药物降解机理研究

一、酯类/内酯（降解产物：加水/分子内环合）1、对酸/碱敏感，对氧化剂不敏感；2、酸降解反应可逆，碱降解一般不可逆；3、酸催化的速率小于碱催化的速率；4、内酯更容易水解，水解速度如下：5、水溶液环境：加快水解趋势；固体无水环境，加大逆反应趋势；6、阿司匹林：酸性条件水解速度慢：（H+非强亲核试剂，需要与水共同作用）碱性条件水解速度快：（OH-强亲核试剂）7、分子内环合：头孢呋辛钠二、酰胺/内酰胺类（降解产物：加水）1、水解速度：酰胺键比酯键稳定；硫代酰胺比酰胺易水解；2、利多卡因酸性条件易于水解，碱性条件不易水解（空间位阻/静电排斥）3、β-内酰胺药物（开环水解/聚合）⑴青霉素类与头孢类水解⑵氨苄西林的水解聚合反应⑶阿莫西林水解脱羧4、氨基甲酸酯类氯雷他定的水解反应：5、二酰亚胺：两侧都可水解6、内酰亚胺：（水解+脱氨基+进一步水解）三、羧酸类（酯化反应/脱羧反应）1、亲核进攻生成酯/酰胺/硫酯等；2、羧酸类药物在用甲醇结晶时，易生成酯类杂质；3、部分羧酸类药物可以发生脱羧反应（β位有羰基），例如拉氧头孢:4、羧酸类药物可与辅料（糖类，环糊精，聚乙烯醇等发生酯化反应）四、酮类/醛类（互变/美拉德/氧化/羟醛缩合/光降解）1、酮类可与烯醇/二醇互相转化；2、醛与胺类发生类似美拉德反应；3、醛易被氧化，生成醇；酮不易被氧化，不饱和酮易发生加成反应；4、羟醛缩合反应5、醛/酮对光敏感，可发生光降解反应五、腈类（水解/氧化）1、腈类可与强酸强碱发生水解反应，生成酰胺后可再水解酸；腈类在PH=7.5-8下，双氧水中水解生成过氧化物中间体，再生成酰胺，水解成酸；2、西咪替丁的水解：3、腈类可与游离氧反应：六、胺类（美拉德/氧化降解/脱烷基/辅料/异构化/水解）1、未质子化时，亲核性强，更易被氧化，更易挥发；2、伯胺、仲胺可与亲电试剂反应，例如醛基；因类似反应造成的事故：36人死亡，1500人患病，其原因就是APIL-色氨酸与辅料中甲醛发生反应，进一步生成了二聚体杂质EBT，该杂质有较大毒性！3、氧化降解反应：（1）雷洛昔芬：（2）cope反应（3）更复杂的反应：4、芳胺/脂肪胺：芳胺氧化物可能生成基因毒性杂质；脂肪胺可能生成醇或烯；5、脱烷基反应：6、美拉德反应：糖与胺的反应7、胺类药物与辅料反应：（1）诺氟沙星与硬脂酸镁反应（2）塞罗西汀：淀粉为辅料，与马来酸发生1,4加成反应；滑石粉为辅料，与马来酸发生1,2加成反应；延胡索酸盐辅料可抑制上述反应；（3）药物与香草醛反应，导致API异构化：（4）度罗西汀与HPMCAS（醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯）中的琥珀酸酐反应；8、亚胺：酸碱条件下易水解，因此HPLC检测时流动相中尽可能为中性。