Solubilidade da arginina, do glutamato de sódio e do ibuprofeno em soluções organo-aquosas
| dc.contributor.advisor1 | Bernardo, André | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5705402824877708 | |
| dc.contributor.author | Silva, Taciana Barros e | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/3454039617725028 | |
| dc.date.accessioned | 2025-05-19T18:32:30Z | |
| dc.date.issued | 2025-03-21 | |
| dc.description.abstract | The study of solubility is extremely relevant for drug production and absorption, as well as for the purification of products through crystallization, and for understanding solid-liquid equilibrium. In this work, the solubility of arginine, monosodium glutamate, and ibuprofen in the water-ethanol and water-propylene glycol solvent systems was experimentally determined through the isothermal method and analyzed at temperatures ranging from 25 to 50°C. The solids in equilibrium were characterized by X-ray diffraction (XRD) and optical microscopy (OM). The solubility results obtained were used to fit thermodynamic models: for arginine and monosodium glutamate, only Apelblat and λh models were used, while for ibuprofen, the Apelblat, λh and Wilson models were applied. For all compounds and solvent systems, solubility increased with temperature. The experimental solubility data for arginine and ibuprofen showed behavior similar to that reported in the literature. For sodium glutamate, no previous studies on its solubility were found, to the best of our knowledge. Among all the studied conditions and within the analyzed temperature range, the Apelblat model provided the best fits. According to the Wilson model, at certain temperatures, all components in the system influence molecular interactions, and as the temperature rises above 35 °C, the model becomes less accurate in representing the solubility of ibuprofen. For all three compounds, the solubilization process is endothermic, favored by entropy, although limited by endothermicity, non-spontaneous, as the values of ΔH, ΔS, and ΔG were positive, except for sodium glutamate in pure water, where ΔS was negative, and driven by enthalpy. X-ray diffraction showed that, for both arginine and glutamate, there are two possible different forms in equilibrium in the systems. For arginine, optical microscopy indicated similar crystal habits between the water-ethanol 15%, water-ethanol 30%, and water-propylene glycol 15% systems, and a similarity between the water-propylene glycol 30% system and pure water. This differs from the XRD results and may be explained by a possible recrystallization. For monosodium glutamate, the crystals in all systems showed similar crystal habits. For ibuprofen, the XRD revealed that none of the studied systems closely resembled the enantiomer (S)-ibuprofen or (R)-ibuprofen, nor the (R,S)-ibuprofen, suggesting the possible presence of mixtures with varying proportions of (S)- and (R,S)-ibuprofen. However, optical microscopy indicated similar crystal habits between the crystals of the water-ethanol system for all compositions and pure propylene glycol. | eng |
| dc.description.resumo | O estudo da solubilidade apresenta extrema relevância para a produção e absorção de fármacos e para a purificação de produtos através da cristalização, bem como o conhecimento sobre equilíbrio sólido-líquido. Dessa forma, neste trabalho foi determinada experimentalmente, através do método isotérmico, e analisada a solubilidade da arginina, do glutamato de sódio e do ibuprofeno no sistema solvente água-etanol e água-propileno glicol em temperaturas de 25 a 50 °C. Os sólidos em equilíbrio foram caracterizados por difração de raios x (DRX) e microscopia óptica (MO). Os resultados da solubilidade obtidos foram usados para ajustar a modelos termodinâmicos, no caso da arginina e do glutamato de sódio apenas Apelblat e λh, e para o ibuprofeno Apelblat, λh e Wilson. Para todos os compostos e todos os sistemas, houve aumento da solubilidade com o aumento da temperatura. Os dados experimentais de solubilidade obtidos para a arginina e para o ibuprofeno apresentaram comportamento semelhante a trabalhos da literatura. Para o glutamato de sódio, até onde foi possível buscar, não se encontrou trabalhos sobre o estudo da sua solubilidade. Para todas as condições estudadas e no intervalo de temperatura analisado, o modelo de Apelblat foi o que apresentou melhores ajustes. De acordo com o modelo de Wilson, em certas temperaturas, todos os componentes presentes no sistema influenciam nas interações e ao aumentar a temperatura (a partir de 35 °C), o modelo de Wilson não consegue mais representar bem a solubilidade do ibuprofeno. Para os três compostos, o processo de solubilização é endotérmico, favorecido pela entropia, ainda que limitado pela endotermia, não espontâneo, visto que os valores de ΔH, ΔS e ΔG foram positivos, ΔS negativo apenas para a água pura no caso do glutamato, e conduzido pela entalpia. A difração de raios x mostrou, para a arginina e para o glutamato, que existem duas possíveis formas diferentes em equilíbrio nos sistemas. Para a arginina, a microscopia óptica indicou hábitos de cristais semelhantes entre os sistemas água-etanol 15%, água-etanol 30% e água-propileno glicol 15%, e uma semelhança entre o sistema água-propileno glicol 30% e em água pura, diferentemente do que foi observado no DRX, o que pode ser explicado por uma possível recristalização que ocorreu; para o glutamato de sódio, os cristais de todos os sistemas apresentaram semelhantes hábitos de cristais, e para o ibuprofeno, o DRX mostrou que nenhum dos sistemas estudados se assemelham totalmente ao enantiômero (S)-ibuprofeno ou (R)-ibuprofeno, nem ao (R,S)-ibuprofeno e que pode existir uma mistura com diferentes proporções do (S)-ibuprofeno e do (R,S)-ibuprofeno nos sistemas, entretanto a microscopia óptica indicou hábitos de cristais semelhantes entre os cristais do sistema água-etanol, para todas as composições, e do propileno glicol puro. | |
| dc.identifier.citation | SILVA, Taciana Barros e. Solubilidade da arginina, do glutamato de sódio e do ibuprofeno em soluções organo-aquosas. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22085. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/22085 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Solubilidade | |
| dc.subject | Equilíbrio sólido-líquido | |
| dc.subject | Modelos termodinâmicos | |
| dc.subject | Arginina | |
| dc.subject | Glutamato de sódio | |
| dc.subject | Ibuprofeno | |
| dc.subject | Solubility | eng |
| dc.subject | Solid-liquid equilibrium | eng |
| dc.subject | Thermodynamic models | eng |
| dc.subject | Arginine | eng |
| dc.subject | Monosodium glutamate | eng |
| dc.subject | Ibuprofen | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | |
| dc.title | Solubilidade da arginina, do glutamato de sódio e do ibuprofeno em soluções organo-aquosas | |
| dc.title.alternative | Solubility of arginine, monosodium glutamate, and ibuprofen in aqueous-organic mixtures | eng |
| dc.type | Dissertação |
Arquivos
Pacote Original
1 - 1 de 1
Carregando...
- Nome:
- Defesa Taciana Barros e Silva_versaofinal.pdf
- Tamanho:
- 2.85 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format