ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ

Παρουσίαση με θέμα: "ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ
IEK ΑΜΑΡΟΥΣΙΟΥ Τμήμα: Τεχνικός Φαρμάκων Καλλυντικών και Παρεμφερών Προϊόντων Εξάμηνο: Γ Εργαστήριο Φαρμακευτικής Φυσικής ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ Αθήνα 2012

2 1. Διαλυτότητα Οι παράγοντες διαλυτότητα (solubility) και απορρόφηση (absorption) θεωρούνται ως οι σημαντικότερες ιδιότητες που πρέπει να διαθέτει μία φαρμακευτική ουσία, ούτως ώστε να επιτυγχάνεται το βέλτιστο δυνατό θεραπευτικό αποτέλεσμα. Παράγοντες που επηρεάζουν την διαλυτότητα των φαρμακευτικών ουσιών είναι: Η φύση του διαλύτη (πολικότητα, πρωτικός κα απρωτικός χαρακτήρας, επιδιαλύτωση, πολωσιμότητα) Η φύση της φαρμακευτικής ουσίας (όξινος, βασικός χαρακτήρας) Άλλοι παράμετροι που εμφανίζουν επίσης ενδιαφέρον κατά τη διαλυτοποίηση είναι: Η θερμοκρασία και η επίδρασή της στη σταθερά διάστασης pKα Η επίδραση της μεταβολής της εντροπίας και της ελεύθερης ενέργειας στις τιμές pKα Η επίδραση του διαλύτη στην κινητική των αντιδράσεων

3 1.1 Πολικότητα Διαλυτών – Πρωτικός και απρωτικός χαρακτήρας, επιδιαλύτωση, πολωσιμότητα
Οι διαλύτες ανάλογα με το βαθμό πολικότητάς τους διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες: Τους πολικούς διαλύτες (polar). Αυτοί είναι διαλύτες που περιέχουν άτομα διαφορετικού ηλεκτροχημικού χαρακτήρα και πολωμένους δεσμούς [εμφανίζουν διπολικοί ροπή (μ)]. Τους μη πολικούς διαλύτες (non- polar). Αυτοί είναι διαλύτες που δεν περιέχουν ετεροάτομα (άρα διαφορετικό ηλεκτροχημικό χαρακτήρα) ή και όταν υπάρχουν οι επιμέρους διπολικές ροπές τους αλληλοαναιρούνται π.χ τετραχλωράνθρακας. Εμφανίζουν χαμηλή ή μηδενική διπολική ροπή.

4 1.1 Πολικότητα Διαλυτών – Πρωτικός και απρωτικός χαρακτήρας, επιδιαλύτωση, πολωσιμότητα
Οι διαλύτες επίσης διακρίνονται σε: Πρωτικούς διαλύτες (protic). Αυτοί είναι διαλύτες που περιέχουν στο μόριό τους όξινο υδρογόνο δηλαδή υδρογόνο συνδεδεμένο με ένα από τα στοιχεία Ο, S ή Ν. Οι πλέον χαρακτηριστικοί πρωτικοί διαλύτες είναι: α) Η2Ο (νερό), β) CH3OH (μεθανόλη), γ) CH3CH2OH (αιθανόλη), δ) ΝΗ3 (αμμωνία) και ε) CH3COOH (οξικό οξύ). Απρωτικούς διαλύτες (aprotic). Αυτοί είναι διαλύτες που είτε δεν διαθέτουν κάποιο όξινο υδρογόνο είτε το υδρογόνο που περιλαμβάνουν έχουν ασθενή όξινο χαρακτήρα π.χ C-H. Οι πλέον χαρακτηριστικοί απρωτικοί διαλύτες είναι: α) το πεντάνιο, β) ο διαιθυλαιθέρας, γ) το τετραϋδροφουράνιο (THF), δ) το διμεθυλοσουλφοξείδιο (DMSO) και ε) το διμεθυλοφορμαμίδιο (DMF). To νερό είναι ο πλέον πολικός πρωτικός διαλύτης, ενώ το DMSO και εν συνεχεία το DMF χαρακτηρίζονται σαν τους πλέον πολικούς απρωτικούς διαλύτες. Οι υδρογονάνθρακες όπως το πεντάνιο χρησιμοποιούνται για τη διάλυση μη πολικών ουσιών. Γενικά οι πολικοί πρωτικοί διαλύτες είναι υδατοδιαλυτοί, ενώ οι μη πολικοί απρωτικοί διαλύτες δεν διαλύονται στο νερό.

