Noyes Whitney
wie beeinflusst Mikronisierung von Partikeln die Auflösungsgeschwindigkeit, anhand NW, Gleichung, Parameter definieren
-> durch kleinere Partikelgröße steigt die Löslichkeit
Noyes-Whitney aufstellen, 4 Möglichkeiten um Einfluss darauf zu nehmen
Einfluss:
T: je höher T, desto höher Lösungsgeschwindigkeit
kleinere Partikelgröße: Löslichkeit steigt, da größere Oberfläche des WS
n runter, Lösungsgeschwindigkeit steigt
amorphe Pulver: lösen sich schneller als kristalline Pulver
Sinkbedingungen
Löslichkeit im verwendeten Medium muss berücksichtigt werden
Auflösung wird erheblich von bereits herrschender Konz. beeinflusst.
Sinkbedingungen:
-> c << c(s)
c kleiner oder gleich 0,1 c(s)
sehr schneller Abtransport von Lösungsart
Konzentration im Verteilungsvolumen wird trotz ständiger Auflösung auf niedrigem Niveau gehalten.
Resorption
gelöst vorliegender WS überschreitet 10% der Sättigungskonzentration NICHT
in Modelversuchen: entnommenes V wird wieder ersetzt oder mit LM umspült (Durchflusszelle)
offenes System!
Non-sink Bedingungen:
-> c < c(s)
c = 0,1 bis 0,8 c(s)
moderater Abtransport
Konz. des WS steigt entsprechend seiner Auflösung bis zum Maximalwert.
Im Allgemeinem: in vorgegebener Zeit muss vorgegebener Prozentanteil der Gesamtwirkstoffmenge in Lösung gegangen sein (z.B. 60% in 30 min)
wenn während Lösevorgang der WS mit dem gesamten LM in Kontakt steht und kein Flüssigkeitsaustausch stattfindet (geschlossenes System)
Sättigung:
-> c = c(s)
kein bzw. sehr langsamer Abtransport
Löslichkeitsverbesserung: nenne 3 Arten (Ausführlich)
Bildung wasserlöslicher Salze:
Alkaloid-Salze
Einführung hydrophiler Gruppen:
Carboxylgruppe
Hydroxyl-, Hydroxyalkyl-, Polyoxyethylen-, Sulfat-, Sulfonat-, Aminogruppen
-> verändern leider oft auch pharmakologische Eigenschaften, Toxizität oder senkt Stabilität durch Strukturänderung
Komplexbildung
-> durch WBBs oder Dipol-Dipol- Kräfte, hydrophobe WW, verändert Beständigkeit, Resorbierbarkeit und Verträglichkeit der AS
Cyclodextrine
Einschluss empfindlicher AS
innen hydrophob
erhebliche Stabilitätsverbesserung
6-8 hohlzylinderförmig verbundene Glucoseeinheiten unterschiedlicher Ringgröße
Verwendung von Cosolventien:
Ethanol, Propylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerol, Dimethylacetat
verringern WW zwischen Wassermolekülen und Verbesserung der LM- Eigenschaften für org. Substanzen in wässrigen LM
Solubilisierung in Mizellen:
Löslichkeitsverbesserung durch OF-aktive Verbindungen
schlecht- wasserlösliche oder wasserunlösliche AS werden in klare Lösungen überführt, ohne dass sich chemische Struktur der WS verändert
nichtionische Tenside (HLB > 15)
Hydrotropie:
Einfluss auf Wasserstruktur
Strukturbrecher, Anteil freier OH-Gruppen steigt
spezifische WW mit AS in Lösung
-> Komplexbildung, Zucker, Harnstoff, Amide, Phenole, Polymere (PEG, PVP), aromatische Carbonsäuren (Benzoesäure)
Löslichkeitsverbesserung: nenne 3 Arten
Bildung wasserlöslicher Salze
Einführung hydrophiler Gruppen
Verwendung von Cosolventien
Solubilisation von Mizellen
Hydrotropie
Histaminhydrochlorid
Isotonisierung
Polysorbat
Tensid
Solubilisation in Mizellen
Verbesserung d. Auflöseverhaltens
Trehalose-Dihydrat
Zucker
Disaccharid
Lyoprotektor
Tocopherol
Antioxidans
Polyvinylalkohol
mit Menge
-> PVA 0,03g
Viskositätserhöher bessere WS- Verteilung
längere Kontaktzeit
verhindert durch schmierende Eigenschaften Reizungen
Carboxymethylcellulose
-> 0,01g
Viskositätserhöher
Suspensionsstabilisator
Gelbildner
Marcus geprüft
Resorption in der Lunge- Was trifft nicht zu?
