Диссертация (1141302), страница 12
Текст из файла (страница 12)
На рисунке 12 представлен график зависимости насыщеннойконцентрации амбена от pH, построенный с использованием в уравнении (7)значений pKA1 = 3,87, pKA2 = 9,13 и C0=0,106 M, полученных регрессионным1анализом. Поскольку уравнение (9) линейно относительно [H ] (x1) и [ H ] (x2)определение его параметров было проведено с использованием линейногодвумерного регрессионного анализа с использованием указанных величин вкачестве аргументов. В результате регрессионного анализа было полученоуравнение Ct 0,110 58,6 x1 2,29 10 11 x2 .
Значимость соответствующейрегрессионной модели по F-критерию Фишера соответствует P<0,05.Используя значения констант диссоциации, возможно рассчитать значениерН в изоэлектрической точке амбена: pI =(pKA1+pKA2)/2=6,5.Такимобразом,зависимостьрастворимостиамбенаотрНхарактеризуется наличием двух максимумов – в области сильнокислых исильнощелочных значений рН и, в целом, соответствует таковой длясоединений амфолитного характера [121, 162, 187].730,500,40Ct, M0,300,200,100,000246810pHРисунок 12 – Зависимость насыщенной концентрации амбена в раствореот рН раствора после инкубации.Пунктирнаялинияявляетсятеоретическимграфикомзависимости насыщенной концентрации (Сt) амбена от pH,построенной с использованием параметров уравнения (9),полученных регрессионным анализом экспериментальныхданных. Точками нанесены экспериментальные значениянасыщенных концентраций ФС.3.2.
Изучение растворимости фармацевтической субстанции пророксана приразличных рНИзучение растворимости пророксана в буферных средах выявило, чтоданная ФС обладает умеренной растворимостью. При этом визуальнаяоценка растворимости ФС показывает, что при любых pH пророксанполностью растворяется в образцах, в которых при его полном растворениибыла бы достигнута концентрация не более 2,710-2 М.
Результатыэкспериментов по исследованию растворимости пророксана в стандартныхбуферных растворах с различными рН приведены на рисунке 13 и таблице 5.Следует отметить, что в области насыщенных концентраций пророксанснижает pH буферных растворов, что особенно выражено при pH>3.Полученные данные демонстрируют заметное влияние используемой74буферной системына растворимость пророксана, проявляющеесявскачкообразных изменениях насыщенных концентраций ФС при переходе отодного буферного раствора к другому, что, по-видимому, указывает наразный характер взаимодействия протонированной молекулы пророксана санионами кислот, входящих в состав буфера.
Результаты количественногоопределения пророксана, проведенного с помощью ВЭЖХ, приведены нарисунке 13 и таблице 5 и указывают на снижение количества ФС в буферныхрастворахсрНболее3,0.Вчастности,наблюдаемоеснижениерастворимости при смене буферного раствора от цитратного (pH 3,0, 4,0, 5,0)к солянокислому (pH 1,2, 2,0), возможно, отражает меньшее произведениерастворимости соли протонированного пророксана с противоионом Cl- посравнению с цитрат-ионом.- 2,710-1М0,1- 8,910-2М- 2,710-2МCt, M0,01- 2,710-3М0,001- 2,710-4М0,0001рН 1,2рН 2,0рН 3,0рН 4,0рН 5,0рН 6,0рН 6,8рН 8,0Buffer БуферРисунок 13 – Зависимости концентраций пророксана в стандартных буферныхрастворах при добавлении разных количеств ФС, использованныхдля приготовления раствора.
