DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE IONIZAÇÃO POR ESPECTROSCOPIA NO ULTRAVIOLETA

	QUÍMICA FARMACÊUTICA I
PROCEDIMENTO DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE IONIZAÇÃO POR ESPECTROSCOPIA NO ULTRAVIOLETA	AP 01
Data da execução:	Página 1 de 2
Analistas:

1. Objetivo:

Determinar a constante de ionização por espectroscopia no ultravioleta do paracetamol e do cloridrato de procaína.

2. Materiais e reagentes

Vidrarias

• Balão volumétrico 50 mL;
• Balão volumétrico 100 mL;
• Pipeta volumétrica 5 mL
• Béquer 50 mL
• Bastão de vidro

Equipamentos

• Balança analítica
• Espectrofotômetro UV

Reagentes

• Acido clorídrico 0,1 mol/L
• Hidróxido de sódio 0,1 mol/L
• Solução tampão USP         pH 9
• Solução tampão USP Ph 10
• Substância química de referência Paracetamol 10 mg
• Substância química de referência Cloridrato de procaína 10 mg

Outros materiais

• Espátula

	QUÍMICA FARMACÊUTICA I
PROCEDIMENTO DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE IONIZAÇÃO POR ESPECTROSCOPIA NO ULTRAVIOLETA	AP 01
Data da execução: 22-03-2016	Página 2 de 2
Analistas:

1. Metodologia:

3.1- Determinação do pKa do paracetamol

• Pesar cerca de 10 mg de paracetamol;
• Transferir para balão volumétrico de 50 mL;
• Completar o volume com água destilada;
• Transferir três alíquotas de 5,0 mL desta solução para três balões volumétricos de 100 mL;
• Diluir cada um com uma das seguintes soluções:

• Ácido clorídrico 0,1 mol/L
• Hidróxido de sódio 0,1 mol/L
• Solução tampão USP pH 10

• Ler a absorbância das três soluções em espectrofotômetro a 257 nm.

3.2- Determinação do pKa do cloridrato de procaína

• Pesar cerca de 10 mg de cloridrato de procaína;
• Transferir para balão volumétrico de 50 mL;
• Completar o volume com água destilada;
• Transferir três alíquotas de 5,0 mL desta solução para três balões volumétricos de 100 mL;
• Diluir cada um com uma das seguintes soluções:

• Ácido clorídrico 0,1 mol/L
• Hidróxido de sódio 0,1 mol/L
• Solução tampão USP pH 9

• Ler a absorbância das três soluções em espectrofotômetro a 228 nm.

4. Referências Bibliografias

ANDREI, C.C.; FERREIRA, D.T.; FACCIONE, M.; FARIA, T.J. Da Química Medicinal à Química Combinatória e Modelagem Molecular – Um Curso Prático. Barueri: Manole, 2001, p. 35-36.

BARREIRO, E.J. & FRAGA, C.A.M. Química Medicinal – As Bases Moleculares da Ação dos Fármacos. Porto Alegre: ArtMed, 2001, p. 31-33.

BLOCK, J.H. Physichochemical properties in relation to biological action. In: DELGADO, J.N. & REMERS, W.E. Textbook of Organic Medicinal and Pharmaceutical Chemistry. 10 ed. Filadelfia: Lippincott Raven, 1998, p. 10-17.

JAMBHEKAR, S. Physicochemical and biopharmaceutical properties of drug substances and pharmacokinetics. In: WILLIAMS, D.A. & LEMKE, T.L. Foye’s Principles of Medicinal Chemistry. 5. ed. Baltimore: Lippincot Williams & Wilkins, 2002, p. 148-150.

KNITTEL, J. & ZAVOD, R. Drug design and relationship of functional groups to pharmacologic activity.In: WILLIAMS, D.A. & LEMKE, T.L. Foye’s Principles of Medicinal Chemistry. 5. ed. Baltimore: Lippincot Williams & Wilkins, 2002, p. 39-43.

THOMAS, G. Química Medicinal – Uma Introdução. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003, p.41-43.

