Eng. - GUL

Report
KBT210 - Galenisk farmaci 15 hp
PowerPoint-bilder
Sven Engström
[email protected]
Galenisk farmaci
• Läran om tillverkning av bruksfärdiga
läkemedel
• Andra benämningar
– Farmaceutisk teknologi
– Eng. Pharmaceutics
Lite historia
•
•
•
•
•
•
•
…
Galenos 100-talet e Kr
Hantverk
Apotekarsocieteten slutet av 1600-talet
Industriell tillverkning under 1900-talet
Tillverkning ex tempore
…
Galenisk farmaci
• Omeprazol,
, är en biologiskt
aktiv substans och Losec,
, ett
läkemedel!
• Ett läkemedel är
–
–
–
–
Den aktiva substansen
Läkemedelsformen (Aulton tabell 1.1, ex FASS)
Hjälpämnena (eng. excipients, ex ur FASS)
Dokumentationen
Lidokain - läkemedelsformer
• Xylocain® AZ (AZ) Kutan
spray
• Xylocain® AZ Salva 5 % (vit)
• EMLA® AZ Kräm (vit)
• EMLA® AZ Medicinskt
plåster
• Oraqix Dentsply Periodontalgel
• Xyloproct® AZ Rektalsalva
• Xyloproct® AZ Suppositorium
Lidokain HCl - läkemedelsformer
• Xylocain® AZ Injektionsvätska
• Xylocain® AZ Näs/munhålelösning
• Xylocain® viskös AZ Oral
lösning
• Xylocain® AZ Gel 2 %
• Xylocard® AZ Koncentrat till
infusionsvätska,
lösning 200 mg/ml
• ...
H+
Cl-
Lidokain - hjälpämnen
• Xylocain® AZ Kutan spray
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
(ur FASS Produktresumé)
– 1 spraydos innehåller: etanol 95%
24,1 mg, polyetylenglykol 30,0
mg, bananessens 1,0 mg, mentol
0,05 mg, sackarin 0,15 mg, vatten
renat q.s. (=quantum satis - i recept för
tillräcklig mängd, nog)
• Oraqix Dentsply Periodontalgel
– Poloxamer 188, renad
Poloxamer 407, renad
Utspädd saltsyra för justering av
pH. Renat vatten.
Poloxamer
Lidokain HCl - Hjälpämnen
• Xylocain® AZ Injektionsvätska
– 1 ml injektionsvätska innehåller:
Natriumklorid 8 mg resp. 6 mg
respektive 6 mg, metylparahydroxibensoat (E 218) 1 mg
(konserveringsmedel),
natriumhydroxid/saltsyra (till
pH 5,0-7,0) vatten för
injektionsvätskor till 1 ml.
• Xylocain® AZ Gel 2 %
– Gel med konserveringsmedel:
Hypromellos, metylparahydroxibensoat (E218), propylparahydroxibensoat (E216),
natriumhydroxid och/eller saltsyra
till pH 6.2-6.8, renat vatten
H+
Cl-
Läkemedelsformulering
• Biofarmaci – kroppens inverkan på
läkemedlet (Aulton fig 1.1, tabell 1.2)
• Den aktiva substansens egenskaper (Aulton
tabell 1.3)
• Terapeutiska – patientens följsamhet
(compliance)
Administrationsvägar
Patientens följsamhet
• Behandling av glaukom (timolol, pilokarpin)
– Ögondroppar (Blocadren (tiomolol maleat))
• Natriumfosfat (monobasisk och dibasisk), natriumhydroxid (för pH justering),
konserveringsmedel (bensalkoniumklorid 0,11 mg/ml) och vatten för
injektionsvätskor.
Endosbehållarna saknar konserveringsmedel.
– Ögonlamell (Ocusert (pilokarpin))
– Depotögondroppar (Blocadren Depot)
• Heteropolysackarid framställd av gellan gummi, mannitol, trometamol,
benzododeciniumbromid 0,12 mg/ml (konserveringsmedel), vatten för
injektionsvätskor.
