Estudio fisicoquímico de la solubilidad de diclofenaco sodico en mezclas etanol + agua

Abstract

En este trabajo se presenta la información fisicoquímica del proceso de disolución en mezclas cosolventes etanol + agua, de diclofenaco sódico, una sal orgánica de interés farmacéutico. A partir de los datos experimentales de solubilidad determinados a diferentes temperaturas (293,15 K a 313,15 K), mediante el uso de las ecuaciones de Van't Hoff y Gibbs, se calcularon las funciones termodinámicas estándar de solución, energía Gibbs, entalpía y entropía de solución. En contraste con otros fármacos electrolitos, este fármaco exhibe una baja solubilidad cuyo valor más alto se obtuvo en la mezcla de 0,80 en fracción másica de etanol en la escala de fracción molar. Mediante el análisis de compensación entálpica–entrópica, se obtiene una relación no lineal en el diagrama de entalpía (ΔsolH°) vs energía de Gibbs (Δsol G°). En consecuencia, el proceso de disolución de diclofenaco sódico en las mezclas ricas en agua y ricas en etanol es conducido por la entropía, probablemente debido a la perdida de estructura del agua alrededor de los restos no polares del fármaco (en mezclas ricas en agua), mientras que, en las mezclas de composición media el proceso es conducido por la entalpía, probablemente debido a que las interacciones de tipo débil no polar (Van der Waals) así como aquellas de tipo polar, por puentes de hidrógeno, que adquieren mayor importancia. Este comportamiento es similar al exhibido por otros fármacos electrolitos que tienen mayor solubilidad. / Abstract. The present work reports information about the physicochemical behavior of sodium diclofenac (NaDIC), in ethanol + water cosolvent mixtures; this is an organic salt 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. In contrast to other electrolyte drugs, this drug exhibit low solubility and the greatest value was obtained in the mixture 0.80 in mass fraction of ethanol. A non-linear enthalpy–entropy relationship was observed from a plot of enthalpy vs. Gibbs energy of solution. Accordingly, the driving mechanism for NaDIC solubility in water-rich and ethanol-rich mixtures is the entropy, probably due to water-structure losing around the drug non-polar moieties by ethanol or increased ionic solvation (in water-rich mixtures); whereas, in the medium composition mixtures the driving mechanism is the enthalpy, probably due to the weak interactions such nonpolar (Van der Waals) and those of polar type hydrogen bonds become more important. This behavior is similar to that exhibited by other electrolyte drugs having more solubility.