5 1.1 Πολικότητα Διαλυτών – Πρωτικός και απρωτικός χαρακτήρας, επιδιαλύτωση, πολωσιμότητα
Οι πολικοί απρωτικοί ή πρωτικοί διαλύτες χρησιμοποιούνται σε αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα των αντιδράσεων αυτών είναι η διαλυτόλυση (solvolysis), όταν το πυρηνόφιλο αντιδραστήριο είναι διαλύτης, και υδρόλυση (hydrolysis) στην περίπτωση όπου το πυρηνόφιλο είναι το νερό. Το νερό εκτός του ότι δρα σαν πυρηνόφιλο αντιδραστήριο έχει την ικανότητα να επιδιαλυτώνει τόσο κατιόντα όσο και ανιόντα. Σαν Επιδιαλύτωση (Solvation) χαρακτηρίζεται η ικανότητα ενός διαλύτη να συνδέεται μέσω δεσμών υδρογόνου ή με ηλεκτροστατικής φύσεως δεσμούς με κατιόντα ή/και ανιόντα. H σύνδεση αυτή προκαλεί αφενός αύξηση της ταχύτητας ιονισμού ενός οργανικού μορίου και αφετέρου σταθεροποίηση της ιονισμένης μορφής. Επίσης στα επιδιαλυτωμένα ιόντα μιας οργανικής ένωσης, η απόσταση μεταξύ τους αυξάνεται με αποτέλεσμα τη βελτιστοποίηση της διαλυτότητάς της.

6 1.1 Πολικότητα Διαλυτών – Πρωτικός και απρωτικός χαρακτήρας, επιδιαλύτωση, πολωσιμότητα
Η σταθερότητα των ανιόντων εξαρτάται από μία άλλη παράμετρο, την Πολωσιμότητα (polarisability). Πολωσιμότητα ορίζεται η ευκολία λύσης του δεσμού ενός ηλεκτροαρνητικού στοιχείου και του υποστρώματός του. Τη μεγαλύτερη πολωσιμότητα εμφανίζουν τα στοιχεία με μεγάλο ατομικό αριθμό. Αυτό γιατί η απόσταση μεταξύ του πυρήνα και των ηλεκτρονίων σθένους (ηλεκτρόνια της εξωτερικής στοιβάδας) είναι μεγάλη και ως εκ τούτου οι ελκτικές μεταξύ τους δυνάμεις εξασθενισμένες και αυτά να αποκτούν μεγάλη ευχέρεια μετακίνησης. Η ευκολία αυτή μεταβολής του ηλεκτρονιακού νέφους διευκολύνει τη λύση του δεσμού τους με το εκάστοτε υπόστρωμα οδηγώντας στο σχηματισμό ανιόντων. Για φαρμακευτικές ουσίες που περιέχουν δεσμούς μεταξύ ατόμων άνθρακα με άτομα αλογόνου η σειρά με την οποία λύνεται εύκολα ο δεσμός (συνεπώς με τη μεγαλύτερη πολωσιμότητα) είναι: Ι- > Br- > Cl- >> F-. Θα πρέπει εδώ να αναφερθεί ότι η υδατοδιαλυτότητα των παραπάνω ουσιών εξαρτάται και από άλλους παράγοντες όπως π.χ ο βαθμός λιποφιλίας του υποστρώματος.

