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⁺А^2-

ZnSO₄, MgSO_4, 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.