1. No category

Seminarium:
Utbytesberäkningar
A5 2015.10.22
Anders Backlund
Utbytesberäkning 1.
Beräkna hur mycket Cortex Chinchonae (i gram) som behövs för
att vid 18% utbyte från bark av en högproducerande sträng av
Cinchona legderiana få ihop tillräckligt med kinin för att behandla
en insjuknad vuxen patient med malaria.
FASS 2007 skriver: "Akut malaria: Vuxna och barn: 10 mg/kg
3 gånger dagligen dvs 30 mg/kg kroppsvikt/dygn i 7 dagar."
1. Hur mycket kinin behövs?
10 mg/kg * 70 kg * 3 * 7 = 14700 mg = 14,7 g
2. Hur mycket bark behövs?
X g bark * andelen kinin * utbytet = 14,7 g …konsultera litteraturen!
andelen kinin i C. ledgeriana = 80% av alkaloiderna, som är
3-15% av barkens vikt, högproducerande –› 15% (p.696).
X g * 15% * 80% * 18% = 14,7 g –› X g = 14,7 g / (0,15*0,8*0,18) ≈ 680 g
Anders Backlund
…betänk antalet gällande siffor, 0,7 kg bark är ett rimligt svar.
Utbytesberäkning 2.
Beräkna hur många barn, med en genomsnittsvikt på 40 kg, som
du som bäst kan bota från malaria med hjälp av 20,000 kg Cortex
Cinchonae från en vildväxande Cinchona pubescens. Ditt utbyte
vid extraktion av alkaloiderna är denna gång hela 18%.
FASS 2007 skriver: "Akut malaria: Vuxna och barn: 10 mg/kg
3 gånger dagligen dvs 30 mg/kg kroppsvikt/dygn i 7 dagar."
1. Hur mycket kinin går åt?
10 mg/kg * 40 kg * 3 * 7 = 8,4 g per barn
2. Hur mycket kinin får vi ut ur 20,000 kg bark?
20000 g bark * andelen kinin * utbytet …konsultera litteraturen!
andelen kinin i C. pubescens = 50% av alkaloiderna, som är
3-15% av barkens vikt, "bästa fall" –› 15% (p.696).
20000 g * 50% * 15% * 18% = 20000 * 0,5 * 0,15 * 0,18 ≈ 270 g
Anders Backlund
3. Hur många barn?
270 g / 8,4 g ≈ 32 barn
Utbytesberäkning 3.
Efter att du har fått nödvändiga resurser löper isoleringsarbetet på
relativt smärtfritt. Du lyckas rena fram den aktiva substansen i ren
form (>95%), men "bara" 14 mg.
"Det var inte mycket, med tanke på att du fick 200 g växtmaterial"
kommenterar ledningen. Förklara begreppen faktiskt och teoretiskt
utbyte, och räkna ut det faktiska utbytet!
1. Faktiskt respektive teoretiskt utbyte?
• Faktiskt utbyte = mängden extraherad substans / mängden drog
• Teoretiskt utbyte = mängden extraherad substans / mängden substans
…"hur mycket fick vi ut av det vi kunde ha fått ut"
2. Det faktiska utbytet?
14 mg / 200 g = 0,014 g / 200 g = 0,00007 = 0,007 %
Anders Backlund
…14 mg substans är väldigt mycket i farmakognostiska sammanhang!
Utbytesberäkning 4.
En ofta diskuterad fråga under min tid som student, var huruvida man
fick den högsta koncentrationen av koffein genom att dricka en mugg te
eller en kopp kaffe.
• Till en kanna te används 5 g teblad, kannans volym är 1 l och
det teoretiska extraktionsutbytet är vid infusion i tekannan hela 50%.
• Till en kanna kaffe används 4 g kaffebönor, kannans volym är 500 ml
och det teoretiska extraktionsutbytet är vid bryggning 30%.
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5.
En ofta diskuterad fråga under min tid som student, var huruvida man
fick den högsta koncentrationen av koffein genom att dricka en mugg te
eller en kopp kaffe.
• Till en kanna te används 5 g teblad, kannans volym är 1 l och
det teoretiska extraktionsutbytet är vid infusion i tekannan hela 50%.
• Till en kanna kaffe används 4 g kaffebönor, kannans volym är 500ml
och det teoretiska extraktionsutbytet är vid bryggning 30%.
