The critical micelle concentration (CMC) of the selected surfactant belonging to quaternary ammonium salts with chemical designation N,N-dimethyl-N-(3-((1R,5S)-1,8,8-trimethyl-2,4-dioxo-3-azabicyclo[3.2.1]octane-3yl)propyl)hexadecane-1-amine bromide was determined. Simultaneously, the effect of the addition of various concentrations of NaCl, KCl, NaBr, and KBr salts on the CMC value of the substance was observed and compared with those obtained in an aqueous solution at T = 296,15 K. Based on the results obtained, it was concluded that NaCl and KCl salts decreased the critical micelle concentration, while NaBr and KBr salts did not support micellization and CMC values therefore increased. In the case of solutions of a substance in the salt environment, when compared to the substance's solution in distilled water, a decrease in partial molar volume was observed. From the concentration density dependencies of the substance, an ionization degree of α was determined. Finally, the molar Gibbs energy ∆G° was also calculated and found negative for all salt solutions, while increase with their increasing concentration.
Specific conductivities of local anaesthetic 1-methoxy-3-(4-methylpiperazin-1-yl)propan-2-yl-4-propyl-oxyphenyl carbamate (LM9) in aqueous solution were measured as a function of the concentration and temperature. The critical micelle concentration, CMC, degree of ionization and the counterion binding of the micelle were estimated from the dependence of the specific conductivity measurements at various temperatures. The dependence of CMC on temperature was shown to be U-shaped with a minimum at the temperature T = 298.15 K. Thermodynamic parameters (Gibbs energy ΔG°, enthalpy ΔH°, entropy ΔS°) for the micelle system were estimated by applying the mass action model. Molecule LM9 exhibited the enthalpy-entropy compensation phenomenon. The compensation temperature Tc of the studied compound was 301.79 K.
Použitím absorpčnej spektroskopie UV/VIS s pyrénom bola preskúmaná micelizácia vybraných kvartérnych amóniových solí odvodených od heptakaínu (látky s pracovným označením H22, H26, H27, H29, H34, H37, H + Al a H + B) vo vodných prostrediach a derivát H34 v 3 mol/l etanolovom roztoku pri teplote 25 °C. V homologickom rade študovaných bromidov H22, H26, H27 a H29 hodnoty cmc exponenciálne závisia od počtu atómov uhlíka nC v hydrofóbnom reťazci: ln (cmc) = –3,131–0,421nC. Voľná Gibbsova energia prenosu jednej metylénovej skupiny alkylového reťazca z vodnej fázy do vnútra micely pri teplote 25 °C má hodnotu (–0,421 ? 0,034)RT.
Micellization of selected quaternary ammonium compounds derived from heptacaine have been studied by absorption spectroscopy in the UV/VIS spectral region with the use of a pyrene probe. The compounds studied in the aqueous solution have been marked as H22, H26, H27, H29, H34, H + Al and H + B and the derivative marked as H34 was studied in a 3 mol/l ethanol solution at the temperature of 25 °C. In the homologous series of the studied bromides H22, H26, H27 and H29, cmc was observed to be dependent on the number of carbon atoms nc in the hydrophobic chain: ln (cmc) = –3.131–0.421nC. The Free Gibbs energy necessary for the transfer of a methyl group of the alkyl chain from the water phase to the inner part of the micelle at the temperature of 25 °C is (–0.421 ? 0.034)RT.
- MeSH
- kvartérní amoniové sloučeniny * analýza chemie klasifikace MeSH
- lidé MeSH
- piperidiny analýza chemie MeSH
- spektrofotometrie ultrafialová * metody využití MeSH
- statistika jako téma MeSH
- výzkum MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Pomocou absorpčnej spektroskopie v UV/VIS oblasti spektra využitím pyrénu ako sondy boli determinované hodnoty kritických micelových koncentrácií študovaných m-alkoxysubstituovaných pyrolidínoetylesterov kyseliny fenylkarbámovej vo vodných prostrediach pri teplote 25 °C. Sledovali sa nezatienené pyrénové píky v absorpčných spektrách skúmaných derivátov v prítomnosti pyrénu, a to pri vlnových dĺžkach 336 a 320 nm pri látkach VIII Z, XIV Z a XVII Z, a navyše pri 308 nm pri látke XXIX Z. Kritické micelové koncentrácie boli stanovené zo závislostí súčtu absorbancií nezatienených pyrénových píkov od koncentrácie surfaktantu v roztoku, ktoré mali sigmoidálny priebeh Boltzmannovho typu. Hodnoty determinovaných cmc záviseli exponenciálne od počtu atómov uhlíka n v hydrofóbnom reťazci. Zo závislosti ln (cmc) od n, ktorej rovnica bola ln (cmc) = –0,146–0,691n, sa vypočítala hodnota voľnej Gibbsovej energie prenosu jednej metylénovej skupiny alkoxyreťazca z vodnej fázy do vnútra micely: δΔG(CH2) = (–0,691 ? 0,023)RT. Na základe dosiahnutých výsledkov možno predpokladať, že študované deriváty vytvárajú v roztoku sférické micely.
