Расчёты с применением изотонических эквивалентов по натрию хлориду

Для определения изотонических концентраций растворов различных веществ расчеты проводят, в основном, тремя методами :

1. Исходя из закона Вант– Гоффа и уравнения Менделеева– Клапейрона;

2. Криоскопическим методом ( с использованием закона Рауля);

3. С применением изотонических эквивалентов лекарственных веществ по натрию хлориду.

Метод расчёта изотонической концентрации, основанный на использовании закона Вант–Гоффа и уравнения

Менделеева– Клапейрона

По закону Вант–Гоффа растворённые вещества в разбавленных растворах неэлектролитов ведут себя аналогично газам, и поэтому к ним с достаточным приближением применимы газовые законы. Осмотическое давление разбавленных растворов подчиняется закону, установленному для давления газов.

Фактор изотонии можно вывести из уравнения Менделеева–Клапейрона:

PV= nRT где,

P– осмотическое давление плазмы крови, в атмосферах;

V– объём раствора, в л;

n– число грамм– молекул растворённого вещества;

R– газовая постоянная 0,082 атмл;

T– абсолютная температура газа в К°=310⁰.

Из формулы:

n= PVRT= 7,4 ´ 10,082 ´ 310= 0,29 г моль л

Следовательно, чтобы приготовить изотонический раствор любого неэлектролита следует взять 0,29 г моль вещества на один литр раствора, т.е.

m = 0,29 М, где:

m– количество вещества в граммах, необходимое для приготовления одного литра изотонического раствора;

M– молярная масса лекарственного вещества.

При расчёте изотонических концентраций электролитов в уравнение вводят поправочный множитель i, называемый изотоническим коэффициентом Вант– Гоффа. Тогда m=0,29М/i.

Величина изотонического коэффициента выражается уравнением:

i = 1+ a ( n– 1), где:

a– степень электролитической диссоциации;

n– число ионов, на которое диссоциирует одна молекула вещества.

Для неэлектролитов, например, глюкозы i= 1.

Для электролитов величина i зависит от природы вещества, степени электролитической диссоциации и количества образующихся ионов.

Для различных групп электролитов коэффициент i может быть рассчитан. Например, для бинарных электролитов с однозарядными ионами типа К⁺А^– (a= 0,86, n = 2), i = 1+ 0,86(2–1)=1,86.

Пример. Рассчитать количество NaCl, для изготовления 1 л изотонического раствора. m =0,29´58,51,86 = 9,12 г на 1 литр.

Для бинарных двузарядных К²⁺А^2-( МgSO₄, ZnSO₄, FeSO₄ и др.) n =2,

i= 1,5, a= 0,5.

Для тринарных К²⁺А¹(СаСl₂), К¹⁺А^2-(Na₂ SO₄, Na ₂CO ₃) n=3, i= 2,5,

a= 0,75.

Для слабых электролитов (кислота борная, лимонная) i = 1,1.

Однако, расчёты i дают удовлетворительные результаты, совпадающие с экспериментальными данными для неэлектролитов и первой группы электролитов. В других случаях результаты получаются менее удовлетворительными в связи с зависимостью степени диссоциации от концентрации.

Чтобы определить количество вещества, которое необходимо для получения определённого объёма раствора, используют формулу:

m = 0,29 ´ MV 1000 i

Например. Рассчитать количество КСl, необходимое для получения 250 мл изотонического раствора. М = 74,56 , i =1,86.

0,29´74,56´250

m = _____________ = 2,91г

1,86´1000

Иногда изотоничность растворов достигается с помощью введения других фармакологически индифферентных веществ. Это бывает в тех случаях, когда основное вещество не обеспечивает изотоничности раствора, тогда прибегают к помощи натрия хлорида, натрия сульфата или натрия нитрата и рассчитывают по формуле:

где М₂ – молекулярная масса дополнительного вещества;

i₂ – изотонический коэффициент дополнительного вещества;

m₁ – количество основного вещества, г;

i₁ – изотонический коэффициент основного вещества;

М₁ – молекулярная масса основного вещества.

Криоскопический метод

Основан на законе Рауля. Закон Рауля определяет зависимость температуры замерзания раствора от концентрации электролита в нем. Понижение точки замерзания разбавленного раствора прямо пропорционально количеству вещества, растворенному в данном количестве растворителя.

D t = KC, где:

D t – депрессия точки замерзания, ⁰С;

K – константа криоскопии;

С – концентрация раствора.

Под депрессией понимают понижение температуры замерзания раствора вещества по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя.

Концентрация раствора находится в прямой зависимости от осмотического давления. Таким образом, и D t (понижение температуры замерзания) будет находиться в прямой зависимости от осмотического давления.