7 Φύση της φαρμακευτικής ουσίας
2.1 Διαλυτότητα φαρμακευτικών ενώσεων με όξινο χαρακτήρα Οι κυριότεροι παράγοντες που επηρεάζουν τον όξινο χαρακτήρα ενός φαρμακομορίου ΗΑ είναι: Η ισχύς του δεσμού Η-Α Η ηλεκτραρνητικότητα του στοιχείου ή της ομάδας Α Τους παράγοντες που οδηγούν σε μεγαλύτερη σταθεροποίηση του Α έναντι του ουδετέρου μορίου ΗΑ Η φύση του διαλύτη Τα ισχυρά οξέα διαλύονται εύκολα παρέχοντας σταθερά ανιόντα. Ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει την διαλυτότητά τους (ειδικά στην περίπτωση των οργανικών οξέων) είναι ο διαλύτης και ιδιαίτερα όταν αυτός είναι το νερό. Η ικανότητα του νερού να δρα σαν διαλύτης οφείλεται στον ιοντισμό του, στη δυνατότητά του να εμφανίζεται σαν ζεύγος ιόντων (Η+, ΟΗ-). Ο ιοντισμός του βασίζεται σε δύο χαρακτηριστικά: Τη μεγάλη διηλεκτρική του σταθερά (ε=80) και Την ικανότητά του να επιδιαλυτώνει ιόντα

8 Φύση της φαρμακευτικής ουσίας
2.1 Διαλυτότητα φαρμακευτικών ενώσεων με όξινο χαρακτήρα Εξήγηση Η μεγάλη διηλεκτρική του σταθερά ευνοεί την ανάπτυξη και τη σταθεροποίηση του ζεύγους των ιόντων στο μόριό του. Κατά συνέπεια τα ζεύγη αυτά εμφανίζουν πολύ μικρή τάση για εκ νέου συνένωση προκαλώντας την πόλωση και άλλων μορίων νερού που βρίσκονται στην περιοχή τους. Με αυτό τον τρόπο και σε συνδυασμό με την ικανότητα του νερού για επιδιαλύτωση των ιόντων οδηγεί στη σταθεροποίηση του ανιόντος Α ενός οργανικού οξέος. Η σταθεροποίηση του ανιόντος στο υδατικό περιβάλλον συνεπάγεται την αύξηση του όξινου χαρακτήρα του οργανικού μορίου. Επιπλέον το μικρό μέγεθος των μορίων του νερού επιτρέπει την προσέγγιση τους στα πρωτόνια των οργανικών οξέων, Η+. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού και των πρωτονίων των οξέων και ως εκ τούτου την επιδιαλύτωσή τους. Η ικανότητα αυτή του νερού να διαλύει τόσο το πρωτόνιο (Η+) όσο και το ανιόν (Α-) ενός οργανικού μορίου οδηγεί σε σημαντική αύξηση της διαλυτότητας αυτού του μορίου.

9 Φύση της φαρμακευτικής ουσίας
2.2 Διαλυτότητα φαρμακευτικών ενώσεων με βασικό χαρακτήρα Οι ενώσεις αυτές είναι κυρίως ενώσεις που περιλαμβάνουν άζωτο (αμίνες), δεδομένου ότι στη συντριπτική τους πλειοψηφία τα μόρια των φαρμάκων περιλαμβάνουν το στοιχείο του αζώτου. Η ευκολία διαλυτοποίησής τους εξαρτάται από το βαθμό της βασικότητάς τους. Μείωση της βασικότητάς στις αμίνες οδηγεί σε μείωση της διαλυτότητάς τους. Η σειρά βασικότητας άρα και διαλυτοποίησης είναι: ΝΗ3>RNH2>R2NH>R3N Στην προκειμένη περίπτωση η ισχύς της βασικότητας (άρα και της διαλυτοποίησης) έχει σχέση να κάνει με τη σταθεροποίηση του Ν+ που σχηματίζεται λόγο της πρόσληψης ενός πρωτονίου. Αυξανόμενου του αριθμού των ατόμων του υδρογόνου που συνδεόνται με το άζωτο, βελτιώνεται, λόγω επιδιαλύτωσης η σταθερότητα του κατιόντος. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα το κατιόν π.χ στις δευτεροταγείς αμίνες να σταθεροποιείται περισσότερο από τις τριτοταγής με αποτέλεσμα να είναι ισχυρότερες βάσεις απο αυτές άρα και πιο διαλυτές.