The critical micelle concentrations of the studied derivatives of pyrrolidino-m-alkoxyphenylcarbamic acid in aqueous media at 25 °C were determined using the UV/VIS absorption spectroscopy method with pyrene as a probe. In the absorption spectra of the derivatives and pyrene, there were examined unmasked pyrene peaks, at wavelength of 336 and 320 nm for VIII Z, XIV Z and XVII Z, and in addition at 308 nm for XXIX Z. The critical micelle concentrations were defined from the plots of the sum of the unmasked pyrene peaks against the surfactant concentration that had a sigmoidal character of Boltzmann type. The cmc values of the derivatives were exponentially dependent on the number of carbons in the hydrophobic chain. From the plot of ln (cmc) against the number of carbons n with the equation ln (cmc) = –0.146–0.691n, the value of the Gibbs free energy of transfer of each methylene group of the alkoxychain from the aqueous phase into the internal hydrophobic volume of micelle was also defined: δΔG(CH2) = (–0.691 ? 0.023)RT. Building on the obtained results, the spherical micelle forming in the solution can be assumed.
Proces tvorby miciel lokálneho anestetika pentakaínium-chloridu (K 1902) v dvoch rôznych koncentráciách metanolu sa študoval pomocou merania absorbancie pyrénu v roztoku surfaktantu v UV-VIS oblasti spektra. Závislosť absorbancie všetkých hlavných píkov pyrénu od koncentrácie surfaktantu má charakteristický sigmoidálny priebeh. Hodnoty cmc študovaných systémov sa získali fitovaním Sigmoidálnou-Boltzmannovou funkciou. Študoval sa vplyv metanolu na hodnoty kritickej micelovej koncentrácie. Zistilo sa, že kritická micelová koncentrácia stúpa so vzrastajúcou koncentráciou alkoholu v roztoku.
The formation of micelles of the local anaesthetic pentacaine hydrochloride (K 1902) in methanol solutions at two concentrations was investigated by measuring the absorbance of pyrene in surfactant solution. The absorbance vs. surfactant concentration profiles for all the major UV spectral peaks of pyrene have been found to be sigmoidal in nature which were analyzed according to Sigmoidal-Boltzmann equation to evaluate the cmcs values of the studied systems. The influence of the methanol concentration on the critical micellar concentration was studied. The observed critical micellar concentration rises with an increasing of alcohol.
- MeSH
- absorpce MeSH
- anestetika lokální MeSH
- farmaceutická technologie MeSH
- karbamáty analýza MeSH
- lidé MeSH
- matematické výpočty počítačové MeSH
- maximální přípustná koncentrace MeSH
- methanol MeSH
- micely MeSH
- polycyklické aromatické uhlovodíky MeSH
- povrchově aktivní látky MeSH
- pyreny MeSH
- spektrofotometrie ultrafialová metody využití MeSH
- stabilita léku MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Predmetom publikácie je komplexné spektrálne a fyzikálno- chemické hodnotenie mono[{3-[4-(2-etoxyetoxy)- benzoyloxy]-2-hydroxypropyl}-terc-butylamónium] fumarátu, potenciálneho ultrakrátko pôsobiaceho blokátora ß1-adrenergných receptorov. Totožnosť hodnotenej zlúčeniny (pracovne označenej ako UPB-2) bola potvrdená 1H-, 13C-NMR a IR spektrami. V rámci stanovenia základných fyzikálno-chemických charakteristík bola určená hodnota teploty topenia, rozpustnosť v spektre rozpúšťadiel, čistota (adsorpčná chromatografia na tenkej vrstve), povrchová aktivita (nepriama Traubeho stalagmometrická metóda), acidobázické charakteristiky (hodnota pKa stanovená alkalimetrickou titráciou), hodnoty log ε (spektrofotometricky v UV/ /VIS oblasti), ako aj hodnotenie vplyvu kyslého a zásaditého prostredia na stabilitu UPB-2. Ďalšími experimentálne stanovenými parametrami boli lipohydrofilné deskriptory určené pomocou RP-HPLC (log k’), shake flask metódou stanovené hodnoty rozdeľovacích koeficientov Pexp (resp. log Pexp) v rôznych rozdeľovacích systémoch. Na základe log Pexp-údajov bola predpovedaná schopnosť UPB-2 prechádzať cez hematoencefalickú bariéru. Pre stanovenie obsahu UPB-2 bola aplikovaná RP-HPLC (reversed-phase HPLC) metóda vnútorného štandardu a UV/VIS spektrofotometria pri vlnovej dĺžke 260 nm (vodné prostredie) a 258 nm (prostredie metanolu).
