Bevezetés
A gyógyszerészetben alig van olyan hatóanyag, amelyről többet írtak volna, mint az acetilszalicilsav (vagy röviden ASA; az angol és német nyelvű országokban gyakran még az Aspirin™ márkanevet is használják szinonimaként). Sikertörténete a 19. 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 területen alkalmaznak. 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 utolsó a négy alkalmazási jegyzet közül, amelyek részletesebben vizsgálják az acetilszalicilsav termikus viselkedését; az első három a különböző gázlégkörökben történő bomlással, a bomlási kinetikával és a keletkező gázfajokkal foglalkozott [2, 3, 4].
Kísérleti
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 TG 209 Libra® készülékkel hélium atmoszférában. A támogató értelmezéshez a termoanalizátort ezenfelül egy 403 Aëolos® kvadrupolos tömegspektrométerrel is összekapcsolták. A pontos mérési feltételeket az 1. táblázat részletezi.
1. táblázat: Mérési paraméterek
| Paraméter | Acetilszalicilsav |
|---|---|
| Analizátor | TG 209 Libra® és QMS 403 Aëolos® |
| Mintatartó | TGA, S típus |
| Tégely | Al2O3, 85 μl, nyitott |
| A minta tömege | 8.35 mg |
| Hőmérsékleti program | RT-től 500°C-ig, fűtési sebesség: 10 K/perc |
| Atmoszféra | Hélium* (100 ml/perc) |
*Ebben a munkában a hélium atmoszféra összhangban volt a korábbi 208., 209. és 210. alkalmazási jegyzetekben (1-3. rész) szereplő mérésekkel.
Mérési eredmények és megbeszélés
Az acetilszalicilsav pirolízise két tömegvesztési lépést mutat (1. ábra). Az első, 66,4%-os tömegvesztési lépés a tömegvesztési sebesség (DTG) 170°C-on mért csúcsához kapcsolódik. A második tömegvesztési lépés 33,4%-os, a DTG-görbe 327°C-nál lévő csúcsával.
Az acetilszalicilsav PirolízisA pirolízis szerves vegyületek termikus bomlása inert atmoszférában.pirolízisének mélyebb megismeréséhez használt tömegspektrométer-csatolás a két tömegveszteségi lépésben történő kiáramlás összetett profilját mutatja (2. ábra). A közelebbi vizsgálat érdekében az egyes lépések tömegspektrumát kivontuk, és adatbázis-összehasonlításnak vetettük alá a "NIST MS Library"-vel.
Az első tömegvesztési lépés adatbázis-elemzése elsősorban az acetilsav és a szalicilsav átfedő felszabadulását mutatja, ami az acetilszalicilsav acetilfunkciójának lebontására utal (3. ábra). A két fő kiáramló termék mellett magasabb tömegszámú (> 138 u) termékek is képviseltetik magukat a spektrumban, amelyek a szalicilsav dimerjének tulajdoníthatók. Emellett nem zárható ki az első tömegvesztési lépés során a bomlatlan acetilszalicilsav részleges elpárolgása sem, mivel az acetilszalicilsav spektrumának minden fő tömegszámát (43, 60, 92, 120, 138 u) átfedik a korábban említett bomlástermékek.
A második tömegvesztési lépést elsősorban a szalicilsav dimerjének felszabadulása uralja. Különösen az alacsonyabb tömegtartományban (< 60u) azonban eltérések figyelhetők meg az adatbázis spektrumától, ami további gázfajok felszabadulására utal (4. ábra).
Az észlelt kiáramló termékeknek köszönhetően hőmérsékletfüggő képet lehet alkotni a kiáramlási viselkedésről. Ehhez az egyes kiáramlási termékek fajlagos tömegszámait választottuk ki és ábrázoltuk a tömegvesztési görbével összehasonlítva (5. ábra). A megfelelő ábrázolás az acetilszalicilsav termikus lebomlásának és az első tömegveszteségi lépésben bomlástermékként képződött szalicilsav PárologtatásEgy elem vagy vegyület elpárolgása fázisátalakulás a folyékony fázisból gőzzé. A párolgásnak két típusa létezik: a párolgás és a forrás.elpárolgásának átfedését szemlélteti. Az is nyilvánvalóvá válik, hogy a szalicilsav oligomerjeinek képződése és elpárolgása már ugyanabban a hőmérsékleti tartományban kezdődik, és a következő hőmérsékleti lefolyásban ez a domináns lebomlási folyamat.
Összefoglaló
A termogravimetria és a tömegspektrometria kombinációja hatékony eszköz a termikus bomlási folyamatok és a felszabaduló gázok mélyebb megismeréséhez. A tömegspektrométerrel való összekapcsolás lehetővé teszi a hőmérsékletfüggő kiáramló termékek áttekintését, amely hasonlóan magas színvonalú, mint a termogravimetria és az infravörös spektroszkópia kombinációjának módszere. A tömegspektrumok specifikusabb jellege miatt azonban a tömegspektrométerrel való összekapcsolás pontosabb következtetések levonását teszi lehetővé a felszabaduló gázfajták tekintetében.
Összefoglalva, az acetilszalicilsav termikus bomlása hélium atmoszférában kétlépcsős folyamat során történik, amely az acetilfunkció leválasztásából és az ehhez kapcsolódó ecetsav felszabadulásából, valamint az oligomer formában (pl. dimer) lévő szalicilsav PárologtatásEgy elem vagy vegyület elpárolgása fázisátalakulás a folyékony fázisból gőzzé. A párolgásnak két típusa létezik: a párolgás és a forrás.elpárolgásából áll. Az egyes tömegvesztési lépések gázanalitikai vizsgálata a két folyamat részleges átfedését mutatta ki az első tömegvesztési lépésben az ecetsav és a szalicilsav egyidejű felszabadulása miatt.
A kapott MS-spektrumok részletes elemzése arra utal, hogy a TGA tömegspektrométerrel való közvetlen összekapcsolása révén nem minden kiáramló termékhez lehet hozzáférni. Így különösen a második veszteséglépésben a megfigyelt tömegszámoknak csak egy részét lehetett egyértelműen hozzárendelni. A gázkromatográfia és a tömegspektrometria (GC-MS) kombinációja azonban, ahogyan azt már ezen alkalmazási jegyzet-sorozat 3. részében bemutattuk, egy még speciálisabb, kifejezetten ilyen jellegű feladatokra kifejlesztett csatolási módszertannal rendelkezik [4].