Isotonic solutions - Pharmaceutics - I B. Pharma 1st Semester

ఐసోటోనిక్ పరిష్కారాలు

లక్ష్యం

ఈ ఉపన్యాసం ముగింపులో, విద్యార్థి చేయగలరు

• ఆస్మాసిస్ దృగ్విషయాన్ని వివరించండి

• రక్త కణాలపై పారాటోనిక్ పరిష్కారాల ప్రభావాన్ని అంచనా వేయండి

• వివిధ పద్ధతుల ద్వారా ఐసోటోనిక్ పరిష్కారాల తయారీకి పరిమాణాలను లెక్కించండి

పరిచయం

• ఆస్మాసిస్ - సమతౌల్యం ఏర్పడే వరకు తక్కువ సాంద్రత నుండి అధిక సాంద్రత వరకు ద్రావణి అణువుల కదలిక

• ఈ కదలికను నడిపించే ఒత్తిడి - ఓస్మోటిక్ పీడనం

• ద్రవాభిసరణ పీడనం దీని ద్వారా నడపబడుతుంది

- ద్రావణంలో ద్రావణంలోని కణాల సంఖ్య

- నాన్ ఎలెక్ట్రోలైట్స్ - ద్రావణి ఏకాగ్రత

– ఎలెక్ట్రోలైట్స్ – ద్రావణం conc మరియు డిస్సోసియేషన్ డిగ్రీ

• అదే ద్రవాభిసరణ ఒత్తిడిని కలిగించే ఒకే రకమైన కణాలతో పరిష్కారాలు- పరిష్కారాలు

• ఐసోటోనిక్ లేదా సమాన టోన్ - రక్తం మరియు కన్నీళ్లతో ఐసో-ఆస్మోటిక్ అయిన పరిష్కారం

• సాధారణ సెలైన్ - NaCl ఐసోటోనిక్ యొక్క 0.9% పరిష్కారం

• హైపోటోనిక్ - శరీర ద్రవాల కంటే తక్కువ ద్రవాభిసరణ పీడనం

• హైపర్టోనిక్ - శరీర ద్రవాల కంటే అధిక ద్రవాభిసరణ పీడనం

RBCపై పారాటోనిక్ (హైపర్‌టానిక్/హైపోటోనిక్) సొల్యూషన్‌ల ప్రభావం

ఫ్రీజింగ్ పాయింట్ డిప్రెషన్ పద్ధతి

• శరీర ద్రవాల ఘనీభవన స్థానం -0.52⁰C

• శరీర ద్రవాలలో కరిగిన పదార్థాలు (ప్లాస్మా మరియు కన్నీళ్లు) ఘనీభవన బిందువును అణచివేస్తాయి

• ఘనీభవన స్థానం -52⁰C కలిగి ఉన్న ఏదైనా పరిష్కారం శరీర ద్రవాలతో ఐసోటోనిక్‌గా ఉంటుంది

అవసరమైన సర్దుబాటు పదార్ధం యొక్క శాతం W/V = 0.52-a/b

a = సర్దుబాటు చేయని పరిష్కారం యొక్క ఘనీభవన స్థానం

b= సర్దుబాటు పదార్ధం యొక్క 1%w/v ద్రావణం యొక్క ఘనీభవన స్థానం

ఉదాహరణ:

ప్రోకైన్ హైడ్రోక్లోరైడ్ యొక్క ఏ సాంద్రత రక్త ప్లాస్మాతో ఐసో ఓస్మోటిక్ ద్రావణాన్ని అందిస్తుంది?

ప్రొకైన్ HCl యొక్క 1%w/v ద్రావణం యొక్క ఘనీభవన స్థానం 0.122⁰C

%w/v ప్రొకైన్ HCl అవసరం = 0.52 – 0/0.122

= 4.26%w/v

ప్రాక్టీస్ సమస్యలు

• రక్త ప్లాస్మాతో కొకైన్ HCl ఐసో ఓస్మోటిక్ యొక్క 1% ద్రావణాన్ని అందించడానికి అవసరమైన సోడియం క్లోరైడ్ సాంద్రతను కనుగొనండి. కొకైన్ HCl & 1% NaCl యొక్క 1%w/v ద్రావణం యొక్క ఘనీభవన స్థానం 0.09⁰C మరియు -0.576⁰C రెస్పీ.

• ప్లాస్మాతో ప్రోకైన్ HCl ఐసో ఓస్మోటిక్ యొక్క 1.5% ద్రావణాన్ని అందించడానికి అవసరమైన NaCl సాంద్రతను కనుగొనండి. ప్రొకైన్ HCl & 1% NaCl యొక్క 1%w/v ద్రావణం యొక్క ఘనీభవన స్థానం -0.122⁰C మరియు -0.576 ⁰C రెస్ప్.

పరమాణు ఏకాగ్రత పద్ధతి

• సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, 22.4 లీటర్లలో అయోనైజింగ్ కాని ద్రావణం యొక్క ఒక గ్రాము అణువు ఒక వాతావరణం యొక్క ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

• ఒక లీటరులో ఒక గ్రాము అణువును కలిగి ఉన్న ద్రావణం 22.4 వాతావరణాల ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

• శరీర ద్రవాల ఓస్మోటిక్ పీడనం ≈ 6.7 atm

• శరీర ద్రవాల మొలారిటీ = 6.7/22.4 = 0.3M

నేను gm mol. 22.4 లీటర్లలో wt ---- > 1 atm

1 గ్రా మోల్. 1 లీటరులో Wt ---- > 22.4 atm

22.4 atm ---- > 1 gm mol. Wt (1 మీ)

6.7 atm ---- > ?

