Ibuprofen loading in surfactant-templated silica:the role of solvent according to the polarizable continuum model

Abstract

El ibuprofeno (un fármaco antiinflamatorio) se ha cargado en dos diferentes silicas tensoactivo-templadas (SBA-15 y MCM-48). Para evaluar el efecto de la combinación de disolventes de drogas en la capacidad de carga de la sílice, hemos realizado experimentos de adsorción de ibuprofeno utilizando 10 disolventes diferentes; hemos interpretado nuestros resultados experimentales asumiendo un equilibrio químico entre el ibuprofeno adsorbido en la sílice y el que queda en solución. Para estimar la constante de equilibrio para diferentes disolventes, hemos calculado la energía libre en solución para la molécula de ibuprofeno utilizando el modelo de continuum polarizable (PCM) para tener en cuenta el disolvente. Los resultados han sido analizados estadísticamente para eliminar los efectos de la dispersión de datos experimentales; los resultados revelan una una relación lineal estadísticamente significativa (95 99%) entre la capacidad de carga del ibuprofeno y su energía libre en solución calculada con el modelo de solvatación PCM. Además, se establecen relaciones útiles entre la capacidad de carga y la constante dieléctrica y el tamaño molecular de los disolventes

Ibuprofen (an anti-inflammatory drug) has been loaded onto two different surfactant-templated silicas (SBA-15 and MCM-48). To evaluate the effect of the drug−solvent combination on the loading capacity of the silica, we have performed ibuprofen adsorption experiments using 10 different solvents; we have interpreted our experimental results assuming a chemical equilibrium between the ibuprofen adsorbed on the silica and that remaining in solution. To estimate the equilibrium constant for different solvents, we have calculated the free energy in solution for the ibuprofen molecule using the polarizable continuum model (PCM) to take the solvent into account. The results have been analyzed statistically to eliminate the effects of the dispersion of experimental data; results reveal a statistically significant (95−99%) linear relationship between the ibuprofen loading capacity and its free energy in solution calculated with the PCM solvation model. In addition, useful relationships between loading capacity and dielectric constant and molecular size of the solvents are established.