Úvod
Klavulanát draselný je sůl kyseliny klavulanové. Je to polosyntetický inhibitor beta-laktamázy, obsahuje ß-laktamový kruh a silně se váže na ß-laktamázu v jejím aktivním místě nebo v jeho blízkosti. Pomáhá zabránit vzniku rezistence některých bakterií vůči antibiotiku amoxicilinu. Proto se používá ve spojení s peniciliny citlivými na ß-laktamázu k léčbě infekcí způsobených organismy produkujícími ß-laktamázu [1, 3].
Skladování klavulanátu draselného se doporučuje při nízkých teplotách. Znalost průběhu rozkladu klavulananu draselného pomáhá optimalizovat podmínky skladování a zlepšuje jeho dlouhodobou stabilitu.
Zkoumání chování klavulananu draselného při rozkladu bylo provedeno pomocí metody TGA-FT- IR a je popsáno v následujícím textu.
Podmínky měření
Měření TGA bylo provedeno pomocí přístroje TG 209 F1 Libra® spojeného s FT-IR spektrometrem Bruker Optics. Pro toto měření bylo 10,51 mg klavulananu draselného umístěno do otevřeného kelímku z oxidu hlinitého a zahříváno z pokojové teploty na 600 °C při rychlosti zahřívání 10 K/min v dynamické atmosféře dusíku (40 ml/min). Aby bylo možné Identify plyny uvolněné během zahřívání přenést přímo do plynové komory FT-IR spektrometru pomocí vyhřívaného teflonového přenosového potrubí.
Výsledky měření
Na obrázku 2 je znázorněna křivka TGA v teplotním rozsahu od pokojové teploty do 600 °C. První úbytek hmotnosti ve výši 1,5 % - k němuž dochází mezi pokojovou teplotou a 110 °C - je důsledkem uvolňování vody (obrázek 3, FT-IR spektrum produktů uvolněných při 47 °C).
Degradace pokračuje s úbytkem hmotnosti 40 % mezi 200 °C a 400 °C. Kromě oxidu uhličitého se v plynné fázi vyskytuje oxid uhelnatý (rozsah vlnových čísel od 2000 cm-1 do 2200 cm-1) a amoniak (dvoupásmová struktura při přibližně 950 cm-1) při 329 °C (obr. 5). Kromě toho vzorek ztrácí 8 % hmotnosti v době, kdy teplota dosáhne 600 °C. Kromě uvolňování oxidu uhličitého, oxidu uhelnatého a amoniaku lze v tomto kroku ztráty hmotnosti detekovat charakteristické absorpční pásy pro metan a isobutan (obrázky 6 a 7).
Závěr
Zahřátím klavulananu draselného na 600 °C dojde nejprve k odpaření povrchové vody. Poté se látka v různých krocích rozkládá, přičemž se nejprve uvolňuje oxid uhličitý a poté navíc oxid uhelnatý a amoniak. V posledním kroku ztráty hmotnosti mezi 400 °C a 600 °C se uvolňuje také methan a isobutan.
Při studiu rozkladu pomocí termogravimetrie je vhodnou metodou pro podrobné zkoumání uvolňovaných plynů spojení termováhy s FT-IR spektrometrem. Vyhřívaný adaptér a přenosové potrubí umožňují přímý a rychlý přenos uvolňovaných plynů do plynové komory FT-IR systému. Takovéto propojení šetří čas měření tím, že se na stejný vzorek za stejných podmínek současně použijí dvě metody. Zaznamenané hmotnostní ztráty lze jednoduše přiřadit uvolněným plynům pomocí interakce mezi oběma softwarovými balíčky.