Introduktion
Diclofenac er et antiinflammatorisk lægemiddel med smertestillende og febernedsættende egenskaber. Indtagelse kan føre til mave-tarmproblemer samt hovedpine eller forhøjet blodtryk. Kraftige bivirkninger kan forekomme, hvis dette lægemiddel tages over længere tid. I medicin er diclofenac tilgængelig i form af f.eks. natrium- eller kaliumsalt. [2] Nedbrydningen af diclofenacnatrium blev undersøgt ved hjælp af TGA kombineret med FT-IR og vil blive diskuteret i det følgende.
Testresultater
11.12 mg diclofenacnatrium blev forberedt i en aluminiumoxiddigel og anbragt i TG 209 F1 Libra® . Prøven blev opvarmet til 600 °C med en kontrolleret hastighed på 10 K/min under en dynamisk nitrogenatmosfære (40 ml/min). De gasser, der blev udviklet under opvarmningen, blev indsprøjtet direkte i FT-IR-spektrometeret via PERSEUS® -koblingen.
TGA-kurven for diclofenacnatrium under opvarmning til 600 °C er vist i figur 2. Nedbrydningen af prøven begynder ved 281 °C (ekstrapoleret begyndelse af TGA-kurven) og fører til et indledende massetab på 48 % mellem stuetemperatur og 425 °C. Det kan konkluderes ud fra minima i DTG-kurven, at processen kører i forskellige successive trin (301 °C, 311 °C og 342 °C). Nedbrydningen fortsætter indtil slutningen af målingen med endnu et massetab på 6 % mellem 425 °C og 600 °C.
For bedre at kunne forstå nedbrydningsmekanismen blev de gasser, der blev frigivet under opvarmningen, analyseret ved hjælp af FT-IR. 3D-plottet i figur 3 viser massetabet (rød kurve) samt FT-IR-spektrene for de gasser, der frigives under opvarmningen (3-dimensionel præsentation).
Spektrene for de gasser, der frigives ved 301 °C, 311 °C og 343 °C, er afbildet i figur 4 og 5. Det ses tydeligt, at disse tre spektre kun adskiller sig i båndets intensitet, eller rettere i koncentrationen af de frigivne produkter: Der er en kontinuerlig stigning i begyndelsen af nedbrydningen (blå og røde kurver), før der sker et fald (sort kurve). Den eneste undtagelse er båndene mellem 2300 og 2400 cm-1, som indikerer frigivelse afCO2 ved 343 °C (se figur 6).
Spektret af de produkter, der blev frigivet ved 311 °C (røde kurver i figur 4 og 5), er vist i figur 7. Båndene over 3000 cm-1 skyldes =C-H-strækningsvibrationer. Båndet ved 1761 cm-1 er typisk for C=O-bindinger, mens båndet ved 1462 cm-1 indikerer tilstedeværelsen af -C-H-bindinger i de frigivne gasser. Båndene omkring 1500 cm-1 angiver FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning af amin- og amidgrupper. De andre påviste bånd skyldes funktionelle grupper, der indeholder aromatiske grupper og klor.
Som et eksempel sammenligner figur 8 og 9 de produkter, der frigives af diclofenacnatrium ved 311 °C, med spektrene for o-chloranilin (figur 8) og 3-methylbenzoesyre (figur 9).
FT-IR-spektret for de gasser, der blev frigivet ved 526 °C, er vist i figur 10 (mørkegrøn kurve) sammen med spektret for de gasser, der blev frigivet ved 343 °C (blå kurve). Kurverne udviser ligheder med hinanden. Den største forskel erCO2-toppen, der kun forekommer i spektret ved 343 °C. I modsætning hertil blev kulilte kun påvist i spektret ved 526 °C (se også figur 11).
Konklusion
På trods af at TGA-FT-IR-målinger er nemme at håndtere, giver metoden mange oplysninger på én gang - f.eks. hvordan nedbrydningen forløber, ved hvilken temperatur den begynder, og hvilke slags stoffer der frigives under processen. Det gør FT-IR til en stærk teknologi, der kan karakterisere stabiliteten og sammensætningen af farmaceutiske produkter.