스트렙토마이신 황산염 속 메탄올 함량 계산

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streptomycin sulphate 125.1 mg이 물 10 mL에 용해되었다. 약물 속 메탄올의 양을 측정하기 위해 GC headspace 분석이 수행되었다. 같은 조건에서 분석 된 메탄올 0.532 mg/100 mL을 포함한 메탄올 표준품 피크의 73.2 %만큼 산출되었다. streptomycin sulphate의 메탄올의 양을 ppm과 % w/w로 계산하라.

Answer: (532 ug X 0.732) / (0.1251 g X 10) = 311.3 ppm

311.3 ppm = 311.3 ug/g → 0.0003113 g/g X 100 = 0.03113 %w/w

 

GC 분석에서 시료의 메탄올 피크 면적이 표준품 대비 73.2퍼센트로 제시된다. 표준품의 농도는 0.532 mg per 100 mL이며, 이는 532 마이크로그램 per 100 mL이고, 1 mL 기준으로 환산하면 5.32 마이크로그램 per mL이 된다. 시료 용액은 같은 조건에서 분석되므로, 시료 1 mL에 포함된 메탄올의 양은 표준품 1 mL 농도에 0.732를 곱한 값으로 정의된다. 계산하면 약 3.89424 마이크로그램 per mL 정도가 되며, 시료 전체는 10 mL이므로 총량은 약 38.94 마이크로그램이 된다.

같은 시료 10 mL 안에 존재하는 streptomycin sulphate의 총 질량은 125.1 mg이며, 이는 0.1251 g이 된다. w/w 기준 ppm은 마이크로그램 대비 그램의 비율이므로, 시료 속 메탄올의 총량을 streptomycin sulphate의 총 질량으로 나누면 된다. 이 비율을 계산하면 약 311.28이 나오며, w/w 기준 약 311.3 ppm에 해당한다.

ppm을 w/w percent로 변환하려면 값에 1만을 나누면 된다. 이 값은 약 0.03113 percent로 정리된다.

최종 결과는 다음과 같다.
메탄올의 농도는 약 311.3 ppm이며, w/w 기준으로 약 0.03113 percent 정도다.

 

제시된 풀이는 다음과 같은 단위를 기반으로 하는 거다.

$$\frac{(532 \text{ }\mu\text{g} \times 0.732) / 100 \text{ mL}}{\frac{0.1251 \text{ g}}{10 \text{ mL}}} \times \frac{1 \text{ mL}}{1 \text{ mL}} = \frac{\text{메탄올 농도}(\mu\text{g}/\text{mL})}{\text{Streptomycin 농도}(\text{g}/\text{mL})} = \frac{\text{메탄올}(\mu\text{g})}{\text{Streptomycin}(\text{g})}$$

이는 $\text{GC}$ 분석에서 $\text{mL}$당 메탄올 농도($\text{ug}/\text{mL}$)를 $\text{mL}$당 $\text{streptomycin}$의 농도($\text{g}/\text{mL}$)로 나눔으로써, $\text{ug}$ 메탄올 / $\text{g}$ $\text{streptomycin}$의 단위인 $\text{ppm}$을 직접 산출한 것과 같은 의미가 되는 거다.

$$\text{ppm} = \frac{(532 \text{ }\mu\text{g} \times 0.732) / 100 \text{ mL}}{0.1251 \text{ g} / 10 \text{ mL}} = \frac{532 \text{ }\mu\text{g} \times 0.732}{0.1251 \text{ g} \times 10} \approx 311.3 \text{ ppm}$$

 

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