Läkemedelsformer – fass.se
Medicinska tuggummin
• Nicorette® Pfizer
Medicinskt tuggummi 2 mg
(ofärgad)
– Aktiv substans
Nikotin
– Nicorette 2 mg innehåller
nikotinresinat motsvarande 2 mg
nikotin. Hjälpämnen:190 mg sorbitol,
tuggummibas, natriumvätekarbonat,
natriumkarbonat (vattenfri),
smakämnen och glycerol.
Sublinguala resoribletter
• Nitroglycerin Recip
Recip
Resoriblett,
sublingual 0,25 mg
Vit, plan, 6 mm, märkt NG
inom bågar
– Aktiv substans Glyceryltrinitrat
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Laktosmonohydrat 33 mg respektive 50
mg, majsstärkelse, mikrokristallin
cellulosa, talk, gelatin, magnesiumstearat.
Buckaltablett
• Suscard® AstraZeneca
Buckaltablett 2,5 mg
(vita, runda bikonvexa,
märkta 2½ på den ena sidan,
4,8 mm)
– Aktiv substans Glyceryltrinitrat
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Hypromellos
Pepparmintessens
Mintessens
Laktosmonohydrat
Stearinsyra
Kiseldioxid
Brusgranulat & -tabletter
• Eng. Effervescent tablets
• Kolidoxidutveckling
åstadkommes genom reaktion
mellan exvis citronsyra och
natriumbikarbonat (NaHCO3)
• Snabbt sönderfall, underlättar
intag, smaktäckning
• Förpackas torrt (torkmedel)
Kapslar
• Av gelatin (även stärkelse)
– Mjuka kapslar
– Hårda kapslar
• Sandimmun Neoral®
Novartis
Kapsel, mjuk 10 mg
(8 mm, gulvit, märkt 10 mg och S inom triangel)
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Kapslar, mjuka
all-rac-alfa-tokoferol, vattenfri etanol, propylenglykol,
majsolja, makrogolglycerolhydroxistearat.
Kapselhölje: glycerol 85%, propylenglykol, gelatin,
karmin (E 120), titandioxid (E 171).
I 25 mg och 100 mg kapslarna ingår även svart
järnoxid (E 172).
Kapslar
• Estracyt® Pfizer
Kapsel, hård 140 mg
(vit, 18,5×6,5 mm)
– Cytostatikum Aktiv substans
Estramustin
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Talk, natriumlaurilsulfat,
magnesiumstearat, kiseldioxid
kolloidal vattenfri, gelatin, titandioxid
(färgämne E 171).
Enterogranulat, -kapslar & tabletter
• Avsedda att absorberas i tarmen,
försedda med överdrag som
hindrar frisättning i magsäcken
• Fördröjd frisättning (sustained
release)
• Överdrag av polymerfilm av
”syrakaraktär”, dvs film som
joniseras vid neutralt pH
Enterogranulat, -kapslar & tabletter
•
•
•
Ex: Losec MUPS
6.1 Förteckning över hjälpämnen
Sackaros
Färgämne (järnoxid E 172, titandioxid E 171)
Glycerylmonostearat
Hydroxipropylcellulosa
Hydroxipropyl metylcellulosa
Magnesiumstearat
Metakrylsyra-etylakrylatkopolymer
Mikrokristallin cellulosa
Paraffin, syntetiskt
Makrogol (polyetylenglykol 6000)
Polysorbat 80
Krospovidon
Natriumstearylfumarat
Talk
Trietylcitrat
R=-CH3, H
Depottabletter
•
•
•
•
Upplösningsstyrda
Erosionsstyrda
Diffusionsstyrda
Osmotiskt styrda
Sväljes (oftast) hela!