举例：地西泮降解9、肼/联胺丙卡巴肼：异烟肼：10、烯胺：水解：先转化为亚胺，再进一步水解氧化：七、硝基基团：硝苯地平八、硫胺（水解/不易被氧化/）1、不易被氧化2、酸性条件下易水解3、碱性条件容易生成硫酸酯（潜在基因毒性杂质）4、芳硫胺的两种水解方式具体机理：九、磺酰脲类：格列本脲水解十、硫醇类（水解/氧化）1、水解：2、氧化：十一、醚/硫醚（水解/氧化）1、酸性条件下易被催化为醇/硫醇，碱性与中性条件下稳定；2、头孢孟多的水解：3、醚的氧化降解：4、硫醚的氧化降解：（培高利特）十二、环氧化物/环氮化物（水解）1、环氧化物易被亲核进攻，酸碱的存在加速催化速度；两种亲核取代机理，SN1与SN2；2、环氮化物：丝裂霉素C酸催化反应：十三、OH基团（消除/分子内环合/氧化降解/与腈类反应/酯化）1、E1/E2消除反应：2、举例：VD的消除反应：3、头孢菌素分子内环合：4、被氧化为醛或酮：洛伐他汀的氧化降解5、叔醇Ritter反应：6、酯化反应：7、酚类：被氧化成酮十四、卤烃类（水解/光降解）1、易水解，水解速度F＞Cl＞Br＞I2、N/S存在加速水解速度：3、易发生光化学反应：胺碘酮十五、苯甲基类（被氧化）1、易被氧化，机理如下：2、甲氧明的氧化：十六、烯烃类（易被氧化/加成/环合/异构化）1、易被氧化2、替沃噻吨的氧化3、双烯加成与环合胸腺核苷酸的环合作用4、异构化甲氧肉桂酸辛酯的异构化与聚合反应：十七、脂肪酸类（氧化/酯化/酰胺化）1、饱和脂肪酸在PH＜4的条件下，易与胺/醇反应，生成酰胺/酯；2、不饱和脂肪酸易被氧化；3、花生四烯酸的氧化降解途径十八、其他反应：异构化/环重排/聚合反应1、手性中心异构化：利血平异构化机理：2、环重排：劳拉西泮3、聚合反应：萘啶酸十九、碳水化合物（糖类）：环合/氧化/醛酮互变/与醇反应/与胺反应1、分子内聚合：链状与环状2、还原糖易被氧化成酸：乳糖，呋喃糖，葡萄糖，麦芽糖；3、非还原糖不易被氧化：纤维二糖，蔗糖，海藻糖，甘露糖；4、碱性条件下，醛糖与酮糖互变，形成多种糖的混合物；5、糖在酸性条件下与醇形成糖苷：6、与胺反应：美拉德反应（略）二十、核酸类（水解/脱嘌呤/脱氨基/异构化）1、磷酸酯的水解2、脱嘌呤3、脱氨基：吉西他滨酸降解4、异构化：吉西他滨碱降解二十一、氨基酸类（聚合/脱氨基化/异构化/外消旋化/二硫键反应/水解/氧化/光降解/分子内环合/消除反应）1、常见降解反应包括：聚合、脱氨基化、异构化、外消旋化、二硫键交换、水解、氧化等；2、液体环境中常见降解包括：水解，脱氨基化，异构化；固体样品降解途径类似，但降解速率变慢；3、带有Asn（天门冬氨酸）与Gln（谷氨酸）残基的基团，易发生脱氨基/异构化/外消旋反应；4、脱氨基举例：碱性条件下降解生成环酰胺中间体，再进一步降解；酸性条件下不生成中间体，直接脱氨基；Asn-Gly与Asn-Ser更易脱氨基;5、外消旋化6、二硫键反应：半胱氨酸的巯基氧化与聚合卡托普利聚合反应：7、氧化反应：cys/his/met/trp/tyr等易被氧化；甲硫氨酸被氧化：8、组氨酸光降解：9、β消除反应：cys/ser/thr/lys/phenylalanine易发生；金属离子/碱可加速消除反应；胱氨酸碱性环境下的消除反应：10、分子内环合：焦谷氨酸二十二、药物与缓冲盐反应（磷酸盐/Tris）1、API与磷酸缓冲盐反应：2、API与Tris缓冲液反应：