Расчет по эквивалентам по натрия хлориду.
Изотоническим эквивалентом вещества по натрия хлориду называется количество натрия хлорида, создающее в тех же условиях осмотическое давление, одинаковое с осмотическим давлением, вызываемым 1 г данного лекарственного вещества.
Например:
· 1 г безводной глюкозы по осмотическому эффекту эквивалентен 0,178 г натрия хлорида. Это означает, что 1 г безводной глюкозы и 0,178 г натрия хлорида изотонируют одинаковые объемы водных растворов.
· эквивалент натрия бромида по хлориду натрия равен 0,62, то это означает, что 1 г натрия бромида и 0,62 г натрия хлорида в одинаковых объемах водных растворов создают одинаковые осмотические давления.
В ГФХ и других справочниках приведена таблица изотонических эквивалентов по натрия хлориду для сравнительно большого количества лекарственных веществ, которой удобно пользоваться в практической деятельности.
Например:
№1 Rp. Sol. Dicaini 0,3% 100,0
Natrii chloridi q. s. ut. f. sol. isotonica DS.
· при поступлении в аптеку рецепта №1 по указанной таблице находят:
o эквивалент дикаина по натрия хлориду равен 0,18.
o натрия хлорида для изотонирования потребовалось бы 0,9 г.
o 0,3 г дикаина эквивалентны 0,3-0,18 = 0,05 г натрия хлорида.
o натрия хлорида нужно взять 0,9—0,05 = 0,85 г.
Расчет по закону Вант-Гоффа.По закону Вант-Гоффа растворенные вещества ведут себя аналогично газам и поэтому к ним с достаточным приближением применимы газовые законы.
1 грамм-молекула любого недиссоциирующего вещества занимает в водном растворе при 0°С и давлении 10,13х104 Н/м2 (760 мм рт. ст.) 22,4 л, т. е. точно так же, как 1 грамм-молекула газа (по закону Авогадро и Жерара).
Раствор, содержащий в объеме, равном 22,4 л, 1 грамм-моль растворенного недиссоциирующего вещества, при 0° С имеет осмотическое давление 9,8 х 104 Н/м2.
Для того чтобы в таком растворе осмотическое давление поднять до давления, предположим, равного давлению плазмы крови, необходимо, очевидно, вместо 1 грамм-моля недиссоциирующего вещества растворить 7,4 грамм-моля вещества, или, что то же самое, 1 грамм-моль этого вещества растворить в соответственно меньшем количестве воды
22,4 / 7,4 = 3,03 л.
В полученный результат необходимо внести поправку, так как он верен только для 0 °С (или 273 °С по шкале абсолютной температуры), а температура тела составляет 37 °С (или 310 °С). Поскольку осмотическое давление возрастает пропорционально абсолютной температуре, с целью сохранения осмотического давления на уровне 7,4 атм 1 грамм-моль вещества следует, очевидно, растворить не в 3,03 л, а в несколько большем количестве воды
310х3,03 / 273 = 3,44 л
Далее можно рассчитать, какое количество грамм-молей вещества при этих условиях будет находиться в 1 л раствора:
1 / 3,44 = 0,29 грамм-моля.
Иначе говоря, чтобы приготовить 1 л изотонического раствора, 0,29 грамм-моля лекарственного вещества (по своей природе являющегося неэлектролитом) необходимо растворить в воде и довести объем раствора водой до 1 л:
т = 0,29М или 0,29= т/М
где:
т - количество вещества в г, необходимое для приготовления 1 л изотонического раствора;
0,29 - фактор изотонии вещества-неэлектролита;
М — молекулярная масса данного лекарственного вещества.
Пользуясь этой формулой, подсчитать изотонические концентрации растворов:
глюкозы С6Н12О6 0,29х180 = 52,2 г/л или 5,22%,
уротропина (CH2)6N4 0,29х140=40,6 г/л или 4,06%.
Фактор изотонии проще выводится из уравнения Клапейрона:
PV=nRT,
Где:
Р - осмотическое давление плазмы крови (атм),
V - объем раствора (л);
П - число грамм-молекул растворенного вещества;
R - газовая постоянная, выраженная для данного случая в атмосферо-литрах (0,082);
Т - абсолютная температура.
Отсюда:
P V = n R T
n = PV/RT = 7,4 x 1 / 0,082 x 310 = 0,29
n = 0,29 = m/M или m = 0,29M
Приведенные расчеты верны, если мы имеем дело с неэлектролитами, т. е. веществами, не распадающимися при растворении на ионы (глюкоза, уротропин, сахароза и т. п.). Если приходится растворять электролиты, нужно учитывать, что они диссоциируют в водных растворах и что их осмотическое давление тем больше, чем выше степень диссоциации.
Допустим, установлено, что вещество в растворе диссоциировано на 100%: NaCl = Na++Cl-. В данном случае число элементарных частиц, оказывающих давление, увеличилось вдвое. Следовательно, если раствор хлорида натрия содержит в 1 л 0,29 грамм-моля NaCl, то его осмотическое давление в 2 раза больше. Следовательно, фактор изотонии 0,29 для электролитов неприменим. Он должен быть уменьшен в зависимости от степени диссоциации. Для этого в уравнение Клапейрона необходимо ввести коэффициент, показывающий, во сколько раз число частиц увеличивается вследствие диссоциации. Этот множитель называется изотоническим коэффициентом и обозначается буквой i.
