25℃の水溶液中における薬物A及び薬物Bの濃度を経時的に測定したところ、下図のような結果を得た。次に、両薬物について同一濃度(C0)の水溶液を調整し、25℃で保存したとき、薬物濃度がC0/2になるまでに要する時間が等しくなった。C0(mg/mL)に最も近い値はどれか。1つ選べ。
- 2.40
- 3.60
- 3.75
- 9.60
- 10.0
25℃の水溶液中における薬物A及び薬物Bの濃度を経時的に測定したところ、下図のような結果を得た。次に、両薬物について同一濃度(C0)の水溶液を調整し、25℃で保存したとき、薬物濃度がC0/2になるまでに要する時間が等しくなった。C0(mg/mL)に最も近い値はどれか。1つ選べ。
解答
3
解説
薬物A及び薬物Bの特徴について以下にまとめる。
・薬物A
片対数プロットにおいて、濃度と時間の関係が直線関係:1次反応によって分解
半減期は濃度に無関係に一定の値を示す。
t1/2=ln2/k1
・薬物B
濃度と時間の関係が直線関係:0次反応によって分解
半減期は濃度に比例して変化する。
t1/2=C0/2k0
グラフの傾き:-k0=-10÷16 k0=5/8 mg・mL-1・日-1
これらのことから、薬物Aの半減期は濃度に関係なく3日であることから、薬物Bの半減期が3日になるときの初濃度C0が、薬物濃度がC0/2になるまでに要する時間が等しくなるC0(mg/mL)となる。
よって、薬物濃度がC0/2になるまでに要する時間が等しくなるC0(mg/mL)を以下のように求めることができる。
3日=C0÷2×(5/8 mg・mL-1・日-1) C0=3×5/4 mg・mL-1=3.75 mg・mL-1
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