Solution thermodynamics and preferential solvation of 3-chloro-N-phenyl-phthalimide in acetone + methanol mixtures

The thermodynamic properties of the 3-chloro-N-phenyl-phthalimide in acetone + methanol cosolvent mixtures were obtained from solubility data report in literature. The solubility was higher in near acetone and lower in pure methanol at all temperatures studied. A non-linear plot of ∆solnH° vs. ∆solnG° shows a negative slope from pure acetone up to x1 = 0.691. Beyond this composition, a variable positive slope is obtained with the exception of mixtures with x1 = 0.121, x1 = 0.272 and x1 = 0.356 which is a not common trend in these systems. The preferential solvation of 3-chloro-N-phenyl-phthalimide by the components of the solvents was estimated by means of the inverse Kirkwood–Buff integral method, showing the 3-chloro-Nphenyl-phthalimide is preferential solvated by methanol in more polar mixtures and by acetone in less polar ones.Las propiedades termodinámicas de 3-cloro-N-fenil-ftalimida en mezclas cosolventes acetona + metanol fueron obtenidas a partir de los datos de solubilidad reportados en la literatura. La mayor solubilidad se presentó en acetona y la menor en metanol puro en todas las temperaturas estudiadas. La grafica ΔsolnH° vs. ΔsolnG° presenta una tendencia no lineal, con una pendiente negativa desde la acetona pura hasta x1 = 0,691 a partir de esta composición hasta el metanol puro se obtiene una pendiente positiva variable con la excepción de las mezclas con x1 = 0,121, x1 = 0,272 y x1 = 0,356, la cual es una tendencia poco común en estos sistemas. La solvatación preferencial de 3-cloro-N-fenil-ftalimida por cada uno de los solventes de la mezcla se estimó por medio del método de las integrales inversas de Kirkwood-Buff mostrando que la 3-cloro-N-fenil-ftalimida se solvata preferencialmente por metanol en las mezclas más polares y por acetona en las menos polares

Solvatación preferencial de 4-hidroxi-2,5-dimetil-3(2H)- furanona (HDMF) en mezclas etanol + agua de acuerdo a los métodos IKBI y QLQC

The parameters of preferential solvation of 4-hydroxy-2.5-dimetyl-3 (2H)-furanone (HDMF) in ethanol (EtOH) were derived from its thermodynamic properties of solution by means of inverse Kirkwood-Buff integrals and quasi-lattice-quasi-chemical (QLQC) methods. According to the IKBI method, the preferential solvation parameter δx1,3 of EtOH is negative in water-rich mixtures but positive in ethanol-rich mixtures. It is possible that the hydrophobic hydration around the methyl groups of the HDMF plays a role in the solvation in water-rich mixtures. The greatest EtOH solvation in ethanol-rich mixtures may have been due, mainly, to the effects of polarity and acid-base behavior of the hydroxyl groups in the compound against the most basic solvents in the solution. On the other hand, using the QLQC method, this compound is preferably solvated by the cosolvent in most of the water-ethanol system mixtures.Los parámetros de solvatación preferencial por etanol (EtOH) de 4-hidroxi-2,5-dimetil-3 (2H) -furanona (HDMF) fueron derivados de sus propiedades termodinámicas de solución por medio de los métodos de las integrales inversas de Kirkwood-Buff y cuasi-reticular -cuasi-químico (QLQC). Según el método IKBI, el parámetro de solvatación preferencial δx1,3 del EtOH es negativo en mezclas ricas en agua pero positivo en mezclas de ricas en etanol. Posiblemente la hidratación hidrofóbica alrededor de los grupos metilo de la HDMF juega un papel relevante en la solvatación en mezclas ricas en agua. La mayor solvatación por parte del EtOH en mezclas ricas en etanol pude ser debido principalmente a los efectos de polaridad y comportamiento ácido de los grupos hidroxilo del compuesto frente a los disolventes más básicos presentes en las mezclas. De otro lado, según el método QLQC, este compuesto es solvatado preferentemente por el cosolvente en la mayoría de las mezclas de sistema de agua etanol

