Estudio termodinámico de la solubilidad de algunas sulfonamidas sódicas en mezclas cosolventes etanol + agua

Abstract

En el presente trabajo se presenta la información fisicoquímica del proceso de solución en mezclas cosolventes etanol + agua, de la sulfadiazina sódica (SD.Na), la sulfamerazina sódica (SMR.Na) y la sulfametazina sódica (SMT.Na), tres sales orgánicas de interés farmacéutico. A partir de los datos experimentales de solubilidad determinados a diferentes temperaturas, mediante el uso de las ecuaciones de Van't Hoff y Gibbs, se calcularon las funciones termodinámicas estándar aparentes de solución, energía de Gibbs, entalpía y entropía de solución. Se encontró que la solubilidad de las tres sulfonamidas sódicas disminuye a medida que se aumenta la proporción de etanol en la mezcla cosolvente, mostrándose el efecto negativo del cosolvente para estos fármacos electrolitos. El cambio estándar aparente de entalpía es positivo para los tres fármacos en todas las mezclas cosolventes y en los dos solventes puros, indicando que el proceso de solución es endotérmico. Mediante análisis de compensación entálpica-entrópica, ∆G0soln vs ∆H0soln para el proceso de solución, se obtiene un relación no lineal, con pendiente negativa a partir de etanol puro hasta 0,60 en fracción másica de etanol y positiva desde esta composición hasta el agua pura; de acuerdo a este resultado, se deduce que el proceso de solución es conducido por la entropía en mezclas ricas en etanol y por la entalpía en mezclas ricas en agua. / Abstract. The present work reports information about the physicochemical behavior of sodium sulfadiazine (SD.Na), sodium sulfamerazine (SMR.Na) and sodium sulfamethazine (SMT.Na), in ethanol + water cosolvent mixtures, these sulfonamides are organic salts of pharmaceutical interest. From the experimental data of solubility at different temperatures, the apparent standard thermodynamic functions of solution, Gibbs energy, enthalpy and entropy were calculated by the Van't Hoff and Gibbs equations. It was found that the solubility of the three sodium sulfonamides decreases as the proportion of ethanol in the cosolvent mixture increases, showing the negative cosolvent effect for these electrolyte drugs. The apparent standard enthalpy change is positive for all three drugs in all the cosolvent mixtures and the two pure solvents, indicating that the solution process is endothermic. By enthalpy-entropy compensation analysis, ∆G0soln vs ∆H0soln for the solution process, it is found a non-linear relationship with negative slope from neat ethanol up to 0.60 in mass fraction of ethanol and positive from this composition to neat water; accordingly to this result, it follows that the dissolution process of these drugs in ethanol-rich mixtures is entropy-driven, whereas, in water-rich mixtures the process is enthalpy-driven.