polairiteit van ibuprofen

[Luc van Oerle]

hallo allemaal,
 
voor een project moet ik bepalen hoeveel werkende stof ibuprofen er daadwerkelijk in een pil zit. ik heb nog niet vaak met de gaschromatograaf gewerkt maar dit is wel de analyse apparatuur die ik moet gaan gebruiken. nu is mijn vraag in welk oplosmiddel ik het beste mijn pil kan oplossen en of ibuprofen (methyl-4-(2-methylpropyl)benzeneacetic acid) nu polair of apolair is
 
alvast bedankt!

[NW_]

Dat wordt geen gemakkelijke taak met de GC. Ibuprofen is een zogenaamd acidic pharmaceutical. Deze groep farmaceutica worden gekenmerkt wordt door de aanwezigheid van een carboxyl (COOH) groep. Door de aanwezigheid van de deze groep is dit geneesmiddel polair, en vertoont het dus ook een vrij hoge wateroplosbaarheid. Het oplossen van ibuprofen in klassieke GC solventen (dichloromethaan, hexaan,...) die sterk apolair zijn is dus geen optie. Ik zou een alcohol proberen. Ga hierbij wel even na of er geen hydrolyse optreedt. Specifiek voor ibuprofen heb ik hier geen ervaring mee, maar dat heb ik wel met vergelijkbare componenten (zoals diclofenac), en hieruit weet ik dat alcoholen vaak tot hydrolyse van de targetcomponent leidt.

De hoge polariteit van dit molecuul is tevens ook het nadeel voor de GC analyse. De interactie de polaire COOH groep van ibuprofen met de stationaire fase (vaak een siloxaanverbinding bij een klassieke HP-5MS kolom voor een Agilent GC) veroorzaakt een assymetrische piek die sterk rechts helt. Dit is typisch bij de GC analyse van sterk polaire componenten.

Je kunt dit gedeeltelijk oplossen door een chemische reactie uit te voeren op de de carboxylgroep. Een klassieke methode is een silylering. Dit is een vrij complexe handeling, met een vrij hoge kans op mislukking, zeker als het wordt uitgevoerd door personen die hier onvoldoende ervaring mee hebben.

Mijn advies luidt dan ook, kijk naar de optie om ibuprofen op HPLC (eventueel HPLC-MS voor lage concentraties) te bepalen. Dit is eigenlijk een zeer eenvoudige analysemethode voor dit type van geneesmiddelen.

Dit is overigens mijn algemeen advies: probeer geen geneesmiddelen te analyseren op de GC. In heel specifieke gevallen kan het, maar meestal leidt het tot allerlei miserie (sterke interacties met de kolom en bijgevolg slechte kalibraties, maar ook ontbinding tijdens het injecteren e.d.).

[Luc van Oerle]

op internet had ik dit stukje gevonden wat zegt dat de polairiteit sterk wordt verminderd omdat er 2 apolaire groepen inzitten. dat moeten de benzeenring en de alkylgroepen zijn die erin zitten. dit zou dus ook betekenen dat het zeer slecht oplosbaar wordt in water. 
http://www.ausetute.com.au/ibuprofen.html
 
toch bedankt voor je advies! ik heb hier veel aan. 

[NW_]

Dat klopt, de aanwezigheid van de hydrofobe ethyl- en methylgroep van ibuprofen maken verminderen de polariteit van het molecuul sterk, maar de wateroplosbaarheid is toch nog beduidend (+/- 21 mg/L). Maar eigenlijk maakt die hoge of lage wateroplosbaarheid niet heel erg veel uit voor de GC analyse zelf. Het is voornamelijk de aanwezigheid van de sterk polaire verbindingen (hoofdzakelijk hydroxyl en carboxylgroepen) in de structuurformule die de GC analyse zullen bemoeilijken, dit - zoals eerder vermeld - door de sterke kolominteracties.

[Luc van Oerle]

Toch maar eens voorleggen aan de projectgroep voor een hplc te gaan gebruiken dan.. hartelijk bedankt!

[NW_]

HPLC lijkt me sowieso de aangewezen methode. Veel hangt uiteraard ook af van het type kolom die je gebruikt in de GC. Werk je trouwens met een GC-MS of gebruik je een ander type detector.

Als je met GC wilt verdergaan dan lijkt me Het artikel in de bijgevoegde link wel nog interessant. Het betreft een GC/MS analyse van ibuprofen in afvalwater (de water matrix is eigenlijk niet echt van belang). Voor de extractie gebruiken ze SPE. Dit is wel een vrij geavanceerde extractieprocedure. Als alternatief vond ik elders een vloeistof-vloeistofextractie met ethylacetaat. Lijkt me handiger in de uitvoering. Zelf werk ik altijd met dichloromethaan voor vloeistof-vloeistofextracties. Typisch voeg ik 1 mL dichloromethaan toe aan 19 mL waterige oplossing. Het extract (onderste fase, - dichloromethaan heeft een hogere densiteit dan water - injecteer je dan in de GC). Of dit ook hier zal werken ben ik niet 100% zeker. Een geschikte injectietemperatuur en ovenprogramma zul je nog moeten bekijken, maar de opgegeven waarden in het artikel vormen een goede basis om mee te starten.

Succes met de metingen! Laat maar horen als je met specifieke vragen zit.

https://www.researchgate.net/profile/Tahira_Qureshi/publication/283122628_Determination_of_Ibuprofen_Drug_in_Aqueous_Environmental_Samples_by_Gas_Chromatography-mass_Spectrometry_without_Derivatization/links/562bc38c08ae22b1703373bd/Determination-of-Ibuprofen-Drug-in-Aqueous-Environmental-Samples-by-Gas-Chromatography-mass-Spectrometry-without-Derivatization.pdf

[Pinokkio]

Ibuprofen is maar weinig polair. De oplosbaarheid in water is dan ook zeer laag.
 
De oplosbaarheid in het apolaire hexaan zal een factor 1000 of zo hoger zijn.
Nog veel beter lost het op in het apolaire cyclohexaan of het apolaire tolueen.
 
In DCM en chloroform lost het nog véél beter op.
 
In alcoholen lost het ook goed op.
In aceton en andere ketonen ook.
En in ethylacetaat en andere esters ook.
 
In azijnzuur, propionzuur en hogere carbonzuren lost het ook vrij goed op.
 
Kortom: ibuprofen lost in bijna alle bekende oplosmiddelen goed op, behalve in water.
 
De vraag is echter of een tablet daadwerkelijk ibuprofen bevat of dat er een natriumzout van ibuprofen in zit.
In geval van een zout wordt het een heel ander verhaal.
Bij twijfel lijkt me dat methanol of ethanol de beste keuze is omdat daarin zowel ibuprofen als zijn natriumzout vrij goed oplossen.