Introduktion
Introduktion Inden for farmaci er der næppe nogen aktiv ingrediens, der er blevet skrevet mere om end acetylsalicylsyre (eller ASA i forkortet form; i engelsktalende lande bruges selv mærkenavnet Aspirin™ ofte som synonym). Dens succeshistorie begyndte i slutningen af det19. århundrede, da Dr. Felix Hoffmann syntetiserede stoffet i BAYERs laboratorier for første gang uden urenheder. I dag er det stadig et af de mest populære lægemidler, der anvendes over en bred terapeutisk vifte. Det hører til gruppen af ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler (NSAID) og er indiceret til behandling af smerter, feber og betændelse. Desuden bruges det til at forebygge tilbagefald af hjerteanfald eller slagtilfælde hos højrisikopatienter. I 1977 blev ASA tilføjet som et smertestillende middel til WHO's (Verdenssundhedsorganisationen) liste over "essentielle lægemidler". [1]
Dette er en af fire applikationsnoter, der mere detaljeret undersøger acetylsalicylsyrens termiske opførsel: Nedbrydning i forskellige gasatmosfærer, nedbrydningskinetik og de resulterende gasarter. [2, 3, 4]
Resultater og diskussion
Til undersøgelse af den termiske NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning af acetylsalicylsyre blev der udført termogravimetriske målinger (TGA) med NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® , koblet til et GC-MS-system (Agilent 8890 gaskromatograf og Agilent 5975 MSD). Inerte gasser såsom helium blev brugt som rensegasatmosfære. Detaljerede oplysninger om målebetingelserne er opsummeret i tabel 1.
Tabel 1: STA-måleparametre
| Parametre | Acetylsalicylsyre |
|---|---|
| Masse af prøve | 4.96 mg |
| Atmosfære | Helium |
| Digel | Al2O3, 85 µl, åben |
| Temperaturprogram | RT til 50 °C, 10 K/min |
| Flowhastighed | 100 ml/min |
| Prøveholder | TGA, type S |
Pyrolysen af acetylsalicylsyre udviser to massetabstrin (se figur 1). Det første massetab på 66,4 % er relateret til en top i massetabsraten (DTG) ved 170 °C. Det andet massetabstrin udgør 33,4 % med en top i DTG-kurven ved 327 °C.
For at give indsigt i pyrolyseprodukterne blev TGA-GC-MS-koblingen brugt til at adskille den komplekse blanding af gasser og til at identificere de forskellige komponenter. Måleparametrene for GC-MS er beskrevet i tabel 2.
Tabel 2: GC-MS-måleparametre
| Parametre | Kryo-fangsttilstand |
|---|---|
| Kolonne | Agilent HP-5ms |
| Længde af søjle | 30 m |
| Kolonnens diameter | 0.25 mm |
| Kryofælde | -50°C, 45 min |
| Kolonnediameter | 40 °C, isoterm, 48 min 40 °C til 300 °C, 15 K/min |
| Gasatmosfære | He |
| Kolonneflow (split) | 2 ml/min (5:1) |
| Ventil | Hvert 1. minut |
De frigjorte gasser blev prøvetaget hvert minut i kryofælden. Efter den termogravimetriske kørsel blev kryofælden opvarmet fra -50 °C til 300 °C med en opvarmningshastighed på 300 K/min for at fordampe de kondenserede forbindelser og lade dem blive adskilt over GC-kolonnen (som blev opvarmet med 15 K/min). Denne metode øger koncentrationen af sideprodukter og muliggør en fremragende adskillelse. Den resulterende samlede ionstrøm vises i figur 2. Sammenligning af de detekterede MS-spektre for hver top med NIST-biblioteket giver et antal forbindelser med fremragende hitkvalitet. Eksempler på identifikation er vist for toppene med en retentionstid på 59,31 min og 60,89 min i figur 3 og 4. Ud over eddikesyre, phenol, salicylsyre og acetylsalicylsyre blev der også fundet cykliske oligomerer af 2-hydroxybenzoesyre som angivet i litteraturen. Denne analyse afslører, at NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning og FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning finder sted samtidig, og forklarer desuden, hvorfor de to massetabstrin ikke er adskilt.
Bibliotekssøgning
| Opbevaringstid [min] | Navn | Hit-kvalitet |
| 49.89 | Eddikesyre | 91 |
| 55.58 | Fenol | 96 |
| 56.63 | Eddikesyre-phenylester | 90 |
| 59.31 | 2-Hydroxybenzoesyre (= salicylsyre) | 97 |
| 60.89 | Acetylsalicylsyre | 81 |
| 62.94 | Phenylsalicylat | 95 |
| 63.84 | Xanthon | 97 |
| 64.79 | 6H,12H-Dibenzo[b,f][1,5]dioxocin-6,12-dione (Dimer af 2-hydroxybenzoesyre) | 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-nonaen-3,11, 19-trion (Trimer af 2-Hydroxybenzoesyre) | 90 |
Konklusion
Kombinationen af termogravimetri og GC-MS (gaskromatografi/massespektrometri) er en kraftfuld teknik til at få dyb indsigt i termiske nedbrydningsprocesser og de resulterende gasser, der frigives. Den termiske NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning af acetylsalicylsyre i en heliumatmosfære resulterer i en kompleks gasblanding af mindst ni forskellige forbindelser, der frigives. Tidligere undersøgelser med TGA-FT-IR (Fourier transform infrarød spektroskopi koblet til en termobalance) viste, at det første massetabstrin frigiver eddikesyre og salicylsyre, mens det andet massetabstrin er resultatet af en kompleks dekomponeringsreaktion. GC-MS's kapacitet starter, hvor FT-IR når sine begrænsninger, og giver meget dybere indsigt i blandinger af samtidigt frigivne gasser. TGA-GC-MS er i stand til både at adskille og identificere dem.