Introduction
L'acide clavulanique est utilisé en association avec les antibiotiques du groupe des pénicillines car il permet de vaincre la résistance aux antibiotiques des bactéries qui sécrètent la ß-lactamase, laquelle inactive la plupart des pénicillines. Il est généralement utilisé sous forme de sel de potassium, le clavulanate de potassium [1].
Il est essentiel de connaître la dégradation du clavulanate de potassium pour améliorer sa stabilité et donc sa durée de conservation, qui correspond à l'intervalle de temps pendant lequel un produit pharmaceutique peut être stocké sans devenir impropre à l'utilisation, à la consommation ou à la vente [3].
Les paragraphes suivants décrivent une étude du comportement thermique du clavulanate de potassium au moyen de la DSC et de la TGA.
Conditions de mesure
Pour la mesure avec le NETZSCH DSC 204 F1 Phoenix® , l'échantillon (2,67 mg) a été chauffé dans une casserole en aluminium scellée avec un couvercle percé à une vitesse de chauffage de 10 K/min sous une atmosphère d'azote (40 ml/min) dans la plage de température comprise entre -80°C et 250°C. La mesure TGA a été effectuée dans les mêmes conditions à l'aide de l'appareil NETZSCH TG 209 F1 Libra® entre la température ambiante et 600°C. La masse de l'échantillon était de 5,34 mg.
Résultats des tests
La figure 2 illustre la mesure DSC dans la plage de température comprise entre la température ambiante et 220°C. Le premier pic DSC à 77°C est associé à une perte de masse de 1,8% observée dans la mesure TGA (figure 3). La forme de cet effet large, sa plage de température et le fait qu'il s'agisse d'une réaction EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique indiquent la libération de l'eau de surface.
Le début de la dégradation du clavulanate de potassium peut être détecté avec les deux méthodes : Dans la courbe DSC, un effet ExothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est exothermique si elle produit de la chaleur.exothermique brutal commence à 187°C (température de départ) ; à cette température, la mesure TGA enregistre une perte de masse de 11%.
La dégradation se poursuit avec une perte de masse de 42% entre 200°C et 400°C (figure 3). Entre 400°C et 600°C, une nouvelle perte de masse de 13% est atteinte pour un taux de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition maximal à 420°C.
Conclusion
Le chauffage du clavulanate de potassium à 600°C commence par l'évaporation de l'eau adsorbée. Ensuite, la substance se dégrade en trois étapes avec des taux de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition maximaux à 187°C, 313°C et 420°C. La DSC et la TGA sont des méthodes complémentaires. Une perte de masse dans la courbe TGA associée à un effet EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique dans la courbe DSC indique un dégagement de substances volatiles. Par contre, la combinaison d'une perte de masse avec un pic ExothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est exothermique si elle produit de la chaleur.exothermique net dans la courbe DSC est plutôt due à une dégradation. Cette information peut être confirmée par des mesures utilisant la TGA couplée à un analyseur de gaz évolué tel que le système FT-IR (voir l'analyse TGA-FT-IR sur le clavulanate de potassium dans NETZSCH Application Note 118).