Окислительно-восстановительные процессы

 

Основным фактором, вызывающим окисление лекарств при хранении является кислород воздуха. Изменение окраски лекарственного вещества или его раствора, появление опалесценции – характерные признаки окисления. Среди окисляющихся веществ значительное место занимают витамины. В процессе хранения легко окисляются витамины А и С. Более стойкими являются витамины В1, В2 и D, но и они в при длительном хранении в присутствии следов различных металлов и различных ферментов окисляются. Кислота аскорбиновая и ее натриевая соль легко окисляется с образованием неактивной 2, 3 – дикетокулоновой кислоты.

Этот процесс значительно ускоряется в щелочной среде, особенно в присутствии катализаторов – следов ионов металлов, при этом растворы приобретают желтую окраску. Витамин В1 под влиянием кислорода воздуха, повышенной температуры, солнечного света, катализаторов легко окисляются и приобретают желтый цвет.

Окислению подвергаются лекарственные вещества различного химического строения: производные ароматических аминов, фенотиазина, соли алкалоидов, соли азотистых оснований, и др. в-ва.

В процессе окисления часто может происходить изменение цвета растворов, например: производные фенотиазина (аминазин, дипрозин, и др.), в растворах окисляется кислородом воздуха с образованием продуктов окисления темно-красного цвета. Растворы глюкозы при стерилизации в посуде из щелочного стекла окисляется, карамелизируется и приобретают желтую, иногда бурую окраску.

В процессе приготовления и хранения препаратов опия (морфин, апоморфин, омнопон и др.), особенно в щелочной среде подвергаются окислению с образованием неактивных или ядовитых веществ, что сопровождается изменением окраски раствора. Морфин окисляясь, переходит в ядовитый оксидиморфин. Апоморфин окисляется с образованием продуктов зеленого цвета.

Гидролиз. Многие лекарственные вещества подвергаются гидролитическому расщеплению на активные, менее активные, неактивные, ядовитые компоненты. Скорость гидролиза зависит от температуры, присутствия катализаторов, природы растворителя. Важный фактор при гидролитическом расщеплении РН среды веществ. Известно, что гидролизу подвергаются соли слабых оснований и сильных кислот, а также соли слабых кислот и сильных оснований. Неактивные и даже ядовитые продукты образуются в результате гидролиза дикаина, новокаина, новокаиномида, атропина сульфата, скополамина гидробромида и др. веществ.

 

Микробиологические процессы

 

В процессе приготовления лекарств в растворы могут попадать различные микроорганизмы, которые способны выделять различные продукты жизнедеятельности, вызывающие изменение в лекарственных препаратах, а так же оказывать вредное влияние на организм.

Лекарства чаще всего заражаются сапрофитами, широко распространенными в окружающей среде. В отличие от патогенных микроорганизмов сапрофиты содержат многочисленные ферменты, специфически катализирующие химические реакции, которые могут обусловить изменение химического состава лекарства. Ферменты способны разлагать разнообразные вещества: белки, липиды, углеводы. Дрожжевые и нитчатые грибы разрушают алкалоиды, антипирин, гликозиды, глюкозу, различные витамины. Следует отметить, что микрофлора может погибнуть, а ферменты сохранять свою активность. Поэтому, если в результате нарушения санитарных условий в процессе хранения или приготовления лекарства возникли благоприятные условия для развития микроорганизмов, то их ферментную систему невозможно инактивировать хранения препарата в холодильнике или подсушкой. Наличие микроорганизмов в лекарстве, во – первых, является потенциальной возможностью вызвать заболевание у человека, во – вторых отрицательно влияет на стабильность и терапевтические свойства лекарства, не исключая возможности образования токсичных продуктов.

Пирогенными веществами (от греч. рyr – огонь, лат. generatịo - рождение) называют продукты жизнедеятельности и распада микроорганизмов, токсины, погибшие микробные клетки.

Для определения пирогенности в Украине применяют метод, описанный в ГФУ (2.6.8. Пирогены). Современные мировые фармакопеи, такие как Британская, Европейская, США, наряду с тестом на бактерицидные эндотоксины также содержат и «тест на пирогены». Кроме официального биологического метода испытания на пирогенность за рубежем широко применяется лимулус – тест, основанный на образовании геля при взаимодействии бактериальных пирогенов с лизатом амебоцитв. В НИИФ России разработан аналогичный чувствительный, но более простой метод, основанный на способности грамотрицательных микроорганизмов образовывать гель в 3% растворе калия гидроксида.

Химический состав пирогенов очень сложный – это ВМС с большой молекулярной массой, имеют липосахоридную или липопептидную природу. При попадании в организм они вызывают аллергические реакции, повышение температуры, озноб, цианоз, удушье, вплоть до анафилактического шока. При высоком содержании пирогенных веществ в растворах для инъекций может быть даже летальный исход. Токсичность пирогенных веществ объясняется наличием в них фосфатных группировок.

Освободиться от пирогенных веществ в воде и инъекционных растворах термической стерилизацией практически невозможно, так как это термостабильные вещества. Пирогенные вещества проходят так жен через фарфоровые бактериальные фильтры. Инъекционные растворы освобождают от пирогенных веществ использованием сорбентов (уголь активированный, целлюлоза).

Микробиологические процессы вызывают изменения в лекарствах под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов и в большинстве случаев сопровождаются нежелательными химическими превращениями и изменением их внешнего вида.