İlaç etken maddelerinin saf çözücü ve çözücü karışımlarındaki çözünürlüğünün araştırılması
Investigation the solubility of active pharmaceutical ingredients in pure solvent and solvent mixtures
Yazar: SAVAŞ COŞKUN
Danışman: PROF. DR. BERKANT KAYAN
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Etanol-su yöntemi = Ethanol-water method ; Kumarinler = Coumarins ; Çözücüler = Solvents ; Çözünürlük = Solubility

Özet:
Dokuz sulu etanolik karışımın yanı sıra saf su ve saf etanol içindeki kumarin ve 6-metil kumarinin denge mol fraksiyon çözünürlükleri, (293,15 ile 323,15) K aralığında yedi sıcaklıkta belirlenmiştir. Bu karışımlardaki kumarin ve 6-metil kumarin çözünürlükleri, iyi bilinen korelasyon/tahmin modelleriyle ilişkilendirilmiştir. Çözünme, karıştırma ve çözme işlemleri için görünür termodinamik fonksiyonlar, yani Gibbs enerjisi, entalpi ve entropi, van't Hoff ve Gibbs denklemleri aracılığıyla hesaplanmıştır. Kumarin için entalpi-entropi ilişkisi, saf sudan w1 = 0,10 karışımına negatif eğimli ancak bu karışımdan saf etanole pozitif eğimli olan entalpi - Gibbs çözünme enerjisi grafiğinde doğrusal değildi. Benzer şekilde, 6-metil kumarin için entalpi-entropi ilişkisi, saf sudan w1 = 0,20 karışımına ve w1 = 0,90 karışımıdan saf etanole negatif ancak 0,20 < w1 < 0,90 aralığında pozitif eğimli olan entalpi - Gibbs çözünme enerjisi grafiğinde doğrusal değildi. Buna göre, birinci durumda saf sudan w1 = 0,10 karışımına kumarin transferi ve saf sudan w1 = 0,20 karışımına 6-metil kumarin transferi entropi güdümlüdür, bu da başlangıçta bu ilaçların polar olmayan gruplarının etrafında "buzdağları" olarak sınırlanan su moleküllerinin salınmasına atfedilebilir. Aksi takdirde, w1   0,10 karışımlarında kumarinin ve 0,20 < w1 < 0,90 karışımlarında 6-metil kumarinin daha polar çözücü sistemlerinden daha az polar olanlara transferi için yürütücü mekanizması, muhtemelen daha iyi ilaç çözünmesi nedeniyle entalpidir. Ayrıca, ters Kirkwood-Buff integralleri kullanılarak kumarin ve 6-metil kumarin'in suca zengin karışımlarda tercihen su molekülleri tarafından çözüldüğü, ancak sırasıyla 0,23 < x1 < 1,00 ve 0,24 < x1 < 1,00 karışımlarında tercihen etanol molekülleri tarafından çözüldüğü gözlemlenmiştir.

Abstract:
Equilibrium mole fraction solubilities of coumarin and 6-methylcoumarin in nine aqueous-ethanolic mixtures, as well as in neat water and neat ethanol, were determined at seven temperatures from (293.15 to 323.15) K. Coumarin and 6-methylcoumarin solubilities in these mixtures were correlated with well-known correlation/prediction models. Apparent thermodynamic functions, i.e. Gibbs energy, enthalpy, and entropy, for the dissolution, mixing and solvation processes, were computed by means of the van't Hoff and Gibbs equations. The enthalpy-entropy relationship for coumarin was non-linear in the plot of enthalpy vs. Gibbs energy of dissolution with negative slope from neat water to the mixture of w1 = 0.10 but positive from this mixture to neat ethanol. Similarly, the enthalpy-entropy relationship for 6-methylcoumarin was non-linear in the plot of enthalpy vs. Gibbs energy of dissolution with negative slope from neat water to the mixture of w1 = 0.20 and from the mixture of w1 = 0.90 to neat ethanol but positive in the interval of 0.20 < w1 < 0.90. Accordingly, in the first case the coumarin transfer from neat water to the mixture of w1 = 0.10 and the 6-methylcoumarin transfer from neat water to the mixture of w1 = 0.20 are entropy-driven, which could be attributed to water molecules releasing, which were originally bounded as "icebergs" around the non-polar groups of these drugs. Otherwise, enthalpy is the driving mechanism for the transfer of coumarin in w1 ≥ 0.10 mixtures and 6-methylcoumarin in 0.20 < w1 < 0.90 mixtures from more polar solvent systems to less polar ones, possibly due to better drug solvation. Moreover, by using the inverse Kirkwood-Buff integrals it is observed that coumarin and 6-methylcoumarin are preferentially solvated by water molecules in water-rich mixtures but preferentially solvated by ethanol molecules in mixtures of 0.23 < x1 < 1.00 and 0.24 < x1 < 1.00, respectively.