国家公務員総合職（化学・生物・薬学）R3年 問42解説

　問 題　　　　　

フェニトインナトリウム (C₁₅H₁₁N₂NaO₂、分子量 274.25) 注射液は、他剤と混合して pH が低下すると沈殿を生じやすい。

1.00 × 10^-2 mol/L のフェニトインナトリウム注射液を調製したとき、その pH は約 12.5 であった。この注射液 1.00 L に塩酸を加えてその pH を 10.3 にしたとき、生じる沈殿の質量はおよそいくらか。

ただし、フェニトイン (C₁₅H₁₂N₂O₂、分子量 252.27) の pKa を 8.30、その分子形の溶解度を 8.00 × 10^-5 mol/L とし、塩酸を加えても体積は変化しないものとする。

1． 4.04 × 10 mg
2． 2.22 × 10² mg
3． 4.84 ×10² mg
4． 5.27 ×10² mg
5． 2.52 ×10³ mg

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

pH 、溶解度とあるので pH、pKa を用いた溶解度の公式を思い出します。酸性薬物の溶解度 C_S は、分子形の溶解度を C_s分子 として「C_S ＝C_S分子（1＋10^pH－pKa）」で表されます。

pH = 10.3、pKa = 8.30 の時、Cs = 8.00 × 10^-5 × (1+100) ＝ 8.08 × 10^-3 mol/L です。この値までしか溶けないが、フェニトインが ほぼ 1.00 × 10^-2 mol/L 存在するため、溶けきれない分が沈殿として現れます。

求める沈殿の量は (1.00 × 10^-2 – 8.08 × 10^-3) mol/L × 1L × 252.27 g/mol です。計算すると、約 485 mg となります。

以上より、正解は 3 です。