| Published: 

O privire mai profundă asupra pirolizei acidului acetilsalicilic prin termogravimetrie și GC-MS, Partea 1

Introducere

În farmacie, nu există aproape niciun ingredient activ despre care să se fi scris mai mult decât despre acidul acetilsalicilic (pe scurt ASA; în țările anglofone, chiar și denumirea comercială Aspirin™ este adesea utilizată ca sinonim). Povestea sa de succes a început la sfârșitul secolului al XIX-lea, când Dr. Felix Hoffmann a sintetizat substanța în laboratoarele BAYER pentru prima dată fără impurități. În prezent, acesta este încă unul dintre cele mai populare produse farmaceutice utilizate într-o gamă terapeutică largă. Acesta aparține grupului de medicamente antiinflamatoare nesteroidiene (AINS) și este indicat pentru tratamentul durerii, febrei și inflamației. În plus, este utilizat pentru a preveni reapariția atacului de cord sau a accidentului vascular cerebral la pacienții cu risc ridicat. În 1977, AAS a fost adăugat ca analgezic pe "lista medicamentelor esențiale" a OMS (Organizația Mondială a Sănătății). [1]

Aceasta este una dintre cele patru note de aplicare care examinează mai în detaliu comportamentul termic al acidului acetilsalicilic: Descompunerea în diferite atmosfere gazoase, cinetica descompunerii și speciile de gaze rezultate. [2, 3, 4]


Tabelul 1: Parametrii de măsurare STA

Parametru

Acid acetilsalicilic

Masa eșantionului

4.96 mg

Atmosferă

Heliu

Creuzet

Al2O3, 85 μl, deschis

Program de temperatură

RT la 50 °C, 10 K/min

Debit

100 ml/min

Suport de probe

TGA, tip S

Rezultate și discuții

Pentru investigarea descompunerii termice a acidului acetilsalicilic, s-au efectuat măsurători termogravimetrice (TGA) cu NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® , cuplat la un sistem GC-MS (cromatograf de gaze Agilent 8890 și Agilent 5975 MSD). Gazele inerte precum heliul au fost utilizate ca atmosferă de gaz de purjare. Informații detaliate despre condițiile de măsurare sunt rezumate în tabelul 1.

PirolizaPiroliza este descompunerea termică a compușilor organici într-o atmosferă inertă.Piroliza acidului acetilsalicilic prezintă două etape de pierdere a masei (a se vedea figura 1). Prima pierdere de masă de 66,4% este legată de un vârf al ratei de pierdere de masă (DTG) la 170°C. A doua etapă de pierdere de masă se ridică la 33,4 %, cu un vârf în curba DTG la 327 °C.

Pentru a oferi o perspectivă asupra produselor de piroliză, cuplajul TGA-GC-MS a fost utilizat pentru a separa amestecul complex de gaze și pentru a identifica diferitele componente. Parametrii de măsurare pentru GC-MS sunt descriși în tabelul 2.

Grafice TGA și DTG care arată pierderea de masă în funcție de temperatură a acidului acetilsalicilic în heliu, evidențiind temperaturile cheie.
1) Pierderea de masă dependentă de temperatură (TGA) și rata pierderii de masă (DTG) a acidului acetilsalicilic într-o atmosferă de heliu

Tabelul 2: Parametrii de măsurare GC-MS

Parametru

Modul de captare criogenică

Coloană

Agilent HP-5ms

Lungimea coloanei

30 m

Diametrul coloanei

0.25 mm

Capcană criogenică

-50°C, 45 min

Temperatura coloanei

40°C, izotermă, 48 min

40°C până la 300°C, 15 K/min

Atmosferă de gaz

He

Debitul coloanei (split)

2 ml/min (5:1)

Valva

La fiecare 1 min

Gazele eliberate au fost eșantionate la fiecare minut pe capcana criogenică. După ciclul termogravimetric, capcana criogenică a fost încălzită de la -50°C la 300°C la o rată de încălzire de 300 K/min pentru a vaporiza compușii condensați și a-i lăsa să se separe pe coloana GC (care a fost încălzită la 15 K/min). Această metodă crește concentrația de produse secundare și permite o separare excelentă. Curentul Ionic total rezultat este prezentat în figura 2. Compararea spectrelor MS detectate pentru fiecare vârf cu biblioteca NIST generează o serie de compuși cu o calitate excelentă a rezultatelor. În figurile 3 și 4 sunt prezentate exemple de identificare pentru vârfurile cu un timp de retenție de 59,31 min și 60,89 min. Pe lângă acidul acetic, fenol, acidul salicilic și acidul acetilsalicilic, au fost găsiți și oligomeri ciclici ai acidului 2-hidroxi benzoic, așa cum se menționează în literatura de specialitate. Această analiză arată că descompunerea și evaporarea au loc simultan și, în plus, explică de ce cele două etape de pierdere a masei nu sunt separate.

