Ilovepdf_merged.pdf

‫‪5.5‬‬

‫محاضرة ‪1‬‬ ‫د‪ .‬ناجية‬

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

Solution and Solubility ‫ اول حاجه عايز اقولك ان امتحان الميد ماهو اال انه يعرفك طريقة السؤال والدكتورة‬... ‫ازيكم يا شباب اولى‬ ‫ درجات يعني مش حاجه لسه قدامك عملي وشفوي وبيبر دول اهم وتقدر تعوض‬10 ‫ والميد‬... ‫بتركز على ايه‬ ‫ امتحان الفاينال‬.. ‫ االمتحان كان تقيل على الكل مش عليك انت بس وفي اسئلة كانت غريبه فعال‬... ‫فيهم بسهوله‬ ‫ ذاكر واعمل اللي عليك‬... ‫ان شاء هللا الكتروني يعني ابسط من الميد ان شاء هللا‬ ‫ يعني محلول والعملية اللي بتم‬Solution ‫ناجية بدأت بأخر شابتر في الكتاب هو ال‬.‫حنان ودخلت د‬.‫خلصنا جزء د‬ ‫ يعني الذوبانية‬Solubility ‫فيها هي ال‬ ‫ بص يا دكتور لما الواحد يبلع قرص مثال‬... Solubility ‫الدكتورة بدأت بمقدمة في االول وبدأت توضح اهمية ال‬ ‫ فاالول غالف القرص بيتفتت وبعدين القرص يبدأ‬... ‫بيمر بخطوات االول قبل ما الدوا يمتص ويدي التأثير بتاعه‬ ‫ وبعد كده‬Solution ‫ بقى يبدأ القرص يدوب في المعده ويكونلي‬Solubility ‫يتكسر وتيجي بعد كده خطوة ال‬ ‫ عشان كده بنقول ان الذوبانية خطوة مهمه لعمليه امتصاص الدوا وكمان في االتاحه الحيوية يعني لو‬... ‫يمتص‬ Bioavailability ‫الذوبانية كويسة كمية الدوا اللي هتروح للدم هتكون كويسة ودي بسميها‬ Definitions: True solution:

is a mixture of two or more components that form a homogenous molecular dispersion.

Solute:

✓ The solute + the solvent = True Solution is the dissolved agent (less part of the solution)

Solvent:

is the component in which the solute is dissolved (More part)

Saturated solution:

is one in which equilibrium ‫ تعادل‬is established between dissolved and un-dissolved solute at a definite temperature.

Sub-saturated solution or unsaturated solution: A supersaturated solution:

is one that contains the dissolved solute in a concentration below that necessary for complete saturation at a definite temperature.

Solubility in a quantitative way:

it is the concentration of the solute in a saturated solution at a certain temperature.

contains more of the dissolved solute than it contains in a saturated state at a definite temperature.

Solubility in a qualitative way

it is the spontaneous interaction of two -or more substances (solute & solvent) to form a homogeneous molecular dispersion. ‫ هات كوباية مايه وحط فيهم‬... ‫ هنبسط بمثال وبعد كده نشوف الكالم‬: True solution ‫اول تعريف معانا هو ال‬ ‫ يعني‬Solution ‫ هتبص تالقي السكر اختفى واللي اتكون معاك ده بسميه‬... ‫شوية سكر قليلين وقلب جامد‬ ‫ طب اللي‬... ‫ يعني لو جينا عرفناه هنقول انه خليط من مادتين او اكتر بيكون في االخر محلول متجانس‬... ‫محلول‬

E3mar Team

Page 1 of 20

‫‪FaYed & Abd Elsalam‬‬

‫)‪Lecture 1 (Dr Nagia‬‬

‫‪Pharmaceutics‬‬

‫حصل ايه ؟؟ قالك ان المايه بيكون بينها وبين بعضها مسافات بينيه بتيجي بقى جزيئات السكر دي وبتنتشر في‬ ‫المسافات البينيه دي عشان كده بيظهر المحلول كأنه مايه بس عشان كده قولنا ان ال ‪ Solution‬احد انواع ال‬ ‫‪ Dispersion system‬يعني نظام االنتشار‬ ‫فاكر مثال السكر والمايه ‪ ...‬بيقولك بقى ان المادة اللي انا عايز ادوبها (السكر) بسميها ‪( Solute‬مذاب) اما‬ ‫بقى الحاجة اللي هتدوبها او بمعنى اصح السائل اللي هدوب فيه ال ‪ Solute‬بسميه ‪( Solvent‬مذيب)‬ ‫وطبيعي يكون المذيب هو الجزء الكبير والمذاب ده كمية صغيره زي السكر كده‬ ‫نيجي بقى لل ‪ : saturated solution‬وده من اسمه (المحلول المشبع) يعني كل المسافات البينيه اتمألت‬ ‫بالمذاب ‪ ...‬يعني هات كوباية مايه تمام وضيف شوية سكر وقلب هتختفي ‪ ..‬ضيف شوية كمان هتختفي ‪ ..‬لحد ما‬ ‫تضيف شوية وتيجي تقلب تالقيهم زي ماهم ومترسبين عندك يبقى كده المحلول بتاعك مشبع ‪ ..‬يبقى هتالقي في‬ ‫‪ Equilibrium‬بين الجزء اللي داب والجزء اللي مدابش وهتالقي الكمية متساوية بس خد بالك عند درجة‬ ‫حرارة معينه‬ ‫ال ‪ : Unsaturated solution‬هنا بقى تركيز المذاب اللي بتضيفة بيكون قليل يعني المحلول مبيوصلش‬ ‫لمرحله التشبع ‪ ..‬يعني لو ضيفت شوية مذاب تاني هتالقي هم بيدوبوا ده دليل على ان المحلول اللي اتكون في‬ ‫االول كان ‪( Unsaturated‬غير مشبع) وبردو عند درجة حرارة معينه‬ ‫ال ‪ Supersaturated‬بقى ‪ :‬هنا بقى كمية المذاب اللي ضيفتها كبيرة يعني عدت مرحلة التشبع وبالتالي‬ ‫هتالقي في جزء من المذاب اترسب ‪ ...‬لو رفعت درجة الحرارة هتالقي الجزء اللي اترسب داب يبقى المحلول‬ ‫اللي اتكون بقى دلوقتي مش هنقول مشبع ال ‪ ..‬ده فوق مشبع الني انا خليتهم يدوبوا بالعافيه‬ ‫خد بالك انا لما ضيفت كمية كبيرة المحلول هيوصل مرحلة التشبع االول والجزيئات هتترسب (كده ‪)Saturated‬‬ ‫لكن لو سخنت ودوبت الراسب ده غصب عنه يبقى المحلول دلوقتي بقى ‪Super saturated‬‬ ‫‪Supersaturated solution:‬‬ ‫‪ Some salts (e.g. Sodium thiosulfate) dissolved in large amounts at an‬‬ ‫‪elevated temperature and upon cooling fail to crystallize from the solution.‬‬ ‫‪ These supersaturated if disturbed in anyway, the excess solute will precipitate‬‬ ‫‪out of solution and a saturated solution will result.‬‬ ‫‪ Crystallization form supersaturated solution stimulated by adding a "seed‬‬ ‫‪crystal" or scratching the side of the flask.‬‬ ‫المفروض انا بعد ماسخنت الجزيئات هتدوب ولو جيت بردت المحلول تاني هتالقي الجزيئات بدأت تترسب تاني‬ ‫بس فيه بعض االمالح زي ال‪ Sodium thiosulfate‬مهما بردت المحلول هتفضل دايبه ودي مشكله الني مش‬ ‫هعرف اعمل كريستاالت من االمالح دي ‪ ...‬طيب لو عايزها ترسب اعمل ايه ؟؟‬ ‫قالك حط ‪ Seed crystal‬ودي كريستاالت جاهزه من نفس الماده ودي لو ضيفتها هتخلي الجزء الزياده اللي‬ ‫دوبناه بالعافيه يترسب تاني‬ ‫يا اما تعمل ‪ Scratching‬ودي بتفضل تحك في جدار البيكر اللي فيه ال ‪ Solution‬واكيد خدتوها تحليلية‬ ‫كلمة ‪ Disturbed‬دي معناها زي ماقولنا نضيف ‪ Seed crystal‬او تحك جدار البيكر وده هيخلي الجزء اللي‬ ‫داب يترسب تاني ويكونلي تاني ‪Saturated solution‬‬ ‫ه نتكلم بقى على اخر تعريفين سيبناهم في الجدول ‪ ...‬تعريف ال ‪Solubility‬‬

