Inledning
Diklofenak är ett antiinflammatoriskt läkemedel med analgetiska och antipyretiska egenskaper. Dess konsumtion kan leda till gastrointestinala klagomål såväl som huvudvärk eller förhöjt blodtryck. Kraftiga biverkningar kan uppstå om detta läkemedel tas på lång sikt. I läkemedel finns diklofenak tillgängligt i form av t.ex. natrium- eller kaliumsalt. [2] Nedbrytningen av diklofenaknatrium undersöktes med hjälp av TGA kopplat till FT-IR och kommer att diskuteras i det följande.
Testresultat
11.12 mg diklofenaknatrium bereddes i en degel av aluminiumoxid och placerades i TG 209 F1 Libra® . Provet upphettades till 600°C med en kontrollerad hastighet av 10 K/min under en dynamisk kväveatmosfär (40 ml/min). De gaser som utvecklades under upphettningen injicerades direkt i FT-IR-spektrometern via PERSEUS® -kopplingen.
TGA-kurvan för diklofenaknatrium under upphettning till 600°C visas i figur 2. Nedbrytningen av provet börjar vid 281°C (extrapolerad början av TGA-kurvan) och leder till en initial massförlust på 48% mellan rumstemperatur och 425°C. Av minima i DTG-kurvan kan man dra slutsatsen att processen sker i olika successiva steg (301°C, 311°C och 342°C). Nedbrytningen fortsätter till slutet av mätningen med ytterligare en massförlust på 6% mellan 425°C och 600°C.
För att bättre förstå nedbrytningsmekanismen analyserades de gaser som frigörs under uppvärmningen med FT-IR. 3D-diagrammet i figur 3 visar massförlusten (röd kurva) samt FT-IR-spektra för de gaser som frigörs under uppvärmningen (3-dimensionell presentation).
Spektren för de gaser som frigörs vid 301°C, 311°C och 343°C visas i figurerna 4 och 5. Man kan tydligt se att dessa tre spektra endast skiljer sig åt i bandens intensitet, eller snarare i koncentrationen av de frigjorda produkterna: Det sker en kontinuerlig ökning i början av nedbrytningen (blå och röd kurva) innan en minskning sker (svart kurva). Det enda undantaget är banden mellan 2300 och 2400 cm-1, som indikerar attCO2 frigörs vid 343°C (se figur 6).
Spektrumet för de produkter som frigörs vid 311°C (röda kurvor i figur 4 och 5) visas i figur 7. Banden över 3000 cm-1 är resultatet av =C-H-sträckningsvibrationer. Bandet vid 1761 cm-1 är typiskt för C=O-bindningar, medan bandet vid 1462 cm-1 indikerar förekomsten av -C-H-bindningar i de frigjorda gaserna. Banden runt 1500 cm-1 indikerar FörångningFörångning av ett grundämne eller en förening är en fasövergång från vätskefas till ånga. Det finns två typer av förångning: avdunstning och kokning.förångning av amin- och amidgrupper. De övriga band som detekterats orsakas av funktionella grupper som innehåller aromatiska grupper och klor.
I figurerna 8 och 9 jämförs t.ex. de produkter som frigörs av diklofenaknatrium vid 311°C med spektrumen för o-kloranilin (figur 8) och 3-metylbensoesyra (figur 9).
FT-IR-spektrumet för de gaser som frigörs vid 526°C visas i figur 10 (mörkgrön kurva) tillsammans med spektrumet för de gaser som frigörs vid 343°C (blå kurva). Kurvorna uppvisar likheter med varandra. Den största skillnaden ärCO2-toppen som endast förekommer i spektrumet vid 343°C. Kolmonoxid detekterades däremot endast i spektrumet vid 526°C (se även figur 11).
Slutsats
Trots att TGA-FT-IR-mätningar är enkla att hantera ger metoden mycket information på en och samma gång - till exempel hur nedbrytningen går till, vid vilken temperatur den börjar och vilka typer av ämnen som frigörs under processen. Detta gör FT-IR till en kraftfull teknik som kan användas för att karakterisera stabiliteten och sammansättningen hos farmaceutiska produkter.