Untersuchung von Cyclodextrinkomplexen - OPUS - Universität ...

76 Ergebnisse und Diskussion
5.1.2 Einfluss des pH-Wertes auf die Komplexbildung
Sulfonamide sind amphotere Moleküle (vgl. Kap. 4.1.2). Sie liegen deshalb in wässriger
Lösung in Abhängigkeit vom vorherrschenden pH-Wert in verschiedenen Protonierungszuständen
vor (vgl. Kap. 4.1.2, Anh. 8.2.4.10). Mit der Aufnahme und Abgabe von Protonen
verändern sich neben der Ladung verschiedene Moleküleigenschaften wie die Oberfläche,
Ladungsverteilung und Wasserlöslichkeit, was auch Auswirkungen auf die Komplexbildung
mit Cyclodextrinen haben kann [173]. Für die Modellsubstanzen sollte dies anhand von
Löslichkeitsstudien bei verschiedenen pH-Werten in Pufferlösungen untersucht werden, die
im Hinblick auf Konzentration und Art der eingesetzten Ionen vergleichbar sein sollten. Es
wurden Phosphatpuffer aus dem Arzneibuch ausgewählt, da hier keine Wechselwirkungen
mit β-Cyclodextrin zu erwarten sind [174]. Ausgehend von den pKS3-Werten der Sulfonamide
war anzunehmen, dass sich die intrinsische Löslichkeit der schwach sauren Gastmoleküle
mit steigendem pH-Wert in Abhängigkeit von ihrer Säurestärke erhöhen würde. Da dies
alleine schon den Wert der Assoziationskonstante aufgrund der Art ihrer Berechnung
beeinflusst (s. Gl. 4.3), wurde neben K1:1 auch die Steigung der Isothermen in die
Betrachtung der Wechselwirkungen mit einbezogen. Die Einzelergebnisse der
Löslichkeitsstudien sind im Anhang 8.2.4 enthalten.
Diejenigen Moleküle mit einem pKS3-Wert von etwa 7 (SDZ, SDD, SMR, SMT und STZ)
erfahren zwischen pH 4,0 und 6,5 eine nur sehr geringe, zwischen pH 6,5 und 9,0 eine umso
deutlichere Steigerung ihrer intrinsischen Löslichkeit, da in diesem Bereich der
Dissoziationsgrad sprunghaft ansteigt. Die Steigung der Isothermen nimmt mit der Erhöhung
des pH-Wertes leicht zu, wie am Beispiel von Sulfadiazin zu sehen ist.
Sulfadiazinkonzentration [mol/l]
0.010
0.008
0.006
0.004
0.002
pH 9.0
pH 6.5
pH 4.0
0.000
0 2 4 6 8 10 12
ß-Cyclodextrinkonzentration [mmol/l]
Abb. 5.10: Löslichkeitsisothermen (25 °C) von Sulfadiazin bei verschiedenen pH-Werten