The present paper aims at a complex spectral and physicochemical evaluation of mono[{3-[4-(2-ethoxyethoxy)- benzoyloxy]-2-hydroxypropyl}-tert-butylammonium] fumarate, the potential ultra-short acting blocker of ß1-adrenergic receptors. The identity of the evaluated compound (labelled as UPB-2) was confirmed by 1H-, 13C-NMR and IR spectral data as well. The estimated physicochemical parameters included melting point data, solubility in various media, purity checking (adsorption thin-layer chromatography), surface activity determination (non- -direct Traube stalagmometric method), acidobasic characteristics (pKa value determination by alkalimetric titration), log ε values estimation (spectrophotometrically in UV/VIS region) and a study of the influence of acidic and alkaline media towards the stability of UPB-2. Other experimentally estimated values were lipohydrophilic descriptors using RP- -HPLC (log k’) and the log Pexps in various lipohydrophilic media by the shake flask method. Based on the log Pexp readouts, the ability to permeate across the brain-blood barrier was predicted. For the content determination of UBP-2 the RP-HPLC (reversed-phase HPLC), the method of an internal standard and UV/VIS spectrophotometry at the wavelength of 260 nm (aqueous medium) and at 258 nm (methanolic medium) was applied.
V rámci komplexného štúdia vzťahov medzi chemickou štruktúrou, fyzikálno-chemickými vlastnosťami a biologickou (antiarytmickou, antihypertenzívnou) aktivitou duálne pôsobiacich zlúčenín boli pripravené 1-[3-(Y-alkoxyfenylkarbamoyloxy)-2-hydroxypropyl]-4-(2-?-metylfenyl)piperazíniumchloridy s pracovným označením 7a–7d. Chemická štruktúra príslušných bázických foriem (7a2C–7d2C) a monochloridov (7a–7d) bola potvrdená 1H-NMR, 13C-NMR, MS a IR spektrálnou ako aj elementárnou analýzou. Medzi stanovené základné fyzikálno-chemické charakteristiky patrilo určenie teploty topenia, rozpustnosti v spektre rozpúšťadiel, overenie čistoty (adsorpčná chromatografia na tenkej vrstve), určenie povrchovej aktivity (Traubeho stalagmometrická metóda), acidobázických charakteristík (hodnoty pKa pomocou alkalimetrickej titrácie) a určenie hodnôt log ? s využitím spektrofotometrie v UV/VIS oblasti. Medzi ďalšie experimentálne stanovené parametre patrili lipohydrofilné charakteristiky pomocou chromatografie na tenkej vrstve s obráteným systémom fáz (RM), RP-HPLC (log k’), shake flask metódou stanovené hodnoty rozdeľovacích koeficientov Pexp (resp. log Pexp) v systéme oktán-1-ol/tlmivý fosforečnanový roztok.
1-[3-(Y-Alkoxyphenylcarbamoyloxy)-2-hydroxypropyl]-4-(2-methylphenyl)piperazinium chlorides (labelled as 7a–7d) were prepared within a complex study of the relationships between the chemical structure, physicochemical properties and biological (antiarrhythmic, antihypertensive) activity of dual acting compounds. Chemical structures of basic forms (labelled as 7a2C–7d2C) and appropriate monochlorides (labelled as 7a–7d) were confirmed by 1H-NMR, 13C-NMR, MS and IR spectral and elemental analysis. The estimated physicochemical parameters included the melting point data, solubility profile in various media, purity checking (adsorption thin-layer chromatography), surface activity determination (Traube stalagmometric method), acidobasic characteristics (pKa value determination by alkalimetric titration) as well as the log ? values estimation by UV/VIS spectrophotometry. Other experimental values under consideration were lipohydrophilic characteristics using reversed-phase thin-layer chromatography (RM readouts) RP-HPLC (log k’ data) and the log Pexps estimated in octan-1-ol/phosphate buffer medium.