Konsultera återigen litteraturen…
Theae folium
Coffeae semen
2,5-4,5% koffein
1-2,5% koffein
Mängd koffein i tekannan, min
Mängd koffein i tekannan, max
= 5 g * 0,025 * 0,5 = 0,0625 g
= 5 g * 0,045 * 0,5 = 0,1125 g
Mängd koffein i kaffekannan, min
Mängd koffein i kaffekannan, max
= 4 g * 0,01 * 0,3 = 0,012 g
= 4 g * 0,025 * 0,3 = 0,030 g
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5.
En ofta diskuterad fråga under min tid som student, var huruvida man
fick den högsta koncentrationen av koffein genom att dricka en mugg te
eller en kopp kaffe.
Koncentration koffein i tekannan
(0,0625 g – 0,1125 g) / 1 l
Koncentration koffein i kaffekannan (0,012 g - 0,030 g) / 0,5 l
Koncentration koffein i tekannan
0,0625 g/l – 0,1125 g/l
Koncentration koffein i kaffekannan 0,024 g/l - 0,060 g/l
Svar: Under dessa betingelser är det alltid högre koncentration
koffein i teet än i kaffet.
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5, del 1.
Kinin, som är ett derivat av tryptofan och loganin har molekylvikten
324,417 g/mol och summaformeln C20H24N2O2, men i läkemedel
används oftast kininhydroklorid som istället har molekylvikten 360,878
g/mol.
I FASS förekommer kinin bl.a. i läkemedlet Kinin Recip, en
filmdragerad tablett med ett innehåll av 100 mg kininhydroklorid, och
där kan man också läsa om användningen av kinin mot svåra, akuta
fall av malaria:
Vuxna och barn: 10 mg/kg 3 gånger dagligen dvs 30 mg/kg kroppsvikt/
dygn i 7 dagar.
I en beskrivning av industriella processer för kininextraktion, anges att
ett teoretiskt utbyte om hela 40% av kina-alkaloider kan uppnås, bland
annat under förutsättning att drogmaterialet finfördelas väl före
extraktionen.
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5a.
Under betingelserna beskrivna ovan kan man från 1,00 kg bark från
Cinchona pubescens tillhandahålla nog med kinin för att producera
minst 100 tabletter av Kinin Recip.
* En tablett Kinin Recip = 100 mg kininhydroklorid
* 100 mg kininhydroklorid motsvarar 324,417/360,878 * 100
= 89,9 mg kinin.
* 100 tabletter kräver 100 * 89,9*10-3 = 8,99 g kinin.
* 1,00 kg bark, 6-15% alkaloid, 40% av detta = 24-60 g alkaloid.
* Av detta är ca 50% (konsultera litteraturen!) av alkaloiderna hos
Cinchona pubescens kinin = 12-30 g kinin.
* Svaret på 5a är alltså korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5b.
Under betingelserna beskrivna ovan kan man från 2,00 kg bark från
Cinchona ledgeriana tillhandahålla nog med kinin för att producera
minst 40 tabletter av Kinin Recip.
* En tablett Kinin Recip = 100 mg kininhydroklorid
* 100 mg kininhydroklorid motsvarar 324,417/360,878 * 100
= 89,9 mg kinin.
* 40 tabletter kräver 40 * 89,9*10-3 = 3,596 g kinin.
* 2,00 kg bark, 6-15% alkaloid, 40% av detta = 48-120 g alkaloid.
* Av detta är ca 80% (konsultera litteraturen!) kinin = 38-96 g kinin.
* Svaret på 5b är alltså korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5c.
En patient som väger 50 kg och lider av akut svår malaria behöver
totalt 75 tabletter av Kinin Recip för en behandling.
* Vuxna och barn: 10 mg/kg 3 gånger dagligen dvs 30 mg/kg
kroppsvikt/dygn i 7 dagar.
* 10 mg/kg * 3 * 7 * 50 kg = 10,5 g (kolla decimalerna…)
* 75 tabletter innehåller 7,500 g kininhydroklorid.
* 7,500 g kininhydroklorid = 324,417/360,878 * 7,500
= 6,75 mg kinin
* Svaret på 5c är alltså inte korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5d.
En patient som väger 80 kg och lider av akut svår malaria behöver
totalt 150 tabletter av Kinin Recip för en behandling.
* Vuxna och barn: 10 mg/kg 3 gånger dagligen dvs 30 mg/kg
kroppsvikt/dygn i 7 dagar.
* 10 mg/kg * 3 * 7 * 80 kg = 16,8 g (kolla decimalerna…)
* 150 tabletter innehåller 15,00 g kininhydroklorid.
