اندازه‌گیری تجربی و تحلیل ترمودینامیکی حلالیت مزالازین در حلال‌های یوتکتیک عمیق بتائین + اسید استیک در دمای 293/15 تا 313/15 کلوین

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

دانشگاه تربیت مدرس

چکیده
موضوع پژوهش: این پژوهش به بررسی دقیق انحلال‌پذیری داروی مزالازین، یکی از داروهای مهم در درمان بیماری‌های التهابی روده، در سامانه‌های حلال نوین بر پایه حلال‌های یوتکتیک عمیق (DES) پرداخته است. این سامانه‌ها از بتائین (Bet) به‌عنوان پذیرنده پیوند هیدروژنی (HBA) و اسیداستیک (AA) به عنوان دهنده پیوند هیدروژنی (HBD) تشکیل شده، با آب مخلوط می‌شوند. اهمیت این مطالعه از دو جنبه قابل‌توجه است: نخست، درک رفتار حلالیت مزالازین در محیط‌هایی مشابه شرایط فیزیولوژیکی بدن که بر فراهمی زیستی دارو تأثیر می‌گذارد و دوم، تولید داده‌های کاربردی برای طراحی و بهینه‌سازی فرایندهای صنعتی همچون تبلور و استخراج این دارو.
رویکرد پژوهش: برای اجرای این تحقیق، حلالیت داروی مزالازین در بازه دمایی 293/15 تا 313/15 کلوین و در نسبت‌های وزنی مختلف DES (0/0، 0/2، 0/4، 0/6، 0/8 و 1/0) با آب، به روش ظروف لرزان اندازه‌گیری شد. همچنین، اثر تغییر نسبت مولی HBD بر حلالیت مورد بررسی قرار گرفت و سه نوع DES با نسبت‌های Bet/AA برابر با 1:2 (DES1)، 1:3 (DES2) و 1:5 (DES3) تهیه شد.
نتایج پژوهش: نتایج نشان داد که با افزایش کسر وزنی DES در دمای ثابت، حلالیت مزالازین به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد. همچنین، افزایش دما در کسر وزنی ثابت موجب افزایش حلالیت دارو در مخلوط حلال می‌شود. بررسی اثر نسبت مولی HBD نشان داد که بیشترین حلالیت در DES3 (Bet/AA (1:5)) حاصل شد که بیانگر نقش قابل‌توجه افزایش‌دهنده پیوند هیدروژنی در بهبود انحلال‌پذیری است. محاسبات ترمودینامیکی مبتنی بر معادلات Van’t Hoff و Gibbs نیز نشان داد که فرایند انحلال مزالازین در آب و DESها گرماگیر (Endothermic) بوده، با مقادیر مثبت آنتالپی و آنتروپی همراه است. این یافته‌ها می‌توانند مبنای ارزشمندی برای توسعه سامانه‌های حلال نوین و بهینه‌سازی فرایندهای صنعتی مرتبط با مزالازین و سایر داروهای کم‌حلالیت فراهم کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental Measurement and Thermodynamic Analysis of Mesalazine Solubility in Betaine + Acetic Acid Deep Eutectic Solvents at 293.15-313.15 K

نویسندگان English

Farshid Sobhani Bazghaleh
Ali Haghtalab
Tarbiat Modares University
چکیده English

Research subject: This study investigates the solubility of mesalazine, an important drug for the treatment of inflammatory bowel diseases, in novel solvent systems based on deep eutectic solvents (DESs). These systems consist of betaine (Bet) as a hydrogen bond acceptor (HBA) and acetic acid (AA) as a hydrogen bond donor (HBD), mixed with water. The significance of this research lies in two main aspects: first, understanding the solubility behavior of mesalazine in environments simulating physiological conditions, which affects the drug’s bioavailability; and second, providing practical data for designing and optimizing industrial processes such as crystallization and extraction of this drug.
Research approach: The solubility of mesalazine was measured in the temperature range of 293.15 to 313.15 K and at various DES mass fractions (0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0) in water using the shake-flask method. The effect of varying the molar ratio of HBD on solubility was also examined, and three DES types with Bet/AA ratios of 1:2 (DES1), 1:3 (DES2), and 1:5 (DES3) were prepared.
Main results: The results showed that increasing the DES mass fraction at a constant temperature significantly enhanced the solubility of mesalazine. Likewise, increasing the temperature at a fixed DES mass fraction led to higher drug solubility in the solvent mixture. The effect of the HBD molar ratio revealed that the highest solubility occurred in DES3 (Bet/AA (1:5)), highlighting the significant role of enhanced hydrogen bonding in improving solubility. Thermodynamic analysis based on the Van’t Hoff and Gibbs equations indicated that the dissolution of mesalazine in water and DESs is an endothermic process, accompanied by positive enthalpy and entropy values. These findings can serve as a valuable basis for developing novel solvent systems and optimizing industrial processes related to mesalazine and other poorly water-soluble drugs.

کلیدواژه‌ها English

Mesalazine
Deep Eutectic Solvent (DES)
Betaine
Acetic Acid
Drug Solubility

  • تاریخ دریافت 23 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 31 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 01 شهریور 1404
  • تاریخ اولین انتشار 01 خرداد 1405
  • تاریخ انتشار 01 خرداد 1405