Further Calculations on Solubility of 2-Chloro-3-(Trifluoromethyl)Pyridine in Ethanol + 1-Propanol Solvent Mixtures at Various Temperatures

This article reports on the reanalysis of reported calculations on solubility data of 2-chloro-3-(trifluoromethyl)pyridine in binary ethanol + 1-propanol solvent mixtures at various temperatures, and several additional points regarding the correlations

Estudio termodinámico de la solubilidad y solvatación preferencial de meloxicam y piroxicam en mezclas Acetato de Etilo + Etanol

En el presente trabajo se presenta la información relacionada con el estudio termodinámico de la disolución y solvatación de los fármacos antiinflamatorios no esteroideos Meloxicam y Piroxicam en mezclas solventes acetato de etilo + etanol a diferentes temperaturas, como un aporte al entendimiento de éstos procesos y a complementar la información fisicoquímica de estos sistemas de interés farmacéutico. A partir de los datos de solubilidad experimental de los fármacos Meloxicam y Piroxicam en nueve mezclas solventes acetato de etilo + etanol y en los dos solventes puros, mediante la aplicación de las ecuaciones de van´t Hoff y Gibbs, se determinaron las funciones termodinámicas de los procesos de disolución y mezcla de estos fármacos. Se encontró una dependencia de la solubilidad de ambos fármacos con la composición de las mezclas y la temperatura. El incremento en la proporción de acetato de etilo en el medio incrementa la solubilidad de ambos fármacos, siendo en mezclas solventes de alta proporción de éste solvente donde se alcanza la máxima solubilidad. Los resultados de las funciones termodinámicas del proceso de solución y mezcla fueron analizadas en términos de las interacciones soluto-soluto, solvente-solvente y solutosolvente para cada sistema. Se encontró que el proceso de solución es endotérmico y conducido por la entropía. A través de la aplicación del método de las integrales inversas de Kirkwood-Buff, se determinaron los parámetros de solvatación preferencial por el acetato de etilo para ambos fármacos en las mezclas solventes. Los resultados indican una dependencia no lineal de los parámetros con la proporción de acetato de etilo en las mezclas, favoreciéndose la solvatación de ambos fármacos por el acetato de etilo en mezclas de composición intermedia.Abstract. In this work information related to thermodynamic behavior of the dissolution and solvation of NSAIDs Meloxicam and Piroxicam in ethyl acetate + ethanol solvent mixtures at different temperatures is presented. This is as a contribution to understand these processes and complement the physicochemical information of these systems of pharmaceutical interest. From experimental data of solubility of Meloxicam and Piroxicam in nine solvent mixtures conformed by ethyl acetate + ethanol and both pure solvents, and using van't Hoff and Gibbs equations, the thermodynamic functions of solution and drug mixing were determined. A dependence of the solubility of both drugs with the composition of the mixtures and temperature was found. The solubility of both drugs increases when the proportion of ethyl acetate in the medium increases. Maximum solubility is reached in an ethyl acetate-rich mixture solvent. The results of thermodynamic functions of solution and mixing were analyzed in terms of solute-solute, solvent-solvent and solute-solvent interactions for each system. It was found that the solution process is endothermic and entropy-driven. Preferential solvation parameters by ethyl acetate for both drugs in the solvent mixtures were determined by the application of the method of inverse Kirkwood-Buff integrals. The results show a non-linearly dependence of preferential solvation parameters with the ethyl acetate proportion in the solvent mixtures; these drugs are solvated in a preferential way by ethyl acetate in mixtures of similar solvent composition.Maestrí

Estudio termodinámico de la solubilidad de algunas sulfonamidas en mezclas cosolventes

