Растворимость лекарственных веществ. Измерение растворимости. Параметр растворимости. Параметры растворимости и биологические процессы. Растворимость в смешанных растворителях.

Способы измерения растворимости

Самым старым способом измерения растворимости является растворение вещества до его выпадения в осадок, выдерживание такой смеси при определенной температуре, отделение осадка и вычисление растворившегося вещества.

В современных условиях для измерения очень малых значений растворимости часто пользуются хроматографическими системами.

При измерениях растворимости важно учесть все факторы, которые могут повлиять на растворимость.

Параметр растворимости

Теория регулярного решения дает характеристику неполярным растворам и с точки зрения растворимости δ₁ определяется следующим образом
(5.26)

Где ΔU – молярная энергия, ΔН – молярная теплота парообразования растворителя. ΔН определяется калориметрическим методом при температуре ниже точки кипения при постоянном объёме. V – молярный объём растворителя.

Таким образом, параметр растворимости является мерой измерения межмолекулярных сил в растворителе и дает информацию о способности жидкого растворителя.

Поскольку должны быть сформированы полости в растворителе, путем отделения других молекул растворителя, для того, чтобы в нее проникли молекулы растворенного вещества, параметр растворимости ð₁ дает предположительные данные о растворимости, которые будут получены полуколичественным способом, особенно по отношению к параметру растворимости растворенного вещества, ð₂.

 

Сам по себе параметр растворимости может объяснить поведение лишь относительно небольшой группы растворителей — тех, у которых небольшая полярность или неполярных, и тех, которые не могут участвовать в водород-связывающих взаимодействиях. Разница между параметрами растворимости, выраженными как (ð₁-ð₂), даст указания в отношении растворимости.

Параметры растворимости в биологических процессах

Растворимость маленьких молекул в биологических мембранах очень важна с фармакологической, физиологической и токсикологической точки зрения. Биологические мембраны не просто растворители — бислой имеет внутреннюю сердцевину углеводородных цепей толщиной 2,5-3,5 нм — и, следовательно, нельзя было бы ожидать простой теории растворимости. Обычная теория растворимости была применена к биомембранам для получения значения ð₁ для мембран.Из экспериментальных данных по растворимости для газов-анестетиков в тенях эритроцитов был рассчитан средний эмпирический параметр растворимости 10.3±0.40 для всей мембраны и 8.7±1.03 для липидов мембраны. Параметр растворимости препаратов (ð₂) также коррелирует со скоростью абсорбции мембраны в модельных системах.

Растворимость в смеси растворителей

К устройству с использованием смешанных растворителей прибегают, когда растворимость лекарственного средства в одном растворителе ограничена или, возможно, когда характеристики устойчивости растворимых солей запрещают использование отдельных растворителей. Многие фармацевтические препараты это комплексные системы. Наиболее часто смешивающиеся с водой растворители, используемые в составах, включают глицерол, пропиленгликоль, этиловый спирт и полиоксиэтиленгликоли. Можно себе представить, как добавление другого компонента усложняет систему, и объяснить часто сложные модели растворимости не так легко. Соображения о токсичности, конечно же, ограничивают выбор растворителя для веществ, которые будут вводиться любым путем.

 

Сродство сорастворителя для растворенного вещества имеет важное значение.
Добавки будут влиять на межфазную энергию растворенное вещество-растворитель или диссоциация электролитов повлияет через изменения диэлектрической проницаемости.

Растворимость лекарственных веществ. Циклодекстрины как солюбилизаторы. Проблемы растворимости при разработке лекарственных препаратов. Смеси кислотных и основных соединений. Выбор соли лекарственного средства для оптимизации растворимости. Растворимость лекарственных препаратов и биологическая активность.

Солюбилизация – процесс коллоидного растворения каких-либо веществ (солюбилизатов), труднорастворимых в жидкой основе коллоидного раствора. Солюбилизаты – слаборастворимые вещества в чистом растворителе (гидрофобном или гидрофильном), но растворяющиеся после добавления туда солюбилизатора.

Солюбилизаторы помогают повысить растворимость труднорастворимых веществ в воде. С их помощью можно регулировать вязкость раствора, выпускать продукцию в иных формах (жидкое состояние взамен твердому), разрабатывать новые рецептуры, повышать качество косметических средств.

Альтернативы мицеллярной солюбилизации (или солюбилизации в пузырьках), включают в себя использование семейства циклодекстрина. Бета-циклодекстрины (БЦД) представляют собой циклические олигосахариды, молекулы которых по форме похожи на тор. Они обладают внешней гидрофильной поверхностью и внутренней гидрофобной полостью. Подобная уникальная структура позволяет формировать комплексы включения, в которых липофильные (гидрофобные) вещества входят во внутреннюю полость БЦД без образования ковалентных связей несколькими молекулами лекарственного средства. Цели его применения:

• Повышение растворимости субстанции в воде (BCS класс II и класс VI).

• Повышение химической и физической стабильности.

• Снижение местного токсического действия (при пероральном или местном применении).

• Улучшение доставки к биологическим мембранам и через них.

• Маскировка вкуса и запаха препарата.

• Превращение жидкого вещества в аморфный порошок.

Проблемы растворимости.

Одна из ключевых проблем при разработке новых лекарственных соединений – их плохая растворимость и мембранная проницаемость. Это приводит к тому, что препараты имеют низкую биодоступность, эффективность, а также обладают побочными эффектами. Это является одной из основных причин, почему некоторые лекарства не проходят клинические испытания и не попадают на рынок. Большое внимание сейчас уделяется решению проблемы плохой растворимости путем создания растворимых форм лекарственных препаратов на основе новых фармацевтических материалов.