Depottabletter - upplösningsstyrda
• Svårlösliga derivat eller salter av
varierande partikelstorlek
• Tillsats av svårlösliga hjälpämnen –
t ex kalcium(di?)vätefosfat
• Inkapsling av läkemedels-korn – t
ex fettsyror, vaxer, cellulosaderivat
(etylcellulosa), akrylsyrapolymerer
(Eudragit)
Depottabletter - erosionsstyrda
• Den aktiva substansen inbäddat
i ett eroderbart basmaterial – t
ex vaxer (estrar av långa
fettsyror och fettalkoholer,
även långkedjiga alkaner),
fettbaser (härdad ricinolja, eng.
castor oil hydrogenated),
cellulosaderivat (HPMC, HPC)
Depottabletter - diffusionsstyrda
• Membransystem
• Matrissystem
• Osmotiska pumpar
Depottabletter – diffusionsstyrda/membran
• Uppbyggnad
– Single unit
– Multiple unit
• Omgivna av polymermembran
(filmdragering)
– Utan lösligt material
– Med lösligt material, t ex socker
Depottabletter – diffusionsstyrda/matris
• Uppbyggnad
– Olöslig homogen polymermatris
– Olöslig porös matris av plast,
lipid eller vax
– Gelande matris av
cellulosaderivat
• F=ktn, n<1 (0.5 för porös matris)
Depottabletter – diffusionsstyrda/osmos
• Uppbyggnad
– Semipermeabelt membran
för vattentransport
– Osmotiskt tryck skapas
inuti tabletten
– Laserborrat hål eller poröst
membran möjliggör
frisättning
• F=ktn, n=1
Medicinska skum
• Colifoam Meda
Rektalskum 10 %
– Aktiv substans Hydrokortison
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Propylenglykol,
etoxystearylalkohol, polyoxyl10-stearyleter, cetylalkohol,
metyl p-hydroxybensoate, propyl
p-hydroxybensoate,
trietanolamin, renat vatten,
drivmedel HP-70.
HP-70 (eng. propellant)
Isobutan 57%, propan
43%
Suppositorier/vagitorier
• Alvedon® AstraZeneca
Suppositorium 1 g (vita)
– Aktiv substans
Paracetamol
– 6.1 Förteckning över
hjälpämnen
– Hårdfett.
Suppositoriebaser –
Triglycerider, PEGblandningar
”Stora likheter med
chokladtillverkning”
Geler
• Vidare definition av gel i UAL
– Topikal gel
– Rektalgel
– Vaginalgel
• Zidoval 3M Health Care
Vaginalgel 7,5 mg/g
Färglös till halmfärgad gel
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Carbomer (Carbopol 974P),
dinatriummedetat, metyl-p-oxibensoat,
propyl-p-oxibensoat, propylenglykol,
natriumhydroxid, renat vatten.
The parenteral route
 Implants
 Injectables
 Subcutaneous
 Intramuscularly
 Intravenous
Implantat
• Fast läkemedelsberedning för
implantation i vävnad
• Nedbrytbara polymerer
• Zoladex® AstraZeneca
Implantat, förfylld spruta 3,6 mg
(vit till krämfärgad stav, 12×1 mm)
–
–
–
3 LÄKEMEDELSFORM
Implantat, förfylld spruta
Zoladex implantat 3,6 mg är en steril, vit till krämfärgad
cylindrisk fast depotberedning (12 x 1 mm), i vilken
goserelinacetat är fördelat i en av kroppen nedbrytbar
bärarsubstans.
6.1 Förteckning över hjälpämnen
–
Laktid-glykolidcopolymer 14,4 mg
PLGA – polymerer
hydrolyseras av
vatten och bryts ned
till CO2 och H2O.
Variation i nedbrytningstid åstadkommes genom att
ändra förhållandet
mellan m och n.