Cromatograma care prezintă produsele de descompunere evoluate ale acidului acetilsalicilic în timp, evidențiind vârfurile compușilor cheie.
2) Cromatograma produșilor de Reacția de descompunereO reacție de descompunere este o reacție indusă termic a unui compus chimic care formează produse solide și/sau gazoase. descompunere evoluați ai acidului acetilsalicilic colectați prin capcana criogenică

Căutare în bibliotecă

Timp de retenție [min]

Nume

Calitatea loviturii
49.89

Acid acetic

91
55.58

Fenol

96
56.63

Ester fenilic al acidului acetic

90
59.31

acid 2-hidroxibenzoic (= acid salicilic)

97
60.89

Acid acetilsalicilic

81
62.94

Salicilat de fenil

95
63.84

Xantonă

97
64.79

6H,12H-Dibenzo[b,f][1,5]dioxocin-6,12-dione

(Dimer al acidului 2-hidroxibenzoic)

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-trionă (Trimer al acidului 2-hidroxibenzoic)

90
Comparație între spectrul măsurat al acidului 2-hidroxibenzoic (albastru) și o altă probă (roșu) cu vârfuri marcate pentru analiză.
3) Spectrul măsurat la 59,31 min (roșu, sus) comparat cu spectrul bibliotecii de acid 2-hidroxibenzoic (albastru, jos)
Comparație între spectrul de masă măsurat al aspirinei (albastru) și datele eșantionului (roșu), indicând principalele vârfuri și structura moleculară.
4) Spectrul măsurat la 60,89 min (roșu, sus) comparat cu spectrul de bibliotecă al aspirinei (acid acetilsalicilic, albastru, jos)

Concluzie

Combinația dintre termogravimetrie și GC-MS (cromatografie în fază gazoasă/spectrometrie de masă) este o tehnică puternică pentru a obține informații detaliate despre procesele de Reacția de descompunereO reacție de descompunere este o reacție indusă termic a unui compus chimic care formează produse solide și/sau gazoase. descompunere termică și gazele rezultate eliberate. Descompunerea termică a acidului acetilsalicilic într-o atmosferă de heliu duce la un amestec gazos complex de cel puțin nouă compuși diferiți eliberați. Studii anterioare prin TGA-FT-IR (spectroscopie în infraroșu cu transformată Fourier cuplată la o termobalanță) au arătat că prima etapă de pierdere de masă eliberează acid acetic și acid salicilic, în timp ce a doua etapă de pierdere de masă este rezultatul unei reacții complexe de Reacția de descompunereO reacție de descompunere este o reacție indusă termic a unui compus chimic care formează produse solide și/sau gazoase. descompunere. Capacitatea GC-MS începe acolo unde FT-IR își atinge limitele și oferă o perspectivă mult mai profundă asupra amestecurilor de gaze eliberate simultan. TGA-GCMS este capabil să le separe și să le identifice.

Literature

  1. [1]
    www.bayer.com/en/products/aspirin
  2. [2]
    AN 209 - O perspectivă mai profundă asupra pirolizei acidului acetilsalicilic prin intermediul analizei cinetice, partea 2
  3. [3]
    AN 210 - O perspectivă mai profundă asupra pirolizeiacidului acetilsalicilic prin intermediul măsurătorilor termogravimetriceîn diferite atmosfere gazoase, partea 3
  4. [4]
    AN 211 - O privire mai profundă asupra pirolizeiacidului acetilsalicilic prin termogravimetrie și spectrometrie demasă , partea 4
  5. [5]
    Gregory T. Long, Sergey Vyazovkin, Nicoleigh Gamble, Charles A. Wight, Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol. 91, nr. 3, martie 2002
  6. [6]
    AN 136 - Despre comportamentul termic al acidului acetilsalicilic și al aspirinei
AI Overview
An error occurred. Please try again.