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 vorbitoare de limbă engleză și germană, numele de marcă Aspirin™ este adesea folosit chiar 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, utilizat 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 crescut. În 1977, AAS a fost adăugat ca analgezic pe "lista medicamentelor esențiale" a OMS (Organizația Mondială a Sănătății). [1]
Aceasta este ultima din cele patru note de aplicare care examinează mai detaliat comportamentul termic al acidului acetilsalicilic; primele trei au abordat descompunerea în diferite atmosfere gazoase, cinetica descompunerii și speciile gazoase rezultate [2, 3, 4].
Experimental
Pentru investigarea descompunerii termice a acidului acetilsalicilic, s-au efectuat măsurători termogravimetrice (TGA) cu NETZSCH TG 209 Libra® sub o atmosferă de heliu. Pentru o interpretare de susținere, analizorul termic a fost cuplat suplimentar cu un spectrometru de masă cu patru poli 403 Aëolos®. Condițiile exacte de măsurare sunt detaliate în tabelul 1.
Tabelul 1: Parametrul de măsurare
| Parametru | Acid acetilsalicilic |
|---|---|
| Analizor | TG 209 Libra® cu QMS 403 Aëolos® |
| Suport pentru probe | TGA, tip S |
| Creuzet | Al2O3, 85 μl, deschis |
| Masa probei | 8.35 mg |
| Program de temperatură | RT la 500°C, rata de încălzire: 10 K/min |
| Atmosferă | Heliu* (100 ml/min) |
*În această lucrare, o atmosferă de heliu a fost în conformitate cu măsurătorile incluse în notele de aplicare anterioare 208, 209 și 210 (partea 1 până la 3).
Rezultatele măsurătorilor și discuții
PirolizaPiroliza este descompunerea termică a compușilor organici într-o atmosferă inertă.Piroliza acidului acetilsalicilic prezintă două etape de pierdere de masă (figura 1). Prima etapă de pierdere în masă de 66,4% este asociată cu un vârf al vitezei de pierdere în masă (DTG) la 170°C. A doua etapă de pierdere a masei este de 33,4% și este asociată cu un vârf al curbei DTG la 327°C.
Cuplajul spectrometrului de masă utilizat pentru a obține o perspectivă mai profundă asupra pirolizei acidului acetilsalicilic arată un profil complex de degazare în cele două etape de pierdere a masei (figura 2). Pentru o examinare mai atentă, spectrele de masă ale etapelor respective au fost extrase și supuse unei comparații a bazelor de date cu "NIST MS Library".
Analiza bazei de date a primei etape de pierdere a masei arată în principal o eliberare suprapusă de acid acetil și acid salicilic, indicând degradarea funcționalității acetil a acidului acetilsalicilic (figura 3). Alături de cei doi produși principali de degazare, în spectru sunt reprezentate și numere de masă mai mari (> 138 u), care pot fi atribuite dimerului acidului salicilic. În plus, evaporarea parțială a acidului acetilsalicilic nedecompus în cadrul primei etape de pierdere de masă nu poate fi exclusă ca o posibilitate, deoarece toate masele principale ale spectrului acidului acetilsalicilic (43, 60, 92, 120, 138 u) sunt suprapuse de produsele de Reacția de descompunereO reacție de descompunere este o reacție indusă termic a unui compus chimic care formează produse solide și/sau gazoase. descompunere menționate anterior.
A doua etapă de pierdere a masei este dominată în principal de eliberarea dimerului acidului salicilic. Cu toate acestea, în special în intervalul de masă inferior (< 60u), se pot observa diferențe față de spectrul bazei de date, indicând o eliberare de specii de gaze suplimentare (figura 4).
Datorită produselor de degazare detectate, poate fi compilată o imagine dependentă de temperatură a comportamentului de degazare. În acest scop, au fost selectate numerele de masă specifice ale produselor de degazare individuale și au fost reprezentate grafic în comparație cu curba pierderii de masă (figura 5). Prezentarea corespunzătoare ilustrează suprapunerea degradării termice a acidului acetilsalicilic și evaporarea acidului salicilic format ca produs de Reacția de descompunereO reacție de descompunere este o reacție indusă termic a unui compus chimic care formează produse solide și/sau gazoase. descompunere în cadrul primei etape de pierdere de masă. De asemenea, devine evident faptul că formarea și evaporarea oligomerilor acidului salicilic începe deja în același interval de temperatură și este procesul de degradare dominant în cursul temperaturii următoare.
Rezumat
Combinația de termogravimetrie și spectrometrie de masă este un instrument puternic pentru a obține o înțelegere profundă a proceselor 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 a gazelor eliberate. Cuplarea cu un spectrometru de masă permite obținerea unei imagini de ansamblu a produselor de degazare în funcție de temperatură, care este de o calitate la fel de ridicată ca metoda de combinare a termogravimetriei cu spectroscopia în infraroșu. Cu toate acestea, datorită caracterului mai specific al spectrelor de masă, cuplarea cu un spectrometru de masă permite să se tragă concluzii mai precise cu privire la speciile de gaze eliberate.
Pe scurt, descompunerea termică a acidului acetilsalicilic într-o atmosferă de heliu are loc într-un proces în două etape compus din separarea funcționalității acetil și eliberarea asociată de acid acetic, împreună cu evaporarea acidului salicilic sub formă de oligomer (de exemplu, dimer). O analiză a gazelor a etapelor respective de pierdere în masă a evidențiat suprapunerea parțială a celor două procese datorită eliberării simultane de acid acetic și salicilic în cadrul primei etape de pierdere în masă.
Analiza detaliată a spectrelor SM obținute sugerează că nu toți produsele de degazare pot fi accesate prin intermediul cuplării directe a TGA la un spectrometru de masă. Astfel, în special în a doua etapă de pierdere, a fost posibilă atribuirea clară doar a unor părți din numerele de masă observate. Cu toate acestea, combinația de cromatografie în fază gazoasă și spectrometrie de masă (GC-MS), așa cum s-a arătat deja în partea 3 a acestei serii de note de aplicare, prezintă o metodologie de cuplare și mai specializată, care a fost dezvoltată special pentru acest tip de sarcină [4].