‫‪Page 2 of 20‬‬

‫‪E3mar Team‬‬

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

‫ يعني كمية يبقى هنا عباره عن كمية او تركيز المذاب الموجوه‬Quantity ‫ ودي جايه من‬Quantitative ‫في‬ Quantitative ‫ دي‬Solute ‫ يعني لما اوصل لحاله التشبع الكمية اللي ضيفتها من ال‬.. ‫في المحلول المشبع‬ ‫ هنا بقى التفاعل اللي تم بين المذيب والمذاب (هنشوفها باتفصيل كمان شوية) وهنا التفاعل‬Qualitative ‫في‬ ‫تم تلقائي يعني محدش اتدخل مجرد ما حطيت المذاب على المذيب تم التفاعل بينهم وداب‬ Solubility expressions a) The solubility of a drug can be expressed in terms of: 1. Molarity

Number moles of solute/volume of solvent in liters

2. Normality

Gram equivalent weight of solute/liter of solution

3. Molality

Moles of solute/mass of solvent in Kilogram

4. Mole fraction

Moles of solute/moles solute + moles of solvent

5. Percentage

% W/W, %W/V, %V/V

b) The USP lists the solubility of drugs as: the number of ml of solvent in which 1 g of solute dissolve. ✓ Example: l g of boric acid dissolves in 18 ml of water, and in 4 ml of glycerin. c) Substances whose solubility values are not known are described by the following: Terms Very soluble Freely soluble Soluble Sparingly soluble Slightly soluble Very slightly soluble Practically insoluble

Parts of solvents require for 1 part of solute Less than 1 part 1 to 10 parts 10 to 30 parts 30 to 100 parts 100 to 1000 parts 1000 to 10,000 parts More than 10,000 parts

‫طيب هنعبر عن الذوبانية بايه ؟؟‬ ‫ وده معناها عدد موالت المذاب اللي موجوده في حجم معين من المذيب مقدر‬Molarity ‫ممكن نعبر عنها بلفظ‬ ‫ مولر‬3 ‫ لتر مايه بقول الذوبانية هنا‬1 ‫ مول من كلوريد الصوديوم في‬3 ‫باللتر يعني لو انا دوبت‬ ‫ لتر مايه مثال‬1 ‫ جم كلوريد صوديوم في‬30( ‫ الكتلة المذاب على حجم المذيب باللتر‬normality ‫تاني لفظ هو ال‬ )‫ كجم مذيب‬0.25 ‫ مول مذاب في‬3 ( ‫ وهنا عدد موالت المذاب في كتلة المذيب بالكجم‬Molality ‫تالت لفظ ال‬ )‫ المذاب‬+ ‫ وده عدد موالت المذاب على العدد الكلي للموالت (المذيب‬Mole fraction ‫رابع لفظ هو ال‬ 25 ‫ ودي لما تشوفها هتقول ان‬25 W/V% ‫او نسبه مئوية يعني يقولك ذوبانية ملح الطعام في المايه بيساوي‬ )Volume ‫ مل من المذيب (عشان قولنا‬100 ‫) موجودين في‬Weight ‫ يعني‬W ‫جم من المذاب (عشان قولنا‬ 100 ‫ مل عشان دي نسبه مئوية فالكمية موجوده في‬100 ‫وقولنا‬

E3mar Team

Page 3 of 20

‫‪FaYed & Abd Elsalam‬‬

‫)‪Lecture 1 (Dr Nagia‬‬

‫‪Pharmaceutics‬‬

‫ال ‪ United states pharmacopeia‬طبعا عارفين الفارماكوبيا ده زي مرجع كده بتشوف فيه كل حاجه وده‬ ‫الخاص بالواليات المتحده ‪ ..‬المهم ان ال ‪ USP‬عرفت الذوبانية وقالت انه عبارة عن كمية المذيب بالمل اللي‬ ‫هتدوب ‪ 1‬جم من المذاب ‪ ...‬يعني مثال ال ‪ Boric acid‬لقوا ‪ 1‬جم منه محتاج ‪ 18‬ملي مايه عشان يدوب و ‪ 4‬مل‬ ‫جليسرين عشان يدوب فيه‬ ‫طب سؤاال ال ‪ Boric acid‬ده بيدوب فين اكتر ؟؟ قالك بيدوب في الجلسرين اكتر الن ‪ 1‬جم منه احتاج كمية‬ ‫قليله عشان يدوب (مهمه)‬ ‫في تعبيرات تانيه ممكن اقولها على ال ‪ Solubility‬ودي بتكون ‪ Qualitative‬بقى الن مفيش كميات فمثال‬ ‫ممكن نقول ان الماده دي ذوبانيتها كويسة اوي او كويسه او ممكن ذوبانيتها ضعيفه فسيبك من الترجمه الحرفيه‬ ‫دي ‪ ..‬اعرف ان لو جزء ‪ 1‬من المذاب داب في اقل من جزء من المذيب ده معناها ان الذوبانية عاليه اوي بقول‬ ‫عليه ‪ Very soluble‬وكلما زادت ال ‪ Part‬اللي هتحتاجه من المذيب عشان تدوب ‪ 1‬جم من المذاب كل ما‬ ‫الذوبانية قلت ‪ ...‬الجدول حفظ‬ ‫‪Determination of solubility‬‬ ‫‪Solubility of a substance is generally determined by:‬‬ ‫‪1- Preparing a saturated solution of the substance in a given solvent at a particular‬‬ ‫‪temperature.‬‬ ‫‪✓ To obtain saturated solution at a desired temperature, an excess of powdered‬‬ ‫‪ for several hours until equilibrium‬ترج‪material is added to solvent and stirred‬‬ ‫‪has been achieved.‬‬ ‫غمس‪✓ The temperature of the system is kept constant throughout by immersing‬‬ ‫‪the vessel in a constant temperature bath.‬‬ ‫‪2- A sample of saturated solution is taken by separating the solution from the‬‬ ‫‪undissolved solid by filtration. Filtration also carried out at the desired temperature.‬‬ ‫‪ method Such as‬مناسبة‪3- Analysis of the saturated solution using an appropriate‬‬ ‫‪UV spectroscopy‬‬ ‫ازاي بقى هحدد او هقيس الذوبانية ؟؟‬ ‫اول خطوة ه نحضر محلول مشبع من الماده اللى عاي ز اعرف ذوبانيتها والزم نثبت الحرارة الن ها هتأثر على‬ ‫الذوبانيه فممكن تلغبطنا وده هنحضره عن طريق اجيب الماده واضيف منها كميات كبيره على مذيب معين‬ ‫انت عارفه وتفضل ترج كو يس كام ساعه كده لحد ما يوصل لم رحلة االتزان زي ماقولنا اللي اترسب قد اللي‬ ‫دابوا وده كله انا مثبت الحرارة عن طريق ‪( Water bath‬حمام مائي) او اي ح اجه مظبط حرارتها ومثبتها‬ ‫بعد ما تحضر ال ‪ Saturated solution‬هتالقي جز ئ دايب وجزء متر سب فالزم افصل االتنين عن بعض‬ ‫‪ ...‬ممكن افصلهم عن طريق ال ‪ Filtration‬زي ما خدتوا في التحليلية او احطه في جهاز طرد مركزي بقول‬ ‫عليها ‪ Centrifugation‬بعد كده باخد عينه من المحلول اللي انت حضرته ده وتعمله تحليل – ‪Analysis‬‬ ‫– بطرق م عينه زي ما هتاخدوا في التحليلية ان شاء هللا او جهاز ال ‪ UV‬وده هناخده مع بعض في تانيه ان‬ ‫شاء هللا‬ ‫‪Page 4 of 20‬‬

