問 題
乳剤Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ図に示す容積の水と油からなっている。これらの乳剤には非電解質の薬物1,000mgが溶解している。25℃における乳剤Ａ～Ｃの油相及び水相中の薬物濃度に関する記述のうち、最も適切なのはどれか。1つ選べ。
ただし、25℃における薬物の油/水分配係数は1,000であり、分配平衡に達しているものとする。また、溶解に伴う容積変化は無視でき、両相において薬物は会合しないものとする。
- 乳剤ＡとＢの油相中の薬物濃度は、ほぼ等しい。
- 乳剤ＡとＣの油相中の薬物濃度は、ほぼ等しい。
- 乳剤ＢとＣの油相中の薬物濃度は、ほぼ等しい。
- 乳剤Ａの水相中の薬物濃度は、乳剤Ｂの水相中の薬物濃度のほぼ半分である。
- 乳剤Ｂの水相中の薬物濃度は、乳剤Ｃの水相中の薬物濃度のほぼ半分である。
解 説
全体に 1000mg あります。
油/水分配係数が 1000 ということなので、油の方の濃度が 1000 倍濃くなるように薬物が分配されるということです。
すると
A の瓶において、溶媒の量が 10mL に対し 100mL なので、同じ量ずつ溶けてるとすると、濃度比が １０：１です。でも１０００：１の濃度比にならなきゃいけないので、薬物が １００：１に分配されます。溶解している薬物全体の量が 1000mg なので、大体 990mg、10mg ということです。
同様に考えて
B の瓶で、溶媒の量が 20mL に対し 100mL なので、同じ量ずつ溶けてるとすると、濃度比が ５：１です。でも１０００：１の濃度比にならなきゃいけないので、薬物が ２００：１に分配されます。溶解している薬物全体の量が 1000mg なので、大体 995mg、5mg ということです。
C の瓶で、溶媒の量が 20mL に対し 200mL なので、同じ量ずつ溶けてるとすると、濃度比が １０：１です。でも１０００：１の濃度比にならなきゃいけないので、薬物が １００：１に分配されます。溶解している薬物全体の量が 1000mg なので、大体 990mg、10mg ということです。
以上をふまえ、各選択肢を検討します。
選択肢 1 ですが
A 油相の薬物濃度 → 分配されている薬物量/油相の量 = 990/10
B 油相の薬物濃度 → 分配されている薬物量/油相の量 = 995/20 なので、B が A の約半分です。誤りです。
選択肢 2 ですが
A 油相の薬物濃度 → 分配されている薬物量/油相の量 = 990/10
C 油相の薬物濃度 → 分配されている薬物量/油相の量 = 990/20 なので、C が A の約半分です。誤りです。
選択肢 3 は妥当です。
それぞれ 995/20、990/20 です。
選択肢 4 ですが
A 水相の薬物濃度 → 分配されている薬物量/水相の量 = 10/100
B 水相の薬物濃度 → 分配されている薬物量/水相の量 = 5/100 なので、「B が A の半分」です。誤りです。
選択肢 5 ですが
B 水相の薬物濃度 → 分配されている薬物量/水相の量 = 5/100
C 水相の薬物濃度 → 分配されている薬物量/水相の量 = 10/200 なので、等しくなります。誤りです。
以上より、正解は 3 です。
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