То есть, растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление , замерзают при одинаковой температуре.

Зная величину депрессии 1% растворов (D t) и зная что депрессия сыворотки крови в норме равна 0,52С⁰, можно найти процентную концентрацию вещества, изотоничную сыворотке крови:

D t– 1%

0,52° – C, отсюда С = 0,52*1D t (%)

Чтобы определить количество вещества, которое необходимо взять с целью получения изотонического раствора используют формулу:

m = , 5 2 * V 1 * D t где,

m– количество вещества, необходимое для изотонирования в граммах;

V– объём раствора в мл;

D t - депрессия 1% раствора лекарственного вещества.

При расчете многокомпонентных систем пользуются следующими формулами:

– при двух компонентах прописи:

;

– при числе компонентов в прописи более двух:

Расчёты с применением изотонических эквивалентов по натрию хлориду

Изотонический эквивалент лекарственного вещества по натрию хлориду показывает количество натрия хлорида, которое создаёт такое же осмотическое давление, как и 1,0 этого вещества в тех же условиях.

Величина изотонического эквивалента (Е) зависит от природы вещества. Для большинства алкалоидов, синтетических азотистых оснований значение Е находится в пределах от 0,1 до 0,2. Наибольшие величины Е характерны для натрия бромида , натрия гидрокарбоната , натрия нитрата и др.

Для изотонирования глазных капель используются следующие вещества:
- натрия хлорид;
- натрия сульфат;
- борная кислота;

- глюкоза
- натрия нитрат.

Так как величина Е натрия хлорида соответствует 1,0 лекарственного вещества, а для получения 100 мл изотонического раствора требуется 0,9 г натрия хлорида, то количество лекарственного вещества (а), необходимое для получения 100 мл изотонического раствора, т.е. его масообъёмную концентрацию, находят по уравнению:

Е – 1

0,9 – а, отсюда а= 0,9Е ( % )

Пример. Рассчитать изотоническую концентрацию раствора глюкозы Е = 0, 18, а = 0,90,18 = 5 % .

Расчёт количества вещества m (г) для получения определенного объема (Vмл) изотонического раствора проводят по формуле:

m = 0,9 V E 100

Пример. Рассчитать количество натрия бромида, необходимое для получения 300 мл изотонического раствора (Е_NaBr= 0,62),

m= 0,9*3000,62*100=4,35 г NaBr.

Расчёт количества дополнительно добавляемого вещества m (г) для получения V(мл) изотонического раствора, содержащего несколько лекарственных веществ проводят по уравнению:

m = K [ 0,009 V – ( m E ₁ + m E ₂ + m E _i ) где,

m₁, m₂ , m_i – масса лекарственных веществ в прописи;

E₁, E₂, E_i – их изотонические эквиваленты по NaCl

K – коэффициент, равный для NaCl=1, Na₂SO₄=4,35, NaNO₃= 1,52, глюкозы=5,56 (частное от деления 1 на величины Е указанных веществ).

Пример. Рассчитать количество глюкозы, необходимое для изотонирования 100 мл раствора, содержащего 2 % кальция хлорида и 0,3 % димедрола. Е _CaCl₂ = 0,36, Е (димедрола ) = 0,2, Е (глюкозы) = 0,18

m = 5,56 [0,009*100 – (2*0,36 + 0,3*0,2)] = 0,67 г глюкозы

Необходимо отметить, что в ряде случаев понятия изоосмотичности и изотоничности нельзя отождествлять, так как их изоосмотические растворы ведут себя по отношению к крови как гипотонические (антипирин, глицерин, новокаин, дикаин, аскорбиновая кислота и другие). Для получения изотонических концентраций этих веществ требуются большие концентрации веществ или добавки изотонирующих веществ.

Осмотическое давление раствора пропорционально общему количеству частиц, образующихся при растворении из 1 молекулы лекарственного вещества. Осмотическое давление выражается в миллиосмолях (мОсм).

Дополнительные требования

Изогидричность - соответствие концентрации водородных ионов инфузионных растворов плазме крови. Значение pH плазмы крови находится в пределах 7,36 - 7,47. Изогидричность достигается введением натрия гидрокарбоната, натрия ацетата и др.

Изоионичность - соответствие ионного состава инфузионных растворов плазме крови. Для поддержания постоянного ионного состава вводят катионы: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ ; анионы : Сl^-, HCO₃^-, PO₄^3-, SO₄^2- и другие.

Изовязкость. Кровяная плазма человека обладает необходимой вязкостью (0,0015-0,0016 нс/м²) за счёт присутствия в ней растворённых белков. Это требование выполняется введением в состав растворов ВМС.

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 8199; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!