药物有效期的测定实验报告

药物有效期的测定实验报告一、实验目的：1.了解药物水解反应的特征：2.掌握硫酸链霉素水解反应速度常数测定方法，并求出硫酸链霉素水溶液的有效期。二、实验原理链霉素是由放线菌属的灰色链丝菌产生的抗菌素，硫酸链霉素分子中的三个碱性中心与硫酸成的盐，分子式为：（C21H39N7O12）2.3H2SO4,它在临床上用于治疗各种结核病，本实验是通过比色分析方法测定硫酸链霉素水溶液的有效期。硫酸链霉素水溶液在PH4.0——4.5时最为稳定，在过碱性条件下易水解失效，在碱性条件下水解生成麦芽酚（α-甲基-β-羟基-γ-吡喃酮），反应如下：（C21H39N7O12）2.3H2SO4+H2O------麦芽酚+硫酸链霉素其他降解物该反应为假一级反应，其反应速度服从以及反应的动力学方程lg(C0-x)=k/-2.303t+lgC0式中C0——硫酸链霉素水溶液的初浓度X——t时刻链霉素水解掉的浓度t——时间，以分为单位k——水解反应速度常数若以lg(C0-x)对t作图应为直线，由直线的斜率可求出反应速度常数k。硫酸链霉素在碱性条件下水解得麦芽酚，而麦芽酚在酸性条件下与三价铁离子作用生成稳定的紫红色鳌合物，故可用比色分析的方法进行测定。由于硫酸链霉素水溶液的初始C0正比于全部水解后产生的麦芽酚的浓度，也正比于全部水解测得的消光值E∞,即C0∝E∞;在任意时刻t，硫酸链霉菌素水解掉的浓度X应于该时刻测得的消光值Et成正比，即X∝Et，将上述关系代入到速度方程中得：lg(E∞—Et)=（-k/2.303）t+lgE∞可见通过测定不同时刻t的消光值Et，可以研究硫酸链霉素水溶液的水解反应规律，以lg(E∞—Et)对t作图得一直线，由直线斜率求出反应的速度常数k。药物的有效期一般是指当药物分解掉原含量的10%时所需要的时间t0.9。t0.9=ln(100/90)/k=1/k·ln(100/90)=0.105/k三、仪器与试剂722或752型分光光度计1台超级恒温槽1台磨口锥形瓶100ml2个移液管20ml1支磨口锥形瓶50ml11个吸量管5ml3支量筒50ml1个吸量管1ml1支水浴锅1个秒表1只0.4%硫酸链霉素溶液1.12~1.18mol/L硫酸溶液2.0mol/L氢氧化钠溶液0.5%铁试剂四、实验步骤1.调整超级恒温槽的温度为40+0.2℃。2.用量筒去50mL约0.4%的硫酸链霉素溶液置于100mL的磨口瓶中，并将锥形瓶放于40℃的恒温槽中，用刻度吸量管吸取2.0mol/L的氢氧化钠溶液0.5mL,迅速加入硫酸链霉素溶液中，当碱量加入至一半时，打开秒表，开始记录时间。3.取5个干燥的50mlL磨口锥形瓶，编好号，分别用移液管准确加入20mL0.5mol/L0.5%铁试剂，再加入5滴1.12～1.18mol/L硫酸溶液，每隔10分钟，准确取反应液5mL于上述锥形瓶中，摇匀呈紫红色，放置5分钟，而后再波长为520nm下用722型分光光度计测定消光值Et，记录实验数据。4.最后将剩余反应液放入沸水浴中10分钟，然后放至室温再吸收2.5mL反应液于干燥的50mL磨口锥形瓶中，另外加入2.5mL蒸馏水，再加入20mL0.5%铁试剂和5滴硫酸溶液，摇匀至紫红色，测其消光值乘2后即为全部水解时的消光值E∞。5.调节恒温槽，升温至50℃，按上述操作每隔5分钟取样分析一次，共测5次为止，记录实验数据。五、实验记录实验室温：26.3℃实验大气压：1007.0hPa硫酸链霉素：0.9984g表1T=40℃时的数据记录T=40℃时间时间/(min)吸光度平均值11分53秒11.880.0250.0240.0260.02520分46秒20.770.0400.0440.0430.04230分30秒30.500.0380.0390.0390.039(舍弃)40分20秒40.330.0670.0620.0610.06350分30秒50.500.0870.0870.0880.087沸水浴（2.5mL）0.2530.2540.2620.256将上述数据填入下表：温度40℃E∞=0.256×2=0.512t（分）11.8820.7730.5040.3350.50Et0.0250.0420.0630.087E∞—Et0.4870.4700.4490.425lg(E∞—Et)-0.3125-0.3279-0.3478-0.3716（备注：由于第三组数据测定时仪器的波长被调整了，所以数据有问题，数据处理时可以将其舍弃。）表2T=50℃时的数据记录T=50℃时间时间/(min)吸光度平均值5分30秒5.500.0850.0920.0870.08810分46秒10.770.1240.1250.1250.12515分41秒15.680.1580.1590.1610.15921分20秒21.330.1910.1920.1930.19225分32秒25.530.2170.2180.2180.218将上述数据填入下表：温度50℃E∞=0.512t（分）5.5010.7715.6821.3325.53Et0.0880.1250.1590.1920.218E∞—Et0.4240.3870.3530.3200.294lg(E∞—Et)-0.3726-0.4123-0.4522-0.4949-0.5317六、数据处理1.以lg(E∞—Et)对t作图，求出不同温度时反应的速率常数及活化能。图1T=40℃时lg(E∞-Et)~t图40℃反应的K值计算：因为（-k/2.303）=-0.00413，所以min/1051.931K图2T=50℃时lg(E∞-Et)~t图50℃反应的K值计算：因为（-k/2.303）=-0.00791，所以min/1082.1032K活化能Ea的计算：因为)11(ln2112TTREkka，把min/1051.931K，min/1082.1032K以及T1=313.15K，T2=323.15K代入公式，R=8.314J/(K*mol)；得Ea=10.858KJ/mol2.求出25℃时的反应速度常数和该温度下药物有效期。25℃时的反应速度常数K计算：因为)11(ln2112TTREkka,把min/1082.1032K，T2=323.15K，T1=298.15K，Ea=10.858KJ/mol，R=8.314J/(K*mol)，代入公式，得min/1071.73K该温度下药物有效期计算：min62.13min/1071.7105.0105.039.0KT七、思考题1.使用的50ml的磨口瓶为什么要事先干燥？答：因为该实验测定的分光光度值与麦芽酚的浓度成正比，如果磨口瓶事先没有干燥好，则测定的分光光度值会偏小，影响实验结果。2.取样分析时，为什么要先加入铁试剂和硫酸溶液，然后对反应液进行比色分析？答：实验中铁试剂与硫酸溶液是混合配制使用的，因为硫酸可以防止铁离子的水解。而本实验硫酸的酸性对硫酸链霉素水溶液有稳定性作用，我们实验所测的时间是硫酸链霉素水溶液水解的时间，如果不先加入铁试剂与硫酸的混合溶液，体系还是呈碱性，移取反应液后还是会反应的，所以记录的时间并不是硫酸链霉素水溶液停止水解的时间。另外，铁试剂与水解产生的麦芽酚迅速发生络合作用。【参考文献】[1].何广平，南俊民，孙艳辉等编著.物理化学实验.化工工业出版社，2007.12[2].傅献彩，沈文霞，姚天扬，侯文华编.物理化学（第五版）下册.高等教育出版社，2006.1