‫‪E3mar Team‬‬

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

Points should be observed in solubility determination:  The solute and solvent must be pure  Saturated solution must be obtained before carrying on any analysis  The method of separation of solution must be satisfied  The method of analysis must be reliable ‫فعاله‬  Temperature must be adequately controlled ‫في بعض المالحظات ا لمفروض تاخد بالك منها وانت بتقيس الذوبانيه‬ ‫اول حاجة الزم تتأكد ان المذيب والمذاب مفهمش اي شوائب النها ممكن تأثر على الذوبانيه‬ ‫الزم تتأكد ان المحول وصل لمرحله التشبع وده عن طريق اضافه كميات كبيرة من المذاب والتقليب لفتره‬ ‫طويلة لحد ما ت القي جزيئات مترسبه‬ ‫ ميترسبش منه حاجه‬Solution ‫طريقه الفصل الزم ت كون كويسه وميحصلش فيها اي اخطاء وتكون على‬ ‫درجة الحرا رة زي ما قولنا تكون ثابت ه وسهل اتحكم في ثباتها‬ Solute-Solvent interactions  Principle: like dissolves like" ‫مهمه جداااا‬ Solubility depends on chemical, electrical & structural effects lead to mutual‫متبادل‬ interactions between the solute and the solvent. Solubility of a solute in a solvent predicted by  solute -solute (Cohesion)  solvent- solvent (Cohesion)  solute-solvent interaction. (Adhesion) N.B When the adhesive (solute-solvent molecules) forces are more than the cohesive forces (solute-solute or solvent-solvent), the solubility of a solute in solvent or the miscibility ‫ االمتزاجية‬is enhanced. ‫تتحسن‬ 

Adhesive force > Cohesion force

✓ The more similar the intermolecular attractions, the more likely one substance are to be soluble in another. ‫عرفنا مع الدكتورة حنان ان في تفاعالت بتكون موجوده بين الجزيئات ولو تفتكر ضربنا مثال ساعتها وقولنا ده‬ ‫ نوعين ممكن يكون تفاعل جزئ مع‬Interaction ‫ وعرفنا وقتها ان ال‬... ‫ في المايه‬NaCl ‫كان سبب ذوبان ال‬ ‫ وفي قوة تجاضب او تفاعل بين جزئ وجزئ من نوع تاني وقولنا‬Cohesion force ‫جزئ شبه بسميها‬ ‫ (المذيب) قالك لما‬Solvent ‫ (المذاب) وال‬Solute ‫ طب امته يحصل ذوبانية بين ال‬... Adhesion force E3mar Team

Page 5 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

Solute ‫ اعلى من الترابط مابين ال‬Solvent ‫ وال‬Solute ‫تكون قوة التجاذب او الترابط بين جزيئات ال‬ ‫ الذوبانية هتحصل وتتحسن‬Cohesion ‫ اعلى من ال‬Adhesion ‫وبعضها يعني لما تكون ال‬ ‫ ودوبتها في سائل‬Solid ‫ ودي معناها ذوبانية يعني حاجة‬Solubility ‫في عندك مصطلحين‬ ‫ دي معناها االمتزاجية ودي بتكون سائل مع سائل زي الكحول والمايه كده بيمتزجوا مع‬Miscibility ‫لكن ال‬ ‫بعض لكن مش هقول بيدوبوا بقى‬ ‫ ودي معناها ان المذيب بيدوب اللي شبه‬Like dissolve like ‫في قاعده مهمه جداااا والزم تكون عارفها وهي‬ Non polar ‫ لكن مش هيقدر يدوب ال‬polar solute ‫ يبقى هيدوب ال‬Polar ‫بمعنى لو انا معايا مذيب‬ Non polar solute ‫ يقدر يدوب ال‬Non polar solvent ‫وال‬ ‫ الكلور عنده سالبيه كهربيه عاليه‬H CL ‫ قطب موجب وقطب سالب زي ال‬... ‫ معناها ان في اقطاب‬Polar ‫ خدنا منها الكترونات بقت موجب فاتكون قطبين عشان كده‬H ‫فيسحب االلكترونات ناحيته فياخد شحنه سالبه وال‬ CCl4 ‫ ال مفيش اقطاب هنا خد بالك المثال المشهور‬Non polar ‫ لكن ال‬.... ‫ قطبي‬HCL ‫بقول ان ال‬ Selection of the most suitable solvent is based on "like dissolves like". A solute dissolve best in a solvent with similar chemical properties Examples: ✓ polar solutes dissolve in polar solvents (salts & sugar dissolve in water). ✓ Non polar solutes dissolve in non polar solvents (naphthalene dissolves in benzene). ✓ Semi polar solvents such as acetone and alcohol act as intermediate solvent. ‫ ان المذيب والمذاب يكون لهم نفس الخصائص الكيميائية‬Solubility ‫كل الكالم ده قولناه ان افضل حاجة لل‬ Polar ‫ االمالح والسكر بيدوبوا في المايه الن االتنين‬... ‫ونفس النوع واداك امثلة بقى‬ ‫ اتقل‬... ‫واخر سطر عندك هناخده كمان شوية‬ If the solvent is A & the solute is B, and the forces of attraction are represented by A-A, B-B and A-B, one of the following conditions will occur: 1- If A-A > A-B → the solvent molecules will be attracted to each other &the solute will be excluded. ‫مستبعد‬ Example: Benzene & water, where benzene molecules are unable to penetrate‫اختراق‬ the closely bound water aggregates‫تتجمعات‬. 2- If B-B > A-A → the solvent will not be able to break the binding forces between solute molecules. Example: NaCl in benzene, where the NaCl crystal is held by strong electrovalent forces which cannot be broken by benzene. 3- If A-B > A-A or B-B, or the three forces are equal → the solute will disperse ‫& تنتشر‬ form a solution. Example: NaCl in water. E3mar Team

