세파졸린의 산-염기의 거동 = The Acid-base Behaviour of Cefazolin

국문 초록 (Abstract)

항생물질 cefazolin(CZH)의 산-염기 해리반응에 관해 실험하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 전위차법으로 25℃에서 측정한 CZH의 pKa 값은 3.78(±0.05) 이었다. 전도도법으로 측정한 경우 pKa=3.75였으며, [CZNa]/[CZH] = 1.00의 완충용액으로 측정하였을 때에는 pKa = 3.41이었다.
2. CZNa+CZH 혼합용액의 전기 전도도는 [CZNa] 농도가 증가될수록 공통이온외 영향으로 약간씩 감소되었다.
3. CZH의 용해도는 92.8mg/100mL이고, 해리도는 0.4650으로 산출되었다.
4. CZH의 pKa 값은 5~50℃ 범위에서 커다란 변화가 없었다.
5. CZH 산해리반응을 열역학적으로 고찰할 때, ΔG°=+19.995kJ/mol이었다. 따라서 CZH 외 난용성을 증명할 수 있었다.
6. 산-염기 분율조성을 고찰한 결과 pH<3.78의 수용액중에서는 산성형 CZH가 주된 화학종이고 pH>3.78인 용액중에서는 염기형인 CZ^(-)가 주된 화학종임을 알았다.
7. 5% 포도당 주사액중에서는 CZH가, Hartman용액중에서는 CZ^(-)가 주된 화학종이며, 생리식염 주사액중에서는 두 화학종이 비숫하게 분포하였다.
8. 생체액중에서의 CZH거동을 고찰한 결과 동맥혈, 정맥혈, 안방수, 누액, 십이지장, 회장, 소장 등에서는 99%이상 CZ^(-)형태로 분포하고, 위장에서는 약 99%가 CZH형태로 분포하리라 추정되었다.
9. UV 및 IR 흡광특성은 CZNa가 CZH에 비하여 장파장 이동을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to determine the acid dissociation constant of cefazolin antibiotics potentiometrically and conductometricaliy, and to identify the principal species in parenteral infusions and body fluids with different pH values.
The pKa of cefazolin was 3.78(±0.05) at 25℃, and the pKa value of cefazolin was almost constant at temperature range of 5~50℃. As the concentration of basic form in the mixture of cefazolin(CZH) and cefazolin sodium(CZNa) increased the conductance decreased still further because of the common ion effect. The computed solubility of CZH was 92.8mg/100mL, the fractrion of dissociation a was found 0.4650. The low solubility was demonstrated thermodynamically. The Gibb's energy change for the dissociation was +19.995kJ/mol, reaction is disfavored.
The acidic species(CZH) was the predominant form at pH<3.78, the basic species(CZ^(-)) was the principal form at pH>3.78. The results of pH measurement it was assumed that CZH was major in 5% dextrose inj., CZ^(-) in Hartman's solution, and CZH and CZ^(-) existed almost equally in saline solution. It was also assumed that the major form was basic in aqueous humor, blood venous, duodenum, ileum distal, lacrimal fluids, and intestine microsurface, while acidic in the stomch. UV and IR spectra of the basic form, CZ was showed bathochromic shift.

목차 (Table of Contents)

• 서론
• 이론
• 실험 및 방법
• 1. 시험기기 및 시약
• 2. 전위차 측정
• 3. 전도도 측정
• 결과 및 고찰
• 1. CZH의 해리상수
• 2. [CZNa]/[CZH]몰농도비가 pH 및 전도도에 미치는 영향
• 3. Ostwald dilution law에 의한 pKa 값
• 4. CZH의 해리도 및 용해도
• 5. CZH해리반응의 열역학적 고찰
• 6. CZH의 산-염기 분율 조성
• 7. 주사용 수액 및 체액중에서의 산-겸기 거동
• 8. CZH의 분광특성