Wprowadzenie
Kwas klawulanowy jest stosowany w połączeniu z antybiotykami z grupy penicylin, ponieważ przezwycięża oporność na antybiotyki u bakterii wydzielających ß-laktamazę, która w przeciwnym razie inaktywuje większość penicylin. Jest on powszechnie stosowany w postaci soli potasowej, klawulanianu potasu [1].
Wiedza na temat degradacji klawulanianu potasu ma kluczowe znaczenie dla poprawy jego stabilności, a tym samym okresu trwałości, który odnosi się do przedziału czasu, w którym produkt leczniczy może być przechowywany bez utraty przydatności do użycia, spożycia lub sprzedaży [3].
Poniżej opisano badanie zachowania termicznego klawulanianu potasu za pomocą DSC i TGA.
![](https://analyzing-testing.netzsch.com/_Resources/Persistent/9/9/3/4/993491a0e6a97b0a001e37ce997e8d1bc2c833d5/NETZSCH_AN_119_Abb_1-360x247.webp)
Warunki pomiaru
W przypadku pomiaru za pomocą NETZSCH DSC 204 F1 Phoenix® , próbkę (2,67 mg) ogrzewano w szczelnej aluminiowej szalce z przebitą pokrywą z szybkością ogrzewania 10 K/min w atmosferze azotu (40 ml/min) w zakresie temperatur od -80°C do 250°C. Pomiar TGA przeprowadzono w tych samych warunkach przy użyciu urządzenia NETZSCH TG 209 F1 Libra® w zakresie temperatur od pokojowej do 600°C. Masa próbki wyniosła 5,34 mg.
Wyniki testów
Rysunek 2 przedstawia pomiar DSC w zakresie temperatur od temperatury pokojowej do 220°C. Pierwszy pik DSC w temperaturze 77°C jest związany z ubytkiem masy wynoszącym 1,8% zaobserwowanym w pomiarze TGA (rysunek 3). Kształt tego szerokiego efektu, jego zakres temperatur oraz fakt, że jest to reakcja endotermiczna, wskazują na uwalnianie wody powierzchniowej.
![](https://analyzing-testing.netzsch.com/_Resources/Persistent/8/f/c/1/8fc1f2848e8630c4723a38fb1f964d0e1c7c4f04/NETZSCH_AN_119_Abb_2-600x300.webp)
![](https://analyzing-testing.netzsch.com/_Resources/Persistent/d/2/6/4/d2649c4fc57267245adc607658cc2a77c535f36b/NETZSCH_AN_119_Abb_3-600x303.webp)
Początek degradacji klawulanianu potasu można wykryć za pomocą obu metod: Na krzywej DSC ostry efekt EgzotermicznyPrzejście próbki lub reakcja jest egzotermiczna, jeśli generowane jest ciepło.egzotermiczny rozpoczyna się w 187°C (temperatura początkowa); w tej temperaturze pomiar TGA rejestruje ubytek masy wynoszący 11%.
Degradacja jest kontynuowana z ubytkiem masy 42% między 200°C a 400°C (rysunek 3). Pomiędzy 400°C a 600°C następuje kolejny ubytek masy wynoszący 13% przy maksymalnej szybkości rozkładu w 420°C.
Wnioski
Ogrzewanie klawulanianu potasu do temperatury 600°C rozpoczyna się od odparowania zaadsorbowanej wody. Następnie substancja ulega degradacji w trzech etapach przy maksymalnych szybkościach rozkładu w 187°C, 313°C i 420°C. DSC i TGA są metodami komplementarnymi. Utrata masy na krzywej TGA powiązana z efektem endotermicznym na krzywej DSC wskazuje na uwalnianie substancji lotnych. Z drugiej strony, połączenie ubytku masy z ostrym, egzotermicznym pikiem na krzywej DSC jest raczej spowodowane degradacją. Informacje te można potwierdzić za pomocą pomiarów TGA sprzężonych z analizatorem gazów ulatniających się, takim jak system FT-IR (patrz analiza TGA-FT-IR dla klawulanianu potasu w NETZSCH Application Note 118).