es kann eine lokale oder systemische Wirkung erzielt werden
bei pulmonaler Applikation erfolgt keine Immunantwort
Lunge ermöglicht Resorption größerer Partikel (Proteine)
die Lunge besitzt eine geringe enzymatische Aktivität
-> Ja
-> Nein, Lunge quasi Hauptimmunantwort
-> Ja, nicht wie Leber, daher KEINE enzymatische Aktivität
ein wasserfreier Arzneistoff löst sich besser als das entsprechende Hydrat.
Ja oder Nein
Richtig, weil bei der Hydratisierung noch wärme frei wird.
Eine übersättigte Lösung ist ein thermodynamisch stabilder Zustand.
Falsch
Innerhalb des Ostwald-Miers-Bereich wird das Löslichkeitsprodukt überschritten
ja oder nein
Richtig
die Partikelgröße hat keinen Einfluss auf die kinematische Löslichkeit
Cyclodextrine sind nach innen immer hydrophil und sind daher in der Lage hydrophile Substanzen einzuschließenb und dadurch dessen Löslichkeit in polaren LM zu verbessern.
-> richtig oder falsch
falsch
Eine übersättigte Lösung kann mithilfe von HS stabilisiert werden.
-> Richtig oder Falsch
Dampfdrucksterilisation als Sterilisationsverfahren ist vor allem für gespülte Infusionsflaschen einer automatischen Abfüllmaschine geeignet.
Ein Autoklav (geschlossenes System) kann bei 121°C sowohl bei 2 bar, als auch bei 3 bar genutzt werden
Sterilisation mit Ethylenoxid ist für Protein-Infusionslösungen geeignet
Abtötung von Mikroorganismen entspricht 0. Ordnung
-> Richtig, nur wenn es nicht kontinuierlich ist.
-> Richtig, 121°C - 2 bar - 15 min oder 134°C - 3,2 bar - 3 min ist für eine optimale Sterilisation deklariert.
-> Falsch, Reaktion mit Protein fürt zur Wertminderung, daher eher nein
-> Falsch, 1. Ordnung
Reaktion 0. Ordnung
unabhängig von Konzentration des Reaktanden
Reaktionsgeschwindigkeit ist konstant
Photometrische- oder katalytische Reaktion
Reaktion 1. Ordnung
kat. oder radioaktive Zerfallsprozesse
Reaktionsgeschwindigkeit ist nur von Konz. des zerfallenden Stoffes abhängig
Reaktion 2. Ordnung
2 Edukte
Reaktionsgeschwindigkeit ist abhängig von Konz. der Ausgangsstoffe
Pseudoerste Ordnung
= Multimolekulare Reaktion
läuft nach geringerer Ordnung ab
ein Reaktand liegt in sehr hohem ÜS vor
-> verschwindent geringe Konz.-Änderung
eigentlich Bimolekular
ZB wenn Wasser LM
ZB Esterhydrolyse
Arrhenius-Plot (Streestest)
-> Labor: Analyse der Stabilität wässriger ASS-Lösungen in Abhängigkeit der Temperatur
5 verschiedene T, pH gleich, Probenziehung nach unterschiedlcihen Zeiten, Absorption messen, Kalibriergerade erstellen
-> ASS: Salicylsäure und Essigsäure sind säurekatalysiert (pH6)
Esterhydrolyse
Reaktionsgeschwindigkeit steigt mit zunehmender T exponentieller Zusammenhang
endotherme Reaktion
je höher T, desto schneller hydrolysiert AS und desto kürzer die Haltbarkeit
-> Citronensäure hat stabilisierende Wirkung, vermindert Abbau
-> Absorptionsmessung bei 303nm => Salicylsäure
Arrhenius-Plot (Stresstest)
-> Rechnung
Reaktionsordnung: Pseudo-1. Ordnung
ln c(ASS) gegen t auftragen
c(ASS) vorher mit Kalibriergerade berechnen -> Geradengleichung und aus c(SS)
Reaktionsgeschwindigkeitskonstante berechnen
aus Geradengleichung ist k = Steigung