Implantat
• Tillverkning av PLGA-implantat sker via emulgering
• Exempel: polypeptid/protein/DNA i PLGA-partiklar
–
–
–
–
–
I. Lös aktiv substans i vatten
II. Lös PLGA i biovänligt lösningsmedel (N-metylpyrollidon)
III. Emulgera I i II (W/O)
IV. Emulgera III i vattenlösning med stabiliserande polymer (t ex polyvinylalkohol) (W/O/W – en
dubbelemulsion
Frystorka (lyophilization) och erhåll partiklar
Implantat
• Exempel - Atrigel Drug Delivery
http://www.qltinc.com/Qltinc/main/mainpages.cfm?InternetPageID=232
–
–
–
–
–
–
–
The Atrigel system may provide benefits over traditional
methods of drug administration such as tablets or capsules,
injections and continuous infusion as a result of the following
properties:
Compatibility with a broad range of pharmaceutical compounds,
including water soluble and insoluble compounds and high and
low molecular weight compounds, including peptides and
proteins
Direct delivery to a target area, thus potentially achieving higher
drug concentrations at the desired site of action to minimize
systemic side effects
Sustained drug release over a targeted time period so as to
reduce the frequency of drug administration
Biodegradable and does not require removal when the drug is
depleted
Can be injected by means of standard needles and syringes
All current components of the Atrigel system are biocompatible
and have independently established safety and toxicity profiles
Inhalationspulver & -vätskor
• Avsedda att appliceras på de nedre
luftvägarna
– Inhalationspulver
– Inhalationsspray
– Inhalationsvätskor (för nebulisator)
• Partikelstorleksfördelning
(mikrometerskala) viktig
– Små partiklar (2-5 mikrometer) för att
komma långt ned i luftvägarna
– Så små partiklar kan dock angripas av
immunsystemet
• Många appliceringshjälpmedel
Turbuhaler
Inhalationspulver & -vätskor
• Bricanyl® AstraZeneca
Inhalationsspray,
suspension 0,25 mg/dos
– Aktiv substans - terbutalinsulfat
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Triklorofluorometan
Diklorodifluorometan
Diklorotetrafluoroetan
Sorbitantrioleat
Inhalationspulver & -vätskor
• Bricanyl® AstraZeneca
Lösning för nebulisator 2,5 mg/ml
– Aktiv substans - terbutalinsulfat
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Dinatriumedetat
Koncentrerad saltsyra till pH 3,5
Natriumklorid
Vatten för injektionsvätskor
Inhalationspulver & -vätskor
• Bricanyl® Turbuhaler®
AstraZeneca
Inhalationspulver 0,25 mg/dos
– Aktiv substans - terbutalinsulfat
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Bricanyl Turbuhaler innehåller endast
den aktiva substansen terbutalinsulfat.
Inhalationspulver & -vätskor
• AIR® Pulmonary Drug Delivery
System
–
–
–
–
–
AIR technology is a major innovation among
pulmonary delivery systems, initially published in the
journal Science. The unique AIR particle is a low
density, porous structure with a geometric diameter of
5 - 30 µm and an aerodynamic diameter of 1 - 5 µm.
These patent protected particles can be delivered using
small, simple inhalers, can accommodate high drug
doses and offer the potential for prolonged release. The
result: efficient dry-powder delivery of small molecule,
peptide, protein and other macromolecule drug
particles to the deep lung, with clear advantages over
other delivery methods. Advantages include:
Systemic delivery of small molecules and macromolecules
Local or targeted delivery to the lung
Rapid onset of action
Potential for prolonged release
5-30 mikrometer
porösa PLGApartiklar med en
aerodynamisk
diameter på 1-5
mikrometer.
Kutana & transdermala läkemedel
• Läkemedelsformer (UAL s 97)
–
–
–
–
–
–
–
Kutan vätska
Gel
Kräm
Salva
Kutan pasta
Kutant stift
Puder
Flytande
Halvfast
Fast
Kutana & transdermala läkemedel
• Huden
– Stratum
corneum
utgör
barriären
Krämer/salvor
•
Celeston® valerat
Schering-Plough
– Kräm 0,1 %
(vit kräm)
– Aktiv substans
Betametason
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Klorkresol (konserveringsmedel),
cetomacrogol 1000, cetostearylalkohol,
fosforsyra, natriumdivätefosfatdihydrat, vitt
vaselin, flytande paraffin och renat vatten.
– Salva 0,1 %
(vit salva)
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Vitt vaselin, flytande paraffin.
Depotplåster
• Nicorette® Pfizer
Depotplåster 5 mg/16 timmar
– Aktiv substans
Nikotin
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Beigefärgat laminat (pigment,
aluminium och polyester),
polyisobutylener, polybuten,
polyester, skyddsfilm
(silikoniserad polyester).
Näsdroppar
• Nezeril® AstraZeneca
Näsdroppar, lösning,
endosbehållare 0,1 mg/ml
– Aktiv substans Oximetazolin
– 6.1 Förteckning över hjälpämnen
– Hypromellos
Dinatriumedetat
Natriumdivätefosfatdihydrat
Dinatriumfosfatdihydrat
Natriumklorid
Renat vatten
Nezeril näsdroppar i endosbehållare är
fria från konserveringsmedel.