Page 6 of 20

‫‪FaYed & Abd Elsalam‬‬

‫)‪Lecture 1 (Dr Nagia‬‬

‫‪Pharmaceutics‬‬

‫طي ب تعالوا كده نوضح الت رابط بين الجزيئات والذوبانية‬ ‫هنفترض ان جزيئات ال ‪ Solvent‬ب ‪ A‬وال ‪ Solute‬ب ‪ B‬والرابطه ما بين جزيئات ال ‪ Solvent‬وبعضها‬ ‫‪ A-A‬والرابطه بين جزيئات ال مذاب وبعضها ‪ B-B‬والرابطه مابينهم ‪ A-B‬ه ن فسر حاجة حاجة بقى عندك ‪3‬‬ ‫احتماالت‬ ‫لو كانت ‪ A-A‬اعلى من ‪ .... A-B‬هتالقي جزيئات ال ‪ Solvent‬مرتبطه ببعضها وه تطرد ال ‪ Solute‬فيترسب‬ ‫مثال ‪ ..‬لو حطيت البنزين في المايه ‪ ..‬هتالقي البنزين فصل عن المايه النه مقدرش يخترق الترابط الموجود‬ ‫بين جزيئات المايه وبالتالي ج زيئات البنزين هت فصل لوحدها والمايه لوحدها ‪Immiscible‬‬ ‫لو كانت ‪ B-B‬ا على من ‪ .... A-A‬هنا بقى جزيئات المذ يب مش هتقدر تكسر الروابط الل ي بين جزيئات المذاب‬ ‫كلوريد ال صوديوم في البنزين مش هيدوب الن قوة الترابط بين جزيئات ال ‪ NaCl‬قوية جدااا ومش هتقدر‬ ‫جزيئات البنزين انها تكسرها وبالتالي ال ‪ NaCl‬هيترسب‬ ‫االحتمال االخ ير بقى لما يكون ال ‪ A-B‬اعلى من ‪ A-A‬او ‪ B-B‬او حتى التالته متساويين هنا بقى جزئيات‬ ‫ال ‪ Solute‬هتدوب وهتن تشر في جزيئات ال ‪ Solvent‬وهيتكون المحلول‬ ‫تعالوا نشوف عنوان جديد بقى وهو انواع ال ‪ Solvent‬وهندرسهم بالت فص يل‬ ‫‪Classification of solvents‬‬ ‫‪1. Polar solvent‬‬ ‫‪2. Non polar solvent‬‬ ‫‪3. Semi polar‬‬ ‫‪1. Polar solvents:‬‬ ‫& ‪Polar solvents such as (water, glycols, methyl & ethyl alcohol), dissolve ionic solutes‬‬ ‫‪other polar substances.‬‬ ‫‪Solubility of substances in polar solvents depends on:‬‬ ‫‪a) Structural features.‬‬ ‫‪b) Hydrogen bond formation.‬‬ ‫‪c) Solvation through dipole interaction.‬‬ ‫اول نوع من ال ‪ Solvent‬هو ال ‪ Polar solvent‬او المذيب القطبي ‪ ...‬وطبعا عرفنا يعني ايه ‪ polar‬وده زي‬ ‫المايه مثال فيها (‪ )OH‬او الجليكول او الكحوالت اللي سلسلتها الكربونيه صغيره ميثيل او ايثيل دول يقدروا‬ ‫يدوبوا انهي نوع بقى من ال ‪ Solute‬؟؟ ايوة كده ال ‪ Polar solute‬زي االيونات او الجزيئات القطبيه‬ ‫بس الذوبانية هنا هتعتمد على ‪ 3‬حاجات ا و بمعنى تاني ان العوامل دي ممكن تأ ثر على الذوبانية ممكن تزودها او‬ ‫تنقصها يال نشوفها‬

‫‪Page 7 of 20‬‬

‫‪E3mar Team‬‬

‫‪FaYed & Abd Elsalam‬‬

‫‪Pharmaceutics‬‬

‫)‪Lecture 1 (Dr Nagia‬‬

‫‪a) Structural features:‬‬ ‫)‪The ratio of polar to non polar group in the molecule ( polarity  Solubility‬‬ ‫‪Ex: Straight chain‬‬ ‫‪ monohydroxy alcohols, aldehydes & ketones with > 5 Carbon atoms‬‬ ‫‪are slightly soluble in water.‬‬ ‫‪Branching of the carbon chain in aliphatic alcohols increases water solubility.‬‬ ‫‪ Tertiary butyl alcohol more soluble than n-butyl alcohol.‬‬ ‫‪Branching reduce the non polar effect of the carbon chain and lead to increased water‬‬ ‫‪solubility.‬‬

‫تعالوا نشوف العوامل اللي هتأثر على الذوبانية ؟‬ ‫اول حاجة هي نسبة الجزء ال ‪ polar‬الي الجزء ال ‪ non polar‬يعني كل ما هتزيد ال ‪ Polarity‬كل ما هتزيد‬ ‫الذوبانية (مهمه جدااا)‬ ‫والزم تعرف حاجتين كده حطهم في دماغك كل ما هتزيد السلسلة الكربونيه كل ما هتقل ال ‪ polarity‬وكل ما‬ ‫هتعمل تفرعات على السلسلة كل ما هتزود ال ‪Polarity‬‬

‫نشوف تأثير السلسلة الكربونيه ‪ ...‬لو عندي ‪ 2‬كحول مثال واحد مكون من ‪ 10‬ذرات كربون والتاني مكون من ‪5‬‬ ‫ذرات كربون انهي فيهم أعلى في الذوبانية !؟‬ ‫قالك الكحول اللى سلسلته الكربونية قليلة يعني اللي عنده ‪ 5‬ذرات أعلى في ال ‪ Solubility‬عشان كده قولنا في‬ ‫المثال اللي في االنجلش قولنا في حالة الكيتون او االلدهيد اللي عدد ذراتهم اعلى من ‪ 5‬كربونات ‪Slightly‬‬ ‫‪ soluble‬يعني الذوبانية بتاعته قليلة ‪...‬‬ ‫من االخر بقى ‪Short Chain > Long chain in solubility‬‬ ‫طيب ال ‪ Branching‬؟؟ يعني التفرعات اللي موجوده في المركب قالك دي هتزود ال ‪ Solubility‬طب ليه ؟؟‬ ‫منا لسة قايلك لو عملت تفرعات على المركب هتزود ال ‪ ... polarity‬هي اصال التفرعات دي بتقلل تأثير الجزء‬ ‫الغير القطبي يعني كأنك زودت القطبية تمام كده ‪ ..‬فهتزيد ال ‪Solubility‬‬ ‫يبقى ‪Branching > normal Chain in solubility‬‬ ‫‪When additional polar groups are present in the molecule, such in propylene glycol,‬‬ ‫‪glycerol and tartaric acid, water solubility increase.‬‬ ‫في ملحوظة بتقولك انك اي مركب في مجموعه قطبيه ‪ Polar‬ده هيزودلي ال ‪ Solubility‬طبعا كالم عارفينه‬ ‫مثال هتالقي مجموعات قطبيه في الجليسرول (هتالقي في ‪ ) OH 3‬وال ‪Tartaric‬‬ ‫هتالقي فيه ‪ 2 COOH‬ودي مجموعات قطبية بتزود‬ ‫الذوبانيه‬ ‫‪Propylene glycol‬‬ ‫‪Page 8 of 20‬‬

‫‪tartaric acid‬‬ ‫‪E3mar Team‬‬

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

b) Hydrogen bond formation: water dissolves phenols, alcohols and other oxygen & nitrogen containing compounds that can form hydrogen bonds with water. c) Solvation through dipole interaction: polar solvents are capable of ‫قادر على‬ solvating ‫ يذوب‬molecules & ions through dipole interaction forces. The solute must be polar to compete ‫ تتنافس‬for the bonds of the already associated solvent molecules. Structure ‫ خدنا منها اول حاجة اللي هي‬Polar solvent ‫ عوامل بتأثر في حالة ال‬3 ‫قولنا من البداية عندي‬ Hydrogen bond ‫هنشوف تاني عامل بقى وهو ال‬ ‫ مع المذيب يبقى الذوبانية بتاعته عاليه يعني مثال الفينول يقدر يدوب‬Hydrogen bond ‫اي مركب يقدر يعمل‬ ‫ مع المايه‬H.B ‫في الماية النه هيعمل‬ ‫ او ذره عاليه في‬NH ‫ او‬OH ‫ الزم يكون عندها مجموعه‬H.B ‫طيب ماحنا عارفين ان المركبات اللي تقدر تعمل‬ ‫السالبيه تمام كده ؟‬ Compounds form H.B increase solubility ‫يبقى من االخر‬ ‫ فاكر ال‬.. ‫ يعني عمليه الذوبان من خالل تفاعالت قطبيه‬Solvation ‫ هو ال‬Polar solvent ‫اخر عامل في ال‬ ‫ ؟‬Dipole interaction ‫هنا بقى بيقولك ان المذيبات القطبية عندها القدره على انها تدوب االيونات والجزيئات من خالل التفاعالت اللي‬ Keesom force ‫ وال‬Ion diploe force ‫اخدنها اول محاضرة اللي هو‬ ‫اخر ملحوظة بيقولك ان الزم تكون جزيئات المذاب قطبيه عشان تقدر تكسر الروابط اللي موجوده بين جزيئات‬ ‫ لكلوريد الصوديوم في المايه‬Solvation ‫المذيب وتدوب فيها والصورة دي توضيح لل‬