Указаны значения рН, измеренные дорастворения ФС. Теоретическая концентрация при полномрастворении ФС:Концентрация ФС в растворе, M- 0,27 М10,10,010,001- 0,089 М- 0,027 М75- 0,0027 М- 0,00027 МТаблица 5 – Растворимость ФС пророксана в физиологическом диапазоне рННасыщеннаяРастворимость ФС порНконцентрацияГФ XIII изд., т.1(Ct), МСолянокислый 1,20,90,041 0,002 Умеренно растворимабуфер2,01,90,054 0,003 Умеренно растворимаЦитратный3,02,90,097 0,005 Умеренно растворимабуфер4,03,60,063 0,004 Умеренно растворима5,04,60,036 0,003 Умеренно растворимаФосфатный6,05,50,076 0,006 Умеренно растворимабуфер6,85,80,059 0,004 Умеренно растворима8,05,9Умеренно растворима0,067 0,003П р и м е ч а н и е . Приведены результаты определения содержания пророксанаСредарастворениярН послеинкубациипосле инкубации в течение суток при 37оС в пробах с теоретическойконцентрацией пророксана 0,27 М.Зависимость насыщенной концентрации пророксана от pH, полученнаяв экспериментах с добавлением в растворы хлористоводородной кислоты илинатрия гидроксида представлена на рисунке 14.
В целом, она напоминаетхарактерную зависимость, регистрируемую для соединений, имеющих вструктуре протонируемую аминогруппу и ограниченную растворимость солихлористоводородной кислоты [162]. Однако, в данном случае имеет местопровал на кривой растворимости в интервале pH=3,0-5,0, относящимсяобласти растворимости по типу соли, но прилегающим к областирастворимости по типу основания. Зависимость растворимости в водесоединений, подобных пророксану и имеющих ограниченную растворимостьсоли в воде [121, 162], определяется равновесием между ФС в твердой фазеBHA и ионизированной формой в растворе:BHA(solid)K SPBH A-,(11)а также диссоциацией в водном растворе протонированной формы BH+ собразованием свободного основания B:76KABH H 2 O B H 3 O .(12)При равновесии уравнения (11) и (12) соответствуют ,K SP = BH A -(13)[H 3 O ] [B]KA .[BH ](14)При отсутствии дополнительного источника противоиона A- и pH < pHmaxзависимость общей концентрации ФС Ct от pH в раствора может бытьвыражена как:C t (pH pH max ) BH B BH Sгде с приближениемSBH SKA 1 H 3O K SP [116]. BH 1 10SpH pKA,(15)В диапазоне pH > pHmax этазависимость имеет вид:H 3O C t (pH pH max ) BH BS BS 1 KА B 1 10SpKA pH.(16)В приведенных уравнениях (13) и (14) индекс s относится к форме ФС врастворе, находящейся в равновесии с ФС, присутствующей в твёрдомсостоянии, и указывает на то, что концентрация является насыщенной.Значение pHmax определяется уравнением:pH max pK A 0,5 pK SP lg BS .(17)Оценки [B]S и KSP могут быть сделаны по данным, приведенным нарисунке 14, для областейс высокимиинизкими значениямиpHсоответственно.
Поскольку при высоких pH > pHmax Ct[B]S, то среднеезначение Ct в указанном диапазоне можно принять в качестве [B]S.Соответствующие расчеты при pH 11-12 дают [B]S=(5,00,9)10-5 М (n=5).770,1Ct, М0,080,060,040,02pHmax00,02,04,06,08,010,012,014,0рНРисунок14 – Зависимость насыщенной концентрации пророксана в раствореот рН после инкубации. Теоретическая зависимость суммарной Ct от pH:······ при насыщении раствора солью ФС по уравнению (15); при насыщении раствора основанием ФС по уравнению (16); с учетом поступления противоиона из кислоты, используемойдля подкисления раствора по уравнению (22).
