主题：【分享】比较经典的加速实验方法--恒温法

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发表于：2012/05/03 12:16:15 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

根据化学动力学原理，将样品放入各种不同温度的恒温器中，定时取样测定其浓度（或含量），求出各温度下不同时间药物的浓度。所得数据经过处理，即可推算出样品在室温下分解一定程度所需时间。一般规定，于25℃分解10%的时间为药物有效期（或贮存期）。
表1.温度与速度常数表
t(℃) 1/T×103 K×103(h-1) lgK
根据Arrhenius定律
其中K是反应速度常数；A是频率因子；E为活化能；R为气体常数；T是绝对温度。以lgK对1/T作图得一直线，直线斜率=-E/(2.303R)，由此可计算出活化能E。将直线外推至室温，就可以得出室温时的速度常数K25℃，由K25℃可求出分解10%所需的时间t0.9（在药物降解反应中常将药物在室温下降解10%所需的时间（t0.9）作为有效
期）。表1中K值未知，得由实验计算出，如下：
一级反应式：
式中，C0为t=0时反应物浓度，C为t时反应物的浓度。以lgC对t作线性回归，得一直线，由直线斜率=-K/2.303，由此可计算出K值，见表2。
表2.实验结果记录
实验温度（℃）取样时间t（h）样品浓度或含量 lgC 回归结果
30 0
1.5
3
4.5
6
7.5
9
10.5
12
35 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
40 0
1/3
2/3
1
1+1/3
1+2/3
2
2+1/3
2+2/3
3
经典恒温法的加速试验温度一般是3-5个，每个温度需进行4个以上时间间隔（温度高，则间隔时间短，反之亦然。）的取样测定。此法较准确，但分析测定工作量大。
例子：
银黄注射液稳定性预测
黄芩苷测定数据处理方法：在每一实验温度内，将lgC对t作线性回归，结果如表3。
表3. 银黄注射液中黄芩苷加速实验结果
实验温度（℃）取样时间t（h）样品浓度或含量 lgC 回归结果
100 0 100 2 lgC=-0.02772t+2.00728
K=6.385×10-2h-1
3 82.5 1.9165
6 71.9 1.8567
9 60 1.7782
12 45 1.6533
90 0 100 2 lgC=-0.01298t+1.99818
K=2.988×10-2h-1
6 84.09 1.9247
12 68 1.8325
18 58.1 1.7642
24 49 1.691
80 0 100 2 lgC=-2.9125×10-3t+1.99344
K=6.708×10-3h-1
12 92.3 1.9652
24 80.01 1.9031
36 76.4 1.8831
48 73.5 1.8663
70 0 100 2 lgC=-9.904×10-4t+2.00604
K=2.281×10-3h-1
24 95.86 1.9816
48 92.06 1.9641
72 89.06 1.9497
96 78.91 1.8971
再将实验温度有摄氏温度改换为热力学温度T，调整如表5：
各实验温度下的反应速度常数K值
T 1/T K(h-1) lgK
100+273 2.681×10-3 6.384×10-2 1.1949
90+273 2.755×10-3 2.989×10-2 1.5244
80+273 2.833×10-3 6.708×10-3 2.1734
70+273 2.915×10-3 2.281×10-3 2.6419
根据Arrhenius定律以lgK对1/T作线性回归，得直线方程
lgIK=-64031/T+16.02
将室温25℃（T=298K）代入直线方程，得室温反应速度常数K25℃=3.4075×10-6/h，代入公式t0.9=0.1045/K25℃=30660h=3.5年，即黄芩苷于25℃的有效期为3.5年。

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