Inleiding
In de farmacie is er nauwelijks een werkzame stof waarover meer is geschreven dan acetylsalicylzuur (kortweg ASA; in Engelstalige landen wordt zelfs de merknaam Aspirin™ vaak als synoniem gebruikt). Het succesverhaal begon aan het einde van de 19e eeuw toen Dr. Felix Hoffmann de stof voor het eerst zonder onzuiverheden synthetiseerde in de BAYER-laboratoria. Vandaag de dag is het nog steeds een van de populairste farmaceutica die gebruikt wordt in een breed therapeutisch spectrum. Het behoort tot de groep van niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID's) en is geïndiceerd voor de behandeling van pijn, koorts en ontstekingen. Daarnaast wordt het gebruikt om herhaling van een hartaanval of beroerte bij risicopatiënten te voorkomen. In 1977 werd ASA als pijnstiller toegevoegd aan de "lijst van essentiële geneesmiddelen" van de WHO (Wereldgezondheidsorganisatie). [1]
Dit is een van de vier toepassingsadviezen die het thermische gedrag van acetylsalicylzuur in meer detail onderzoeken: Ontleding in verschillende gasatmosferen, ontledingskinetiek en de resulterende gassoorten. [2, 3, 4]
Tabel 1: STA-meetparameters
| Parameter | Acetylsalicylzuur |
| Monstermassa | 4.96 mg |
| Atmosfeer | Helium |
| Kroes | Al2O3, 85 μl, open |
| Temperatuurprogramma | RT tot 50 °C, 10 K/min |
| Debiet | 100 ml/min |
| Monsterhouder | TGA, type S |
Resultaten en discussie
Voor het onderzoek naar de thermische ontleding van acetylsalicylzuur werden thermogravimetrische metingen (TGA) uitgevoerd met de NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® , gekoppeld aan een GC-MS systeem (Agilent 8890 gaschromatograaf en Agilent 5975 MSD). Inerte gassen zoals helium werden gebruikt als spoelgasatmosfeer. Gedetailleerde informatie over de meetomstandigheden is samengevat in tabel 1.
De PyrolysePyrolyse is de thermische ontbinding van organische verbindingen in een inerte atmosfeer.pyrolyse van acetylsalicylzuur vertoont twee massaverliezen (zie figuur 1). Het eerste massaverlies van 66,4% is gerelateerd aan een piek in de massaverliessnelheid (DTG) bij 170°C. De tweede massaverliesstap bedraagt 33,4% met een piek in de DTG-curve bij 327°C.
Om inzicht te krijgen in de pyrolyseproducten werd de TGA-GC-MS koppeling gebruikt om het complexe gasmengsel te scheiden en de verschillende componenten te Identify. De meetparameters voor GC-MS worden beschreven in tabel 2.
Tabel 2: GC-MS meetparameters
| Parameter | Cryo-insluitingsmodus |
| Kolom | Agilent HP-5ms |
| Kolomlengte | 30 m |
| Diameter kolom | 0.25 mm |
| Cryo-val | -50°C, 45 min |
| Kolom temperatuur | 40°C, IsothermTesten bij een gecontroleerde en constante temperatuur worden isotherm genoemd.isotherm, 48 min 40°C tot 300°C, 15 K/min |
| Gasatmosfeer | He |
| Kolomstroom (gesplitst) | 2 ml/min (5:1) |
| Klep | Elke 1 min |
De vrijkomende gassen werden elke minuut op de cryo-val bemonsterd. Na de thermogravimetrische run werd de cryoval verwarmd van -50 °C tot 300 °C met een verwarmingssnelheid van 300 K/min om de gecondenseerde verbindingen te verdampen en ze te laten scheiden over de GC-kolom (die werd verwarmd met 15 K/min). Deze methode verhoogt de concentratie van nevenproducten en maakt een uitstekende scheiding mogelijk. De resulterende totale ionenstroom wordt weergegeven in figuur 2. Vergelijking van de gedetecteerde MS-spectra voor elke piek met de NIST-bibliotheek levert een aantal verbindingen op met een uitstekende hitkwaliteit. Identificatievoorbeelden worden getoond voor de pieken met een retentietijd van 59,31 min en 60,89 min in figuur 3 en 4. Naast azijnzuur, fenol, salicylzuur en acetylsalicylzuur werden ook cyclische oligomeren van 2-hydroxybenzoëzuur zoals vermeld in de literatuur gevonden. Deze analyse laat zien dat ontleding en VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.verdamping gelijktijdig plaatsvinden en verklaart bovendien waarom de twee massaverliesstappen niet gescheiden worden.
Bibliotheek Zoeken
| Bewaartijd [min] | Naam | Hit kwaliteit |
| 49.89 | Azijnzuur | 91 |
| 55.58 | Fenol | 96 |
| 56.63 | Fenylester van azijnzuur | 90 |
| 59.31 | 2-Hydroxybenzoëzuur (= salicylzuur) | 97 |
| 60.89 | Acetylsalicylzuur | 81 |
| 62.94 | Fenylsalicylaat | 95 |
| 63.84 | Xanthonen | 97 |
| 64.79 | 6H,12H-Dibenzo[b,f][1,5]dioxocin-6,12-dione (Dimeer van 2-Hydroxybenzoëzuur) | 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-trione (Trimer van 2-Hydroxybenzoëzuur) | 90 |
Conclusie
De combinatie van thermogravimetrie en GC-MS (gaschromatografie/massaspectrometrie) is een krachtige techniek om diep inzicht te krijgen in thermische ontledingsprocessen en de gassen die daarbij vrijkomen. De thermische ontleding van acetylsalicylzuur in een heliumatmosfeer resulteert in een complex gasmengsel van ten minste negen verschillende verbindingen die vrijkomen. Eerdere studies met TGA-FT-IR (Fourier transform infrarood spectroscopie gekoppeld aan een thermobalans) toonden aan dat bij de eerste massaverliesstap azijnzuur en salicylzuur vrijkomen, terwijl de tweede massaverliesstap het resultaat is van een complexe OntledingsreactieEen ontledingsreactie is een thermisch geïnduceerde reactie van een chemische verbinding waarbij vaste en/of gasvormige producten worden gevormd. ontledingsreactie. De mogelijkheden van GC-MS beginnen waar FT-IR zijn beperkingen bereikt en biedt veel diepere inzichten in mengsels van gelijktijdig vrijgekomen gassen. TGA-GCMS kan ze zowel scheiden als Identify.