Introdução
O teor de solvente dos medicamentos é estritamente controlado, pois os solventes residuais podem afetar a eficácia do tratamento e até mesmo permitir que o medicamento produza um certo grau de toxicidade. O processo de fabricação de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) inevitavelmente usará água ou solventes orgânicos, como acetato de etila, acetona e outros. Muitos desses solventes orgânicos são tóxicos. Portanto, a medição de solventes residuais (qualitativa e quantitativa) tornou-se uma questão importante.
O setor farmacêutico geralmente usa métodos de cromatografia gasosa (GC) para medir os solventes residuais. No entanto, o método de GC tem suas desvantagens: A temperatura de medição não deve ser muito alta quando uma injeção convencional de headspace é usada, e a amostra deve ser estabilizada dentro da faixa de temperatura do teste. A amostra precisa ser dissolvida antes do teste, o que não permite um "teste in situ" completo - e, previsivelmente, o estado de dissolução da amostra, a seleção do solvente etc. são fatores importantes na medição de solventes residuais. É de se esperar que a preparação da amostra e a seleção do solvente tenham um certo impacto sobre o teste.
Experimental
Nesse ponto, um sistema STA Jupiter® foi acoplado a um espectrômetro de massa quadrupolo Aëolos® para obter resultados significativos sobre o conteúdo e a identidade do solvente residual. A amostra foi aquecida para observar o processo de perda de massa e, simultaneamente, os gases liberados foram transferidos para o espectrômetro de massa (MS) para analisar as espécies do gás evoluído.
Nesse caso, o espectrômetro de massa registrou números de massa m/z 17, m/z 18, m/z 28 (CO, N2), m/z 40 (Ar), m/z 43, m/z 44 (CO2), m/z 45, m/z 61, m/z 70 e m/z 88, que detectaram gases permanentes e a liberação de solventes típicos como água (m/z 17, 18), acetona (m/z 43) e acetato de etila (m/z 43, 45, 61, 70, 88).
Parâmetro de medição
| Modo de medição: | TGA-QMS |
| Taxa de aquecimento: | 10 K/min |
| Massa da amostra: | 9.67 mg |
| Faixa de temperatura: | 35°C a 220°C/250°C |
| Atmosfera de gás: | Argônio |
Resultados e discussão
Os resultados são mostrados abaixo; o gráfico termogravimétrico (curva verde) ilustra que a amostra perde massa em duas etapas de 2,3% e 1,98% na faixa de RT-200°C, e a perda de peso total é de 4,28%*9,67 mg=0,4138 mg. A análise dos dados MS obtidos revelou um aumento de m/z 18, que se correlaciona bem com as etapas de perda de massa. Esse número de massa comprova a liberação de água; veja a curva azul. Além disso, foi encontrado um pico muito small próximo a m/z 43, indicando que small quantidades de outros solventes estavam presentes.
A quantidade de água liberada pode ser quantificada com a ajuda do material padrão conhecido, oxalato de cálcio monohidratado, liberando 12,3% de água na faixa entre a temperatura ambiente e 250°C; veja a figura 2.
Uma curva de calibração foi gerada usando várias massas de amostra diferentes de oxalato de cálcio monohidratado, relacionando a quantidade de água liberada às áreas sob a curva de m/z 18; veja a figura 3. Usando essa correlação, a quantidade de água liberada da amostra farmacêutica foi quantificada em 0,387 mg (ponto de dados laranja). Assim, pode-se interferir que a quantidade de solvente adicional, por exemplo, acetona ou acetato de etila, foi de aproximadamente 0,027 mg.
Uma segunda amostra do mesmo material foi aquecida a 250°C. Outra etapa de perda de massa apareceu na curva termogravimétrica com uma perda de massa de 2,7% acima de 220°C. Aqui, o sinal de corrente de íons mostra o aumento simultâneo de vários números de massa, como m/z 18, m/z 28, m/z 43, m/z 44 e m/z 45, que não podem ser relacionados a um único solvente; veja a figura 4. Isso indica que a terceira etapa de perda de peso não é simplesmente a volatilização do solvente, mas a Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição da amostra.
Conclusão
Essas medições demonstram a capacidade do acoplamento TGA-MS de detectar e analisar quantidades residuais de gases evoluídos. Em particular, a sensibilidade de detecção de solventes tóxicos em produtos farmacêuticos é confiável o suficiente para substituir parcialmente o método de headspace GC-MS bastante complexo que é normalmente usado nos campos farmacêuticos. Uma curva de calibração pode ser usada para determinar a quantidade de uma molécula específica, como a água. A vantagem dessa técnica de acoplamento é que os traços desses gases críticos podem ser detectados e quantificados sem nenhum pré-tratamento da amostra farmacêutica. Além disso, a evaporação de solventes residuais pode ser claramente separada do início da Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição da amostra.