| Published: 

Mélyebb betekintés az acetilszalicilsav pirolízisébe termogravimetria és GC-MS segítségével, 1. rész

Bevezetés

Bevezetés A gyógyszerészetben alig van olyan hatóanyag, amelyről többet írtak volna, mint az acetilszalicilsav (vagy röviden ASA; az angol nyelvű országokban még az Aspirin™ márkanevet is gyakran használják szinonimaként). Sikertörténete a19. század végén kezdődött, amikor Dr. Felix Hoffmann a BAYER laboratóriumaiban először szintetizálta az anyagot szennyeződések nélkül. Napjainkban még mindig az egyik legnépszerűbb gyógyszer, amelyet széles terápiás tartományban használnak. A nem-szteroid gyulladáscsökkentők (NSAID) csoportjába tartozik, és fájdalom, láz és gyulladás kezelésére javallott. Ezenkívül nagy kockázatú betegeknél a szívroham vagy a stroke kiújulásának megelőzésére is alkalmazzák. Az ASA 1977-ben fájdalomcsillapítóként felkerült a WHO (Egészségügyi Világszervezet) "alapvető gyógyszerek listájára". [1]

Ez az egyik a négy alkalmazási jegyzet közül, amelyek részletesebben vizsgálják az acetilszalicilsav termikus viselkedését: Bomlás különböző gázlégkörökben, bomlási kinetika és a keletkező gázfajok. [2, 3, 4]

Eredmények és vita

Az acetilszalicilsav termikus Bomlási reakcióA bomlási reakció egy kémiai vegyület szilárd és/vagy gáznemű termékeket képező, hő hatására lejátszódó reakciója. bomlásának vizsgálatához termogravimetriás méréseket (TGA) végeztünk a NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® , amelyhez GC-MS rendszert (Agilent 8890 gázkromatográf és Agilent 5975 MSD) kapcsoltunk. Az öblítőgáz atmoszférájaként inert gázokat, például héliumot használtunk. A mérési körülményekre vonatkozó részletes információkat az 1. táblázat foglalja össze.

Táblázat: STA mérési paraméterek

ParaméterAcetilszalicilsav
A minta tömege4.96 mg
AtmoszféraHélium
TégelyAl2O3, 85 µl, nyitott
Hőmérsékleti programRT-től 50 °C-ig, 10 K/perc
Áramlási sebesség100 ml/perc
MintatartóTGA, S típus

Az acetilszalicilsav pirolízise két tömegvesztési lépést mutat (lásd az 1. ábrát). Az első, 66,4%-os tömegveszteség a tömegvesztési sebesség (DTG) 170°C-on jelentkező csúcsához kapcsolódik. A második tömegvesztési lépés 33,4%-os, a DTG görbén 327°C-nál lévő csúccsal.

A pirolízistermékek megismerése érdekében a TGA-GC-MS összekapcsolást használtuk a gázok összetett keverékének szétválasztására és a különböző komponensek azonosítására. A GC-MS mérési paramétereit a 2. táblázat tartalmazza.

1) Acetilszalicilsav hőmérsékletfüggő tömegvesztesége (TGA) és tömegveszteségének mértéke (DTG) hélium atmoszférában

2. táblázat: GC-MS mérési paraméterek

ParaméterCryo csapdázási mód
OszlopAgilent HP-5ms
Oszlop hossza30 m
Oszlop átmérő0.25 mm
Kryo csapda-50°C, 45 perc
Oszlop átmérő40°C, izoterm, 48 perc 40°C-tól 300°C-ig, 15 K/min
Gáz atmoszféraHe
Oszlopáramlás (osztás)2 ml/perc (5:1)
Szelep1 percenként

