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我关于药物如何随着时间的推移而降解以及这会对火星之旅造成什么问题的文章。

这让我开始思考。显然，最明显的解决办法就是将它们储存在低温下。毕竟，太空是冷的。

这就引发了另一个问题——低温是否会降解化学成分？

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    太空很冷，但这无法保护月球表面免受高达 150 摄氏度的高温。它必须存放在永久远离太阳的区域，并与较热的部分隔离。另一个问题可能是防止电离。
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    @Poutnik 药品通常体积不大，而且考虑到它们的重要性，我认为它们会得到很好的保护
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    太空并不像你想象的那么冷。没有大气层，传导和对流就不存在，所以热量不会很快散失。最大的问题之一是如何消除多余的热量。
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    @cHao 你仍然有热辐射，并且辐射热交换的表观空间温度为 0 K。这可以通过低发射率外表面来解决。
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    火星没有磁场，因此其白天辐射水平与深空大致相同。由于一半时间处于夜晚，因此总体暴露量约为深空的一半，或地球表面的 40-50 倍。
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7 个回答
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较低的温度不会在太空中更快地降解药物，因为这违反了化学动力学和阿伦尼乌斯定律；然而，低温会引起固态的其他不良变化，如相变或玻璃化转变及其在体内的相应溶解度。主要问题是时间（保质期）和不利的紫外线和其他形式的辐射，尽管火星是一个极冷的星球，但这些辐射可能会在火星上灼伤人类和药物。

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    虽然这不会改变您答案的有效性，但请注意问题中说的是“前往火星”，而不是已经到达火星。前往火星途中，辐射可能是一个更大的问题。此外，相变动力学在绝对零度附近应该非常缓慢。
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    沙棘，即使在低温下，玻璃化转变也相当突然。
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    还有其他考虑因素。例如，药片使用粘合剂，如果粘合剂中含有水，它可能会冻结并物理破坏它。因此，使用时它会变成粉末，身体的吸收率会发生变化
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    大多数药片不含水。对于干药片形式的药物来说，水分是必须极力避免的。
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    具有讽刺意味的是，抗辐射药物可能会受到它本应保护您免受的辐射的损害。
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低温会降解化学成分吗？

一些蛋白质，例如胰岛素，会因冷冻而变性。

据

冷冻胰岛素中的蛋白质会变性，无法发挥原来的作用。

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    有趣的是。真的是蛋白质冻结了（这是什么意思——它在室温下是流体？）还是它处于水溶液中，而水冻结了？
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    冰晶形成时的剪切力会使蛋白质变性。有时可以快速冷冻或在甘油等冷冻保护剂存在下冷冻以避免变性。@Peter-ReinstateMonica
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    糖类也很敏感。拿一个土豆，冷冻它。它变甜是因为淀粉中的多糖被分解，而你嘴里的唾液淀粉酶可以将它们分解成尝起来很甜的单糖和双糖。
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    @Karsten 毫无疑问。但我想说的是，我们有一种水溶液（或悬浮液）；冻结的是水，而不是胰岛素，而且自然地，冻结的水会破坏各种大分子。我不确定纯胰岛素是否稳定或是否可以生产（有一篇文章描述了水在人体中将其以六聚体形式储存的作用；不确定单体在没有水的情况下是否会稳定）。
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是的，低温会使药物降解。例如，假设有一种药物，其中的有效成分必须均匀地溶解在水中。在较低的温度下，水的溶解能力会降低，这会导致混合物不均匀。在这种不均匀的混合物中，有效成分会结块，从而导致药物降解。