ln k und 1/T berechnen (T in Kelvin)
Arrhenius-Diagramm zeichnen:
ln k gegen 1/T
Lineare Regression der Arrhenius- Geraden
liefert EA und ln A
t90 berechnen
Haltbarkeit t 90%
Formel
mit y= -8470,9x + 20,223
Arrhenius
-> Gleichung aufstellen und Parameter benennen
log k-pH
Zerfall eines hydrolyseempfindlichen Stoffes in Wasser
-> Reaktionsordnung
-> ermittliung des k-Wertes beschreiben
-> Reaktion pseudoerster- Ordnung
eigentlich Reaktion 2. Ordnung aber Wasser liegt im ÜS vor
ermittlung des k:
Stabilität von wässrigen ASS- Lösungen für 5 pH- Werte bei konst. T überprüfen
Messung zu 8 verschiedenen Zeitpunkten
bei pH 1
Kalibrierreihe erstellen in 0,1 N HCl
Absorption messen
Salicylsäure- Gehalt “cSS” berechnen + ASS Gehalt daraus berechnen
für jeden pH ein Diagramm
-> ln c(ASS) gegen t
Steigung k (Geschwindigkeitskonstante)
log k gegen pH Werte in log (k) pH Diagramm auftragen
Minimum zeigt höchste Stabilität der ASS
elektrochemische Doppelschicht
Bubble PointTest
Allgemein
Mindestdruck der erforderlich ist, um Flüssigkeit durch Poren zu drücken
73°, 0,22 mikrometer, 72,75 mN/m, K=1
wie hoch darf das max. V sein, damit der Filter als steril gilt?
Umgebungsdruck 1 bar, 10 ml
Nach der Herstellung von AGT wird beim BPT ein notwendiger Überdruck von 1,25 bar festgestellt. Wie groß sind die Filterporen des untersuchten Filters?
= Blasendrucktest
-> Prüfung von Entkeimungsfiltern auf ordnungsgemäße Qualität
erforderlicher Druck, durch die mit Flüssigkeit gefüllten Poren des Filters Luft zu drücken, sodass ein deutlicher Blasenstrom zu erkennen ist
DAC-Methode
-> wozu gehört MgCl2
-> gewünschte Osmolalität der Lösung
-> gewünschte Gefrierpunktserniedrigungen für NaCl, Saccharose, KCl
-> Delta Ts 1% über Liso- Werte berechnen
Liso- Wert = molare Gefrierpunktserniedrigung bei isotonischer Konz. in [mol/l]
über Valenz & stärke der Elektrolyts abschätzbar
Delta Ts 1% [K]: Gefrierpunktserniedrigung eines einprozentigen Stoffs geg. Wasser
entscheident in welche Anionen & Kationen es dissoziiert & wie groß die Ladung
Berechnung über eine anteilige Gefrierpunktserniedrigung in “hinreichende Genauigkeit”
-> gewünschte Osmolalität der Lösung: ca. 281 mosmol/kg
E-Wert Methode
-> welchen E- Wert hat Ethanol 99,9%
E-Wert (NaCl- Äquivalentswert):
gibt die Masse an NaCl an, die den gleichen osmotischen Druck ausübt, wie 1g des betrachteten Stoffes
Bsp. Ethnaol (99,9%) hat E-Wert 0,70
1g Ethanol übt in einer Lösung damit den gleichen osmot. Druck wie 0,70g NaCl aus.
-> wenn E-Wert unbekannt:
Liso: molare Gefrierpunktserniedrigung bei isotonischer Konz.
Eine Lösung aus 100,0g Wasser und 2,5g Ephedrinsulfat soll mit NaCI auf 285 mosmol/kg isotonisiert werden. Wie viel g NaCl ist dafür notwendig.
In wieviel g Wasser müsste man 233 mg Naphazalin-HCl lösen, um eine isotonische Lösung zu erhalten?
Du sollst 10 l eines Puffers mit einer Molarität von 0,25 mol/l herstellen. Das normale Salz hat eine Molmasse von 254 g/mol. Im Labor steht aber nur das Dihydrat zur Verfügung. Wie viel Gramm benötigt man, von der im Labor zu Verfügung stehenden Substanz um 10 l des Puffers herzustellen.