Ögondroppar
• Principiell uppbyggnad
– Sterilt vatten
– Isotoni
– pH-inställning med
buffertsystem eller stark
syra/bas
– Konservering
– Ytaktiva och viskositetshöjande
ämnen
Ögondroppar
• Isopto®-Atropin Alcon
Ögondroppar, lösning 1 %
– Aktiv substans Atropin
– 6.1 Förteckning över
hjälpämnen
– Isopto-Atropin ögondroppar
0,5% och 1%: Bensalkonklorid
0,1 mg, hypromellos, borsyra,
natriumhydroxid/saltsyra till pH
3,7, renat vatten.
Dagens FASS – upplösning & löslighet - 1
•
Sandimmun Neoral® Novartis
Kapsel, mjuk 50 mg
–
–
–
6.1 Förteckning över hjälpämnen
Kapslar, mjuka
all-rac-alfa-tokoferol, vattenfri etanol,
propylenglykol, majsolja,
makrogolglycerolhydroxistearat.
Kapselhölje: glycerol 85%,
propylenglykol, gelatin, karmin (E 120),
titandioxid (E 171).
I 25 mg och 100 mg kapslarna ingår
även svart järnoxid (E 172).
ciklosporin
Cremophor® RH 40 Chemical Name:
Polyoxyl castor oil
PEG,
polyetylenglykol
Synonyms:
Macrogolglycerol hydroxystearate,
Macrogolglyceroli hydroxystearas,
Castor oil, polyoxyl hydrogenated,
Polyoxyl 40 Hydrogenated Castor Oil
CAS No:
61788-85-0
ricinolja
• Alfatokoferol (eVITAMIN)
• Propylenglykol
Dagens FASS – upplösning & löslighet - 2
• Taxol Bristol-Myers Squibb
Koncentrat till infusionsvätska,
lösning 6 mg/ml
–
–
6.1 Förteckning över hjälpämnen
Etanol (se 4.4).
Kromatografiskt renad polyoxietylerad
ricinolja.
–
Cremophor® EL Chemical Name:
Polyoxyl castor oil
Synonyms:
Macrogolglycerol ricinoleate,
Macrogolglyceroli ricinoleas, Polyoxyl
35 Castor Oil
CAS No:
61791-12-6
paklitaxel
Definitioner
• Lösning – en blandning av två eller flera komponenter som
bildar en fas.
• Lösningsmedel och lösta ämnen
• Upplösning (eng. dissolution) är processen som tar joner
eller molekyler från fast tillstånd till upplöst tillstånd.
• Löslighet (eng. solubility) är graden av upplösning vid
jämvikt när det upplösta ämnet finns i överskott – mättad
lösning.
• Blandbarhet (eng. miscibility) används för att beskriva
blandningar av två gaser eller två vätskor.
Koncentrationsuttryck
• Kvantitet per kvantitet – t ex g/ml el. g ml-1
• Procenthalt – t ex % w/v =(vikt av upplöst ämne/volym
lösning)*100 – 0.9% w/v NaCl (0.9 g NaCl i 100 ml H2O)
• Molaritet – antal mol upplöst ämne per liter lösning (mol/l)
• Molalitet – antal mol upplöst ämne per kg lösningmedel
• Molbråk – antal mol av ett ämne/totala antalet mol i
blandningen
Vilka av koncentrationsmåtten är oberoende av temperaturen?
Upplösning
• Upplösningprocessen innebär att en molekyl eller jon
lämnar en miljö där den är omgiven av sina egna för en
miljö där den är omgiven av lösningsmedelsmolekyler.
• För att en spontan process skall ske Gibbs fria energi DG =
DH – TDS < 0. Vi jämvikt är DG=0!
• TDS är vanligtvis positiv (finns ett viktigt undantag!)