10 3. Επίδραση της θερμοκρασίας στη σταθερά διαστάσεως pKα
Η τιμή Kα είναι η σταθερά διάστασης ενός οξέος ενώ η pΚα είναι η έκφραση του λογαρίθμου της. Οι τιμές τους μεταβάλλονται ανάλογα με τη φύση του διαλύτη. Συνήθως οι τιμές αυτές προσδιορίζονται με βάση το βαθμό διάστασης των οξέων και των αλκαλικών ενώσεων σε υδατικό περιβάλλον σε θερμοκρασία 25 οC. Λαμβάνοντας υπόψη ότι έχουμε να κάνουμε με σταθερά ισορροπίας είναι εύλογο η τιμή της να μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία. Χαρακτηριστικό παράδειγμα μεταβολής της τιμής Κα με τη θερμοκρασία αποτελεί το οξικό οξύ όπου σε θερμοκρασίες μικρότερες των 30 οC εμφανίζεται ασθενέστερο από το 2- αιθυλοβουτανοϊκό οξύ ενώ σε μεγαλύτερες των 30 οC σαν ισχυρότερο

11 4. Επίδραση της μεταβολής της εντροπίας και της ελεύθερης ενέργειας στις τιμές pKα
Η μεταβολή της εντροπίας ΔS εκφράζει τη μετάβαση ενός συστήματος από μία αρχική σε μία τελική κατάσταση ( 2ος Θερμοδυναμικός Νόμος) και αποτελεί μέτρο της «αταξίας» ενός συστήματος. Η ελεύθερη ενέργεια ΔG (Gibbs) είναι η ενέργεια που απαιτείται για να οδηγηθεί μία αντίδραση από τα αντιδρώντα προς τα προϊόντα. Όταν η αταξία ενός συστήματος υποχωρεί κατά τη μετάβασή του από την αδιάστατη κατάσταση στην ιονισμένη, τότε ελαττώνεται τόσο η τιμή της σταθεράς διάστασης pKα όσο και της ελεύθερης ενέργειας ιονισμού ΔGo. Αναφορικά με τη διαλυτότητα στο νερό, αυτή βαίνει αυξανόμενη, δεδομένου ότι υπό την ιοντική τους μορφή τα οξέα αλλά και οι βάσεις, επιδιαλυτώνονται αποτελεσματικότερα.

12 5. Επίδραση του διαλύτη στην κινητική των αντιδράσεων
5. Επίδραση του διαλύτη στην κινητική των αντιδράσεων Η φύση το διαλύτη σε συνδυασμό με την ποσότητά του που συμμετέχει σε μία χημική μετατροπή, επηρεάζουν σε σημαντικό βαθμό την κινητική μιας αντίδρασης. Για παράδειγμα η υδρόλυση μιας βιοδραστικής ουσίας μπορεί να αποτελεί μια μονομοριακή αντίδραση (κινητική 1ης τάξεως) ή διμοριακή αντίδραση (κινητική 2ης τάξεως). Δηλαδή η ταχύτητα της παραπάνω αντίδρασης μπορεί να εξαρτάται μόνο από τη συγκέντρωση του υποστρώματος (1ης τάξεως) ή από τη συγκέντρωση του υποστρώματος και του νερού (2ης τάξεως). Ταχύτητα= k1[υποστρώματος] (1ης τάξεως με k1 σταθερά ταχύτητας μονομοριακής αντίδρασης) Ταχύτητα= k2[υποστρώματος][νερού] (2ης τάξεως με k2 σταθερά ταχύτητας μονομοριακής αντίδρασης)