2. Non polar solvents Non polar solvents are unable to reduce the attraction between the ions due to their low dielectric constants. They are unable to form hydrogen bonds with non electrolytes. Non polar solvents can dissolve non polar solutes through weak Van der Waals forces. Example: solutions of oils & fats in carbon tetrachloride or benzene. E3mar Team

Page 9 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

‫ وده ميقدرش يدوب االيونات او الجزيئات القطبية النه‬Non polar solvent ‫تاني نوع من المذيب هو ال‬ ‫ ودي خاصية لو عاليه بتقدر‬Low dielectric constant ‫معندوش القدره انه يكسر روابط المذاب الن عنده‬ ‫ قليله‬Non polar ‫تكسر الروابط بين الجزيئات لكن المشكله في ال‬ Non polar ‫ م بتقدرش تكون روابط هيدروجينيه مع المذاب الن انت عارف ال‬Non polar ‫حتى كمان ال‬ ‫معندهاش ذرات عاليه في السالبيه‬ ‫ يعني ال‬... ‫ يعني المذيب بيدوب اللي شبهه‬Like dissolve like ‫ كنا بنقول نظرية‬... ‫بس ارجع لورا كده شوية‬ ‫ زي‬Vander ‫ عن طريق انه بيكون معاه رابطه‬non polar solute ‫ هيقدر دوب ال‬Non polar solvent Solvent ‫ كده خلصنا تاني نوع من انواع ال‬... ‫البنزين كده ده غير قطبي يقدر يدوب الدهون والزيوت‬ 3. Semi-polar solvents Semi-polar solvents, such as ketones can induce a certain degree of polarity in non polar solvent molecules. ✓ They can act as intermediate solvents to bring about miscibility of polar & non polar liquids. Example: 1. acetone increases solubility of ether in water. 2. Propylene glycol increase the solubility of water and peppermint oil and of water and benzyl benzoate. ‫ وده عنده قطبيه جزيئة يعني حاجة بسيطه وسط كده بين االتنين اللي فاتوا‬Semi polar ‫تالت نوع معانا هو ال‬ ‫ ده بيزود‬Semi polar ‫ قالك بتضيف ال‬non polar ‫ في‬polar ‫ لو انا مثال عايز ادوب‬... ‫وده له ميزه كويسه‬ ‫ زي االسيتون بيزود‬... non polar ‫ انه يدوب ال‬polar ‫ وبالتالي يقدر ال‬non polar ‫القطبيه بتاعه ال‬ propylene glycol ‫الذوبانية او االمتزاجيه بقى بين المايه وااليثر وفي مثال كمان عندك ال‬ The relation between polarity and solubility may be used in practice to alter the solubility of a drug in a pharmaceutical solution. On approach is to mix solvents of different polarities to form a solvent system of optimum polarity to dissolve the solute. Such solvents must, obviously, be miscible. This method is referred to as solvent blending or co-solvency. The dielectric constant as a guide to developing the cosolvent system. Since many solvents may be toxic when ingested, most solvents blends are limited to mixture containing water, ethanol, glycerin, propylene glycol, polyethylene glycol 400 or sorbitol solution. ‫ والذوبانية في‬polarity ‫ ده والعالقه ما بين ال‬Semi solvent ‫في ملحوظة بقى بتقولك انا ممكن استغل ال‬ ‫ طب ازاي؟؟‬... ‫اني احسن ذوبانية بعض االدوية‬ E3mar Team

Page 10 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

Solvent ‫ مختلفين في القطبيه واخلطهم مع بعض لحد ما يكونوا‬Solvent ‫قالك عن طريق ان اجيب كذا‬ ‫ يعني كأنه مذيب واحد وبالتالي المذيب الجديد ده هيكون واخد تقريبا جميع درجات القطبيه وبالتالي بقى‬system Co solvency ‫ او‬Solvent blending ‫لو المذيب في اي درجة اكيد هيدوب والطريقه دي بسميها‬ ‫ بتعبرلي على النظام ده فلو كانت عاليه يبقى الذوبانية هتكون‬Dielectric constant ‫قالك ان خاصيه ال‬ ‫كويسه‬ ‫ فإن معظم خلطات المذيبات تقتصر على الخليط‬، ‫نظرا ألن العديد من المذيبات قد تكون سامة عند تناولها‬ ً ‫ أو محلول سوربيتول‬400 ‫المحتوي على ماء أو إيثانول أو جليسرين أو بروبيلين جليكول أو بوليثيلين جليكول‬ ‫فالخليط ده امن وبيضم قطبيات مختلفه‬ Compound Water

80

Sorbitol solution (70% W/W)

62

Glycerin

42

Propylene glycol

32

Ethanol

25

Polyethylene glycol 400

12

Solvents may be classified according to their dielectric constants as Polar (δ > 50) Semi polar (δ = 20 – 50) or Non polar (δ = 1 – 20) ‫ هتالحظ ان ا على حاجة المايه والجدول مش‬Di electric constant ‫لو بصينا للجدول ده المركب وقدامه ال‬ 20 ‫ والغير قطبيه اقل من‬50 ‫حفظ بس اعرفلي بس ان المركبات القطبيه اعلى من‬ Pharmaceutical solutions are classified according to the type of solute and solvent into:  Gases in liquids  Liquids in liquids  Solid in solid  Solids in liquids ‫ على حسب نوع المذيب والمذاب واالنواع عندك هنشوفهم بالتفصيل‬Solution ‫هنقسم ال‬ 1. Solubility of gases in liquids Examples of pharmaceutical solutions of gases dissolved in liquid include:  Effervescent preparations containing CO2 maintained in solution under pressure.  Ammonia water& hydrochloric acid (hydrogen chloride gas in water)  Aerosols containing nitrogen or carbon dioxide as propellant. ‫دافع‬ E3mar Team

Page 11 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

‫ المسئول عن الفوارن‬Co2 ‫اول حاجة ذوبانية الغاز في السوائل زي مثال مستحضرات الفوارات بتالقي غاز ال‬ ‫ده دايب في المايه وموجود تحت ضغط في المحلول‬ ‫ دايب في مايه‬HCl ‫ وده عباره عن غاز ال‬Hydrochloric acid ‫ال‬ ‫ بيشتغلوا كدافع عشان الدوا يطلع من البخاخه‬Co2 ‫ دي بيكون فيها غاز النيتروجين او‬Aerosols ‫البخاخات‬ Solubility of gases in liquids The solubility of a gas in a liquid is the concentration of dissolved gas when it is in equilibrium with some of the pure gas above the solution. Factors affecting solubility of gas in liquid The solubility of gas in a solvent depends on:    

Pressure, Temperature, Presence of salts, Chemical reactions that sometimes the gas undergo with the solvent. ‫طب ايه هي العوام ل اللي ممكن تزودلي او تنقصلي ذوبانية الغاز في السوائل ؟؟‬

