水溶液中のセフタジジム分解の動力学に対するpH、温度、および緩衝液の影響

安定性を示すHPLCアッセイにより、45、55、および65度Cで0.5〜8.5のpH範囲でのCeftazidimeの加水分解について、1次速度定数（k）が決定されました。バッファー効果がない場合、pH-rate発現はk = kh1f1（ah +） + kh2f2（ah +） + kh3f3（ah +） + ksf3 + kohf3（aoh-）でした。ここで、KHとKOHは活性の触媒速度定数です。水素（AH+）およびヒドロキシル（AOH-）イオンのそれぞれ、KSは自発加水分解の速度定数です。解離のさまざまな段階（F1、F2、およびF3）のセフタジジムの画分は、2.03 x 10（-2）および4.85 x 10（-5）の速度論的に決定された見かけのKa値から計算されました。触媒定数（KCAT）は、加水分解を促進する形成、酢酸、リン酸、およびホウ酸緩衝液について計算されました。各速度定数（KH1、KH2、KH3、KS、KOH、およびKCAT）は、Arrhenius方程式のkt = ae-e/rtに計算されたaおよびe値を持つ温度の関数として説明されました。Ceftazidime加水分解速度定数（k）は、pHレート式をKCAT値と温度依存性から計算されたバッファーの寄与と組み合わせることにより、pH、温度、およびバッファーの関数として計算されました。これらの方程式とそのパラメーター値は、誤差が10％未満の104の実験的に決定された速度定数のうち95を正常に計算しました。4.5から6.5の比較的pH非依存領域で最大安定性が観察されました。30度Cでの加水分解速度定数を予測し、4つのセフタジジム溶液で実験的に検証しました。

First-order rate constants (k) were determined for the hydrolysis of ceftazidime in the pH range of 0.5 to 8.5 at 45, 55, and 65 degrees C by a stability-indicating HPLC assay. In the absence of buffer effects, the pH-rate expression was k = kH1f1(aH+) + kH2f2(aH+) + kH3f3(aH+) + kSf3 + kOHf3(aOH-), where KH and KOH are the catalytic rate constants for the activity of hydrogen (aH+) and hydroxyl (aOH-) ions, respectively, and kS is the rate constant for spontaneous hydrolysis. The fractions of ceftazidime in various stages of dissociation (f1, f2, and f3) were calculated from kinetically determined apparent Ka values of 2.03 x 10(-2) and 4.85 x 10(-5). Catalytic constants (kcat) were calculated for formate, acetate, phosphate, and borate buffers, which accelerated hydrolysis. Each of the rate constants (kH1, kH2, kH3, kS, kOH, and kcat) were described as a function of temperature with calculated A and E values in the Arrhenius equation, kT = Ae-E/RT. Ceftazidime hydrolysis rate constants (k) were calculated as a function of pH, temperature, and buffer by combining the pH-rate expression with the buffer contributions calculated from kcat values and the temperature dependencies. These equations and their parameter values successfully calculated 95 of 104 experimentally determined rate constants with errors of < 10%. Maximum stability was observed in the relatively pH-independent region from 4.5 to 6.5. Hydrolysis rate constants at 30 degrees C were predicted and experimentally verified for four ceftazidime solutions, three of which (pH 4.4 acetate buffer and pH 5.5 and 6.5 phosphate buffers) maintained 90% of their initial concentration for approximately 1.5 days.