同样，也会出现结晶现象，这也会降低药物的质量。有许多因素都可能导致药物在较低温度下降解。

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    我不知道您所说的“水的溶解能力”是什么意思，尽管溶解度确实随 T 的增加而增加是很常见的。无论如何，您的溶解度论点对于在高于水的正常冰点的水溶液中维持的配方是正确的。
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    所谓溶解能力，是指溶剂溶解溶质的能力。如果温度升高，某些溶剂会失去部分“溶解能力”。
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    @SameerTahir，溶解度的温度依赖性是（溶剂、溶质）对的函数，而不仅仅是溶剂。例如，尽管许多化合物在水中的溶解度随温度降低而降低，但 CO2 在水中的溶解度在人类感兴趣的相当宽的温度范围内随温度降低而增加。溶剂的“溶解能力”与溶质无关，这是不存在的。
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    你说得对，溶解度是溶质和溶剂的函数。但有些溶剂只有在较低温度下才能溶解溶质。但溶解度确实取决于两者。
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有些药物必须在航天器上才能获取。也许有冷舱可以储存额外的药品，但在某些情况下必须修改配方。你可能会问，如何在太空探索 SE 站点的乘客舱外安全地运输药品。

文章引用了“陆地保质期数据” 其中化合物在地球上的常规条件下储存（可能是冷藏，但通常是室温），而不是在接近绝对零度的条件下储存。辐射的影响不是主要问题，而是配方稳定性（例如相分离）和保留 API 的活性，API 会因降解而失去效力并产生不需要的化合物。

与大多数工程问题一样，在配方过程中要考虑许多问题，包括成本、给药途径和难易程度、剂量、效力和稳定性。就像一把 100 美元的锤子（或者现在是 100 万美元？）一样，制剂可能会重新配制，以便在更长的时间和更极端的条件下表现更好。由于动力学原因（如果不是热力学原因），降解在较低温度下会减少，但在非常低的温度下储存物质可能会改变相稳定性。携带在到达火星时或在需要时必须组合的成分可能是合理的：

然而，对于本质上不稳定的药物，预防措施可以包括以多种方式改变剂型。对于液体剂型，药物的水解取决于水的存在，因此在分配之前将干粉储存然后在水中重新溶解可以最大限度地减少水解。同样，如果已知药物在室温下容易水解，建议将其存放在阴凉的地方，并可以就此做法向患者提供建议。此外，药剂师应在包装上提供正确的标签。

还要注意，这不是一次愉快的旅行。打算进行星际旅行的人类可能比普通人更不惧怕风险。至少，在飞船上保持功能正常是很重要的。虽然由于配方不稳定而导致任务失败是不可取的，但只要降解化合物的副作用有限，在旅途中 API 降解程度有所增加是可以接受的。必须克服官僚障碍（必须有人签署允许违反 FDA 标准的协议）。

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大多数化学物质（尤其是有机化合物）在低温下会降解。只是比高温下降解慢。所以问题不在于是否会降解，而在于降解速度有多快。根据经验法则，范特霍夫定律，温度升高，化学反应速率通常会增加 2-4 倍10 ∘C10 ∘C\pu{10 ^{\circ}C}对于有机化合物则要算2次。

另外，一个是空间背景辐射的温度 2.7 K，另一个是行星际分子的动能（分子密度≈ 5摄氏度 米− 3≈5 C米−3\approx \pu{5 cm-3}我们不能谈论它们的温度），还有一件事是太空舱表面的有效温度，它定​​期暴露在太阳辐射下。太空舱必须旋转以模拟重力并稳定太空舱的方向。

由于宇宙辐射穿透力极强，因此并不容易屏蔽。

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是的，即使是简单的二元化合物也会这样。如果只需再次升高温度即可逆转，则称为共析反应。

请注意，这不适用于药物的分解，因为大多数药物都是分子，而分子不会通过升高温度来形成。

这是一个具有共析体的二元相图的示例：

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    @Mithoron 在较低 T 下将一个晶格降解为另外两个晶格是 OP 的主题。正如您的链接所暗示的，液体结晶为两个固相在我看来并不是“降解”。
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    @Mithoron …这就是为什么我只提到共析体而没有提到共晶体。
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    很酷😉 但你不需要“@Mithoron”来 ping – 当只有一个人需要回应时它是自动的。meta.stackexchange.com/questions/43019/
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    即使是纯金属也会。锡虫就是很好的例子：
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高岭土用于治疗胃部不适和腹泻，是一种在低温下会变成晶体并保持原状的粘土（因此无法用作药物）。您甚至不能将其放入冰箱，如果在寒冷的天气将其留在车内，则应该小心。这可能是一个不寻常的例子。

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