Johdanto
Kaliumklavulanaatti on klavulaanihapon suola. Se on puolisynteettinen beetalaktamaasi-inhibiittori, sisältää ß-laktaamirenkaan ja sitoutuu voimakkaasti ß-laktamaasiin sen aktiivisessa kohdassa tai sen lähellä. Se auttaa estämään tiettyjen bakteerien resistenssin kehittymistä amoksisilliini-antibiootille. Siksi lääkettä käytetään yhdessä ß-laktamaasille herkkien penisilliinien kanssa beetalaktaasia tuottavien organismien aiheuttamien infektioiden hoitoon [1, 3].
Kaliumklavulanaatin varastointia suositellaan alhaisissa lämpötiloissa. Tieto kaliumklavulanaatin hajoamisprosessista auttaa optimoimaan varastointiolosuhteet ja parantaa sen pitkäaikaista säilyvyyttä.
Kaliumklavulanaatin hajoamiskäyttäytymistä tutkittiin TGA-FT- IR-menetelmällä, ja sitä kuvataan seuraavassa.
Mittausolosuhteet
TGA-mittaukset tehtiin TG 209 -laitteella F1 Libra® , joka oli yhdistetty Bruker Opticsin FT-IR-spektrometriin. Mittausta varten 10,51 mg kaliumklavulanaattia sijoitettiin avoimeen alumiinioksidia sisältävään upokkaaseen ja kuumennettiin huoneenlämmöstä 600 °C:seen lämmitysnopeudella 10 K/min dynaamisessa typpi-ilmakehässä (40 ml/min). Kuumennusprosessin aikana vapautuvat kaasut siirrettiin suoraan FT-IR-spektrometrin kaasukennoon lämmitetyn teflonsiirtolinjan kautta, jotta ne olisivat Identify.
Mittaustulokset
Kuvassa 2 esitetään TGA-käyrä huoneenlämpötilan ja 600 °C:n välisellä lämpötila-alueella. Ensimmäinen 1,5 prosentin massahäviö, joka tapahtuu huoneenlämpötilan ja 110 °C:n välillä, johtuu veden vapautumisesta (kuva 3, 47 °C:ssa vapautuneiden tuotteiden FT-IR-spektri).
Hajoaminen jatkuu, ja massahäviö on 40 % 200 °C:n ja 400 °C:n välillä. Hiilidioksidin lisäksi kaasufaasissa on hiilimonoksidia (aaltolukualue 2000 cm-1 - 2200 cm-1) ja ammoniakkia (kaksoiskaistarakenne noin 950 cm-1:ssä) 329 °C:ssa (kuva 5). Lisäksi näyte menettää 8 prosenttia massastaan, kun lämpötila saavuttaa 600 °C:n lämpötilan. Hiilidioksidin, hiilimonoksidin ja ammoniakin vapautumisen lisäksi tässä massanmenetysvaiheessa voidaan havaita metaanille ja isobutaanille ominaisia absorptiokaistoja (kuvat 6 ja 7).
Päätelmä
Kaliumklavulanaatin kuumentaminen 600 °C:seen johtaa ensin pintaveden haihtumiseen. Tämän jälkeen aine hajoaa eri vaiheissa, jolloin vapautuu ensin hiilidioksidia ja sen jälkeen lisäksi hiilimonoksidia ja ammoniakkia. Viimeisessä massahäviövaiheessa 400 °C:n ja 600 °C:n välillä vapautuu myös metaania ja isobutaania.
Kun hajoamista tutkitaan termogravimetrian avulla, lämpövaaka ja FT-IR-spektrometri yhdistetään sopivaksi menetelmäksi, jolla voidaan tutkia vapautuvia kaasuja yksityiskohtaisesti. Lämmitetty sovitin ja siirtolinja mahdollistavat kehittyneiden kaasujen suoran ja nopean siirtämisen FT-IR-järjestelmän kaasukennoon. Tällainen yhdistäminen säästää mittausaikaa, kun kahta menetelmää sovelletaan samanaikaisesti samaan näytteeseen samoissa olosuhteissa. Tallennetut massahäviöt voidaan yksinkertaisesti määrittää vapautuneille kaasuille kahden ohjelmistopaketin vuorovaikutuksen avulla.