소개
클라불란산은 대부분의 페니실린을 불활성화시키는 ß-락타마제를 분비하는 박테리아의 항생제 내성을 극복하기 때문에 페니실린 계열 항생제와 함께 사용됩니다. 일반적으로 칼륨 염, 칼륨 클라불라네이트의 형태로 사용됩니다[1].
클라불란산칼륨의 분해에 대한 지식은 안정성을 개선하고, 따라서 의약품이 사용, 소비 또는 판매에 부적합하지 않고 보관할 수 있는 시간 간격을 의미하는 유통 기한을 개선하는 데 매우 중요합니다[3].
아래에서는 클라불란산칼륨의 열 거동에 대한 DSC와 TGA를 통한 조사를 설명합니다.
측정 조건
NETZSCH DSC 204 F1 Phoenix® , 시료(2.67 mg)를 -80°C~250°C 온도 범위에서 질소 분위기(40 ml/min)에서 10 K/min의 가열 속도로 뚜껑이 뚫린 밀폐된 알루미늄 팬에서 가열했습니다. TGA 측정은 실온과 600°C 사이에서 NETZSCH TG 209 F1 Libra® 를 사용하여 동일한 조건에서 수행했습니다. 샘플 질량은 5.34mg이었습니다.
테스트 결과
그림 2는 실온과 220°C 사이의 온도 범위에서 DSC 측정값을 보여줍니다. 77°C에서 첫 번째 DSC 피크는 TGA 측정에서 관찰된 1.8%의 질량 손실과 관련이 있습니다(그림 3). 이 광범위한 효과의 모양, 온도 범위, 흡열 반응이라는 사실은 표면 수분의 방출을 나타냅니다.
클라불란산 칼륨의 분해 시작은 두 가지 방법으로 모두 감지할 수 있습니다: DSC 곡선에서는 187°C(시작 온도)에서 급격한 발열 효과가 시작되며, 이 온도에서 TGA 측정은 11%의 질량 손실을 기록합니다.
200°C에서 400°C 사이에서는 42%의 질량 손실로 성능 저하가 계속됩니다(그림 3). 400°C에서 600°C 사이에서는 420°C에서 최대 분해 속도에서 13%의 또 다른 질량 손실에 도달합니다.
결론
클라불란산칼륨을 600°C까지 가열하는 과정은 흡착된 수분이 증발하는 것으로 시작됩니다. 그 후 이 물질은 187°C, 313°C, 420°C에서 최대 분해 속도로 3단계에 걸쳐 분해됩니다. DSC와 TGA는 상호 보완적인 분석법입니다. DSC 곡선의 흡열 효과와 관련된 TGA 곡선의 질량 손실은 휘발성 물질의 방출을 나타냅니다. 반면, 질량 손실과 DSC 곡선의 급격한 발열 피크의 조합은 오히려 성능 저하로 인한 것입니다. 이 정보는 FT-IR 시스템과 같은 진화 가스 분석기와 결합된 TGA를 사용한 측정으로 확인할 수 있습니다( NETZSCH 애플리케이션 노트 118의 칼륨 클라불라네이트에 대한 TGA-FT-IR 분석 참조).