1. Effect of Pressure For gases that do not react with the solvent, Henry's law gives the relationship between gas pressure and gas solubility. Henry's law states that in a dilute solution, the mass of a gas dissolved in a given volume of liquid at a constant temperature is directly proportional to the partial pressure of the gas. C = σP Where: C is concentration of dissolved gas P is the partial pressure of the gas above the solution at Equilibrium. ✓ (The partial pressure= total pressure above the solution minus ‫ مطروحه‬the vapor the solvent) σ is the proportionality constant ‫اول عامل هو تأثير الضغط‬ ‫قالك بالنسبة للغازات اللي مبتتقدرش تتفاعل مع المذيب بنطبق عليها قانون اسمه هنري حط وضح العالقه ما‬ ‫بين الضغط وذوبانية الغاز‬ ‫ يبقى كل ما هيزيد الضغط‬... ‫ تتناسب طرديا مع الضغط الجزئ‬Liquid ‫كتله الغاز او كميته اللي هتدوب في ال‬ ‫هتزيد كمية الغاز المذابه فعتزيد الذوبانيه‬ E3mar Team

Page 12 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

‫ ده ثابت التناسب وبيكون معروف‬proportionally ‫والقانون عندك واضح وال‬ ‫ معناها الضغط الكلي للمحلول مطروح منها الضغط البخاري للمذيب‬Partial pressure ‫ال‬ Caution: When the pressure above the solution is released‫( خروج‬decreases), solubility of gas decrease and the gas may escape from the container with violence.‫بشده‬ This phenomenon occurs in effervescent solutions when the stopper container is removed. ‫ طبعا انت عارف ان فيها غاز وبيكون مضغوط جامد لما تيجي تفتحها هتالقي‬.. ‫خد باااالك لو عندك كانز مثال‬ ‫ اهو ده الكالم اللي عندك بيقولك لما تيجي تعمل خروج للضغط‬... ‫الغاز طلع من الكانز بسرعه ووقع منها شوية‬ ‫او بمعنى تاني تقلله هتالقي الغاز اللي كان دايب في السائل طلع بسرعه من الوعاء اللي موجود فيه ودي بتحصل‬ ‫بصورة اوضح في المحاليل الفواره‬ 2. Effect of temperature As the temperature increases the solubility of gases decreases ✓ owing to the great tendency‫ ميل‬of the gas to expand compared to the solvent. Pharmaceutical application: The pharmacist should be cautious in opening containers of gaseous solutions in warm climates. A container filled with a gaseous solution or a liquid with high vapor pressure, such as ethyl nitrite, should be immersed in ice or cold water before opening the container, to reduce the temperature and pressure of the gas. ‫ لما ترفع درجة الحرارة هتقلل الذوبانية الن الغاز بيتمدد وحجمه‬... ‫تاني حاجة تأثير الحرارة ودي عالقه عكسيه‬ ‫ انه يدوبه‬Solvent ‫هيزيد والمسافات البينيه هتقل فمش هيقدر ال‬ ‫عشان كده الصيدلي الزم ياخد باله وهو بيفتح وعاء فيه محلول غازي في مناطق استوائيه اوالمناطق اللي فيه‬ ‫ الن نا عارفين ان الحرارة العاليه هتقلل ذوبانية الغاز في السائل فالغاز ممكن يهرب من‬... ‫درجة الح رارة عاليه‬ ‫ لكن الزم االول تغمسها في تلج او مايه بارده عشان تقلل درجه الحرارة‬... ‫المحلول بسرعه وممكن يعمل مشاكل‬ ‫وبعدين ممكن تفتحها بقى‬ 3. Effect of electrolytes (Salting out) Adding electrolytes (NaCl) & sometimes non electrolytes (sucrose) to gaseous solutions (e.g. carbonated solutions) induces ‫ تحفز‬liberation‫ خروج‬of gases from the solutions. This is referred to as salting out. Why? This is due to the more affinity‫ قابليه‬of the salt ions or the highly polar electrolyte for the water molecules and reduction of the aqueous environment adjacent to the gas molecules. E3mar Team

Page 13 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

‫ قالك لو انت جيبت كانزايه وحطيت عليها‬.... Salting out ‫ تأثير االلكتروليت بتعمل حاجه اسمها‬.. ‫تالت حاجة‬ ‫ قالك بقى قاعده عامه لو ضيفت اي‬... Solution ‫شوية ملح هتالقي في فوران حصل والغاز هيطلع من ال‬ ‫ زي السكر على محلول غازي هيقلل ذوبانيته وهيطرد‬non electrolyte ‫الكتروليت زي ملح الطعام وبعض ال‬ ‫ يعني االلكتروليت او الملح اللي ضيفته طرد الغاز‬Salting out ‫الغاز من المحلول ويحل محله عشان كده قولنا‬ ‫ وده الن االلكتروليت عندها قابليه للمايه اكتر من الغاز‬... ‫وقلل ذوبانيته‬ Effect of chemical reaction Henry's law applied to gases that are only slightly soluble in solvent and that do not react in any way with the solvent. Gases such as hydrogen chloride, ammonia and carbon dioxide show deviation ‫ انحراف‬from Henry's law as a result of chemical reaction between the gas and solvent, usually with a resultant increase in solubility. Accordingly, hydrogen chloride gas is about 10,000 times more soluble in water than oxygen. Chemical reaction if any between a gas and solvent greatly increase the solubility Henry ‫اتفقنا ان الغازات اللي ذوبانيتها ضعيفه او اللي مبتقدرش تتفاعل مع جزيئات المذيب بطبق عليها قانون‬ ‫فاكر وال اتشل ؟؟‬ ‫ مبنطبقش عليهم قانون هنري وده الن في تفاعل كبير بيحصل بين‬HCl ‫عشان كده في بعض الغازات زي ال‬ ‫ عشان‬... ‫ بس‬Slightly soluble ‫الغازات دي والمايه وهتزيد الذوبانيه واحنا عارفين ان هنري بنطبقه على‬ ‫ تالف مره يعني ذوبانيته عاليه جدااا‬10 ‫ بيدوب في المايه اكتر من غاز االكسجين بحوالي‬HCl ‫كده هتالقي غاز‬ ‫ الذوبانيه هتزيد ودي حاجه معروفه اصال‬.... ‫بيقولك لو في تفاعل حصل ما بين المذيب والغاز‬ Chemical reaction → Increase solubility 2. Solubility of liquids in liquids Examples of pharmaceutical solutions containing a liquid in anther liquid: 1. Alcohol & water to form hydro alcoholic solutions, 2. Volatile oils & water to form aromatic waters, such as chloroform water and peppermint water, 3. Volatile oils & alcohols to form spirits and elixir 4. Medicated oils which contain two or more miscible liquid ✓ Formation of a liquid-liquid solution requires‫ تتطلب‬that the attractive force present between the molecules of the two pure liquids is overcome. ‫ زي ما اتفقنا‬Solubility ‫ مش‬Miscibility ‫ السائل في سائل واالصح نقول‬... ‫تاني نوع من المحلول‬ Liquids ‫عندك بقى امثلة على النوع ده علمهم بس انهم‬ ‫بردو عشان يحصل امتزاجيه الزم نتغلب على القوة الموجوده بين جزيئات المذيب وبعضها‬ Adhesion > Cohesion E3mar Team

Page 14 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

Liquid-liquid systems may be divided into 2 categories: 1- Systems showing complete miscibility such as alcohol & water, glycerin & alcohol, benzene & carbon tetrachloride. ✓ The term miscibility refers to the solubility of the components in liquid-liquid systems. Complete miscibility occurs when: The adhesive forces between different molecules (A-B) >> cohesive forces between like molecules (A-A or B-B). ‫ اللي بيكون فيه االمتزاجيه كامله يعني اعلى ما‬System ‫ اول جروب هو ال‬... ‫المحلول ده بنقسمه الي جروبين‬ Complete ‫يمكن زي مثال الكحوالت والمايه دول االمتزاجية فيها عاليه جدا‬ ‫ وده كالم‬Cohesion ‫ اعلى بكتير من ال‬Adhesion ‫وعشان يحصل امتزاج كامل بين السائلين الزم تكون ال‬ Miscible ‫ وبردو عرفنا معنى‬... ‫متعاد‬ 2-Systems showing Partial miscibility such as phenol and water Two liquid layers are formed each containing some of the other liquid in the dissolved state. Partial miscibility results when: Cohesive forces of the constituents of a mixture are quite different. Ex: water (A) and hexane (B). ✓

A-A > B-B.

