薬剤師国家試験過去問題集　医薬品の安定性

107回薬剤師国家試験　問180
図は、pH 7.4、37℃の緩衝液中におけるある弱酸性薬物の加水分解に対するシクロデキストリン添加の影響を示したものである。本実験条件において、この薬物とシクロデキストリンはモル比1：1で複合体を形成する。

 

 

1　この薬物との複合体の安定度定数は190（mol/L）⁻¹ である。
2　複合体中の薬物の加水分解速度定数は6.02×10⁻¹ h⁻¹ である。
3　シクロデキストリンの添加濃度の上昇にしたがい、この薬物の見かけの加水分解速度定数は増大する。
4　シクロデキストリンは、この薬物の加水分解に対して安定化効果を示す。
5　複合体形成によるこの薬物の安定化効果はpH によって変化しない。

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107回薬剤師国家試験　問180　解答解説

 

◆　1について

 

1　〇　この薬物との複合体の安定度定数は190（mol/L）⁻¹ である。

 

設問の図と式より、グラフの傾きとｙ切片について次の�@�Aが成り立つ。
傾き：1/K_1：1・(k_f−k_c) = −1.4((mol/L)・h)　…�@
y切片：1/ (k_f−k_c) = −266 h　…�A

 

�Aより、k_f−k_c = −1/266 h ⁻¹　…�B　となる。
�Bを�@に代入すると、
1/K_1：1・(−1/266 h ⁻¹) = −1.4((mol/L)・h)　
となるので、これをK_1：1について解くと、
K_1：1 = 190（mol/L）⁻¹　と計算される。

 

 

◆　2について
2　×　複合体中の薬物の加水分解速度定数は6.02×10⁻¹ h⁻¹ である。
→　〇　複合体中の薬物の加水分解速度定数は6.02×10⁻¹ h⁻³ である。

 

本問の弱酸性薬物は、シクロデキストリンとの複合体において主に加水分解により分解され、
複合体中の薬物の分解速度定数(k_c) = 複合体中の加水分解速度定数
が成り立つものとする。

 

設問の図と式より、グラフのｙ切片について次の�Aが成り立つ。
y切片：1/ (k_f−k_c) = −266 h　…�A
k_f = 2.26×10 ⁻³ h⁻¹ であるので、
これを�A式に代入すると、
1/ (2.26×10 ⁻³ h⁻¹ − k_c) = −266 h
となるので、これをk_cについて解くと、
k_c = 6.02×10⁻¹ h⁻³ と計算される。

 

 

◆　3，4，5について

 

3　〇　シクロデキストリンの添加濃度の上昇にしたがい、この薬物の見かけの加水分解速度定数は増大する。

 

4　×　シクロデキストリンは、この薬物の加水分解に対して安定化効果を示す。

 

5　×　複合体形成によるこの薬物の安定化効果はpHによって変化しない。

 

設問のグラフによると、
横軸のシクロデキストリンの総濃度の逆数の値が小さいほど、
縦軸の1/ (k_f−k_obs)が高くなっている。
これより、pH7.4では、シクロデキストリンの総濃度の上昇にしたがい、
薬物のk_obs(見かけの分解速度定数)は増大すると読み取れる。
このことは、pH7.4では、シクロデキストリンはこの薬物の加水分解を促進し、不安定化することを示す。
また、加水分解の進行はpHの影響を受ける。
よって、シクロデキストリンとの複合体形成によるこの薬物の安定化効果はpHによって変化すると考えられる。

 

本問の薬物では、シクロデキストリンとの複合体形成で加水分解に対する安定性は低下した。
しかし、薬物によっては、シクロデキストリンの包接化合物とすることで、化学的に不安定な物質の安定性を高めたり、疎水性の物質の水への溶解性を高めたりすることができる。

 

関連問題
シクロデキストリンによる包接化合物 90回問10

 

 

★　他サイトさんの解説リンク
107回問180(e-RECさん)

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