Determination of the physicochemical properties of piroxicam

¹Hacettepe University, Faculty of Pharmacy, Department of Analytical Chemistry, Ankara, Turkey
²Cukurova University, Faculty of Pharmacy, Department of Analytical Chemistry, Adana, Turkey
³Inonü University, Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Technology, Malatya, Turkey
⁴Anadolu University, Yunus Emre Vocational School, Department of Pharmacy, Program in Pharmacy Services, Eskişehir, Turkey
⁵Hacettepe University, Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Technology, Ankara, Turkey

INTRODUCTION: The aim of this study was to determine the acid dissociation constant (pKa) of piroxicam using HPLC and UV-VIS Spectrophotometry, and to determine the partition coefficient (Log P), distribution coefficient (Log D) and “Log kw” values of piroxicam using HPLC method.
METHODS: The HPLC studies were performed on a reversed-phase ACE C18 (150 x 4.6 mm ID, 5 µm) column at a flow rate of 1.0 mL min-1. The detector was set at 360 nm. Log D at different pH values (3.0 – 6.5) was examined with a phosphate buffer (20 mM): acetonitrile (30: 70 v/v) mixture as the mobile phase. For pKa determination, HPLC studies were performed with a mixture of phosphate buffer (20 mM): methanol within the pH range of 3.50 and 6.00. Log kw measurements were performed with phosphate buffer (20 mM): MeOH (from 20: 80 v/v to 10: 90 v/v) mixtures within the pH range of 3.50 and 6.00. UV-VIS Spectrophotometric pKa measurements were performed at 285 nm wavelength.
RESULTS: pKa value of piroxicam was found to be 5.3 by HPLC and 5.7 by UV-VIS spectrophotometry, respectively. Log P of piroxicam was determined as 1.58 in our experimental conditions. Log D values were 1.57, 1.57, 1.44, 1.13 and 0.46 for pH values of 3.17, 3.79, 4.44, 5.42 and 6.56, respectively.
DISCUSSION AND CONCLUSION: In the literature, different Log P (3.1, 2.2 and 0.6) and pKa (6.3 and 4.8) values were reported for piroxicam. The Log P (1.58) and pKa (5.3 and 5.7) values obtained for piroxicam in our study were within the range of literature values. All these results indicate that different experimental approaches used for determination of physicochemical properties could provide different values. Although UV Spectrophotometry is easy to apply, HPLC is one of the unique techniques for simultaneous determination of pKa, Log D and Log P values of compounds.

Keywords:

Piroksikamın fizikokimyasal özelliklerinin belirlenmesi

¹Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Analitik Kimya Ana Bilim Dalı Ankara
²Çukurova Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Analitik Kimya Ana Bilim Dalı Adana
³İnönü Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı Malatya
⁴Anadolu Üniversitesi Yunus Emre Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu Eczacılık Bölümü Eczane Hizmetleri Programı Eskişehir
⁵Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı Ankara

GİRİŞ ve AMAÇ: Bu çalışmanın amacı, HPLC ve UV-VIS Spektrofotometrisi kullanılarak piroksikamın asit ayrışma sabiti (pKa) ve piroksikamın ayrılma katsayısı (Log P), dağılım katsayısı (Log D) ve “Log kw” değerlerini HPLC kullanarak belirlemektir.
YÖNTEM ve GEREÇLER: HPLC çalışmaları, 1.0 mL min-1 akış hızında ters faz kromatografisinde ACE C18 (150 x 4.6 mm ID, 5 um) kolon kullanılarak gerçekleştirildi. Detektör 360 nm'ye ayarlandı. Farklı pH değerlerinde (3.0 - 6.5) log D değeri, hareketli faz olarak fosfat tamponu (20 mM): asetonitril (30: 70 h/h) karışımı ile incelendi. pKa'nın belirlenmesi için HPLC çalışmaları, 3.50 ve 6.00 pH aralığında fosfat tamponu (20 mM): metanol karışımı ile gerçekleştirildi. Log kw ölçümleri, pH 3.50 ila 6.00 arasında bir pH aralığında fosfat tamponu (20 mM): MeOH (20: 80 h/h ile 10: 90 h/h) karışımları ile yapıldı. UV-GB Spektrofotometrik pKa ölçümleri 285 nm dalga boyunda gerçekleştirildi.
BULGULAR: Piroksikamın pKa değeri sırasıyla HPLC ile 5.3 ve UV-VIS spektrofotometresi ile 5.7 olarak bulundu. Deney şartlarımızda piroksikamın log P değeri 1.58 olarak bulundu. Log D değerleri, sırasıyla 3.17, 3.79, 4.44, 5.42 ve 6.56 pH değerleri için 1.57, 1.57, 1.44, 1.13 ve 0.46 olarak bulundu.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Literatürde, piroksikam için farklı Log P (3.1, 2.2 ve 0.6) ve pKa (6.3 ve 4.8) değerleri bildirilmiştir. Çalışmamızda piroksikam için elde edilen Log P (1.58) ve pKa (5.3 ve 5.7) değerleri literatür değerleri arasındaydı. Tüm bu sonuçlar, fizikokimyasal özelliklerin belirlenmesinde kullanılan farklı deneysel yaklaşımların farklı değerler sağlayabileceğini göstermektedir. UV Spektrofotometrisinin uygulanması kolay olsa da, HPLC, bileşiklerin pKa, Log D ve Log P değerlerinin eşzamanlı olarak belirlenmesi için eşsiz tekniklerden biridir.

Anahtar Kelimeler:

Mustafa Çelebier, Merve Nenni, OZAN KAPLAN, emrah akgeyik, Mustafa Sinan Kaynak, Selma Şahin. Determination of the physicochemical properties of piroxicam. . 2020; 17(5): 535-541

Corresponding Author: Mustafa Çelebier, Türkiye