The non polar molecules (B) will be squeezed out by the powerful attractive forces existing between the molecules of the polar liquid.

‫ فاكر عشان يمتزجوا النسبه الزم تكون‬.. ‫ زي مثال الفينول والمايه‬Partial miscibility ‫تاني جروب هي ال‬ ‫ المهمه يعني ان لما تيجي تخلطهم مع بعض هتالقيهم فصلو عن بعض واتكون طبقتين وكل طبقه‬. .. ‫كام ؟؟‬ ‫ يعني لو بصيت على طبقة الفينول اللي اتكونت هتالقي فيها نسبه‬... ‫هتالقي فيها نسبه قليله من السائل التاني‬ ‫ يعني جزئيه‬Partial ‫مايه قليله عشان كده قولنا‬ Adhesion ‫وده بيحصل الن الترابط بين السائل االول اكبر من قوة الترابط السائل التاني واالتنين اكبر من ال‬ ‫ مبيقدرش يكسر الترابط ال قوي الموجود بين الجزيئات القطبيه‬Non polar ‫اخر نقطة بيقولك ان ال‬ 3. Solubility of Solids in Solids If two solids are melted together and then cooled or dissolved in a suitable solvent, which is then removed by evaporation The solid is redeposited ‫ تت رسب‬from the solution will either be a one-phase solid solution or a two-phase eutectic mixture. E3mar Team

Page 15 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

‫ ايه ده ازاي ؟؟‬.. Solid ‫ في‬Solid ‫تالت نوع من انواع المحلول هو دوبان ال‬ Melting ‫ تسيحها يعني وتجيب الماده التانيه بردو وتعملها‬Melting ‫قالك لما تجيب ماده صلبه وتعملها‬ ‫ ده هتالقي المادتين‬Solvent ‫وتخلطهم مع بعض بواسطه مذيب مناسب بيدوب فيه المادتين وبعد فترة هتبخر ال‬ ‫ وهنا بسميه‬2 phases ‫ وممكن ميدوبوش في بعض ويتكون‬Solid solution ‫اترسبوا وكده اتكون‬ Eutectic mixture In a solid solution, as in other types of solution, the molecules of one component (the solute) are dispersed throughout the other component (the solvent). Solute ‫ والتاني‬Solute ‫هنا بردو زي اي محلول في مذيب ومذاب اي واحد منهم بيقوم بدور ال‬ Complete solubility of two solid components is only achieved if: 1.The molecular size of the solute is the same as that of the solvent so, that a one molecule can be substituted in its crystal lattice structure (Substitution) 2.The solute molecules are much smaller than the solvent molecules, so that the molecules enter in the spaces of the solvent lattice structure. (Interstitial effect) ‫ في النوع ده ؟؟‬Complete Miscibility ‫امته يحصل‬ ‫ وهنا‬Solvent ‫ بيساوي حجم الجزيئات بتاع ال‬Solute ‫قالك عندك شرطين يا اما يكون حجم الجزيئات بتاعه ال‬ Substitution ‫هيحل محله في الشكل الداخلي بتاعه وهنا بقول حصر استبدال‬ ‫ وهنا الجزيئات بتدخل في المسافات البينيه اللي‬Solvent ‫ يكون اقل من جزيئات ال‬Solute ‫يا اما يكون حجم ال‬ ‫ فبقول حصل تداخل او‬Solvent ‫موجوده في الشكل الداخلي لل‬ Interstitial Solid solutions provide a means of dispersing a water-insoluble drug in a very fine form ✓ Ex: as molecules throughout a water-soluble solid. When the carrier solid is dissolved away the molecules of insoluble drug may dissolve more rapidly than a conventional‫ تقليدي‬powder because the contact area between drug and water is increased. The rate of dissolution and so, the bioavailability of poorly soluble drugs may be improved by the use of solid solutions. ‫ الفكره ان عندك مادتين واحده‬... ‫بستغل الطريقة دي في زيادة الذوبانيه لبعض المواد اللي مبتدوبش في المايه‬ ‫مش بتد وب والتانيه ذوبانيتها عاليه في المايه فتقوم عامل خليط بينهم هتالقي الجزيئات اللي مبتدوبش دخلت‬ ‫ وبعد كده بقى تدوبه في المايه‬Solid solution ‫بين المسافات البينيه الموجوده في ال‬ ‫ واحنا عارفين اننا‬...‫ بتكبر مساحه سطح الدوا في المايه فيزود الذوبانيه‬Solid solution ‫خد بالك بقى ان ال‬ E3mar Team

Page 16 of 20

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

‫لو ظبطنا الذوبانية بتاعه الدوا امتصاصه هيكون كويس وبالتالي كمية الدوا اللي هتروح للدم هتبقى عاليه ده كله‬ Solid solution ‫بيحصل لما استخدم‬ 4. Solubility of solid in liquid Solution of solids in liquids are the most common type The pharmacist should be aware of the general method of determining the solubility of a solid in a liquid and the various precautions that should be taken during such determinations. ‫ده النوع المشهور اللي كلنا عارفينه بقى وبيقولك الزم الصيدلي يكون واخد باله من الطريقه اللي بنحدد بيها‬ ‫الذوبانيه عشان نعرف الماده ذوبانيتها كويسه وال ال وياخد باله من االحتياطات اللي قولنها اول المحاضرة واحنا‬ ‫ كمان ياخد باله من العوامل اللي ممكن تأثر على الذوبانيه وهنشوفهم دلوقتي‬... ‫بنحدد الذوبانية‬ Factors affecting the solubility of solids in liquids Some the factors affecting solubility are:  Temperature  Molecular structure of solute  Nature of solvent  Crystal character  Particle size of the solid  PH  Common ion effect  Effect of indifferent electrolytes on the solubility product  Effect of non-electrolytes on the solubility of electrolytes  Effect of electrolytes on the solubility of non-electrolytes ‫ هنبدأ بدرجة الحرارة‬... ‫ خد نفس عيق بقى‬... ‫هناخدهم بالتفصيل‬ 1. Temperature ✓ Solubility of such solid increase as the temperature is increased. ✓ ∆H is positive and dissolution is endothermic ‫التفاعل ماص للحرارة‬ Conversely‫على العكس‬, in the case of exothermic an increase in temperature will give rise to a decrease in solubility. ‫مع زياده درجة الحرارة الذوبانية بتزيد بس ده في التفاعالت الماصه للحرارة يعني المحلول بيمتص طاقه يعني‬ E3mar Team

Page 17 of 20

‫‪FaYed & Abd Elsalam‬‬

‫)‪Lecture 1 (Dr Nagia‬‬

‫‪Pharmaceutics‬‬

‫خد حراراة الذوبانية بتاعته هتزيد على العكس التفاعالت الطارده للحرارة هنا المحلول فقد حرارة فالذوبانية‬ ‫هتقل‬ ‫طيب ما تيجي نشوف عالقه رياضيه بين ال ‪ Temp‬والذوبانية ‪ ...‬هنحط الذوبانية على المحور الراسي ودرجة‬ ‫الحرارة على المحور االفقي‬ ‫‪Plots of solubility versus temperature, which are referred to as curves, are to describe‬‬ ‫‪the effect of temperature on a given system.‬‬ ‫‪✓ Most of the curves are continuous.‬‬