Predmetom prezentovanej práce je komplexné spektrálne a fyzikálno-chemické hodnotenie mono[{3-[4-(2-etoxyetoxy)-benzoyloxy]-2-hydroxypropyl}-izopropylamónium]fumarátu, potenciálneho ultrakrátko pôsobiaceho ß1-blokátora. Totožnosť študovanej substancie (pracovne označenej ako UPB-1) bola potvrdená 1H- a 13C-NMR spektrami ako aj IR spektrometriou. Medzi stanovené základné fyzikálno-chemické charakteristiky patrilo určenie teploty topenia, rozpustnosti v spektre rozpúšťadiel, overenie čistoty (adsorpčná chromatografia na tenkej vrstve), určenie povrchovej aktivity (Traubeho stalagmometrická metóda), acidobázické charakteristiky (hodnota pKa pomocou alkalimetrickej titrácie), určenie hodnôt log ? s využitím spektrofotometrie v UV/VIS oblasti, ako aj hodnotenie vplyvu kyslého a zásaditého prostredia na stabilitu študovanej látky. Ďalšími experimentálne stanovenými parametrami boli lipohydrofilné charakteristiky pomocou RP-HPLC (log k’), shake flask metódou stanovené hodnoty rozdeľovacích koeficientov Pexp (resp. log Pexp) v rôznych lipohydrofilných prostrediach. Na základe log Pexp- dát sa predikovala schopnosť látky prechádzať cez hematoencefalickú bariéru. Pre stanovenie obsahu UPB-1 sa použila RP-HPLC (reversed-phase HPLC) metóda vnútorného štandardu a UV/VIS spektrofotometria pri vlnovej dĺžke 260 nm (vodné prostredie) a 258 nm (prostredie metanolu).
The present paper deals with a complex spectral and physicochemical evaluation of mono[{3-[4-?-(2-etoxyetoxy)-benzoyloxy]-2-hydroxypropyl}-isopropylammonium]fumarate, a potential ultrashort acting ß1-blocker. The identity of the substance under study (labelled as UPB-1) was confirmed by 1H- and 13C-NMR spectra as well as IR spectrometry. The determined fundamental physicochemical characteristics included the determination of the melting point, solubility in a spectrum of solvents, verification of purity (adsorption thin-layer chromatography), determination of surface activity (Traube’s stalagmometric method), acidobasic characteristics (pKa value by means of alkalimetric titration), determination of log ? values using spectrophotometry in UV/VIS region, as well as the evaluation of the effect of acid and basic media on the stability of the substance under the study. Other experimentally determined parameters were lipohydrophilic characteristics essayed by means of RP-HPLC (log k’), and the shake-flask method was employed to determine the values of the partition coefficients Pexp (resp. log Pexp) in different lipohydrophilic media. On the basis of log Pexp- data, the ability of the substance to penetrate the hematoencephalic barrier was predicted. To determine the UPB-1 content, RP-HPLC (reversed-phase HPLC) method of the internal standard and UV/VIS spectrophotometry at the wavelength of 260 nm (aqueous medium) and 258 nm (methanol medium) were used.
Kritická micelová koncentrácia pentakaíniumchloridu v metanolových a etanolových roztokoch s rôznou koncentráciou bola stanovená spektrofotometrickou metódou v UV oblasti spektra v teplotnom intervale T = 278,15–308,15 K a pri pH ≈ 4,5–5,0. Závislosť ln (cmc) od teploty mala tvar „U“ („U-shaped“). Sledoval sa vplyv prídavku n-alkanolov – metanolu a etanolu na kritickú micelovú koncentráciu. Hodnoty cmc ukazujú, že micely sa ľahšie tvoria v prostredí metanolu ako v etanolovom roztoku. Zároveň sa sledoval vplyv koncentrácií jednotlivých alkoholových roztokov na cmc. Pri stúpajúcej koncentrácii alkoholu cmc po určitú hodnotu stúpa, potom klesá.
The critical micellar concentrations of pentacainium chloride in methanol and ethanol solutions with different concentrations were determined by the spectrophotometric method in the UV region of the spectrum at the temperature range of T = 278.15–308.15 K and pH ≈ 4.5–5.0. The dependence of cmc on temperature T turned out to be U-shaped. The influence of the n-alkanols, methanol and ethanol, on the critical micellar concentration was studied. The cmc values show that micelle formation occurred more easily in methanol than in ethanol solutions. Simultaneously the influence of various concentrations of alcohols was studied. The critical micellar concentration rises with an increasing concentration of alcohol up to some value, then cmc decreases.