Таким образом, уравнение Клапейрона примет вид:
P V = n R T i
n = P V / R t i = m / M
откуда
m = 0,29M/i
Коэффциент i зависит от степени и характера электролитической диссоциации и может быть выражен уравнением:
i= 1+ά(n-1)
где: ά - степень электролитической диссоциации;
п - число элементарных частиц, образующихся из 1 молекулы при диссоциации.
Для разных групп электролитов коэффициент i может быть подсчитан следующим образом:
а) для бинарных электролитов с однозарядными ионами типа К+А-
NaCl, KC1, NaNO3, AgNO3, гидрохлориды пилокарпина и эфедрина
(ά = 0,86, n = 2)
i= 1 + 0,86(2 - 1)= 1,86.
б) для бинарных электролитов с двузарядными ионами типа К2+А2-
ZnSO4, MgSO4, CuSO4, FeSO4, атропина сульфат
(ά = 0,50, n = 2)
i= 1+0,5(2 - 1) = 1,5.
в) для тринарных электролитов типа К2+А2- и К2+А-2
Na2SO4, СаСl2, MgCl2, Na2CO3, Na2HPO3
(ά =0,75, n = 3):
i = l +0,75(3 - 1) = 2,5.
г) для слабых элекролитов: борная кислота, лимонная кислота, ртути цианид
i = 1,1
В практической работе изотоничность растворов очень часто достигается с помощью других веществ (фармакологически индифферентных), вводимых в пропись. Это бывает в тех случаях, когда основные вещества прописаны в малых количествах и их концентрация не обеспечивает изотоничности раствора; тогда прибегают к помощи натрия хлорида, натрия сульфата или натрия нитрата (в зависимости от прописанных веществ), которые вводят в раствор в таком количестве, чтобы он стал изотоничным.
Например:
№2 Rp.: Cocaini hydrochloridi 0,1
Natrii chloridi q. s. ut f. sol. isotonica 10,0
DS. Для инъекций по 1 мл
· Прописан 1% раствор кокаина гидрохлорида.
o Рассчитаем его изотоническую концентрацию:
т = 0 29х339,82 / 1,5 = 65,7 г/л или 6,57%.
чтобы получить 10 мл изотонического раствора кокаина гидрохлорида нужно было бы взять 0,66 г, что не соответствует прописи, поэтому необходимо введение хлорида натрия.
o какое количество раствора может быть изотонировано 0,1 г кокаина гидрохлорида:
0,1 — х
6,57—100 х =0,1-100 /6,57 = 1,5 мл.
На долю натрия хлорида приходится изотонирование 8,5 мл раствора
o Рассчитаем, сколько для этого нужно его взять:
m = 0,29 x 58,45 / 1,86 = 9,11 г/л или 0,91%
0,91 - 100 х = 0,91 х 8,5 / 100 = 0,077 или 0,08 г
х - 8,5
В практической работе расчеты можно упростить путем применения общих формул.
1. Если изотоничность раствора достигается одним веществом, для расчета его количества применяют формулу:
m1 = 0,29V x M1 / 1000
где:
m1 - количество вещества, добавляемого для получения изотонического раствора (г);
V — объем прописанного раствора (мл);
М1 - молекулярная масса вещества;
1000 — число миллилитров.
Например:
№3 . Rp. Sol. Natrii chloridi isotonicae 100,0
Sterilisetur! DS.
m = (0,29 x 58,45 x 100) / (1000 x 1,86) = 0,91 NaCl
2. Если изотоничность раствора лекарственного вещества достигается с помощью другого (дополнительного) вещества, то применяется формула:
m2 = (0,29V/1000 – m1 x i1 / M) x M2 / i2
где:
М2 - молекулярная масса дополнительного вещества;
I2 - изотонический коэффициент для дополнительного вещества;
M1 - количество основного вещества (г);
т2 - количество дополнительного вещества (г).
Например, по рецепту №2:
m2 = (0,29 х 10 / 1000 – 0,1 x 1,5 / 339,82) x 58,45 / 1,86 = (0,0029 – 0,00044) x 31,45 = 0,771
При более сложных прописях (с тремя и более компонентами) первоначально рассчитывают, какой объем изотонического раствора могут дать вещества, количества которых известны. Затем определяют по разности, сколько изотонического раствора должно дать вещество, с помощью которого раствор изотонируется, после чего находят количество этого вещества.
Пример:
№4 . Rp. Morphini hydrochloridi 0,2
Ephedrini hydrochloridi 0,5
Natrii chloridi q. s.
Aq. pro inject. 20,0
ut. f. sol. isotonica
DS.
Осмотическое давление многокомпонентного раствора (рецепт №4) по .закону Дальтона складывается из парциальных осмотических давлений отдельных компонентов:
Р = P1 + P2 + Р3 . . и т. д.
На долю каждого из компонентов приходится изотонирование соответствующего объема раствора в миллилитрах.
20 = v1 + v2 + v3
откуда v3 = 20 (v1 + v2)
Для морфина:
m1 = 0,29 M V1 / 1000 i1 ; V1 = (1000 m1 i1) / 0,29 M = (1000 x 1,5 x 0,2) / (0,29 x 357,2) = 2,85 мл
Для эфедрина:
V2 = (1000 x 1,5 x 0,5) / (0,29 x 201,7) = 12,8 мл
V1 + V2 = 2,8+12,8 = 15,6 мл
Для натрия хлорида:
V3 = (0,29 x58,5 x 4,4) / 1000 x 1,86 = 0,042 г
ТЕМА 9: ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ НЕАДЕКВАТНОСТЬ ЛЕКАРСТВ И ПРИЧИНЫ, ОБУСЛАВЛИВАЮЩИЕ ЕЕ.