‫هنشرح الكيرف وبعد كده هنشوف الكالم االنجلش ‪ ....‬بيقولك ان معظم المواد لما تزود درجة الحرارة هتالقيه‬ ‫واخد خط مستقيم ‪ Continuous‬سواء بقى زاد او قل المهم ان الخط مستقيم ‪ ...‬لو بصينا لل ‪ NaCl‬هتالقي‬ ‫مع زياده الحرارة الذوبانية هتزيد بس بمقدار قليل بالنسبة مثال لل ‪ ... KCl‬طب بص كده على ال ‪Li2SO4‬‬ ‫هتالقي ان تقريبا مع زياده الحرارة هتالقي الذوبانيه يعني بتقل شوية بس في الحالتين الخط مستقيم‬ ‫في بعض المواد بقى مبتديش خط مستقيم ولكن عند نقطه معينه هتالقيه خدت كيرف يعني مثال تالقي مع زياده‬ ‫الحرارة تزيد الزوبانية وفجأة عند نقطه معينه من الحرارة تالقي الذوبانيه قلت فتاخد انحراف كده نشوف الكيرف‬ ‫التاني هيوضحه اكتر (‪)by increasing temp, solubility increases the decrease‬‬

‫‪Page 18 of 20‬‬

‫‪E3mar Team‬‬

Pharmaceutics

Lecture 1 (Dr Nagia)

FaYed & Abd Elsalam

Abrupt changes‫ تغير شديد االنحدار‬in slope may be observed with some systems if a change in the nature of the dissolving solid occurs at a specific transition temperature. For example, sodium sulphate exists as the decahydrate Na2SO4, 10H2O up to dissolution in water is an endothermic process. Its solubility therefore increases with rise in temperature until 32.5° is reached. Above this temperature the solid is converted into the anhydrous form Na2SO4, and the dissolution of this compound is an exothermic process. The solubility exhibits a change from a positive to a negative slope as the temperature exceeds the transition value. ‫ وده‬Sodium sulphate ‫هنالحظ في الكيرف بقى ان في انحدار شديد حصل في بعض المواد هنتكلم عن ال‬ ‫ يعني الشكل الداخلي موجود في مايه بنعبر عنه بالرمز‬Hydrate ‫بيكون موجود في المايه في صوره‬ ‫ كل ما ترفع درجة الحرارة‬.. ‫ يعني فيها مايه‬Hydrated ‫ قالك بقى المادة دي وهي‬Na2SO4, 10H2O ‫ بعد‬... ‫ درجة‬32.5 ‫الذوبانية هتزيد الن التفاعل هيكون ماص للحرارة هتفضل تزيد لحد درجة الحرارة ما توصل‬ ‫ والتفاعل هيبدأ يطرد حرارة‬anhydrate ‫ هيتحول الي ال‬Hydrated ‫كده لو زودت هتالقي الشكل المتهدرت‬ ‫و بالتالي الذوبانية هتبدأ تقل عشان كده الكيرف مال ورجع تاني‬ ‫ بقت سالبه‬H ‫ ال‬anhydrate ‫ كانت موجبه لكن لعد ما الشكل تحول الي‬H ‫خد بالك بقى ان في االول ال‬ ‫والتفاعل طارد والذوبانية هتقل‬ 2. Molecular Structure of solute The nature of the solute have paramount importance in determining the solubility of a solid in a liquid It should be realized that even a small change in the molecular structure of a compound can have a marked effect on its solubility In a given liquid Example 1. the introduction of hydrophilic hydroxyl group increase the solubility as enhanced by the more than 100 fold difference in the solubility of phenol and benzene ... ‫ قالك اي تغير في التكريب الجزيئي هيغير في الذوبانية بشكل كبير‬... ‫تاني عامل هو التركيب الجزيئي للمذاب‬ ‫حتى لو ضيفت مجموعه وظيفيه واحده وصغيره هتأثر بشكل واضح على الذوبانية‬ ‫ على حلقة البنزين (بقى فينول) هتالقي‬OH ‫مثال البنزين امتزاجه بالمايه يكاد يكون منعدم لكن لو ضيفنا‬ ‫ ضعف عن البنزين في المايه وده يوضح ان من اقل مجوعه وظيفية اثرت بشكل كبير على‬100 ‫االمتزاجية زادت‬ ‫الذوبانية نشوف مثال تاني‬

E3mar Team

Page 19 of 20

‫‪FaYed & Abd Elsalam‬‬

‫)‪Lecture 1 (Dr Nagia‬‬

‫‪Pharmaceutics‬‬

‫‪2.The conversion of a weak acid to its sodium salt leads to a much greater degree‬‬ ‫‪of ionic dissociation of the compound when it dissolves in water.‬‬ ‫‪The overall interaction between solute and solvent is markedly increased and the‬‬ ‫‪solubility rises.‬‬ ‫‪A specific example of this effect is provided by a comparison of the aqueous solubility‬‬ ‫‪of salicylic acid and its sodium salt, which are 1:550 and 1:1, respectively.‬‬ ‫تحويل الحمض الضعيف ‪ Weak acid‬لملح الصوديوم زي مثال تحويل ‪ CH3COOH‬الي ‪CH3COONa‬‬ ‫قالك الذوبانية زادت جدااا في المايه وده نتيجه ان في تفاعل قوي بين الملح والمايه ادى الي زياده الذوبانية‬ ‫مثال كمان لو بصينا على حم ض السلسليك وده ذوبانيته ضعيفه جدا في المايه يعني لو هتاخد مول من الحمض‬ ‫محتاجين ‪ 550‬مول من المايه عشان يدوبوا ‪ ...‬لكن لما حولنا الحمض لملح صوديوم لقوا ان مول من الملح‬ ‫هيحتاج مول واحد بس من المايه وده معناه ان الزوبانية عاليه جداااا‬ ‫‪3.Aqueous solubility can also be decreased by modification of a parent drug such as‬‬ ‫‪esterification.‬‬ ‫‪a reduction in solubility is sometime beneficial in pharmaceutical practice to‬‬ ‫‪provide a suitable method for:‬‬ ‫‪a) Masking the taste of a parent drug‬‬ ‫‪Ex: chloramphenicol palmitate is used in paediatric suspensions rather than the‬‬ ‫‪more soluble and very bitter chloramphenicol base‬‬ ‫‪b) Protecting the parent drug from excessive degradation in the git‬‬ ‫‪Ex: Erythromycin propionate is less soluble and consequently less readily‬‬ ‫‪degraded than erythromycin.‬‬ ‫قالك زي ما تغير اي مجموعه في الدوا ممكن يزودلي الذوبانيه ممكن كمان يقلل الذوبانية طب هل ده هينفعني‬ ‫كصيدلي ؟؟ قالك ايوة ممكن مثال الدوا معايا يكون بيدوب في المايه كويس بس طعمه مر المريض مش هيقدر‬ ‫ياخده زي ال ‪ chloramphenicol base‬قالك هنعمله في صورة استر ونضيف عليه حاجه كمان تظبطلي‬ ‫الطعم بس المركب الناتج بقى ذوبانية قليله بس انا حسنت من طعمه‬ ‫ممكن كمان يفيديني في االدوية اللي ممكن تتكسر في الجهاز الهضمي ‪ GIT‬زي ال‪ erythromycin‬دي ممكن‬ ‫يتكسر في المعده فبعمل منه استر هو اه ذوبانيته قليله بس مش هيتكسر في المعده (مهمين جداااا)‬ ‫هن قف لحد هنا المحاضرة دي ‪ ...‬الدكتورة كملت وخدت كمان ‪ 3‬عوامل وقفت وكملت المحاضرة الجديده فاحنا‬ ‫هنخلي ال ‪ 3‬عوامل دول مع المحاضرة الجديده عشان تقدر تلم دول وتذاكر كويس‬ ‫االسئلة هتنزل على الجزء كامل ان شاء هللا ‪ ......‬دعواتكم بالشفاء 😊 بالتوفيق‬

‫‪Page 20 of 20‬‬

‫‪E3mar Team‬‬