Solubility and solution thermodynamics of acetaminophen in (ethanol + propylene glycol + water) ternary mixtures

Abstract

The equilibrium solubility of acetaminophen (ACP) was determined at five temperatures from (293.15 to 313.15) K in {ethanol (EtOH) (1) + propylene glycol (PG) (2) + water (3)} ternary mixtures. From the variation of solubility with temperature, the apparent thermodynamic analysis of dissolution was carried out in all the ternary mixtures. Additionally, the thermodynamic quantities of mixing and solvation were also calculated, as well as the apparent specific volume at saturation of ACP. The solubility of ACP expressed in mole fraction (x4) increases with temperature-increasing and also increases with proportion-increasing of EtOH and/or PG. It varies from x4 = 4.56 × 10–3 in the mixture of 0.10-0.10-0.80 (in mass fraction) to x4 = 6.63 × 10–2 in the mixture of 0.80-0.10-0.10 at 298.15 K. The solubility behavior was well correlated using the Jouyban-Acree model obtaining mean percentage deviations (MPD) of 4.0% (N=330).

Se determinó la solubilidad en equilibrio de acetaminofeno (ACF) a cinco temperaturas desde (293,15 hasta 313,15) K en mezclas ternarias {etanol (EtOH) (1) + propilenglicol (PG) (2) + agua (3)}. A partir de la variación de la solubilidad con la temperatura se realizó el análisis termodinámico aparente de disolución en todas las mezclas ternarias. Adicionalmente se calcularon las cantidades termodinámicas de mezcla y solvatación, así como el volumen específico aparente a saturación de ACF. La solubilidad de ACF expresada en fracción molar (x4) aumenta al incrementar la temperatura y también aumenta con el incremento en las proporciones de EtOH y/o PG. Esta varía desde x4 = 4,56 × 10–3 en la mezcla 0,10-0,10-0,80 (en fracción de masa) hasta x4 = 6,63 × 10–2 en la mezcla 0,80-0,10-0,10 a 298,15 K. El comportamiento de solubilidad se correlacionó adecuadamente mediante el modelo de Jouyban-Acree obteniendo desviaciones porcentuales medias (MPD) del 4,0% (N=330).