Thermodynamic analysis and preferential solvation of gatifloxacin in DMF + methanol cosolvent mixtures / Análisis termodinâmico y solvatación preferencial de gatifloxacina en mezclas cosolventes DMF + metanol

SUMMARY This paper presents the thermodynamic analysis of solubility of gatifloxacin in the N,N-Dimethylformamide (DMF) + methanol (MeOH) cosolvent system at 10 temperatures. From the solubility data, the thermodynamic functions of solution, mixing, and transfers are calculated and analyzed using the Perlovich graphical method. On the other hand, an enthalpy-entropy compensation analysis is performed and the preferential solvation parameters are calculated using the inverse Kirkwood-Buff integral (IKBI) method. The result of the performed calculations indicates that the gatifloxacin solution process is endothermic with entropic favor, where the addition of DMF has a positive cosolvent effect in all cases. Regarding preferential solvation, the results are not entirely conclusive, since in all cases the values of the preferential solvation parameter are less than 0.01, so that, negligible preferential solvation takes place.

RESUMEN Este artículo presenta el análisis termodinâmico de la solubilidad de gatifloxacina en el sistema cosolvente de A,A-Dimetilformamida (DMF) + metanol (MeOH) a 10 temperaturas. A partir de los datos de solubilidad se calculan las funciones termodinámicas de solución, mezcla y transferencia. Para el análisis además se utiliza el método gráfico Perlovich. Por otro lado, se realiza un análisis de compensación entalpía-entropía y se calculan los parámetros de solvatación preferencial utilizando el método de las integrales inversas de Kirkwood-BufF (IIKB). Los resultados del análisis termodinámico indican que el proceso de solución de gatifloxacina es endotérmica con favorecimiento entrópico, donde la adición de DMF tiene un efecto cosolvente positivo en todos los casos. En cuanto a la solvatación preferencial, los resultados no son del todo concluyentes, debido a que en todos los casos los valores del parámetro de solvatación preferencial son menores a 0,01 indicando una solvatación insignificante.

Thermodynamic analysis and applications of the Abraham solvation parameter model in the study of the solubility of some sulfonamides / Análisis termodinámico y aplicaciones del modelo de parámetros de solvatación de Abraham en el estudio de la solubilidad de algunas sulfonamidas

SUMMARY Solubility of sulfadiazine (SD), sulfamerazine (SMR) and sulfamethazine (SMT) in cosolvent mixtures octanol+methanol was investigated to 278.15 K, 298.15 and 313.15 K. In all cases, the lowest solubility of each drug was obtained in pure octanol at 278.15 K. The maximum solubility depends on the polarity of the drug, thus SMR and SMT reached their maximum solubility in cosolvent mixtures methanol-rich. The solution thermodynamic functions were calculated from the experimental solubility data, using the van't Hoff and Gibbs equations, following the approach proposed by Krug et al. The enthalpy of solution is positive in all cases, which is an indication of the endothermic process with a marked entropic favor. Theoretical solubility and mean lethal concentration were calculated using the Abraham model.

RESUMEN Se investigó la solubilidad de sulfadiazina (SD), sulfamerazina (SMR) y sulfametazina (SMT) en mezclas codisolventes de octanol + metanol a 278,15 K, 298,15 y 313,15 K. En todos los casos, la solubilidad más baja de cada fármaco se obtuvo en octanol puro a 278,15 K. La solubilidad máxima depende de la polaridad del fármaco, por lo que SMR y SMT alcanzaron su máxima solubilidad en mezclas cosolventes ricas en metanol. Las funciones termodinámicas de solución se calcularon a partir de los datos experimentales de solubilidad, utilizando las ecuaciones de van't Hoff y Gibbs, siguiendo el enfoque propuesto por Krug et al. La entalpia de la solución es positiva en todos los casos, lo cual es una indicación del proceso endotérmico con un marcado favorecimiento entrópico. La solubilidad teórica y la concentración letal media se calcularon utilizando el modelo de Abraham.