Chemometrické stanovení překrývajících se disociačních konstant cytostatika Eltrombopag spektroskopicky a potenciometricky

Bc. Lucie Pilařová

Master's thesis

Chemometric determination of the ovelapping pKa of multiprotic drug Eltrombopag using UV/VIS spectroscopy and potentiometry

Abstract:

Pro stanovení disociačních konstant multiprotického léčiva Eltrombopag byly porovnány potenciometrické a spektrofotometrické pH-titrace. Eltrombopag slouží k léčbě nízkého počtu krevních destiček u dospělých pacientů s chronickou imunitní idiopatickou trombocytopenií (ITP). Eltrombopag vykazuje pět protonovatelných míst v rozmezí pH od 2 do 10, kde dvě pK jsou vzdálené (pK > 3), zatímco další tři jsou blízké disociační konstanty. Podle predikčního programu MARVIN se v neutrálním prostředí Eltrombopag vyskytuje ve vodě rozpustné formě LH3, která může být protonována na rozpustné molekuly LH4 a LH5. Molekula LH3 může být také disociována na tři obtížně rozpustné molekuly LH2, LH a L. Matice spekter při hodnotách pH od 2 do 10, od 300 do 625 nm vykazuje citlivost chromoforů na změnu pH. Vzhledem k omezené rozpustnosti Eltrombopagu nad pH 9,5 byla protonace studována jen do pH 10. Pět disociačních konstant bylo spolehlivě určeno programy REACTLAB a SQUAD(84), které vedly ke shodným odhadům disociačních konstant. Ze závislosti disociační konstanty na iontové síle byly při teplotách 25°C a 37°C vyčísleny thermodynamické disociační konstanty: pKa1T = 2.69 a 3.38, pKa2T = 6.97 a 5.79, pKa3T = 7.13 a 7.12, pKa4T = 7.65 a 7.54, pKa5T = 8.30 a 9.43. Protože se nad pH 10 a pod pH 5 objevuje v titrovaném roztoku opalescence velmi jemné sraženiny Eltrombopagu, nebyla část potenciometrické pH-titrační křivky nad pH 9 a pod pH 5 brána do regresní analýzy a odhad pouze disociačních konstant pKa2, pKa3, pKa4, pKa5 byl proveden při 25°C programy ESAB a HYPERQUAD.

Abstract:

Potentiometric and spectrophotometric pH-titrations of the multiprotic drug Eltrombopag for dissociation constants determination were compared. Eltrombopag treats low blood platelet counts in adults with chronic immune idiopathic thrombocytopenia ITP. Eltrombopag exhibits five protonatable sites in a pH range of 2 to 10, where two pK are well separated (pK > 3), while the other three are near dissociation constants. According to MARVIN prediction, in the neutral medium Eltrombopag occurs in the slightly water soluble form LH3 that can be protonated to the soluble molecules LH4 and LH5 The molecule LH3 can be dissociated to still difficultly soluble molecules LH, LH and L. The set of spectra upon pH from 2 to 10 in the 300 to 625 nm exhibits sensitivity of chromophores to a pH change. Due to limited solubility of Eltrombopag above pH 9,5 the protonation was studied up to pH 10. Five dissociation constants can be reliably determined with REACTLAB and SQUAD(84) leading to the same value. From a dependence on ionic strength the thermodynamic dissociation constants were estimated at 25°C and 37°C: pKa1T = 2.69 and 3.38, pKa2T = 6.97 and 5.79, pKa3T = 7.13 and 7.12, pKa4T = 7.65 and 7.54, pKa5T = 8.30 and 9.43. Since pH above 10 and pH down 5 occurs in a titrated solution the very fine precipitate of Eltrombopag which is initially forming a slight opalescence, this part of the potentiometric titration curve pH over 9 and pH down 5 was not taken into regression analysis to estimate pKa2, pKa3, pKa4, pKa5 only at 25°C with ESAB and HYPERQUAD.

Keywords

Disociační konstanty, Eltrombopag, spektrofotometrická titrace, potenciometrická titrace, SQUAD(84), REACTLAB, ESAB, HYPERQUAD

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 4. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2017
• Supervisor: prof. RNDr. Milan Meloun, DrSc.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Master programme / field:
Special Chemical and Biological Programmes / Bioanalyst