13 6. Στάδια εμπλεκόμενα κατά τη διαδικασία της διάλυσης/ Ρυθμός διαλυτοποιήσεως
Διάλυση είναι η μεταφορά της μάζας της προς διάλυση ουσίας, μέσα στο διαλύτη προς σχηματισμό ομοιογενούς μίγματος. Η μεταφορά αυτή μπορεί να θεωρηθεί ότι λαμβάνει σε δύο στάδια. Το πρώτο, είναι μία αντίδραση στην ενδοεπιφάνεια που έχει σαν αποτέλεσμα την απελευθέρωση μορίων που έχουν διαλυθεί από την προς διάλυση ουσία και το δεύτερο, η μεταφορά των μορίων αυτών μακριά από την ενδοεπιφάνεια δια διαχύσεως ή μεταγωγής. Οι Noyes- Whitney απέδειξαν ότι ο ρυθμός διαλυτοποιήσεως dc/dt ενός στερεού σε ένα υγρό είναι ανάλογος με την επιφάνεια S του στερεού και τη διαφορά συγκεντρώσεων Cs-C, όπου Cs η συγκέντρωση της ουσίας σε μια λεπτή κεκορεσμένη στιβάδα γύρω από την επιφάνεια του στερεού (σχήμα 1) και C η συγκέντρωση του περιβάλλοντα διαλύτη σύμφωνα με την εξίσωση που ακολουθεί.

14 6. Στάδια εμπλεκόμενα κατά τη διαδικασία της διάλυσης/ Ρυθμός διαλυτοποιήσεως
dC/dt= K S (Cs-C) Όπου Κ είναι η σταθερά ταχύτητας της διαλύσεως και εξαρτάται από το συντελεστή διαχύσεως (D) του στερεού και από το πάχος (l) της κεκορεσμένης στιβάδας γύρω από την επιφάνεια του στερεού και είναι: Κ= D/ l. Άρα επηρεάζεται από παράγοντες που επιδρούν στη διάχυση του στερεού και στο πάχος της στιβάδας, όπως είναι η θερμοκρασία, η ανάδευση κλπ.

15 7. Ποσοτική έκφραση της διαλυτότητας
7. Ποσοτική έκφραση της διαλυτότητας Ένα διάλυμα ανάλογα με την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας σε ορισμένη ποσότητα διαλύτη και σε θερμοκρασία χαρακτηρίζεται σαν: Ακόρεστο όταν μπορεί να διαλυθεί σε αυτό και άλλη ποσότητα ουσίας. Κεκορεσμένο όταν περιέχει διαλυμένη τη μεγαλύτερη δυνατή ποσότητα ουσίας και ισχύει η ισορροπία: [μη διαλυμένη ουσία] ↔ [διαλυμένη ουσία] Υπέρκορο όταν περιέχει ποσότητα διαλυμένης ουσίας μεγαλύτερη από αυτή που χρειάζεται για να είναι κεκορεσμένο. Διαλυτότητα μιας ουσίας σε μια ορισμένη θερμοκρασία ορίζεται η συγκέντρωση του κορεσμένου διαλύματός της. Στον πίνακα που ακολουθεί αναγράφονται οι τρόποι έκφρασης της διαλυτότητας σύμφωνα με την Ελληνική Φαρμακοποιία.

16 7. Ποσοτική έκφραση της διαλυτότητας
7. Ποσοτική έκφραση της διαλυτότητας Εμπειρικοί τρόποι έκφρασης της διαλυτότητας Χαρακτηριστικοί όροι διαλυτότητας Απαιτούμενος όγκος διαλύτη για 1 γραμμάριο ουσίας Πολύ ευδιάλυτη Λιγότερο από 1 ml Ευδιάλυτη Από ml Διαλυτή Από ml Λίγο διαλυτή Από ml Ελαφρώς διαλυτή Από ml Ελάχιστα διαλυτή Από ml Πρακτικώς αδιάλυτη Περισσότερο από ml

17 8. Παράγοντες που επιρεάζουν το βαθμό διαλυτοποίησης
8. Παράγοντες που επιρεάζουν το βαθμό διαλυτοποίησης Θερμοκρασία Η διαλυτότητα των στερεών σε σχέση με τη θερμοκρασία σχετίζεται στενά με τη θερμότητα διαλύσεως της ουσίας. Εάν κατά τη διάλυση εκλύεται θερμότητα (εξώθερμη αντίδραση διαλύσεως), τότε η αύξηση της θερμοκρασίας συνεπάγεται μείωση της διαλυτότητας. Εάν, αντίθετα, κατά τη διάλυση απορροφάται θερμότητα (ενδόθερμη αντίδραση διαλύσεως), η αύξηση της θερμοκρασίας έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της διαλυτότητας. Ανάδευση Η ανάδευση βοηθά στην αύξηση του ρυθμού διαλυτοποιήσεως, γιατί φέρνει συνεχώς νέο διαλύτη γύρω από το διαλυμένο στερεό, με αποτέλεσμα να ελαττώνεται το πάχος της κεκορεσμένης στιβάδας, γύρω από την επιφάνεια του στερεού και να επιτυγχάνεται έτσι η διάχυση της διαλυμένης μάζας προς το διαλύτη.

