소개
약학에서 아세틸살리실산(또는 줄여서 ASA, 영어권 국가에서는 아스피린™이라는 브랜드명이 동의어로 사용되기도 함)보다 더 많이 쓰인 활성 성분은 거의 없습니다. 아스피린의 성공 스토리는 19세기 말 펠릭스 호프만 박사가 바이엘 연구소에서 처음으로 불순물 없이 이 물질을 합성하면서 시작되었습니다. 오늘날에도 여전히 광범위한 치료 범위에서 가장 많이 사용되는 의약품 중 하나입니다. 비스테로이드성 항염증제(NSAID) 그룹에 속하며 통증, 발열 및 염증 치료에 사용됩니다. 또한 고위험 환자의 심장 마비 또는 뇌졸중 재발을 예방하는 데 사용됩니다. 1977년 ASA는 WHO(세계보건기구)의 '필수의약품 목록'에 진통제로 추가되었습니다. [1]
이 글은 아세틸살리실산의 열 거동을 자세히 살펴보는 네 가지 애플리케이션 노트 중 하나입니다: 다양한 가스 분위기에서의 분해, 분해 동역학 및 생성되는 가스 종류. [2, 3, 4]
표 1: STA 측정 파라미터
| 파라미터 | 아세틸살리실산 |
| 시료 질량 | 4.96 mg |
| 분위기 | 헬륨 |
| Crucible | Al2O3, 85μl, 개방 |
| 온도 프로그램 | RT ~ 50 °C, 10 K/min |
| 유량 | 100 ml/min |
| 시료 홀더 | TGA, 유형 S |
결과 및 토론
아세틸살리실산의 열분해를 조사하기 위해 열중량 측정(TGA)은 NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® , GC-MS 시스템(Agilent 8890 가스 크로마토그래프 및 Agilent 5975 MSD)과 결합하여 수행했습니다. 퍼지 가스 분위기로 헬륨과 같은 불활성 가스를 사용했습니다. 측정 조건에 대한 자세한 정보는 표 1에 요약되어 있습니다.
아세틸살리실산의 열분해는 두 가지 질량 손실 단계를 나타냅니다(그림 1 참조). 66.4%의 첫 번째 질량 손실은 170°C에서 질량 손실률(DTG)의 피크와 관련이 있습니다. 두 번째 질량 손실 단계는 327°C에서 DTG 곡선의 피크와 함께 33.4%에 달합니다.
열분해 생성물에 대한 통찰력을 제공하기 위해 복잡한 가스 혼합물을 분리하고 다양한 성분을 식별하기 위해 TGA-GC-MS 커플 링을 사용했습니다. GC-MS의 측정 파라미터는 표 2에 설명되어 있습니다.
표 2: GC-MS 측정 파라미터
| 파라미터 | 크라이오 트래핑 모드 |
| 컬럼 | Agilent HP-5ms |
| 컬럼 길이 | 30 m |
| 컬럼 직경 | 0.25 mm |
| 크라이오 트랩 | -50°C, 45분 |
| 컬럼 온도 | 40°C, 등온선, 48분 40°C ~ 300°C, 15K/min |
| 가스 분위기 | He |
| 컬럼 흐름(분할) | 2 ml/min(5:1) |
| 밸브 | 1분마다 |
방출된 가스는 크라이오 트랩에서 매분마다 샘플링되었습니다. 열무게 측정 실행 후, 크라이오 트랩을 -50°C에서 300°C로 300K/min의 가열 속도로 가열하여 응축된 화합물을 기화시키고 GC 컬럼(15K/min으로 가열)을 통해 분리했습니다. 이 방법은 부산물의 농도를 높이고 우수한 분리를 가능하게 합니다. 결과 총 이온 전류는 그림 2에 표시되어 있습니다. 각 피크에 대해 검출된 MS 스펙트럼을 NIST 라이브러리와 비교하면 히트 품질이 우수한 여러 화합물을 얻을 수 있습니다. 그림 3과 4에는 유지 시간이 59.31분과 60.89분인 피크에 대한 식별 예가 나와 있습니다. 아세트산, 페놀, 살리실산, 아세틸살리실산 외에도 문헌에 명시된 2-하이드록시 벤조산의 고리형 올리고머도 발견되었습니다. 이 분석을 통해 분해와 증발이 동시에 일어난다는 것을 알 수 있으며, 나아가 두 가지 질량 손실 단계가 분리되지 않는 이유를 설명할 수 있습니다.
라이브러리 검색
| 보존 시간 [분] | 이름 | 히트 품질 |
| 49.89 | 아세트산 | 91 |
| 55.58 | 페놀 | 96 |
| 56.63 | 아세트산 페닐 에스테르 | 90 |
| 59.31 | 2-하이드록시벤조산(=살리실산) | 97 |
| 60.89 | 아세틸살리실산 | 81 |
| 62.94 | 페닐 살리실레이트 | 95 |
| 63.84 | 잔톤 | 97 |
| 64.79 | 6H,12H-Dibenzo[b,f][1,5]dioxocin-6,12-dione (2-하이드록시벤조산의 이합체) | 64 |
| 71.02 | 2,10,18-Trioxatetracyclo[18.4.0.0(4,9).0(12,17)] tetracosa-1(24),4,6,8,12,14,16,20,22-nonaene-3,11, 19-트리온(2-하이드록시벤조산의 삼량체) | 90 |
결론
열 중량 분석과 GC-MS(기체 크로마토그래피/질량 분석)의 조합은 열 분해 과정과 그 결과 방출되는 가스에 대한 심층적인 통찰력을 얻을 수 있는 강력한 기술입니다. 헬륨 분위기에서 아세틸살리실산이 열분해되면 최소 9가지 이상의 화합물로 구성된 복잡한 가스 혼합물이 방출됩니다. TGA-FT-IR(열평형에 결합된 푸리에 변환 적외선 분광법)의 이전 연구에 따르면 첫 번째 질량 손실 단계에서는 아세트산과 살리실산이 방출되는 반면 두 번째 질량 손실 단계는 복잡한 분해 반응의 결과입니다. GC-MS의 기능은 FT-IR이 한계에 도달하는 지점에서 시작되며 동시에 방출되는 가스의 혼합물에 대한 훨씬 더 깊은 통찰력을 제공합니다. TGA-GCMS는 이를 분리하고 식별할 수 있습니다.