•
DH = DHcl (>0)+ DHsolv, , >0 endoterm, <0 exoterm
Noyes-Whitneys ekvation
• En modell för upplösning
• dm/dt = k1A(Cs-C)/h  DACs/h
(Aulton 2.4-5)
• Steg 1: det upplösta ämnet frigörs från kristallen
• Steg 2: det upplösta ämnet transporteras ut i lösningen
• Se Aulton fig 2.1-3 och tabell 2.1!
Löslighet
• Se Aulton tabell 2.2!
• ”lika löser lika”
• Tre exempel:
– Olja i vatten, vattenstrukturen svår att bryta upp
– NaCl i olja, NaCl-strukturen svår att bryta upp
– NaCl i vatten, NaCl-strukturen lätt att bryta upp
Vardagligt om olja och vatten
• Varför blandar sig inte olja och vatten?
– Vatten och olja tycker inte om varandra!
– Vatten gillar sig själv bäst!
– Olja gillar sig själv bäst!
Löslighet – fast fas i vätska
• Temperaturen (ökar vanligtvis med temperaturen, ej PEG)
• Molekylär struktur (syra/bas-salt, estrar etc.)
• Kosolvent – t ex propylenglykol, DMSO, polyetylenglykol
• Kristallstruktur – polymorfism, amorft-kristallint (!?)
• Partikelstorlek – mindre partiklar har större löslighet (!?)
• pH, elektrolyteffekter och solubiliserande ämnen
Löslighet – gas i vätska
• Lösligheten av gaser i vätskor avtar vanligtvis med
ökad temperatur
– Vatten för injektion utan koldioxid och luft fås genom
att koka vatten
– Man kan också använda ultraljudsbad
Löslighet – vätska i vätska
• Blandbarheten hos vätskor kan både öka och
minska med temperaturen
– De kohesiva krafterna mellan lika molekyler
tenderar att minska med ökad temperatur på
grund av ökad rörlighet (kinetisk energi) vilket
ger ökad blandbarhet
– Bildningen av kemiska föreningar vid lägre
temperaturer kan öka blandbarheten
– Se Aulton Fig 2.7 och 2.8
Fördelningskoefficienter
• Aktiva substanser måste vanligtvis passera många
barriärer innan de når sitt (receptor)mål
• Ett enkelt sätt att uppskatta denna förmåga är att
mäta fördelningskoefficienten, K=CA/CB i något
representativt system, t ex oktanol och vatten.
• Tillförlitligheten varierar!
Löslighet – fast fas i fast fas
• Om två fasta ämnen blandas i en smälta som kyls
eller löses i ett lämpligt lösningsmedel som
avdunstas kan resultatet bli:
– En fast lösning i vilken substanserna är
blandade på molekylär nivå
– En två-fas (eutektisk) blanding i vilken
substanserna är blandade på mikrokristallin
nivå (EMLA!)
Dagens FASS – isotoni
• Intralipid® Fresenius Kabi
Infusionsvätska,
emulsion 200 mg/ml
mjölkvit
–
–
6.1 Förteckning över hjälpämnen
Renade äggfosfolipider, glycerol,
natriumhydroxid, vatten för
injektionsvätskor.
• Propine Allergan
Ögondroppar, lösning 1 mg/ml
(klar och färglös lösning)
–
–
6.1 Förteckning över hjälpämnen
Bensalkonklorid 50 mikrog/ml
Natriumedetas
Natriumklorid
Saltsyra (för att justera pH)
Renat vatten
Kolligativa egenskaper
• Egenskaper hos lösningar som beror på
koncentrationen av upplöst ämne (”antalet
partiklar”) snarare än den kemiska naturen
–
–
–
–
Osmotiskt tryck
Ångtryckssänkning
Fryspunktsänkning
Kokpunktshöjning
Osmotiskt tryck
• Det osmotiska trycket är det yttre tryck som måste
appliceras på en lösning för att den inte skall
spädas ut genom osmos.
• Van’t Hoffs ekvation V=n2RT (Aulton ekv 3.25)
• Makromolekylers molmassa kan erhållas genom
mätning av osmotiskt tryck - =c2RT – ett s k
antalsmedelvärde Mn= (niMi)/ni
Mätning av osmotiskt tryck
• Den kemiska potentialen
för lösningsmedlet är lägre
i vänstra kammaren 
nettoflöde åt vänster
• Det hydrostatiska trycket
ökar i vänster kammare
vilket ökar den kemiska
potentialen för lösningsmedlet i vänstra
kammaren  leder till
avtagande flöde och
jämvikt
How Will Water Move Across SemiPermeable Membrane?
