Rekonstituierungsrechner - Pulver zu Flüssigkeitsvolumen

Rechner zur Rekonstitution

Ein Rekonstitutionsrechner ermittelt die Flüssigkeitsmenge, die benötigt wird, um eine abgemessene Pulvermenge zu einer Lösung mit einer gewählten Konzentration aufzulösen. Er wird in Apotheken, Laboratorien und Tierarztpraxen verwendet, wenn ein trockenes Pulver in eine Flüssigkeit mit bekannter Wirkstoffstärke umgewandelt werden muss.

Was bedeutet Rekonstitution?

Rekonstitution bezeichnet das Hinzufügen einer Flüssigkeit, des sogenannten Verdünnungsmittels, zu einem Pulver oder einer gefriergetrockneten Substanz, um eine Lösung herzustellen. Viele Arzneimittel und Laborreagenzien werden als Trockenpulver gelagert, weil Pulver länger stabil bleiben als Flüssigkeiten. Vor der Verwendung wird ein abgemessenes Volumen eines Verdünnungsmittels, etwa steriles Wasser oder Kochsalzlösung, hinzugefügt, um die Substanz auf eine gebrauchsfertige Konzentration zu bringen.

Die Konzentration der fertigen Lösung wird gewöhnlich in Milligramm pro Milliliter (mg/ml) angegeben und beschreibt, wie viele Milligramm der Substanz in jedem Milliliter Flüssigkeit gelöst sind.

Formel zur Rekonstitution

Das benötigte Volumen des Verdünnungsmittels ergibt sich aus dieser Formel:

$\text{Volumen (ml)} = \frac{\text{Menge (g)} \times 1000}{\text{Konzentration (mg/ml)}}$

• Menge (g) ist die Masse des Pulvers in Gramm.
• 1000 rechnet Gramm in Milligramm um, denn die Vorsilbe Milli bedeutet ein Tausendstel, sodass 1 Gramm 1000 Milligramm entspricht.
• Konzentration (mg/ml) ist die Zielkonzentration der fertigen Lösung.
• Volumen (ml) ist die zuzugebende Menge des Verdünnungsmittels.

Die Formel funktioniert, weil Konzentration „Milligramm pro Milliliter“ bedeutet. Wird die Masse des Pulvers in Milligramm umgerechnet und durch die Zielkonzentration geteilt, ergibt sich die Anzahl der Milliliter, die diese Milligrammmenge enthalten.

Diese Formel geht davon aus, dass das Pulver nach dem Auflösen keinen zusätzlichen Raum beansprucht. In der Praxis erhöhen manche Pulver das Volumen nach dem Einmischen geringfügig; man spricht vom Verdrängungsvolumen. So erhöhen zum Beispiel 2 Gramm Ceftriaxon-Pulver das Volumen um etwa 1,37 ml, sodass 10 ml Wasser 11,37 ml Lösung ergeben. Die Packungsanleitung eines bestimmten Produkts kann deshalb ein etwas anderes Volumen vorgeben, als der Rechner ausgibt. Gibt es für ein Produkt genaue Anweisungen, haben sie Vorrang vor der allgemeinen Formel.

Beispielrechnung

Angenommen, eine Durchstechflasche enthält 5 Gramm Pulver und die Zielkonzentration beträgt 10 mg/ml. Zuerst wird die Masse in Milligramm umgerechnet: 5 Gramm entsprechen 5000 Milligramm. Dann wird durch die Zielkonzentration geteilt:

$\text{Volumen (ml)} = \frac{5000 \text{ mg}}{10 \text{ mg/ml}} = 500 \text{ ml}$

Durch Zugabe von 500 ml Verdünnungsmittel zu den 5 Gramm Pulver entsteht eine Lösung mit 10 mg/ml.

Ein kleineres Beispiel: Eine Durchstechflasche mit 0,5 Gramm (500 mg), die auf eine Konzentration von 25 mg/ml gebracht werden soll, benötigt 500 ÷ 25 = 20 ml Verdünnungsmittel.

Stattdessen die Pulvermenge ermitteln

Die Formel kann umgestellt werden, um die für ein Zielvolumen und eine Zielkonzentration benötigte Pulvermenge zu ermitteln:

$\text{Menge (g)} = \frac{\text{Volumen (ml)} \times \text{Konzentration (mg/ml)}}{1000}$

Für die Herstellung von 200 ml einer Lösung mit 50 mg/ml werden beispielsweise (200 × 50) ÷ 1000 = 10 Gramm Pulver benötigt.