A felszabaduló gázokból percenként mintát vettünk a kriocsapdán. A termogravimetriás futtatás után a kriocsapdát -50°C-ról 300°C-ra melegítettük 300 K/perc fűtési sebességgel, hogy a kondenzált vegyületek elpárologjanak, és a GC-oszlopon (amelyet 15 K/perc sebességgel melegítettünk) szétváljanak. Ez a módszer növeli a melléktermékek koncentrációját és kiváló elválasztást tesz lehetővé. Az így kapott teljes ionáram a 2. ábrán látható. Az egyes csúcsok detektált MS-spektrumainak összehasonlítása a NIST könyvtárával számos kiváló találati minőségű vegyületet eredményez. Az azonosítási példákat az 59,31 perc és 60,89 perc retenciós idejű csúcsok esetében a 3. és 4. ábrán mutatjuk be. Az ecetsav, fenol, szalicilsav és acetilszalicilsav mellett az irodalomban megadott 2-hidroxi-benzoesav ciklikus oligomerjeit is megtaláltuk. Ez az elemzés azt mutatja, hogy a Bomlási reakcióA bomlási reakció egy kémiai vegyület szilárd és/vagy gáznemű termékeket képező, hő hatására lejátszódó reakciója. bomlás és a párolgás egyszerre történik, és ez megmagyarázza továbbá, hogy miért nem különül el a két tömegveszteségi lépés.

2) A kriocsapdával összegyűjtött acetilszalicilsav bomlástermékeinek kromatogramja

Könyvtári keresés

Tartózkodási idő [perc]NévTalálat minősége
49.89Ecetsav91
55.58Fenol96
56.63Ecetsav-fenilészter90
59.312-hidroxi-benzoesav (= szalicilsav)97
60.89Acetilszalicilsav81
62.94Fenil-szalicilát95
63.84Xanthon97
64.79

6H,12H-Dibenzo[b,f][1,5]dioxocin-6,12-dione

(2-hidroxi-benzoesav dimerje)

64
71.022,10,18-trioxatetraciklo[18.4.0.0(4,9).0(12,17)] tetrakoza-1(24),4,6,8,12,14,16,20,22-nonaén-3,11, 19-trion (a 2-hidroxibenzoesav trimerje)90
3) A mért spektrum 59,31 percnél (piros, fent) összehasonlítva a 2-hidroxi-benzoesav könyvtári spektrumával (kék, lent)
4) A mért spektrum 60,89 percnél (piros, fent) összehasonlítva az aszpirin könyvtári spektrumával (acetilszalicilsav, kék, lent)

Következtetés

A termogravimetria és a GC-MS (gázkromatográfia/tömegspektrometria) kombinációja hatékony technika a termikus bomlási folyamatok és a keletkező gázok mélyebb megismeréséhez. Az acetilszalicilsav termikus bomlása hélium atmoszférában legalább kilenc különböző vegyületből álló komplex gázkeveréket eredményez. Korábbi TGA-FT-IR (Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópia hőmérleggel összekapcsolva) vizsgálatok kimutatták, hogy az első tömegvesztési lépés során ecetsav és szalicilsav szabadul fel, míg a második tömegvesztési lépés egy összetett dekompozíciós reakció eredménye. A GC-MS képessége ott kezdődik, ahol az FT-IR eléri a korlátait, és sokkal mélyebb betekintést nyújt az egyidejűleg felszabaduló gázok keverékeibe. A TGA-GC-MS képes ezek szétválasztására és azonosítására is.

Literature

  1. [1]
  2. [2]
    AN 209 - Mélyebb betekintés az acetil-szalicilsav PirolízisA pirolízis szerves vegyületek termikus bomlása inert atmoszférában.pirolízisébe kinetikai analízis segítségével, 2. rész
  3. [3]
    AN 210 - Mélyebb betekintés az acetil-szalicilsav PirolízisA pirolízis szerves vegyületek termikus bomlása inert atmoszférában.pirolízisébe termogravimetriás mérések segítségével különböző gázok légkörében, 3. rész
  4. [4]
    AN 211 - Mélyebb betekintés az acetil-szalicilsav PirolízisA pirolízis szerves vegyületek termikus bomlása inert atmoszférában.pirolízisébe termogravimetria és tömegspektrometria segítségével, 4. rész
  5. [5]
    Gregory T. Long, Sergey Vyazovkin, Nicoleigh Gamble, Charles A. Wight, Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol. 91, No. 3, March 2002
  6. [6]
    AN 136 - Az acetil-szalicilsav és az aszpirin termikus viselkedéséről