• Solution A has 100 molecules of glucose per ml
• Solution B has 100 molecules of fructose per ml
• How will the water molecules move?
• Solution A has 100 molecules of glucose per ml
• Solution B has 75 molecules of fructose per ml
• How will the water molecules move?
•
• Solution A has 100 molecules of glucose per ml
• Solution B has 100 molecules of NaCl per ml
• How will the water molecules move?
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/summer2003/lect06.htm
Isotona lösningar
• 0.9 % NaCl i vatten är isoton relativt blod, dvs den
saltlösningen är i osmotisk jämvikt med blod
separerade av biologiska membran.
• För exvis parenterala vattenlösningar måste man ta
hänsyn till samtliga ingående komponenters bidrag
till det osmotiska trycket.
• Olika komponenters bidrag jämförs med NaCl och
tabellverk med s k NaCl-ekvivalenter har
utarbetats.
Isotona lösningar
• NaCl-ekvivalenten för en komponent beskriver
dess effekt på det osmotiska trycket i jämförelse
med NaCl.
• Eftersom osmotiskt tryck är en kolligativ egenskap
och således beroende på koncentrationen, blir
NaCl-ekvivalenterna för i stort sett alla tabellerade
substanser <1. Varför?
• Ett undantag är LiCl! Varför?
Isotoniberäkningar
9 mg NaCl/ml = m1 X1 + m2 X2 + m3 X3 + ….
där
mi är massan (i mg) per ml av komponent i
och
Xi är NaCl-ekvivalenten (mg NaCl/mg i) för
komponent i
Några NaCl-ekvivalenter
• Substans
NaCl
borsyra
efedrinsulfat
Na penicillin G
PEG400
lidokain HCl
X
1
0.50
0.23
0.18
0.08
0.22
Sodium chloride equivalent
Previously:
17.3 g boric acid
9.0 g sodium chloride
shown to be isotonic
17.3 g of boric acid is EQUIVALENT to 9g sodium chloride
1g of boric acid EQUIVALENT to 0.52 g sodium chloride
sodium chloride equivalent
Sodium chloride equivalent can be used to work out the amount of NaCl or
any other substance required to add to a solution to render it isotonic
Isotonic solution = 0.9g/100mls or 0.9% w/v
From Nigel Davies!
Isotoniberäkningar
Exempel: En isoton vattenlösning av
metoklopramid hydroklorid (Meto)
innehåller 32 mg/ml av läkemedlet och
4.2 mg/ml NaCl. Vilken är Metos
NaCl-ekvivalent?
Isotoniberäkningar
Lösning:
9 mg/ml = 32 mg/ml * XMeto + 4.2 mg/ml
XMeto = (9-4.2)/32
XMeto = 0.15
Diffusion i lösning
• Diffusion är en spontan rörelseprocess av en
komponent i lösning från en region av hög
koncentration (kemisk potential) till en med
lägre koncentration. Detta gör att lösningar
blir homogena.
Diffusion – Fick’s 1:a lag
• Fick’s första lag (se Aulton ekv 38.1)
J = -D C/ x (= -KD C/ x)
där J är flödet (fluxen) (kg s-1 m-2),
D diffusionskoefficienten (m2 s-1) och
C/ x koncentrationsgradienten (kg m-4)
(K är fördelningskoefficienten)
Diffusion – Ficks första lag
• Diffusion genom plana
skikt
J = KDDC/h
eller
DC1
DCtot
J = PDC
där
DC2
P = KD/h är
permeabiliteten
h
h1
h2
Diffusion – Stokes-Einstein
• D = kT/(6r)
som är en kombination av
Einsteins ekv: D = kT/f
f är friktionskoefficienten (kg s-1) som beror
både av partikeln och diffusionsmediet.
Stokes ekv: f=6r
r är partikelns radie (m)
 är mediets viskositet (Pa s=N s m-2)

similar documents