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APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE IONIZAÇÃO POR ESPECTROSCOPIA NO ULTRAVIOLETA
Cálculos e Resultados Fórmula:                 [pic 1] pH = pH da solução tampão AA = absorbância da solução ácida AB = absorbância da solução básica AT = absorbância da solução tampão Tabela 1: Absorbâncias da Solução de Paracetamol em 25 nm Absorbância Acido Clorídrico 0,1 mol/L 0,440 Hidróxido de sódio 0,1 mol/L 0,686 Solução tampão USP pH 10 0,586 Cáculo do pKa do Paracetamol pKa= 10 - log (0,586 – 0,440)/(0,686 – 0,586)= 9,84 Tabela 2: Absorbâncias da Solução do Cloridrato de Procaína em 228nm Absorbância Acido Clorídrico 0,1 mol/L 0,539 Hidróxido de sódio 0,1 mol/L 0,185 Solução tampão USP pH 9 0,337 Cáculo do pKa do Cloridrato de Procaína pKa= 9 – log (0,337 – 0,539)/(0,185 – 0,337)= 8,88
Discussão dos resultados Em via de regra, os fármacos são ácidos fracos ou bases fracas, logo existem na forma ionizadas e não ionizadas no meio. Na forma não ionizada do fármaco é mais polar e mais fácil de ser difundida pela membrana plasmática, diferente da forma ionizada, que possui carga e uma polaridade elevada. O comportamento dos fármacos são influenciados por suas propriedades físicos-químicas, a constante de ionização pKa. O pH e o pKa do meio são dois parâmetros que irão influenciar diretamente na passagem dos fármacos através das membranas biológicas. O Paracetamol (fig 1), conforme a literatura é um composto de caráter levemente ácido (pH= 5,5), Foi encontrado experimentalmente o valor de  pKa 9,84. O valor encontrado experimentalmente é próximo do descrito na literatura (pKa 9,38). Figura 1: Estrutura química Paracetamol [pic 2] . Acesso em 05.04.2016 O Cloridrato de procaína (fig 2), conforme a literatura é um composto que se apresenta na forma de aminas terciárias e um  pKa 8,05. O grupo amino representa a porção hidrofílica da molécula e facilita sua difusão em meio aquoso e vai sofrer influência do pH do meio. O valor de pKa encontrado experimentalmente foi 8,88. Figura 2: Cloridrato de Procaína [pic 3] https://pt.wikipedia.org/wiki/Proca%C3%ADna. Acesso em 05.04.2016 Os valores encontrados experimentalmente, tanto no paracetamol quanto no cloridrato de procaína são próximos dos valores descritos em literatura e as diferenças entre os valores podem ser atribuídas a falha dos operadores durante a execução da prática e também por que  o experimento não foi realizado em triplicata, o que poderia diminuir as diferenças entre os valores tabelados e experimental.

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EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES
1. Escreva a equação da reação do paracetamol com a água. Ele é um fármaco de caráter ácido ou básico? C8H9NO2 + H2O                   C8H8NO2 + +H3O[pic 4][pic 5] O paracetamol é um fármaco de caráter ácido 2. Escreva a equação da reação do cloridrato de procaína com a água. Ele é um fármaco de caráter ácido ou básico? C13H20N2O2 + H2O                  C13H20N2O2  + +H3O[pic 6][pic 7] O cloridrato de procaína é um fármaco de caráter ácido 3. De acordo com as equações escritas, em qual das soluções o paracetamol encontra-se predominantemente na sua forma ionizada: na solução ácida ou na solução básica? E aprocaína? Tanto o paracetamol quanto a procaína encontram-se na forma ionizada em solução básica 3. Descreva a composição das soluções tampão borato pH 9 e 10, descritas na Farmacopéia Americana USP. Tampão de borato pH 9,0 Em um frasco volumétrico de 200 ml adicionar 50ml de ácido bórico 50ml de solução de cloreto de potássio 20,8 ml de NaOH 0,2M Completar o volume com água Tampão de borato pH 10,0 Em um frasco volumétrico de 200 ml adicionar 50ml de ácido bórico 50ml de solução de cloreto de potássio 43,7 ml de NaOH 0,2M Completar o volume com água 4. De acordo com o valor de pKa determinado, calcule o % de ionização do fármaco trabalhado nos seguintes pH’s: 1,0 – 7,4 – 8,0. [pic 8] Paracetamol pH=1,0 %ionização= 1,44x10-7 Paracetamol pH=7,4 %ionização= 0,36 Paracetamol pH=8,0 %ionização= 1,42 Cloridrato de Procaína pH=1,0 %ionização= 1,32x10-6 Cloridrato de Procaína pH=7,4 %ionização=3,20 Cloridrato de Procaína pH=8,0 %ionização= 11,65
Referências bibliográficas USP UNITES STATES PHARMACOPEIAL CONVENTION. The United States Pharmacopeia BARREIRO, E.J. & FRAGA, C.A.M. Química Medicinal – As Bases Moleculares da Ação dos Fármacos. Porto Alegre: ArtMed, 2001. BLOCK, J.H. Physichochemical properties in relation to biological action. In: DELGADO, J.N. & REMERS, W.E. Textbook of Organic Medicinal and Pharmaceutical Chemistry. 10 ed. Filadelfia: Lippincott Raven. JAMBHEKAR, S. Physicochemical and biopharmaceutical properties of drug substances and pharmacokinetics. In: WILLIAMS, D.A. & LEMKE, T.L. Foye’s Principles of Medicinal Chemistry. 5. ed. Baltimore: Lippincot Williams & Wilkins, 2002