18 8. Παράγοντες που επιρεάζουν το βαθμό διαλυτοποίησης
8. Παράγοντες που επιρεάζουν το βαθμό διαλυτοποίησης 3. Μέγεθος σωματιδίων Ο ρυθμός διαλυτοποιήσης αυξάνει εάν αυξηθεί η επιφάνεια του στερεού που βρίσκεται σε επαφή με το διαλύτη. Κατά συνέπεια ελάττωση του μεγέθους των σωματιδίων προκαλεί αύξηση της επιφάνειας (επομένως αύξηση του ρυθμού διαλυτοποίησης) όπως φαίνεται από την σχέση: S= 6m / d ρ όπου (m) είναι η μάζα του στερεού, (d) η μέση διάμετρος των σωματιδίων και (ρ) η πυκνότητα των σωματιδίων Πολυμορφισμός Μία ουσία που παρουσιάζει το φαινόμενο του πολυμορφισμού, βρίσκεται δηλαδή σε διάφορες κρυσταλλικές μορφές, συμβαίνει συχνά οι μορφές αυτές να διαφέρουν και στη διαλυτότητα. Δηλαδή μπορεί η ίδια ένωση, ανάλογα τη κρυσταλλική της μορφής, να είναι στη μία μορφή ευδιάλυτη ενώ στην άλλη όχι, για τον ίδιο διαλύτη.

19 8. Παράγοντες που επιρεάζουν το βαθμό διαλυτοποίησης
8. Παράγοντες που επιρεάζουν το βαθμό διαλυτοποίησης 5. Ιξώδες Αύξηση του ιξώδους του διαλύτη, ελαττώνει την ταχύτητα διαχύσεως της διαλυόμενης ουσίας και κατά συνέπεια το ρυθμός διαλυτοποιήσεως της. Επιφανειακή τάση Η προσθήκη επιφανειοδραστικών κατά τη διαλυτοποίηση, έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της επιφανειακής τάσης, μέσω ελάττωσης της γωνίας επαφής μεταξύ της προς διάλυση στερεάς ουσίας και του διαλύτη. Έτσι επιτυγχάνεται καλύτερη διαβροχή του στερεού από τον διαλύτη, ο οποίος διεισδύει ευκολότερα, εκδιώκονται οι φυσαλίδες αέρα που υπάρχουν στην ανώμαλη επιφάνεια του στερεού, με συνέπεια να αυξάνει η επιφάνεια επαφής στερεού- υγρού και επομένως ο ρυθμός διαλυτοποιήσεως.

20 9. Κατανομή διαλυτής ουσίας σε μίγμα μη αναμιγνυόμενων ουσιών
9. Κατανομή διαλυτής ουσίας σε μίγμα μη αναμιγνυόμενων ουσιών Εάν μια ουσία η οποία είναι διαλυτή σε δύο μη αναμιγνυόμενα υγρά, διαλυθεί με ανατάραξη σε ένα τέτοιο μίγμα, μετά την αποκατάσταση της ισορροπίας σε ηρεμία και σταθερή θερμοκρασία, έχει βρεθεί ότι κατανέμεται μεταξύ των δύο υγρών, με τέτοιο τρόπο ώστε ο λόγος της δραστικότητας αΑ/αΒ της διαλυόμενης ουσίας σε κάθε υγρό Α και Β αντίστοιχα, να είναι σταθερός. Αυτός είναι ο νόμος κατανομής του Nerst που εκφράζεται με τη σχέση: αΑ/αΒ= σταθερό Όταν τα διαλύματα είναι αραιά ή όταν η διαλυμένη ουσία συμπεριφέρεται ιδανικά οι δραστικότητες μπορούν να αντικατασταθούν από τις συγκεντρώσεις με την εξίσωση να γίνεται: Κ= CA/CB Όπου η σταθερά Κ είναι γνωστή σαν Συντελεστής Κατανομής.

