Stanovení postupných protonačních rovnováh cytostatika Ibrutinibu spektrofotometricky a potenciometricky

Bc. Veronika Mikešová

Master's thesis

Determination of consecutive protonation constants of anti-tumor drug using UV/VIS spectroscopy and potentiometry

Abstract:

Pomocí spektrofotometrické a potenciometrické pH-titrace protinádorového léčiva Ibrutinib byly stanoveny disociační konstanty. Tento lék je určen pro terapii chronické lymfocytární leukémie, Waldenströmovy makroglobulinémie, lymfomů z plášťových buněk a dalších B-buněčných malignit. Nelineární regresí pH spekter (REACTLAB, SQUAD 84) a pH titrací (ESAB) byly determinovány čtyři disociační konstanty. Ibrutinib vykazuje čtyři protonovaná centra v rozmezí pH 2-10, kde pouze dvě jsou dobře oddělena (pK >3), zatímco ostatní disociační konstanty jsou velice blízké a překrývající se. Neutrální molekula LH2 se může protonovat na částice LH3, LH4 a disociovat na LH a L. Sada měřených spekter dokazuje citlivost chromoforů na pH v oblasti 220-300 nm. Vzhledem k tomu, že při pH >10 a pH <5 dochází v titrovaném roztoku ke vzniku velmi jemných sraženin, tato část potenciometrické křivky nepodléhá regresní analýze za účelem odhadů disociačních konstant. Byly stanoveny termodynamické disociační konstanty ze závislosti disociačních konstant na jednotlivé iontové síly pro teploty 250C a 370C: pKa1T = 3.22 a 3.22; pKa2T = 4.17 a 5.21; pKa3T = 6.77 a 6.75; pKa4T = 9.82 a 9.81.

Abstract:

Potentiometric and spectrophotometric pH-titrations of the antitumor drug Ibrutinib for dissociation constants determination were compared. Ibrutinib is targeting B-cell malignancies, for treatment of chronic lymphocytic leukemia, and Waldenstrom's macroglobulinemia. Chemometrics approach to the nonlinear regression of the pH-spectra (REACTLAB, SQUAD84) and pH-titration (ESAB) determines four dissociation constants. Ibrutinib exhibits four protonatable centers in a pH range of 2 to 10, where only two pK are well separated (pK > 3), while the others are near dissociation constants of overlapping equilibria. The molecule LH2 can protonate to LH3 and LH4 and dissociate to LH and L. The set of spectra for pH from 2 to 11 in 220 to 300 nm exhibits chromophore sensitivity to a pH change. Since pH above 10 and pH below 5 occurs in a titrated solution of a very fine precipitate of Ibrutinib, this part of the potentiometric titration curve pH over 10 and pH below 5 did not undergo regression analysis to estimate pKa´s. Depending on ionic strength the thermodynamic dissociation constants were estimated at 25°C and 37°C: pKa1T = 3.22 and 3.22, pKa2 T = 4.17 and 5.21, pKa3 T = 6.77 and 6.75, pKa4T = 9.82 and 9.81.

Keywords

Disociační konstanty, Ibrutinib, spektrofotometrická titrace, REACTLAB, SQUAD 84, ESAB

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