Кислотно-основные свойства и комплексообразование алендроновой кислоты в водно-этанольной среде и ультрамикрогетерогенной мицеллярной среде Бридж 35

Abstract

Получены константы диссоциации 4-амино-1-гидроксибутилидендифосфоновой (алендроновой) кислоты, а также константы устойчивости комплексов Ca²⁺ и Mg²⁺ с алендронатом в воде, мицеллярном растворе Бридж 35 и смешанном растворителе вода—этанол. Полуэмпирическими квантово-химическими методами доказана большая устойчивость цвиттер-ионной формы алендроновой кислоты, а также установлены места координации Ca²⁺. В мицеллярной среде сила алендроновой кислоты по всем исследованным ступеням диссоциации увеличивается, а в смешанном растворителе наблюдается рост рKₐ₃ по сравнению с водным раствором. В среде вода—этанол возрастает устойчивость комплексов Ca²⁺ и Mg²⁺ с алендронатом. Выявленное влияние растворителей на протолитические и комплексообразующие свойства указывает на отсутствие простой аналогии между водно-органическими средами и ультрамикрогетерогенными мицеллярными растворами неионногенных поверхностно-активных веществ.

Отримано константи дисоціації 4-аміно-1-гідроксибутилідендифосфонової (алендронової) кислоти, а також константи стійкості комплексів Ca²⁺ та Mg²⁺ з алендроновою кислотою у воді, міцелярному розчині Бридж 35 та змішаному розчиннику вода—етанол. Напівемпіричними квантово-хімічними методами доведено більшу стійкість цвіттер-іонної форми алендронової кислоти, а також встановлено місця координації Ca²⁺. У міцелярному середовищі сила алендронової кислоти за всіма дослідженими ступенями дисоціації збільшується, а у змішаному розчиннику спостерігається збільшення рKₐ₃ у порівнянні з водним розчином. Стійкість комплексів Ca²⁺ и Mg²⁺ з алендроновою кислотою зростає при переході від водного розчину до середовища вода—етанол. Виявлені ефекти впливу середовищ на протолітичні та комплексоутворюючі властивості свідчать про відсутність простої аналогії між водно-органічними розчинниками та ультрамікрогетерогенними міцелярними розчинами неіонних ПАР.

Dissociation constants of 4-amino-1-hydroxybutylidenediphosphonic (alendronic) acid and stability constants of complex formation of Ca²⁺ and Mg²⁺ with alendronic acid in water, micellar solution of Brij 35 and mixed solvent water—ethanol were obtained. The higher stability of zwitterionic form of alendronic acid was proved and the places of Ca²⁺ coordination were determined by using the semi-empirical quantum-chemical methods. The strength of alendronic acid increases for all investigated steps of dissociation in micellar medium, but in mixed solvent the increasing of рKₐ₃ is observed in comparison with aqueous solution. In water—ethanol medium stability of complexes of Ca²⁺ и Mg²⁺ with alendronic acid is increased. The revealed effects of the solvents on protolytic properties and complex formation denote the absence of simple analogy between water-organic media and ultramicroheterogenous micellar solutions of nonionic surfactants.