Ромбами нанесеныэкспериментальные значения насыщенных концентраций ФС.При низких значениях pH < pHmax в силу использования высокойконцентрации хлористоводородной кислоты создается высокая концентрацияаниона хлора, являющегося противоионом, что обуславливает начальноеснижение растворимости. Если пренебречь вкладом в общую концентрациюпротивоиона его поступления из растворяющейся соли и принять [A-]=[H+], атакже учесть, что в силу Ct>>[B]S можно считать [BH+]=Ct, из уравнения (13)следует:(18)K SP = C t H .ОткудаlgC t = pH - pK SP ,(19)Наблюдаемое уменьшение определяемой концентрации пророксана вобласти 3,0 < рН < pHmax, по-видимому, обусловлено его нахождениемпророксана в этой области в форме отличной от протонированной BH+ . Вчастности, можно предположить образование димеров протонированного инепротонированного пророксана B2H+, имеющих меньшее произведениерастворимости для соли B2HА, где А- является анионом хлора.
В результатепроисходит полное растворение осадка BHА и замена его на осадок B2HА с78меньшей концентрацией Ct=B2H++BH++B. При высоком сродствепротонированного и непротонированного пророксана в димере по мереповышения рН достигается соотношение [B2H+] >> [BH+] и [B], чтосоотвествует участку с пониженной концентрацией Ct перед переходом научасток рН с описанием растворимости по типу основания В.На рисунке 15 приведена зависимость pH lgCt, соответствующаяуравнению (19), согласно результатам регрессионного анализа которой,проведенного для интервала pH 0-1 величины pKSP и KSP составляютpKSP=2,16, а KSP=6,910-3 М2.-1,0y = 0,92x - 2,16R² = 1,00-1,2lg(Ct)-1,4-1,6-1,8-2,00,50,60,70,80,91,0рНРисунок 15 – Вид зависимости pH lgCt в диапазоне рН от 0 до 1.Так как из-за необычной зависимости растворимости пророксана от pHоценка значения KA по полученным данным через pHmax [121] является оченьприблизительной, то в анализе полученных результатов была использованарасчетная величина pKA=8,67, полученная с помощью программы MarvinSuite (ChemAxon, Hungary) [75].
С учетом полученных значений KA, KSP, [B]Sна рисунок 15 нанесено расчетное значение pHmax=5,5 и теоретическиезависимости насыщенных концентраций от pH в соответствии суравнением (15) при насыщении раствора солью ФС и уравнением (16) принасыщении раствора основанием ФС.В общем случае при pH < pHmax необходимо учитывать, чтоисточником противоионов в обсуждаемом эксперименте являетсярастворяющийсяпророксанииспользуемаядляподкисленияхлористоводородная кислота:A = BH B H B BH H ,-79(20)С учетом этого соотношения и применимого при pH < pHmax допущения[BH+]=Ct уравнение (13) приобретает вид ,K SP = BH BH H C t C t H (21)откудаC t = 10-pH 2 10-2pH 4 K SP,(22)Теоретическая зависимость (22) с учетом сделанной выше оценки KSP такженанесенанарисунке 15икакдругиехорошоаппроксимируетэкспериментальные данные за пределами интервала pH=3,0-5,0 со сторонынизких pH.
Описанная особенность со снижением растворимости пророксанав интервале pH=3,0-5,0 сохраняется при использовании для подкислениярастворов фосфорной кислоты (рисунок 16).Ct, М0,150,100,050,000,02,04,06,08,010,012,014,0рНРисунок 16 – Зависимость насыщенной концентрации пророксана от рН вфосфатном буфере при использовании для подкисленияфосфорной кислоты () и в 0,1 М растворе хлористого натрияпри подкислении хлористоводородной кислотой (). Серымиточками нанесены данные, представленные на рисунке 14.Однако, при этом снижение концентрации пророксана в растворе помере закисления среды за счет увеличения содержания в ней фосфорнойкислоты не наблюдается, а, напротив, это приводит к увеличениюопределяемойконцентрацииФС.Возможно,наблюдаемыйростконцентрации пророксана при увеличении концентрации фосфорной кислоты80связан с образованием растворимого комплекса пророксана с фосфорнойкислотой, что приводит к дополнительному растворению твердых частицпророксана гидрохлорида для восстановления равновесия в соответствии спроизведением растворимости этой соли.