水解:被水「拆散」
水解是最常見的降解途徑,因為水幾乎無處不在——存在於溶液中、潮濕空氣中,甚至被困在錠劑內部。一個水分子攻擊藥物的薄弱點,將其一分為二。經典的薄弱點是酯鍵和醯胺鍵:阿司匹林(一種酯)水解為水楊酸和乙酸;許多抗生素帶有脆弱的環或醯胺,會被水拆開。
水解通常在極低或極高 pH 下加速,因為酸(H⁺)或鹼(OH⁻)會催化該反應。因此一個關鍵防禦是選擇藥物最穩定的 pH,並用緩衝劑將其維持在那裡。這也是為什麼易酯解的藥物常以乾粉形式出售、臨用前再配製——只要讓水遠離,時鐘就幾乎不走。
氧化:被氧「侵蝕」
氧化是失去電子——通常是與空氣中的氧反應。它往往以鏈式反應進行:一旦開始,活性碎片就會讓過程自行持續,這也是為什麼氧化可能先有一段平靜期、隨後加速。腎上腺素變粉紅、維生素失效、油脂酸敗,都是氧化。
由於它是鏈式反應,氧化有多個可以中斷的環節。除去氧(用氮氣置換頂空)。加入一種抗氧化劑,讓它代替藥物「犧牲」。再加入一種螯合劑,把鐵、銅等痕量金屬離子鎖住——它們即使在百萬分之幾的水平也起催化作用。第 4 篇將詳細回到這些助劑。
光解:被光「擊碎」
光解是由光能驅動的降解。藥物吸收一個光子,獲得的能量足以打斷化學鍵或引發氧化。在紫外或可見光範圍內有吸收的藥物——許多帶有共軛雙鍵或芳香環——都有風險。硝苯地平、核黃素和幾種抗精神病藥都是教科書式的光敏例子。
防禦原則上很簡單:把光擋在外面。琥珀色玻璃、不透明塑膠、鋁箔泡殼和外包裝盒都有幫助。正式而言,產品對光的耐受性即其光穩定性,需在規定的光照下檢測,從而使所選的避光包裝有據可依、而非憑猜測。