Funktionsweise des Rechners

Der Rechner hat zwei Eingabefelder: für die Pulvermenge in Gramm und für die gewünschte Konzentration in mg/ml. Beide Felder müssen eine Zahl größer als null enthalten; ein leeres, null oder negatives Feld erzeugt statt eines Ergebnisses eine Fehlermeldung. Sobald beide Felder gültige Zahlen enthalten, wird das erforderliche Flüssigkeitsvolumen in Millilitern zusammen mit der Formel und den eingegebenen Werten angezeigt. Mit einer Kopierschaltfläche kann das Ergebnis an anderer Stelle eingefügt werden, etwa in ein Laborjournal.

Ist eine Pulvermenge in Milligramm statt in Gramm angegeben, muss sie vor der Eingabe durch 1000 geteilt werden. Ist eine Konzentration als Prozentsatz statt in mg/ml angegeben, sollte sie zuerst umgerechnet werden (siehe die FAQ weiter unten).

Häufige Anwendungen

Apotheke. Apotheker rekonstituieren pulverförmige Antibiotika und andere injizierbare Arzneimittel vor der Dosierung mit sterilem Wasser oder Kochsalzlösung. Die Zielkonzentration wird durch die Kennzeichnung des Arzneimittels oder eine ärztliche Verordnung festgelegt.

Laboratorien. Forschende rekonstituieren gefriergetrocknete Enzyme, Antikörper und andere Reagenzien vor ihrer Verwendung in einem Experiment auf eine angegebene Konzentration.

Tiermedizin. Tiermedizinisches Personal mischt pulverförmige Arzneimittel auf eine Konzentration, die für die Größe des behandelten Tieres ein praktisches und genaues Dosiervolumen ermöglicht.

In jeder Umgebung bleiben Packungsbeilagen und Produktdatenblätter die maßgeblichen Referenzquellen. Sie berücksichtigen Faktoren wie das Verdrängungsvolumen und die erforderliche Art des Verdünnungsmittels, die eine allgemeine Formel nicht erfassen kann.

Häufig gestellte Fragen

Wofür wird ein Rekonstitutionsrechner verwendet? Er ermittelt das Flüssigkeitsvolumen, das nötig ist, um eine bestimmte Pulvermasse auf eine Zielkonzentration aufzulösen, oder umgekehrt die Pulvermasse, die für ein Zielvolumen und eine Zielkonzentration benötigt wird.

Welche Einheiten verwendet der Rechner? Die Pulvermenge wird in Gramm eingegeben, die Konzentration in Milligramm pro Milliliter, und das Ergebnis wird in Milliliter angegeben.

Warum kann die tatsächliche Anweisung ein anderes Volumen vorgeben als der Rechner? Manche Pulver erhöhen nach dem Auflösen das Volumen messbar, was als Verdrängungsvolumen bezeichnet wird. Die Packungsbeilage eines Produkts kann vorgeben, etwas weniger Verdünnungsmittel zuzugeben, als die einfache Formel ergibt, damit das Endvolumen weiterhin der Zielkonzentration entspricht. Liegen Herstellerangaben vor, sind sie anstelle der allgemeinen Formel zu befolgen.

Wie wird eine prozentuale Konzentration in mg/ml umgerechnet? Multiplizieren Sie den Prozentwert mit 10. Eine Lösung mit 5 % Masse pro Volumen (m/V) entspricht 50 mg/ml, denn 5 % m/V bedeutet 5 Gramm oder 5000 Milligramm pro 100 ml, also 50 mg pro ml.

Wie wird die Pulvermenge für ein Zielvolumen und eine Zielkonzentration berechnet? Multiplizieren Sie das Volumen (ml) mit der Konzentration (mg/ml) und teilen Sie das Ergebnis durch 1000. Für 100 ml einer Lösung mit 25 mg/ml gilt: (100 × 25) ÷ 1000 = 2,5 Gramm.

Bleibt eine rekonstituierte Lösung unbegrenzt stabil? Nein. Die Stabilität hängt vom Stoff ab und ist meist in der Packungsbeilage oder im Sicherheitsdatenblatt angegeben. Viele rekonstituierte Arzneimittel müssen gekühlt und innerhalb weniger Tage verbraucht werden; manche Laborreagenzien halten bei richtiger Lagerung länger. Verlässlich lässt sich die Stabilitätsdauer nur in der Dokumentation des jeweiligen Produkts nachlesen.

Referenzen

1. National Institute of Standards and Technology. Metric (SI) Prefixes. NIST: Metrische (SI-)Vorsätze — Milli bedeutet ein Tausendstel (10⁻³).
2. The Pharmaceutical Journal. Medication maths: displacement volumes and values. Verdrängungsvolumina und -werte — Definition des Verdrängungsvolumens; 2 g Ceftriaxon verdrängen 1,37 ml.