水解:被水“拆散”
水解是最常见的降解途径,因为水几乎无处不在——存在于溶液中、潮湿空气中,甚至被困在片剂内部。一个水分子攻击药物的薄弱点,将其一分为二。经典的薄弱点是酯键和酰胺键:阿司匹林(一种酯)水解为水杨酸和乙酸;许多抗生素带有脆弱的环或酰胺,会被水拆开。
水解通常在极低或极高 pH 下加速,因为酸(H⁺)或碱(OH⁻)会催化该反应。因此一个关键防御是选择药物最稳定的 pH,并用缓冲剂将其维持在那里。这也是为什么易酯解的药物常以干粉形式出售、临用前再配制——只要让水远离,时钟就几乎不走。
氧化:被氧“侵蚀”
氧化是失去电子——通常是与空气中的氧反应。它往往以链式反应进行:一旦开始,活性碎片就会让过程自行持续,这也是为什么氧化可能先有一段平静期、随后加速。肾上腺素变粉红、维生素失效、油脂酸败,都是氧化。
由于它是链式反应,氧化有多个可以中断的环节。除去氧(用氮气置换顶空)。加入一种抗氧化剂,让它代替药物“牺牲”。再加入一种螯合剂,把铁、铜等痕量金属离子锁住——它们即使在百万分之几的水平也起催化作用。第 4 篇将详细回到这些助剂。
光解:被光“击碎”
光解是由光能驱动的降解。药物吸收一个光子,获得的能量足以打断化学键或引发氧化。在紫外或可见光范围内有吸收的药物——许多带有共轭双键或芳香环——都有风险。硝苯地平、核黄素和几种抗精神病药都是教科书式的光敏例子。
防御原则上很简单:把光挡在外面。琥珀色玻璃、不透明塑料、铝箔泡罩和外包装盒都有帮助。正式而言,产品对光的耐受性即其光稳定性,需在规定的光照下检测,从而使所选的避光包装有据可依、而非凭猜测。