Úvod
Diklofenak je protizánětlivé léčivo s analgetickými a antipyretickými účinky. Jeho konzumace může vést ke gastrointestinálním potížím, stejně jako k bolestem hlavy nebo zvýšenému krevnímu tlaku. Pokud je tento lék užíván dlouhodobě, mohou se objevit závažné nežádoucí účinky. V lécích je diklofenak dostupný například ve formě sodné nebo draselné soli. [2] Degradace sodné soli diklofenaku byla zkoumána pomocí TGA ve spojení s FT-IR a bude diskutována v následujícím textu.
Výsledky testů
11.v kelímku s oxidem hlinitým bylo připraveno 12 mg diklofenaku sodného a vloženo do TG 209 F1 Libra® . Vzorek byl zahříván na 600 °C řízenou rychlostí 10 K/min v dynamické atmosféře dusíku (40 ml/min). Plyny uvolněné během zahřívání byly vstřikovány přímo do FT-IR spektrometru přes spojku PERSEUS®.
TGA křivka diklofenaku sodného během zahřívání na 600 °C je znázorněna na obrázku 2. Degradace vzorku začíná při 281 °C (extrapolovaný počátek TGA křivky) a vede k počátečnímu úbytku hmotnosti 48 % mezi pokojovou teplotou a 425 °C. Z minim na křivce DTG lze usoudit, že proces probíhá v různých po sobě následujících krocích (301 °C, 311 °C a 342 °C). Degradace pokračuje až do konce měření s dalším úbytkem hmotnosti 6 % mezi 425 °C a 600 °C.
Pro lepší pochopení mechanismu degradace byly plyny uvolňované během zahřívání analyzovány pomocí FT-IR. Trojrozměrný graf na obrázku 3 ukazuje hmotnostní úbytek (červená křivka) a FT-IR spektra plynů uvolňovaných během zahřívání (trojrozměrné zobrazení).
Spektra plynů uvolňovaných při teplotách 301 °C, 311 °C a 343 °C jsou znázorněna na obrázcích 4 a 5. Je jasně vidět, že tato tři spektra se liší pouze intenzitou pásů, resp. koncentrací uvolňovaných produktů: Na začátku degradace dochází k plynulému nárůstu (modrá a červená křivka), než dojde k poklesu (černá křivka). Jedinou výjimkou jsou pásy mezi 2300 a 2400 cm-1, které ukazují na uvolňováníCO2 při 343 °C (viz obrázek 6).
Spektrum produktů uvolněných při 311 °C (červené křivky na obrázcích 4 a 5) je uvedeno na obrázku 7. Pásy nad 3000 cm-1 jsou výsledkem roztažení =C-H. Pás při 1761 cm-1 je typický pro vazby C=O, zatímco pás při 1462 cm-1 ukazuje na přítomnost vazeb -C-H v uvolněných plynech. Pásy kolem 1500 cm-1 označují vypařování aminových a amidových skupin. Ostatní detekované pásy jsou způsobeny funkčními skupinami obsahujícími aromatické skupiny a chlor.
Na obrázcích 8 a 9 jsou například porovnány produkty uvolněné diklofenakem sodným při 311 °C se spektry o-chloranilinu (obrázek 8) a kyseliny 3-methylbenzoové (obrázek 9).
FT-IR spektrum plynů uvolněných při 526 °C je uvedeno na obrázku 10 (tmavě zelená křivka) spolu se spektrem plynů uvolněných při 343 °C (modrá křivka). Křivky vykazují vzájemnou podobnost. Hlavním rozdílem je píkCO2, který se vyskytuje pouze ve spektru při 343 °C. Naproti tomu oxid uhelnatý byl detekován pouze ve spektru při 526 °C (viz také obrázek 11).
Závěr
Navzdory jednoduchosti, s jakou lze měření TGA-FT-IR provádět, poskytuje metoda najednou mnoho informací - například jak degradace probíhá, při jaké teplotě začíná a jaké látky se během procesu uvolňují. Díky tomu je FT-IR výkonnou technologií schopnou charakterizovat stabilitu a složení farmaceutických výrobků.