Se determinó la solubilidad de sulfadiazina, sulfamerazina y sulfametazina en diferentes mezclas cosolventes n-alcohol + agua entre 293,15 K y 313,15 K, y se calcularon las respectivas funciones termodinámicas de solución. Los parámetros de solvatación preferencial de los fármacos se derivaron a partir de sus propiedades termodinámicas de solución por medio de los métodos de las integrales inversas de Kirkwood-Buff (Inverse Kirkwood-Buff integrals IKBI) y cuasi-reticular cuasi-químico (Quasi-Lattice Quasi-Chemical, QLQC). A partir de los estudios acerca del efecto del solvente, se encontró que estos fármacos son sensibles a los efectos específicos de solvatación preferencial. El para ́metro de solvatación preferencial por metanol, δx1,3, es negativo en mezclas ricas en agua pero positivo en los demás casos, y en el caso de los otros alcoholes (etanol y n-propanol) el parámetro de solvatación preferencial es negativo en mezclas ricas en agua al igual que en mezclas ricas en el n-alcohol, y positivo en mezclas de composiciones intermedias. Es conjeturable que, en mezclas ricas en agua la hidratación hidrofóbica en torno a los anillos aromáticos y/o grupos metilo juega un papel relevante en la solvatación de los fármacos, mientras que en mezclas ricas en etanol y n-propanol, el parámetro de solubilidad podría estar influenciando en mayor proporción la hidratación de los fármacos. Se observaron relaciones entálpicas-entrópicas no lineales al graficar la entalpía en función de la energía de Gibbs de solución. Las gráficas ∆solnH0 vs. ∆solnG0 muestran dos tendencias diferentes en función de la pendiente obtenida, una pendiente negativa indica una conducción entrópica y una pendiente positiva indica una conducción entálpica. Por otro lado, se observó la relación de entalpía-entropía lineal en una gráfica de entalpía frente a la entropía de la solución también, en este caso la pendiente superior a uno indica que el mecanismo de conducción es la entalpía y la pendiente inferior a uno indica que el mecanismo de conducción es la entropía De otro lado, los valores estimados de solubilidad, obtenidos mediante el uso de modelos semiempíricos presentan desviaciones notables con respecto a los valores experimentales. Estos resultados demostraron la necesidad de mejorar las estrategias teóricas para estimar esta propiedad, demostrando además la gran importancia de la determinación experimental de la solubilidad de los fármacos en aquellas mezclas cosolventes útiles en métodos de purificación y en el diseño de formas de dosificación.Abstract. The equilibrium solubility of sulfadiazine, sulfamerazine and sulfamethazine in different n- alcohol + water binary mixtures at temperatures from 293.15 K to 313.15 K was determined and the respective thermodynamic quantities of solution were calculated. Additionally, the preferential solvation parameters of the drug were derived from their thermodynamic solu- tion properties by means of the inverse Kirkwood-Buff integral (IKBI) and the quasi-lattice quasi-chemical (QLQC) methods. From solvent effect studies, it was found that these drugs are sensitive to specific solvation effects. The preferential solvation parameter by methanol, δx1,3 is negative in water-rich but positive in other mixtures; otherwise, in the case of the others two alcohols (ethanol and n-propanol) the preferential solvation parameter is negative in water-rich mixtures and n-alcohol-rich too, and positive in mixtures of intermediate compositions. It is conjecturable that in water-rich mixtures the hydrophobic hydration around aromatic rings and/or methyl groups plays a relevant role in the drug solvation while in ethanol-rich and n-propanol-rich mixtures the solubility parameter is more responsible for the drug solvation. A nonlinear enthalpy-entropy relationships were observed in plots of enthalpy vs. Gibbs energy of solution. The plot of ∆solnH0 vs. ∆solnG0 show two different trends according to the slope obtained, the negative slope indicate that the driving mechanism is the entropy and positive slope indicate that the driving mechanism is the enthalpy. Otherwise, the linear enthalpy-entropy relationship was observed in a plot of enthalpy vs. entropy of solution too, in this case slope higher than one indicate that the driving mechanism is the enthalpy and the slope lower than one indicate that the driving mechanism is the entropy. On the other hand, the estimated solubility values obtained using semi empiric models pre- sent notorious deviations with respect to the experimental values. These results demonstrated that it is necessary to improve the theoretical strategies for estimating this property, and more over, they also demonstrated the great importance of the experimental determination of drugs solubility in those cosolvent mixtures useful in purification methods and dosage forms design.Doctorad