缓冲等渗溶液、渗透压的测量方法以及调节等渗性的计算方法

Buffered Isotonic Solutions, Measurements of Tonicity, Calculations and Methods of Adjusting Isotonicity

2020年4月17日Ankur Choudhary (noreply@blogger.com)AI 专业翻译

缓冲等渗溶液

此外,为了调节pH值,与人体脆弱膜接触的药品溶液需要具有与人体自身大致相等的渗透压。从溶质浓度较低的区域到溶质浓度较高的区域,溶液中的分子可以穿过半透膜,但溶液中的大分子则不能。

想象有两个半透膜,两侧溶液中的溶质浓度不同。溶剂分子会从溶质浓度低的区域移动到溶质浓度高的区域,直到达到平衡状态。在这个过程中,必须施加渗透压来维持这种移动。渗透压反映了溶液的状态,它受到溶液的离子化程度、颗粒大小等因素的影响。人体液体(血液和泪液)中的渗透压相当于0.9%(重量/体积)的氯化钠溶液。因此,0.9%(重量/体积)的氯化钠溶液与生理盐水具有相同的渗透压。在医学上,“iso-osmotic”和“isotonic”这两个术语是可以互换使用的。渗透压低于人体液体或低于0.9%(重量/体积)氯化钠浓度的溶液被称为低渗溶液,而渗透压高于人体液体的溶液则被称为高渗溶液。

渗透压和摩尔渗透浓度:溶液的浓度可以用渗透压(osmolality)或摩尔渗透浓度(osmolarity)来表示。

渗透压:渗透压浓度是通过渗透压计来测量的。对于每千克水中含有超过1摩尔溶质的溶液,其渗透压浓度为1;对于每千克水中含有超过N摩尔溶质的溶液,其渗透压浓度为N。溶剂-溶剂型溶液表示溶剂与溶质之间的重量比关系。

渗透压:物质的渗透压是指其溶液的浓度。在溶液中,当每升溶液中的总溶质浓度为1时,渗透压定义为1;当总溶质浓度为n时,渗透压定义为n。溶质与最终溶液之间的关系基于重量与体积的比例,这一概念与分子溶液的概念是等价的。

渗透压的测量、计算以及调节渗透压的方法

药物溶液的渗透压可以通过两种方法进行调整:第一类方法是向溶液中加入氯化钠或其他物质,以降低溶液的冰点,使其与体液达到等渗状态。这种方法包括冷冻点法(cryoscopy method)和氯化物当量法(chloride equivalent method)。为了形成等渗溶液,必须向药物中加入足够的水分。最后一步是使用稀释剂对制剂进行稀释。 缓冲的;有缓冲作用的 使用等渗稀释液将其调整至最终体积。常用的方法包括 White–Vincent 方法和 Sprowls 方法。

I类方法

冷冻显微镜法

通过考虑溶液之间的协同性质,可以制备出等渗溶液。渗透压并不是唯一的协同性质。除了降低蒸气压外,这些协同性质还包括提高沸点和降低冰点。温度越低,冰点越低,这种协同性质对于调节溶液的渗透压非常有用。泪液和人血的冰点都是-0.52°C,因此这个温度相当于0.90%(重量/体积)浓度的氯化钠溶液的冰点。泪液和血液被认为是等渗溶液。当氯化钠的浓度为1.5%时,其冰点会降低0.58°C(ΔTf1%),此时其冰点也为1.5%(重量/体积)。该方法需要向药物溶液中添加渗透压调节剂(例如氯化钠),以将最终冰点降至0.52°C,即血液或血清的冰点。

氯化钠当量法

氯化钠当量,也称为E值或渗透压当量,用于表示药物的效力或浓度。它指的是与一克具有相似渗透效应(即与氯化钠等效)的药物相对应的氯化钠的量。

E值的偏差:E值是一个综合性质,因此冰点降低不仅取决于颗粒的数量,还与颗粒的解离和聚集状态有关。

因此,该方程式表示……

∆Tf = KfC 可以用……来替代。

∆Tf = LisoC

“Where...”

冰点下降值被称为 ΔT。

这个常数用于测量冰点降低值(Kf)。

浓度约为……

范特霍夫因子 i 决定了 Liso 的值,而范特霍夫因子 k 决定了 Kf 的值。

Liso = ∆Tf / C

II类方法

White–Vincent method

对于II类制剂的渗透压计算,首先将药物与水混合以制备等渗溶液,随后使用等渗稀释剂进行进一步稀释,直至达到最终浓度。在White和Vincent的方法中,这类计算过程被简化了。

将药物的重量 w 乘以氯化钠的当量 E,以制备 30 mL 的 1%(w/v)盐酸普鲁卡因溶液,该溶液的渗透压与体液相等(即 0.3 g)。

0.3克盐酸普鲁卡因相当于这个量的氯化钠。

= 药物的重量(克)× 药物的有效成分含量(E)                           (1)

= 0.3 × 0.21

= 0.063 克

已知氯化钠的化学式在溶解于大约100毫升水中时可以生成等渗溶液。0.2克的盐酸普鲁卡因相当于0.063克的氯化钠,因此通过计算以下比例,我们可以得到所需溶液的体积V:

0.9克/100毫升

= 0.063 克/体积(g/V)

V = 0.063 × 100 / 0.9

= 7.0 毫升                                 (2)

因此,方程式(2)可以表示为:

V = w × E × 111.1

等渗溶液的配制需要将一定体积(以毫升为单位)的液体与一定重量(以克为单位)的氯化钠混合。具体来说,每毫升等渗溶液中含有1克溶解在水中的氯化钠。

含有0.9% NaCl的稀释溶液既具有等渗性,也属于等渗缓冲溶液。

斯普罗尔斯方法(Sprowls method)

Sprowls开发了一种简化版的White-Vincent方法。在这个实验中,选择了0.3克1%的溶液,因为这个量正好对应于一液盎司(fluid ounce)。例如,可以使用White和Vincent的公式(V = w × E × 111.1)来计算制备眼用或注射用等渗溶液的体积V,前提是使用了0.3克药物并溶解在足够的水中。通过将所需浓度的等渗溶液加入到特定体积的等渗溶液中,就可以得到稀释后的等渗溶液。


📌 本文由 AI 翻译自 pharmaguideline.com,仅供内部参考查看英文原文