Soll:
10 l
c = 0,25 mol/l
M = 254 g/mol
-> n= 0,25 mol/l * 10 l = 2,5 mol
Dihydrat = 2* 18 g/mol
M= 290 g/mol
m = nM = 2,5 mol 290 g/mol = 725g
Du hast eine 3 molare HCl-Lösung und möchtest daraus 2 l einer 0,2 molaren HCl Lösung herzustellen.
Wie viel Wasser und wie viel der 3 molaren HCl- Lösung benötigt du?
Du hast 500 g NaOH-Plättchen und möchtest eine 0,1 molare Lösung daraus herstellen. Wie viel Liter kannst du daraus herstellen.
NaOH 40g/mol
Die folgenden Augentropfen sollen mit NaCl isotonisch gemacht werden: E-Wert PilocarpinHCl = 0,22
Pilocarpinhydrochlorid 0,25
Aqua ad injectabilia ad 20,0
Folgende Augentropfen sollen isotonisiert werden. Rechne sowohl mit E-Wert als auch mit der DAC Methode.
Gefrierpunktserniedrigung
welche Menge NaCl in Wasser erzeugt die gleiche Gefrierpunktserniedrigung?
m(Glucose) 2,5g
delts TG: 1,3
M(Glucose) 180 g/mol; M(NaCl) 58 g/mol
K(B): 1,856 K kg/mol
Masse CaCl2 in Lösung berechnen (Augentropfen)
Beckmann-Thermometer; Gefrierpunktserniedrigung
Berechnung der NaCl- Menge zur Herstellung einer blutisotonen Lösung-Voigt
m(LM) = 1 kg
M(NaCl) = 58,45 g/mol
Dampfsterilisation
Referenzzyklus verkürzen, statt 121°C / 2bar -> 136°C / 3,2 bar
z- Wert des unempfindlichsten Keims 7,5 °C
Auf wieviele sec. verkürzt sich das Verfahren gegenüber dem Referenzzyklus?
Sterilisationszeit einer Flüssigkeitsberechnen
Sterilisationszeitberechnung:
0,5 min bei 121°C, 10²
Validierung eines Autoklaven
-> welchen D-Wert wählen sie für Bestimmung der Sterilisationszeit
-> Sterilisationszeit bis SAL bestimmen
1,5 min weil erst dann alle Testkeime sicher beseitigt werden
Berechnung: Sterilisationszeit für kein Clostridium Sporogenes (D= 1,2 min), bei 121°C
Auf wie viele Sekunden verkürzt sich das Verfahren, wenn anstatt 121 bei 136° sterilisiert wird?
Stabilisierungsuntersuchung, um die Haltbarkeit eines Produkts in Klimazone a (T= 25°, relative Luftfeuchte = 60%) zu ermitteln
Kugelfallviskosimeter nach Höppler
Viskosität?
r= 1,245 cm
p(fl) = 8 g/cm³
t = 25 cm
k = 0,075 mm²/s²
m(Kugel) = 16,25 g
Rezept zur Herstellung antiallergischer Augentropfen
Berechne die zur Isotonisierung benötigte NaCl- Menge nach DAC- und W-Wert Methode
Rezeptur: Berechne due zur Isotonisierung benötigte Menge an Mannitol, nach der e- Wert Methode
Thiomersal-Lsg. kann aufgrund geringer Konz. vernachlässigt werden
Eine Lösung aus 100,0g Wasser 2,5g Ephedrinsulfat soll mit NaCl auf 285 mosmol/ kg isochisiert werden.
wie viel g NaCl ist dafür notwendig?
DAC- Methode: Borsäure- Menge (dT = 0,28°C)
m(AT) = 15g
M(Atropinsulfat) = 30 mg
dT = 0,07 °C
Isotonisierung mit NaCl mit DAC- Methode
welche Masse NaCl (dT = 0,58 K) benötigt man, um 25g einer Lösung mit 0,75 % Tetrahydrochlorid (dT = 0,11K) und 0,005% Na-Tetraborat- Dekahydrat (dT=0,28K) zu isotonisieren?
Isotonisierungszusatz berechnen mit DAC
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