Úvod
Ve farmacii neexistuje téměř žádná účinná látka, o které by se psalo více než o kyselině acetylsalicylové (zkráceně ASA; v anglicky mluvících zemích se jako synonymum často používá i obchodní název Aspirin™). Její úspěšný příběh začal na konci 19. století, kdy Dr. Felix Hoffmann v laboratořích BAYER poprvé syntetizoval tuto látku bez příměsí. V současné době je stále jedním z nejoblíbenějších léčivých přípravků používaných v širokém terapeutickém spektru. Patří do skupiny nesteroidních protizánětlivých léčiv (NSAID) a je určen k léčbě bolesti, horečky a zánětu. Kromě toho se používá k prevenci opakování srdečního infarktu nebo mozkové mrtvice u vysoce rizikových pacientů. V roce 1977 byla ASA zařazena jako analgetikum na "seznam základních léčiv" WHO (Světové zdravotnické organizace). [1]
Toto je jedna ze čtyř aplikačních poznámek, které se podrobněji zabývají tepelným chováním kyseliny acetylsalicylové: Rozklad v různých plynných atmosférách, kinetika rozkladu a výsledné plynné formy. [2, 3, 4]
Tabulka 1: Parametry měření STA
| Parametr | Kyselina acetylsalicylová |
| Hmotnost vzorku | 4.96 mg |
| Atmosféra | Helium |
| Kelímek | Al2O3, 85 μl, otevřený |
| Teplotní program | RT až 50 °C, 10 K/min |
| Průtoková rychlost | 100 ml/min |
| Držák vzorku | TGA, typ S |
Výsledky a diskuse
Pro zkoumání termického rozkladu kyseliny acetylsalicylové byla provedena termogravimetrická měření (TGA) pomocí přístroje NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® , spojeného se systémem GC-MS (plynový chromatograf Agilent 8890 a Agilent 5975 MSD). Jako atmosféra proplachovacího plynu byly použity inertní plyny, například helium. Podrobné informace o podmínkách měření jsou shrnuty v tabulce 1.
PyrolýzaPyrolýza je tepelný rozklad organických sloučenin v inertní atmosféře.Pyrolýza kyseliny acetylsalicylové vykazuje dva kroky ztráty hmotnosti (viz obrázek 1). První hmotnostní ztráta 66,4 % souvisí s vrcholem rychlosti ztráty hmotnosti (DTG) při 170 °C. Druhý krok ztráty hmotnosti činí 33,4 % s vrcholem na křivce DTG při 327 °C.
Aby bylo možné získat přehled o produktech pyrolýzy, byla k oddělení komplexní směsi plynů použita spojka TGA-GC-MS a Identify jednotlivých složek. Parametry měření pro GC-MS jsou popsány v tabulce 2.
Tabulka 2: Parametry měření GC-MS
| Parametr | Režim kryo pastí |
| Sloupec | Agilent HP-5ms |
| Délka kolony | 30 m |
| Průměr kolony | 0.25 mm |
| Kryo past | -50 °C, 45 min |
| Teplota kolony | 40 °C, izoterma, 48 min 40°C až 300°C, 15 K/min |
| Plynová atmosféra | He |
| Průtok kolonou (split) | 2 ml/min (5:1) |
| Ventil | Každou 1 min |
Vzorky uvolňovaných plynů byly odebírány každou minutu na kryolapu. Po ukončení termogravimetrického cyklu se kryo past zahřála z -50 °C na 300 °C rychlostí ohřevu 300 K/min, aby se zkondenzované sloučeniny odpařily a nechaly se oddělit přes GC kolonu (která se zahřívala rychlostí 15 K/min). Tato metoda zvyšuje koncentraci vedlejších produktů a umožňuje vynikající separaci. Výsledný celkový iontový proud je zobrazen na obrázku 2. Porovnáním detekovaných MS spekter pro každý pík s knihovnou NIST získáme řadu sloučenin s vynikající kvalitou shody. Příklady identifikace jsou uvedeny pro píky s retenčním časem 59,31 min a 60,89 min na obrázcích 3 a 4. Kromě kyseliny octové, fenolu, kyseliny salicylové a kyseliny acetylsalicylové byly nalezeny také cyklické oligomery kyseliny 2-hydroxy-benzoové, jak se uvádí v literatuře. Tato analýza ukazuje, že Rozkladná reakceRozkladná reakce je tepelně indukovaná reakce chemické sloučeniny za vzniku pevných a/nebo plynných produktů. rozklad a odpařování probíhají současně, a dále vysvětluje, proč nejsou tyto dva kroky ztráty hmotnosti odděleny.
Vyhledávání v knihovně
| Doba uchovávání [min] | Název | Kvalita zásahu |
| 49.89 | Kyselina octová | 91 |
| 55.58 | Fenol | 96 |
| 56.63 | Fenylester kyseliny octové | 90 |
| 59.31 | kyselina 2-hydroxybenzoová (= kyselina salicylová) | 97 |
| 60.89 | Kyselina acetylsalicylová | 81 |
| 62.94 | Fenylsalicylát | 95 |
| 63.84 | Xanton | 97 |
| 64.79 | 6H,12H-Dibenzo[b,f][1,5]dioxocin-6,12-dione (Dimer kyseliny 2-hydroxybenzoové) | 64 |
| 71.02 | 2,10,18-Trioxatetracyclo[18.4.0.0(4,9).0(12,17)] tetracosa-1(24),4,6,8,12,14,16,20,22-nonaene-3,11, 19-trion (trimer kyseliny 2-hydroxybenzoové) | 90 |
Závěr
Kombinace termogravimetrie a GC-MS (plynová chromatografie/hmotnostní spektrometrie) je výkonnou technikou, která umožňuje získat hluboký vhled do procesů tepelného rozkladu a uvolňovaných plynů. Při tepelném rozkladu kyseliny acetylsalicylové v atmosféře helia vzniká složitá plynná směs nejméně devíti různých uvolňovaných sloučenin. Předchozí studie pomocí TGA-FT-IR (infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací spojená s termováhou) ukázaly, že v prvním kroku ztráty hmotnosti se uvolňuje kyselina octová a kyselina salicylová, zatímco druhý krok ztráty hmotnosti je výsledkem komplexní Rozkladná reakceRozkladná reakce je tepelně indukovaná reakce chemické sloučeniny za vzniku pevných a/nebo plynných produktů. rozkladné reakce. Schopnost GC-MS začíná tam, kde FT-IR naráží na svá omezení, a poskytuje mnohem hlubší vhled do směsí současně uvolňovaných plynů. TGA-GCMS je schopen je od sebe oddělit i Identify.