21 9. Κατανομή διαλυτής ουσίας σε μίγμα μη αναμιγνυόμενων ουσιών
9. Κατανομή διαλυτής ουσίας σε μίγμα μη αναμιγνυόμενων ουσιών Στην περίπτωση ελάχιστα διαλυτών ουσιών η Κ είναι κατά προσέγγιση ίση με το λόγο των διαλυτοτήτων SA και SB της ουσίας σε κάθε υγρό Κ= SA/SB Στα περισσότερα πραγματικά συστήματα η απόκλιση από την ιδανική συμπεριφορά ακυρώνει τον παραπάνω τύπο. Αυτό γιατί θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και ο βαθμός διάστασης της ουσίας σε κάθε υγρό. Π.χ αν μιά ουσία είναι μονομερής στο διαλύτη Α και διμερής στο διαλύτη Β τότε η εξίσωση γίνεται: Κ= CA/√CB Εάν η διάσταση σε ιόντα γίνεται στην υδατική φάση Β ενός μίγματος μη αναμιγνυόμενων υγρών τότε ο βαθμός διάστασης (α) πρέπει να ληφθεί υπόψη οπότε η εξίσωση γίνεται: Κ= CA/CB(1-α)

22 10. Εφαρμογές του νόμου της κατανομής
10. Εφαρμογές του νόμου της κατανομής Εκχύλιση. Η εφαρμογή του νόμου της κατανομής στη διεργασία της εκχυλίσεως αποδεικνύει ότι είναι προτιμότερο η εκχύλιση να γίνεται πολλές φορές με μικρές ποσότητες διαλύτη, παρά μια φορά με όλη την ποσότητα. Η δε ποσότητα μιας ουσίας που θα βρίσκεται σε ένα διαλύτη Α όταν αυτός εκχυλίζεται με την ίδια ποσότητα διαλύτη Β θα δίνεται από τον τύπο: mA,ν= m(KVA/ KVA + VB)ν όπου mA,ν g ουσίας που βρίσκονται στον διαλύτη Α μετά από (ν) εκχυλίσεις, m g ουσίας συνολικά, Κ συντελεστής κατανομής VA ml διαλύτη Α, VB ml διαλύτη Β και (ν) ο αριθμός των εκχυλίσεων

23 10. Εφαρμογές του νόμου της κατανομής
10. Εφαρμογές του νόμου της κατανομής 2. Στην αποδέσμευση φαρμάκου από ορισμένες φαρμακοτεχνικές μορφές Ο συντελεστής κατανομής (μεταξύ της βάσης και των υγρών του σώματος) είναι σημαντικός παράγοντας όταν γίνεται αναφορά σε αποδέσμευση δραστικής από μορφές όπως αλοιφές και υπόθετα. Στη δίοδο των φαρμάκων μέσα από τις κυτταρικές μεμβράνες. Μια από τις κύριες διεργασίες των φαρμάκων είναι η κατανομή των δραστικών συστατικών τους μεταξύ της λιποειδικής μεμβράνης του κυττάρου και των υδατικών σωματικών υγρών με τα οποία βρίσκεται σε επαφή. Συνεπώς ο συντελεστής κατανομής τους είναι σημαντικός παράγοντας στην κατανομή του φαρμάκου μέσα στο σώμα. Στη συντήρηση γαλακτωμάτων και κρεμών. Επειδή τα περισσότερα συντηρητικά είναι συνήθως διαλυτά και στις δύο φάσεις (οργανική και υδατική), στον υπολογισμό της συγκέντρωσης που θα χρησιμοποιηθεί θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και ο συντελεστής κατανομής τους σε αυτές τις φάσεις.

24 Βιβλιογραφία Φαρμακευτική τεχνολογία 1, Κο 8, Παπαϊωάννου Γ.