Application of UV spectrophotometry and reversed-phase HPLC to determine the ionization constant of a new biologically active compound

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to determine the ionization constant (pKa) of the biologically active compound 2-ABPPC by UV spectrophotometry and high performance liquid chromatography (HPLC).

Material and methods. The object of the study was the substance 2-ABPPC (2-amino-1-(4-bromophenyl)-5-(3,3-dimethyl-2-oxobutylidene)-4-oxo-4,5-dihydro-1H-pyrrole-3- carboxamide). The methods of UV spectrophotometry and high performance liquid chromatography were used to determine the ionization constant. The spectrophotometric analysis was carried out on a Shimadzu UV-1800 spectrophotometer. The chromatographic determination of the pKa value was carried out on an LC-20 Prominence liquid chromatograph (Shimadzu) using a Zorbax Extend-C18 reversed-phase column.

Results. In the course of study, it was found that 2-ABPPC has one pKa value. When using two different methods to estimate the ionization constant, the comparable results were obtained: 7.64 (UV spectrophotometry method) and 7.40 (reversed phase HPLC method).

About the authors

Arthur T. Tsecheev

Perm State Pharmaceutical Academy

Author for correspondence.
Email: arthurtse@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5774-9504

a postgraduate student of the Department of Toxicological chemistry

Russian Federation, Perm

Yurii N. Karpenko

Perm State Pharmaceutical Academy; Parma Clinical LLC

Email: arthurtse@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3174-3678

PhD, Associate professor of the Department of Toxicological chemistry

Russian Federation, Perm; Perm

References

  1. -amino-1-(4-bromophenyl)-5-(3,3-dimethyl-2-oxobutylidene)-4-oxo-4,5-dihydro-1H-pyrrol-3-carboxamide exhibiting cytotoxic activity against human tumoral cells. Patent №2 753 480 Russian Federation №2020130076; application 14.09.20; publicated 17.08.21. Bull. №23. 9 p. (In Russ.). [2-Амино-1-(4-бромфенил)-5-(3,3-диметил-2-оксобутилиден)-4-оксо-4,5-дигидро-1Н-пиррол-3-карбоксамид, проявляющий цитотоксическую активность в отношении опухолевых клеток человека. Патент №2 753 480. Российская Федерация №2020130076; заявл. 14.09.20; опубл. 17.08.21, Бюллетень №23, 9 с.].
  2. Box K, Comer J. Using Measured pKa, LogP and Solubility to Investigate Supersaturation and Predict BCS Class. Curr Drug Metab. 2008;9(9):869-878. doi: 10.2174/138920008786485155
  3. Watkins W, Landaverry Y, Léger R, et al. The relationship between physicochemical properties, In vitro activity and pharmacokinetic profiles of analogues of diamine-Containing efflux pump inhibitors. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 2003;13(23):4241-4244. doi: 10.1016/j.bmcl.2003.07.030
  4. Bulgakova EA, Karpenko YuN, Yarygina TI. Determination of 3-hydroxy-3-pyrroline-2-one in urine and study of its excretion from the organism of laboratory animals. Pharmacy & Pharmacology. 2017;5(4):331-343. (In Russ.). [Булгакова Е.А., Карпенко Ю.Н., Ярыгина Т.И. Определение производного 3-гидрокси-3-пирролин-2-она в моче и изучение его экскреции из организма лабораторных животных. Фармация и фармакология. 2017;5(4):331-343]. doi: 10.19163/2307-9266-2017-5-4-331-343
  5. Reijenga J, van Hoof A, van Loon A, Teunissen B. Development of Methods for the Determination of pKa Values. Anal Chem Insights. 2013;8:53-71. doi: 10.4137/aci.s12304
  6. Tsecheev AT, Karpenko YuN, Igidov NM. UV spectrophotometry in the analysis of a new derivative 2-aminopyrrrole with anti-tumor activity. Journal of pharmaceuticals quality assurance issue. 2022;2(36):4-10. (In Russ.). [Цечеев А.Т., Карпенко Ю.Н., Игидов Н.М. Метод УФ-спектрофотометрии в анализе нового производного 2-аминопиррола с противоопухолевой активностью. Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. 2022;2(36):4-10].
  7. Hossain MF, Obi C, Shrestha A, Khan MOF. UV-Metric, pH-Metric and RP-HPLC Methods to Evaluate the Multiple pKa Values of a Polyprotic Basic Novel Antimalarial Drug Lead, Cyclen Bisquinoline. Mod Chem Appl. 2014;2(4):1-7. doi: 10.4172/2329-6798.1000145
  8. Albert A, Serjeant EP. Ionisation Constants of Acids and Bases: a laboratory manual. London: Methuen&CoLtd, 1962.
  9. Pandey M, Jaipal A, Kumar A, et al. Determination of pKa of felodipine using UV-Visible spectroscopy. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2013;115:887-890. doi: 10.1016/j.saa.2013.07.001
  10. Singh S, Sharda N, Mahajan L. Spectrophotometric determination of pKa of nimesulide. Int J Pharm. 1999;176(2):261-264. doi: 10.1016/s0378-5173(98)00304-4
  11. Blanco S, Almandoz M, Ferretti F. Determination of the overlapping pKa values of resorcinol using UV-visible spectroscopy and DFT methods. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2005;61(1-2):93-102. doi: 10.1016/j.saa.2004.03.020
  12. Tsecheev AT, Karpenko YuN. Development of HPLC conditions for assessing the quality of a new biologically active compound with cytotoxic activity. In: Pharmaceutical education SamSMU. History, modernity, prospects. Samara, 2021:185-190. (In Russ.). [Цечеев А.Т., Карпенко Ю.Н. Разработка условий ВЭЖХ для оценки качества нового биологически активного соединения с цитотоксической активностью. В сб.: Фармацевтическое образование СамГМУ. История, современность, перспективы. Самара, 2021:185-190].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Structure of 2-ABPPC.

Download (68KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. UV absorption spectra of 2-ABPPC at different buffers’ pH values.

Download (248KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Dependence of the optical density of 2-ABPPC on the pH at 250 nm.

Download (121KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. UV absorption spectra of 2-ABPPC in buffer solutions (pH 7.2–8.23).

Download (258KB)
Indexing metadata
6. Figure 5. Absorbance diagram of 2-ABPPC in different buffer solutions (pH 1–12).

Download (129KB)
Indexing metadata
7. Figure 6. Chromatograms of 2-ABPPC at different pH level of the eluent (а – 2.35; б – 6.90; в – 11.10).

Download (247KB)
Indexing metadata
8. Figure 7. The first derivative curve for pKa determination.

Download (84KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Tsecheev A.T., Karpenko Y.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».