* 15,00 g kininhydroklorid = 324,417/360,878 * 15,00
= 13,49 mg kinin.
* Svaret på 5d är alltså inte korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5e.
* Inget av de ovanstående.
* 5a och 5b var korrekta.
* 5c och 5d var inte korrekta.
* Svaret på 5e är alltså inte korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5, del 2.
Hos Cannabis sativa, hampa, bildas D-9-THC (delta-9-tetrahydrocannabinol) som en av de biologiskt aktiva konstituenterna och hittas
främst i glandelhåren på honblomställningarna. Hampa är en så kallad
skildkönad växt, och har han- och hon-blommor på olika individer.
I FASS förekommer D-9-THC bl.a. i läkemedlet Sativex®, ett
spasmolytikum i ATC-klass N02BG10 vilket är indicerat "som
behandling för att lindra symtom hos vuxna patienter med måttlig till
allvarlig spasticitet orsakad av multipel skleros (MS), och som inte har
svarat tillfredsställande på annan medicinering mot spasticitet och
uppvisar en kliniskt signifikant förbättring av symtom relaterade till
spasticitet under en inledande försöksbehandling".
Det är en gul-brun munhålespray där varje milliliter innehåller 38-44 mg
av ett extrakt av Cannabis sativa folium cum flore motsvarande 27 mg
D-9-THC. Extraktet som används i Sativex® åstadkoms med flytande
CO2 som extraktionsmedium, och kan nå ett teoretiskt utbyte om hela
40%.
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5f.
Under betingelserna beskrivna ovan kan man från 1,00 kg folium cum
flore av Cannabis sativa av hög kvalité extrahera mer än 10 g D-9-THC.
* Konsultera litteraturen, koncentrationen av D-9-THC i drogen är
cirka 0,1-2,7%, hög kvalité = 2,7%
* Teoretiskt utbyte 40%.
* 1000 g drog * 0,027 * 0,40 = 10,8 g D-9-THC.
* Påståendet i 5f är alltså korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5g.
Under betingelserna beskrivna ovan kan man från 2,00 kg folium cum
flore av Cannabis sativa av låg kvalité inte räkna med att få ut mer än
0,05 g D-9-THC.
* Konsultera litteraturen, koncentrationen av D-9-THC i drogen är
cirka 0,1-2,7%, låg kvalité = 0,1%
* Teoretiskt utbyte 40%.
* 2000 g drog * 0,001 * 0,40 = 0,8 g D-9-THC.
* Påståendet i 5g är alltså inte korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5h.
Om man istället använder hashish av god kvalité som utgångspunkt
för extraktionen så kan man vid samma teoretiska utbyte få ut mer än
30 g D-9-THC från 1,00 kg råvara.
* Konsultera litteraturen, koncentrationen av D-9-THC i drogen är
cirka 4-10%, hög kvalité = 10%
* Teoretiskt utbyte 40%.
* 1000 g drog * 0,1 * 0,40 = 40 g D-9-THC.
* Påståendet i 5h är alltså korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5i.
Om man förbättrar processen ytterligare så att man når hela 60%
teoretiskt utbyte, så kan man alltid vara säker på att få ut minst 30g
D-9-THC från 1,00 kg hashish.
* Konsultera litteraturen, koncentrationen av D-9-THC i drogen är
cirka 4-10%, kvalitén ej specificerad – men ”alltid” = låg kvalité, 4%
* Teoretiskt utbyte 60%.
* 1000 g drog * 0,04 * 0,60 = 24 g D-9-THC.
* Påståendet i 5i är alltså inte korrekt!
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5i.
Om man förbättrar processen ytterligare så att man når hela 60%
teoretiskt utbyte, så kan man alltid vara säker på att få ut minst 30g
D-9-THC från 1,00 kg hashish.
* Konsultera litteraturen, koncentrationen av D-9-THC i drogen är
cirka 4-10%, kvalitén ej specificerad – men ”alltid” = låg kvalité, 4%
* Teoretiskt utbyte 60%.
* 1000 g drog * 0,04 * 0,60 = 24 g D-9-THC.
* Påståendet i 5i är alltså inte korrekt!
* …beakta betydelsen av bra drogmaterial…
Anders Backlund
Utbytesberäkning 5j.
* Inget av de ovanstående.
* 5f och 5h var korrekta.
* 5g och 5i var inte korrekta.
* Svaret på påståendet i 5j är alltså inte korrekt!
Anders Backlund