Введение
В фармацевтике вряд ли найдется активное вещество, о котором написано больше, чем об ацетилсалициловой кислоте (сокращенно АСА; в англоязычных странах в качестве синонима часто используется даже торговое название Aspirin™). История ее успеха началась в конце XIX века, когда доктор Феликс Хоффманн впервые синтезировал это вещество в лабораториях BAYER без примесей. Сегодня это один из самых популярных фармацевтических препаратов, используемых в широком терапевтическом диапазоне. Он относится к группе нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) и показан для лечения боли, лихорадки и воспаления. Кроме того, он используется для профилактики повторного инфаркта или инсульта у пациентов с высоким риском. В 1977 году АСА был добавлен в качестве анальгетика в "список основных лекарственных средств" ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) [1]
Это одна из четырех заметок по применению, в которых более подробно рассматривается термическое поведение ацетилсалициловой кислоты: Разложение в различных газовых атмосферах, кинетика разложения и образующиеся газообразные вещества. [2, 3, 4]
Таблица 1: Параметры измерения STA
| Параметр | Ацетилсалициловая кислота |
| Масса образца | 4.96 мг |
| Атмосфера | Гелий |
| Крюсиль | Al2O3, 85 мкл, открытый |
| Температурная программа | От RT до 50 °C, 10 К/мин |
| Скорость потока | 100 мл/мин |
| Держатель образца | TGA, тип S |
Результаты и обсуждение
Для исследования термического разложения ацетилсалициловой кислоты были проведены термогравиметрические измерения (ТГА) на приборе NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® , сопряженном с системой ГХ-МС (газовый хроматограф Agilent 8890 и прибор Agilent 5975 MSD). В качестве продувочного газа использовался инертный газ, например гелий. Подробная информация об условиях измерений приведена в таблице 1.
При пиролизе ацетилсалициловой кислоты наблюдаются две стадии потери массы (см. рис. 1). Первая потеря массы 66,4 % связана с пиком скорости потери массы (DTG) при 170 °С. Вторая потеря массы составляет 33,4 % с пиком на кривой DTG при 327 °С.
Чтобы получить представление о продуктах пиролиза, для разделения сложной смеси газов и идентификации различных компонентов была использована связь ТГА-ГХ-МС. Параметры измерения для ГХ-МС описаны в таблице 2.
Таблица 2: Параметры измерения ГХ-МС
| Параметр | Режим криоулавливания |
| Колонка | Agilent HP-5ms |
| Длина колонки | 30 m |
| Диаметр колонки | 0.25 мм |
| Криоловушка | -50°C, 45 мин |
| Температура колонки | 40°C, изотерма, 48 мин от 40°C до 300°C, 15 К/мин |
| Газовая атмосфера | He |
| Поток через колонку (разделение) | 2 мл/мин (5:1) |
| Клапан | Каждые 1 мин |
Пробы выделяющихся газов отбирались каждую минуту на криоловушке. После проведения термогравиметрического анализа криоловушку нагревали от -50°C до 300°C со скоростью 300 К/мин, чтобы испарить сконденсировавшиеся соединения и позволить им разделиться на колонке ГХ (которая нагревалась со скоростью 15 К/мин). Этот метод увеличивает концентрацию побочных продуктов и обеспечивает превосходное разделение. Полученный суммарный ионный ток представлен на рисунке 2. Сравнение обнаруженных МС-спектров для каждого пика с NIST library позволило выявить ряд соединений с отличным качеством попадания. Примеры идентификации показаны для пиков с временем удерживания 59,31 мин и 60,89 мин на рисунках 3 и 4. Помимо уксусной кислоты, фенола, салициловой кислоты и ацетилсалициловой кислоты, были обнаружены циклические олигомеры 2-гидроксибензойной кислоты, как указано в литературе. Этот анализ показывает, что разложение и испарение происходят одновременно, и, кроме того, объясняет, почему эти две стадии потери массы не разделены.
Library Search
| Время удерживания [мин] | Название | Качество попадания |
| 49.89 | Уксусная кислота | 91 |
| 55.58 | Фенол | 96 |
| 56.63 | Фениловый эфир уксусной кислоты | 90 |
| 59.31 | 2-Гидроксибензойная кислота (= салициловая кислота) | 97 |
| 60.89 | Ацетилсалициловая кислота | 81 |
| 62.94 | Фенилсалицилат | 95 |
| 63.84 | Ксантон | 97 |
| 64.79 | 6H,12H-Dibenzo[b,f][1,5]dioxocin-6,12-dione (Димер 2-гидроксибензойной кислоты) | 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-трион (тример 2-гидроксибензойной кислоты) | 90 |
Заключение
Сочетание термогравиметрии и ГХ-МС (газовой хроматографии/масс-спектрометрии) - это мощный метод, позволяющий глубоко изучить процессы термического разложения и выделяющиеся при этом газы. Термическое разложение ацетилсалициловой кислоты в атмосфере гелия приводит к выделению сложной газовой смеси, состоящей как минимум из девяти различных соединений. Предыдущие исследования методом TGA-FT-IR (инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, соединенная с термобаллоном) показали, что на первом этапе потери массы выделяются уксусная и салициловая кислоты, тогда как второй этап потери массы является результатом сложной реакции разложения. Возможности ГХ-МС начинаются там, где ИК-Фурье достигает своих пределов, и позволяют получить гораздо более глубокое представление о смесях одновременно выделяющихся газов. ТГА-ГХМС способен как разделять, так и идентифицировать их.