| Published: 

TGA-FT-IR a kálium-klavulanát lebomlásának jobb megértéséhez

Bevezetés

A káliumklavulanát a klavulánsav egyik sója. Félszintetikus béta-laktamáz-gátló, ß-laktámgyűrűt tartalmaz, és erősen kötődik a ß-laktamázhoz annak aktív helyén vagy annak közelében. Segít megakadályozni, hogy bizonyos baktériumok rezisztenssé váljanak az amoxicillin antibiotikummal szemben. Ezért a gyógyszert ß-laktamázra érzékeny penicillinekkel együtt alkalmazzák a béta-laktamáztermelő organizmusok által okozott fertőzések kezelésére [1, 3].

A kálium-klavulanát tárolása alacsony hőmérsékleten ajánlott. A kálium-klavulanát bomlási folyamatának ismerete segít a tárolási körülmények optimalizálásában és javítja a hosszú távú stabilitását.

A kálium-klavulanát bomlási viselkedésének vizsgálatát TGA-FT- IR módszerrel végeztük el, és a következőkben ismertetjük.

A kálium-klavulanát szerkezete, a legfontosabb funkciós csoportokkal és molekuláris kapcsolatokkal, ideális a gyógyszerészeti elemzéshez.
1) A kálium-klavulanát szerkezete

Mérési feltételek

A TGA-méréseket a TG 209 F1 Libra® készülékkel végeztük, amelyhez egy Bruker Optics FT-IR spektrométert kapcsoltunk. A méréshez 10,51 mg kálium-klavulanátot helyeztünk egy nyitott alumínium-oxid tégelybe, és dinamikus nitrogén atmoszférában (40 ml/perc) szobahőmérsékletről 600 °C-ra melegítettük 10 K/perc fűtési sebességgel. A hevítés során felszabaduló gázokat a Identify weboldalon keresztül közvetlenül az FT-IR spektrométer gázcellájába vezettük egy fűtött teflon átvezető vezetéken keresztül.

A kálium-klavulanát TGA-görbéje 330,4°C-on hőstabilitás-csökkenést mutat, a DTG pedig jelentős tömegveszteséget jelez.
2) A kálium-klavulanát TGA-görbéje (folytonos vonal) 600°C-ra történő hevítés során és annak első származéka, a DTG (szaggatott-pontos vonal)

Mérési eredmények

A 2. ábra a TGA-görbét mutatja a szobahőmérséklet és 600 °C közötti hőmérséklet-tartományban. Az első 1,5%-os tömegveszteség - amely szobahőmérséklet és 110°C között következik be - a víz felszabadulásából ered (3. ábra, a 47°C-on felszabaduló termékek FT-IR spektruma).

A víz jellegzetes FT-IR spektruma 47°C-on, amely 4000-1000 cm-¹ közötti határozott abszorpciós csúcsokat mutat az elemzéshez.
3) Jellegzetes FT-IR spektrum vízre, 47°C-on detektálva
A kerek és téglalap alakú BiSeTe-minták különböző hőmérsékleteken mért elektromos vezetőképességi adatait bemutató grafikon.
4) A mért FT-IR spektrum 191°C-on (kék görbe) összehasonlítva az EPA-NIST szén-dioxid könyvtár spektrumával (zöld spektrum)

A lebomlás 200°C és 400°C között 40%-os tömegveszteséggel folytatódik. A szén-dioxid mellett a gázfázisban szén-monoxid (2000 cm-1 és 2200 cm-1 közötti hullámszámtartomány) és ammónia (kettős sávú szerkezet kb. 950 cm-1 -nél) 329°C-on (5. ábra). Továbbá a minta 8%-os tömegveszteséget mutat, mire a hőmérséklet eléri a 600°C-ot. A szén-dioxid, szén-monoxid és ammónia felszabadulása mellett a metán és izobután jellegzetes abszorpciós sávjai is kimutathatók ebben a tömegvesztési lépésben (6. és 7. ábra).

A mért FT-IR spektrum 329°C-on, összehasonlítva a CO2 (kék) és az ammónia (zöld) abszorpciós jellemzőit a gázelemzéshez.
5) A mért FT-IR spektrum 329°C-on (felső, kék spektrum) összehasonlítva az EPA-NIST könyvtár spektrumával a szén-monoxid (középső, zöld spektrum) és az ammónia (alsó, sötétkék spektrum) esetében
FT-IR spektrum összehasonlítás a mért metán (kék), az EPA-NIST könyvtár (rózsaszín) és a PNNL könyvtár ammónia (zöld) spektrumának összehasonlítása 425°C-on.
6) A mért FT-IR spektrum 425°C-on (felső, kék spektrum) összehasonlítva a metánra vonatkozó EPA-NIST könyvtár spektrummal (középső, rózsaszín spektrum) és az ammóniára vonatkozó PNNL könyvtár spektrummal (alsó, zöld spektrum)
FT-IR spektrum összehasonlítás 452°C-on: mért spektrum (kék) vs. EPA-NIST könyvtár izobután spektrum (zöld).
7) A mért FT-IR spektrum 452°C-on (fent) összehasonlítva az EPA-NIST könyvtár FT-IR spektrumával az izobutánra (lent)

Következtetés

A kálium-klavulanát 600 °C-ra történő hevítése először a felszíni víz PárologtatásEgy elem vagy vegyület elpárolgása fázisátalakulás a folyékony fázisból gőzzé. A párolgásnak két típusa létezik: a párolgás és a forrás.elpárolgásához vezet. Ezt követően az anyag különböző lépésekben lebomlik, először szén-dioxid, majd szén-monoxid és ammónia szabadul fel. A 400°C és 600°C közötti utolsó tömegvesztési lépésben metán és izobután is felszabadul.

A lebomlás termogravimetriás vizsgálatakor a termovaszna FT-IR spektrométerrel való összekapcsolása alkalmas módszer a felszabaduló gázok részletes vizsgálatára. Egy fűtött adapter és egy átvezető vezeték lehetővé teszi a keletkező gázok közvetlen és gyors átvezetését az FT-IR rendszer gázcellájába. Az ilyen vegyítés mérési időt takarít meg azáltal, hogy egyidejűleg két módszert alkalmaznak ugyanarra a mintára ugyanazon körülmények között. A rögzített tömegveszteségek egyszerűen hozzárendelhetők a felszabaduló gázokhoz a két szoftvercsomag közötti kölcsönhatás révén.

Literature

  1. [1]
  2. [2]
  3. [3]
AI Overview
An error occurred. Please try again.