薬学基礎：原理・計算・構造を横断する
薬学基礎は、物理系・化学系・生物系薬学の基本原理を横断し、計算・構造・生体反応を説明できるかを試す。丸暗記ではなく、式の意味と前提を問う出題が多い。
押さえる規則
- 弱酸・弱塩基の電離は Henderson–Hasselbalch 式で扱う。弱酸では pH = pKa + log([A−]/[HA])。pH が pKa より1高いと、塩基形が多い比は10:1になる。
- 一次反応では t1/2 = ln2/k ≈ 0.693/k、C = C0 e^(−kt)。零次反応は一定速度で減少し、t1/2 = C0/(2k)。
- 酵素反応は Michaelis–Menten 式 v = Vmax[S]/(Km+[S])。Km は v = Vmax/2 を与える基質濃度。
- 立体化学では鏡像異性体（enantiomer）とジアステレオマーを区別し、R/S と E/Z を優先順位で決める。
- 分析では Beer–Lambert 則 A = εcl。吸光度は濃度と光路長に比例する。
例題
pKa 4.5 の弱酸薬物が pH 6.5 の溶液にある。イオン化率を求める。式より log([A−]/[HA]) = 6.5−4.5 = 2.0。よって [A−]/[HA] = 10^2 = 100。全量を 101 とするとイオン化形は 100/101 ≈ 99%。したがって約99%がイオン化している。pH が pKa より1高いので、塩基形が10倍多いと判断してもよい。
失点しやすい罠
pKa と Ka を混同する、log の向きを逆にする、%を割合のまま答える、温度依存を無視する、一次反応と零次反応の半減期式を入れ替える、enantiomer と diastereomer を混同する、Beer–Lambert で希釈倍率を掛け忘れる、など。単位（mol/L、mg/mL、mL/min）を式に書き込んで確認する。