Introdução
Na farmácia, dificilmente existe um ingrediente ativo sobre o qual se tenha escrito mais do que sobre o ácido acetilsalicílico (ou ASA; nos países de língua inglesa e alemã, o nome da marca Aspirin™ é frequentemente usado como sinônimo). Sua história de sucesso começou no final do século 19, quando o Dr. Felix Hoffmann sintetizou a substância nos laboratórios da BAYER pela primeira vez sem impurezas. Atualmente, ainda é um dos produtos farmacêuticos mais populares, usado em uma ampla faixa terapêutica. Pertence ao grupo dos antiinflamatórios não esteroidais (AINEs) e é indicado para o tratamento de dor, febre e inflamação. Além disso, é usado para prevenir a recorrência de ataques cardíacos ou derrames em pacientes de alto risco. Em 1977, o AAS foi adicionado como analgésico à "lista de medicamentos essenciais" da OMS (Organização Mundial da Saúde). [1]
Esta é a última de quatro notas de aplicação que examinam com mais detalhes o comportamento térmico do ácido acetilsalicílico; as três primeiras abordaram a Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição em diferentes atmosferas de gás, a cinética da Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição e as espécies de gás resultantes [2, 3, 4].
Experimental
Para a investigação da Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição térmica do ácido acetilsalicílico, foram realizadas medições termogravimétricas (TGA) com o NETZSCH TG 209 Libra® sob uma atmosfera de hélio. Para uma interpretação de apoio, o analisador térmico foi adicionalmente acoplado a um espectrômetro de massa quadrupolo 403 Aëolos®. As condições exatas de medição estão detalhadas na tabela 1.
Tabela 1: Parâmetro de medição
| Parâmetro | Ácido acetilsalicílico |
|---|---|
| Analisador | TG 209 Libra® com QMS 403 Aëolos® |
| Suporte de amostra | TGA, tipo S |
| Cadinho | Al2O3, 85 μl, aberto |
| Massa da amostra | 8.35 mg |
| Programa de temperatura | RT a 500°C, taxa de aquecimento: 10 K/min |
| Atmosfera | Hélio* (100 ml/min) |
*Neste trabalho, uma atmosfera de hélio estava de acordo com as medições incluídas nas Notas de Aplicação 208, 209 e 210 (Parte 1 a 3) anteriores.
Resultados de medição e discussão
A PiróliseA pirólise é a decomposição térmica de compostos orgânicos em uma atmosfera inerte.pirólise do ácido acetilsalicílico apresenta duas etapas de perda de massa (figura 1). A primeira etapa de perda de massa de 66,4% está associada a um pico na taxa de perda de massa (DTG) a 170°C. A segunda etapa de perda de massa é de 33,4% com um pico na curva DTG a 327°C.
O acoplamento do espectrômetro de massa usado para obter uma visão mais profunda da PiróliseA pirólise é a decomposição térmica de compostos orgânicos em uma atmosfera inerte.pirólise do ácido acetilsalicílico mostra um perfil complexo para a liberação de gases nas duas etapas de perda de massa (figura 2). Para um exame mais detalhado, os espectros de massa das respectivas etapas foram extraídos e submetidos a uma comparação de banco de dados com o "NIST MS Library".
A análise do banco de dados da primeira etapa de perda de massa mostra principalmente uma liberação sobreposta de ácido acetil e ácido salicílico, indicando a degradação da funcionalidade acetil do ácido acetilsalicílico (Figura 3). Junto com os dois principais produtos de liberação de gases, números de massa mais altos (> 138 u) também são representados no espectro, o que pode ser atribuído ao dímero do ácido salicílico. Além disso, a evaporação parcial do ácido acetilsalicílico não decomposto na primeira etapa de perda de massa não pode ser excluída como uma possibilidade, pois todas as principais massas do espectro do ácido acetilsalicílico (43, 60, 92, 120, 138 u) são sobrepostas pelos produtos de Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição mencionados anteriormente.
A segunda etapa de perda de massa é dominada principalmente pela liberação do dímero de ácido salicílico. No entanto, especialmente na faixa de massa mais baixa (< 60u), podem ser observadas diferenças em relação ao espectro do banco de dados, indicando uma liberação de espécies de gás adicionais (Figura 4).
Devido aos produtos de desgaseificação detectados, uma visão dependente da temperatura do comportamento de desgaseificação pode ser compilada. Para esse fim, os números de massa específicos dos produtos de desgaseificação individuais foram selected e plotados em comparação com a curva de perda de massa (figura 5). A apresentação correspondente ilustra a sobreposição da degradação térmica do ácido acetilsalicílico e a evaporação do ácido salicílico formado como um produto de Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição na primeira etapa de perda de massa. Também se torna óbvio que a formação e a evaporação dos oligômeros do ácido salicílico já começam na mesma faixa de temperatura e é o processo de degradação dominante no curso de temperatura seguinte.
Resumo
A combinação de termogravimetria e espectrometria de massa é uma ferramenta poderosa para obter uma visão profunda dos processos de decomposição térmica e dos gases liberados. O acoplamento com um espectrômetro de massa permite uma visão geral dos produtos de liberação de gases dependentes da temperatura, com qualidade similar ao método de combinação de termogravimetria com espectroscopia de infravermelho. Devido ao caráter mais específico dos espectros de massa, no entanto, o acoplamento com um espectrômetro de massa permite tirar conclusões mais precisas com relação às espécies de gás liberadas.
Em resumo, a decomposição térmica do ácido acetilsalicílico em uma atmosfera de hélio ocorre em um processo de duas etapas composto pela separação da funcionalidade acetil e pela liberação associada de ácido acético, juntamente com a evaporação do ácido salicílico em uma forma de oligômero (por exemplo, dímero). Uma visão analítica de gás das respectivas etapas de perda de massa evidenciou a sobreposição parcial dos dois processos devido à liberação simultânea de ácido acético e salicílico na primeira etapa de perda de massa.
A análise detalhada dos espectros de MS obtidos sugere que nem todos os produtos de liberação de gases podem ser acessados por meio do acoplamento direto da TGA a um espectrômetro de massa. Assim, especialmente na segunda etapa de perda, só foi possível atribuir claramente partes dos números de massa observados. No entanto, a combinação de cromatografia gasosa e espectrometria de massa (GC-MS), conforme já mostrado na parte 3 desta série de notas de aplicação, apresenta uma metodologia de acoplamento ainda mais especializada, que foi desenvolvida especialmente para esse tipo de tarefa [4].