Date of Award

11-2018

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

First Advisor

Na"il Saleh Ibrahim

Second Advisor

Mohammed A. Meetani

Third Advisor

Nathir Al Rawashdeh

Abstract

In this work, the photophysical properties of the fluorescent anticoagulant drug warfarin (W) were examined in water and inside methyl- β-cyclodextrins (Me- β-CD) through absorption and time-resolved fluorescence measurements at pH 3 and 9 and upon the selective excitation of different isomers of warfarin at 280 and 320 nm. The values of binding constants (2.9 x 103 M-1 and 4.2 x 102 M-1 for protonated and deprotonated forms, respectively) were extracted from the spectrophotometric data. Both absorption and time-resolved fluorescence results established that the interior of the macromolecular host binds preferentially the open pronated form, redshifts the maximum of its absorption of light at ~ 305 nm, extends its excited-state lifetime and decreases its emission quantum yield (ΦF). Collectively, sequestration of the open guest molecules decreases markedly their radiative rate constants (kr), likely due to the formation of hydrogen-bonded complexes in both the ground and excited states. Due to lack of interactions, no change was observed in the excited-state lifetime of the cyclic form in the presence of Me- β-CD. The host also increases the excited-state lifetime and ΦF of the drug deprotonated form (W-). These latter findings could be attributed to the increased rigidity inside the cavity of Me- β-CD. The pKa values extracted from the variations of the UV-visible absorption spectra of W versus the pH of aqueous solution showed that the open isomer is more acidic in both ground and excited states. The positive shifts in pKa values induced by three derivatives of cyclodextrins: HE- β-CD, Ac- β-CD, and Me- β-CD supported the preferential binding of these hosts to open isomers over cyclic.

Comments

في هذ العمل، تم فحص الخواص الفيزيائية الضوئية لعقار الوارفارين المضاد للتجلط الدموي في الماء وداخل الأوعية الجزيئية للميثيل –سيكلو دكسترين (Me- β-CD) من خلال قياسات الامتصاص والانبعاث عند الرقم الهيدر وجيني 3 و9 الخاصة بايزو مرات مختلفة من الوارفارين. تم استخلاص معاملات الارتباط (2.9 x 103 متر -1 و4.2 x 102 متر -1) لأشكال حمضية وقاعدية مختلفة للعقار. أثبتت كل من نتائج الامتصاص والانبعاثات الحركية أن الجزء الداخلي من المضيف يفضل الارتباط بالشكل الحمضي المفتوح، مسببا امتصاص العقار لطاقة ضوئية أقل عند 305 ~ نانومتر، وإطالة العمر الزمني للحالة المثارة، كما يقلل من نسبة لانبعاث (ΦF). وبشكل العام إن الارتباط بواسطة جزيئات الضيف بالشكل ذو خاصية الانفتاح تقلل بشكل ملحوظ من معاملات الاشعاع (kr) للدواء، ويرجع ذلك إلى تكوين روابط هيدرو جينية في كل من الحالة المستقرة والمثارة

Download

Included in

Chemistry Commons

Share

COinS