అనగా, 6.7 / 22.4 = 0.3 M

అందువల్ల, ఏదైనా నాన్-అయోనైజింగ్ ద్రావణం యొక్క 0.3M ద్రావణం ప్లాస్మా మరియు కన్నీళ్లతో ఐసో-ఆస్మోటిక్‌గా ఉంటుందని చెప్పవచ్చు.

W = 0.3 M / N

W = గ్రాములు / లీటరులో ఏకాగ్రత అవసరం

M = మోల్. ద్రావణం యొక్క wt

N = డిస్సోసియేషన్ పూర్తయిందని ఊహిస్తూ ద్రావణంలోని ప్రతి అణువు నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన అయాన్ల సంఖ్య

ఉదాహరణ: రక్త ప్లాస్మాతో ఐసో ఓస్మోటిక్ ద్రావణాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి అవసరమైన NaCl గాఢతను కనుగొనండి. మోల్. NaCl యొక్క wt 58.5 మరియు అది 2 అయాన్లుగా విడదీస్తుంది.

0.3 X 58.5/2 = 8.8 g/Lt లేదా 0.9% w/v

ప్రాక్టీస్ సమస్యలు

• రక్త ప్లాస్మాతో NaCl ఐసో ఓస్మోటిక్ యొక్క 0.12% ద్రావణాన్ని తయారు చేయడానికి అవసరమైన డెక్స్ట్రోస్ సాంద్రతను కనుగొనండి.

• 2% అన్‌హైడ్రస్ డెక్స్‌ట్రోస్ మరియు 0.5% KCl కలిగిన ఇంట్రావీనస్ ద్రావణం యొక్క 500 ml కోసం సూత్రాన్ని ఇవ్వండి మరియు రక్త ప్లాస్మాతో ఐసో ఓస్మోటిక్‌గా తయారు చేయబడింది. మోల్. Wt ఆఫ్ డెక్స్ట్రోస్ = 180;

మోల్. KCl యొక్క Wt = 74.5

మోల్. Wt లేదా NaCl = 58.5

సోడియం క్లోరైడ్ సమానమైన పద్ధతి

• ఔషధం యొక్క పేర్కొన్న ఏకాగ్రత అదే ద్రవాభిసరణ ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేసే NaCl యొక్క గాఢతకు మార్చబడింది

ఉదా. 1% w/v ఆస్కార్బిక్ యాసిడ్ ద్రావణం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఫ్రీజింగ్ పాయింట్ డిప్రెషన్ 0.105 ⁰C. 1%NaCl ద్రావణం = 0.576 ⁰C యొక్క ఫ్రీజింగ్ పాయింట్ డిప్రెషన్

NaCl 1% ఆస్కార్బిక్ ఆమ్లం = 0.105/0.576 = 0.18కి సమానం

ఐసోటోనిసిటీకి సర్దుబాటు చేయడానికి NaCl శాతం ఇవ్వబడింది

ప్రాక్టీస్ సమస్యలు

• రక్త ప్లాస్మాతో KCl ఐసో ఓస్మోటిక్ యొక్క 0.5% ద్రావణాన్ని అందించడానికి అవసరమైన NaCl %ని లెక్కించండి . NaCl 1% KCl పరిష్కారం = 0.76కి సమానం

0.9 – (ఔషధం యొక్క శాతం బలం X NaCl 1% ఔషధానికి సమానం)

• శరీర ద్రవాలతో ఎఫెడ్రిన్ హెచ్‌సిఎల్ ఐసో ఓస్మోటిక్ యొక్క 1% ద్రావణాన్ని అందించడానికి అవసరమైన అన్‌హైడ్రస్ డెక్స్ట్రోస్ %ని లెక్కించండి. NaCl సమానమైన 1% ఎఫెడ్రిన్ HCl ద్రావణం = 0.3

సారాంశం

• ఆస్మాసిస్ – ద్రావణి అణువుల కదలిక తక్కువ సాంద్రత నుండి అధిక సాంద్రత వరకు - సమతౌల్యం ఏర్పడే వరకు

• ఈ కదలికను నడిపించే ఒత్తిడి - ఓస్మోటిక్ పీడనం

• ఐసోటోనిక్ - శరీర ద్రవాల కంటే అదే ద్రవాభిసరణ పీడనం

• హైపర్టానిక్ - శరీర ద్రవాల కంటే అధిక ద్రవాభిసరణ పీడనం

• హైపోటోనిక్ సొల్యూషన్స్ - శరీర ద్రవాల కంటే తక్కువ ద్రవాభిసరణ ఒత్తిడి

• ద్వారా ఐసోటోనిసిటీ సర్దుబాటు

ఫ్రీజింగ్ పాయింట్ డిప్రెషన్ పద్ధతి

అవసరమైన సర్దుబాటు పదార్ధం యొక్క శాతం W/V = 0.52-a/b

పరమాణు ఏకాగ్రత పద్ధతి

W = 0.3 M / N

సోడియం క్లోరైడ్ సమానమైన పద్ధతి