Inleiding
Clavulaanzuur wordt gebruikt in combinatie met antibiotica uit de penicillinegroep omdat het antibioticaresistentie overwint bij bacteriën die ß-lactamase afscheiden, dat anders de meeste penicillines inactiveert. Het wordt meestal gebruikt in de vorm van kaliumzout, kaliumclavulanaat [1].
Kennis over de afbraak van kaliumclavulanaat is cruciaal voor het verbeteren van de stabiliteit en dus de houdbaarheid, die verwijst naar het tijdsinterval dat een geneesmiddel kan worden opgeslagen zonder ongeschikt te worden voor gebruik, consumptie of verkoop [3].
In het volgende wordt een onderzoek beschreven naar het thermische gedrag van kaliumclavulanaat door middel van DSC en TGA.
Meetomstandigheden
Voor de meting met de NETZSCH DSC 204 F1 Phoenix® werd het monster (2,67 mg) verwarmd in een afgesloten aluminium pan met doorboord deksel met een verwarmingssnelheid van 10 K/min onder een stikstofatmosfeer (40 ml/min) in het temperatuurbereik tussen -80°C en 250°C. De TGA-meting werd onder dezelfde omstandigheden uitgevoerd met de NETZSCH TG 209 F1 Libra® tussen kamertemperatuur en 600 °C. De massa van het monster bedroeg 5,34 mg.
Testresultaten
Figuur 2 toont de DSC meting in het temperatuurbereik tussen kamertemperatuur en 220°C. De eerste DSC-piek bij 77°C is geassocieerd met een massaverlies van 1,8% dat werd waargenomen bij de TGA-meting (figuur 3). De vorm van dit brede effect, het temperatuurbereik en het feit dat het een endotherme reactie is, wijzen op het vrijkomen van oppervlaktewater.
Het begin van de afbraak van kaliumclavulanaat kan met beide methoden worden gedetecteerd: In de DSC-curve begint een scherp ExothermEen monsterovergang of een reactie is exotherm als er warmte wordt opgewekt.exotherm effect bij 187°C (begintemperatuur); bij deze temperatuur registreert de TGA-meting een massaverlies van 11%.
De afbraak gaat verder met een massaverlies van 42% tussen 200°C en 400°C (figuur 3). Tussen 400°C en 600°C wordt nog een massaverlies van 13% bereikt bij een maximale ontledingssnelheid bij 420°C.
Conclusie
De verhitting van kaliumclavulanaat tot 600°C begint met de 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 van geadsorbeerd water. Daarna breekt de stof in drie stappen af met maximale ontledingssnelheden bij 187°C, 313°C en 420°C. DSC en TGA zijn complementaire methoden. Een massaverlies in de TGA-curve in combinatie met een EndothermEen monsterovergang of reactie is endotherm als er warmte nodig is voor de omzetting.endotherm effect in de DSC-curve duidt op het vrijkomen van vluchtige stoffen. Aan de andere kant is de combinatie van een massaverlies met een scherpe, exotherme piek in de DSC-curve eerder te wijten aan afbraak. Deze informatie kan bevestigd worden door metingen met TGA gekoppeld aan een geëvolueerd gasanalysator zoals het FT-IR systeem (zie TGA-FT-IR analyse op kaliumclavulanaat in NETZSCH Application Note 118).