Окисление лекарственных веществ происходит в процессе изготовления растворов в присутствии кислорода, содержащегося в воде и над раствором.

Образуются продукты окисления, часто более токсичные или физиологически неактивные.

В растворах наблюдается изменение цвета, выпадение осадка (особенно во время тепловой стерилизации).

В основе современных представлений о механизме окисления лежит перекисная теория А.Н.Баха и И.О.Энглера и теория разветвленных цепных реакций К.Н.Семенова.

Окисление развивается путем взаимодействия молекул исходных веществ со свободными радикалами.

Радикалы образуются под влиянием инициирующих факторов: световой и тепловой энергии, малых добавок веществ, легко распадающихся на радикалы, ряда примесей и др.

Свободный радикал начинает цепь окислительных превращений, в результате которых образуется первичный промежуточный продукт - гидроперекись и новый свободный радикал.

Гидроперекись распадается с образованием свободных радикалов.

Это приводит к зарождению новых цепей, т.е. разветвлению первичной цепи.

Упрощенно процесс окисления можно представить в виде последовательных этапов:

O2 RH RH

RH R RO2 ROOH R,

где RH- окисляемый субстрат

R- алкильный радикал

RO2 - перекисный радикал

ROOH - гидроперекись

а) ввести вещество, быстро реагирующее с алкильными радикалами, в результате чего в RO2 будет превращаться только часть радикалов R.

б) ввести соединения, быстро реагирующие с перекисными радикалами.

в) ввести вещества, разрушающие гидроперекиси с образованием молекулярных продуктов.

1. Ингибиторы, обрывающие цепи по реакции с алкильными радикалами

хиноны, нитроксильные радикалы, нитросоединения, молекулярный йод и в некоторых случаях ароматические многоядерные углеводороды (например, антрацен).

Они осуществляют обрыв цепей окисления путем связывания алкильных радикалов R, т.е. до стадии

разветвления цепи. В связи с тем, что молекула кислорода очень быстро реагирует с алкильными радикалами, такие ингибиторы малоэффективны.

Тормозящее действие ингибитора зависит от скорости реакции перекисных радикалов с ингибитором, активности образующихся радикалов Jn (чем активнее Jn, тем сильнее эффект торможения), устойчивости ингибитора к прямому воздействию кислорода.

3. Ингибиторы, разрушающие гидроперекиси.

К этой группе относятся соединения, содержащие атомы серы, фосфора, азота, мышьяка.

Эти ингибиторы превращают гидроперекиси в вещества, не образующие свободных радикалов. Они не могут остановить цепной процесс окисления, но, снижая скорость разветвления цепей, замедляют окислительный процесс.

введение антиоксидантов (для прерывания цепной реакции окисления, для связывания кислорода);

введение в раствор комплексонов или других веществ, связывающих ионы тяжелых металлов;

создание оптимальных границ рН;

уменьшение содержания кислорода в растворителе и в воздухе над раствором (насыщение CO2;

заполнение в токе инертного газа);

использование темной, светонепроницаемой тары для уменьшения инициирующего влияния света.