Estudio termodinámico de la solubilidad de la sulfadiazina sódica en algunas mezclas cosolventes etanol + agua / Thermodynamic study of the solubility of sodium sulfadiazine in some ethanol + water cosolvent mixtures

RESUMEN

La sulfadiazina sódica (SD-Na) es un fármaco ampliamente utilizado en el tratamiento de ciertas infecciones causadas por diferentes microorganismos. Si bien la Na-SD es ampliamente usada en la terapéutica actual, la información fisicoquímica de sus soluciones acuosas aún no es completa. En este contexto, se estudian las funciones termodinámicas aparentes de solución, energía de Gibbs, entalpía y entropía, a partir de valores de solubilidad de este fármaco en mezclas cosolventes etanol + agua en el intervalo de temperatura desde 278,15 hasta 308,15 K. La solubilidad del fármaco es mayor en agua pura y menor en etanol puro a todas las temperaturas estudiadas. Este resultado demuestra el efecto cosolvente negativo del etanol sobre este fármaco del tipo electrolito. Mediante análisis de compensación entálpica-entrópica se obtiene un gráfico no lineal vs. exhibiendo pendiente positiva desde el etanol puro hasta la mezcla cosolvente de 0,60 en fracción másica de agua y pendiente negativa desde esta mezcla hasta el agua pura; de acuerdo a este resultado, se tiene que el proceso de disolución de este fármaco en mezclas ricas en etanol es conducido entrópicamente, mientras que en mezclas ricas en agua el proceso es conducido entálpicamente. Sin embargo, los eventos moleculares e iónicos involucrados en el proceso de disolución de este fármaco en este sistema cosolventes no son claros.

ABSTRACT

Sodium sulfadiazine (SD-Na) is a drug extensively used for the treatment of certain infections caused by several kinds of microorganisms. Although SD-Na is widely used nowadays in therapeutics, the physicochemical information about their aqueous solutions is not complete at present. In this context, by using the van’t Hoff and Gibbs equations the thermodynamic functions Gibbs energy, enthalpy, and entropy of solution for SD-Na in ethanol + water cosolvent mixtures, are evaluated from solubility data determined at temperatures from 278.15 to 308.15 K. The drug solubility is greatest in neat water and lowest in neat ethanol at all the temperatures studied. This behavior shows the negative cosolvent effect for this electrolyte drug in this solvent system. By means of enthalpy-entropy compensation analysis, non-linear vs. plot with positive slope from neat ethanol up to 0.60 in mass fraction of water and negative from this composition to neat water is obtained; accordingly to this result, it follows that the dissolution process of this drug in ethanol-rich is entropy-driven, whereas, in water-rich mixtures the process is enthalpy-driven. Nevertheless, the molecular and ionic events involved in the dissolution of this drug in this cosolvent system are unclear.