Inledning
Kaliumklavulanat är ett salt av klavulansyra. Det är en halvsyntetisk betalaktamashämmare som innehåller en ß-laktamring och binder starkt till ß-laktamas på eller nära dess aktiva plats. Det bidrar till att förhindra att vissa bakterier blir resistenta mot antibiotikumet amoxicillin. Därför används läkemedlet tillsammans med ß-laktamaskänsliga penicilliner för att behandla infektioner som orsakas av betalaktamasproducerande organismer [1, 3].
Förvaring av kaliumklavulanat rekommenderas vid låga temperaturer. Kunskap om nedbrytningsförloppet för kaliumklavulanat hjälper till att optimera lagringsförhållandena och förbättrar dess långtidsstabilitet.
En undersökning av nedbrytningsbeteendet hos kaliumklavulanat utfördes med hjälp av TGA-FT-IR-metoden och beskrivs i det följande.
Mätförhållanden
TGA-mätningen utfördes med hjälp av TG 209 F1 Libra® kopplad till en Bruker Optics FT-IR-spektrometer. För denna mätning placerades 10,51 mg kaliumklavulanat i en öppen aluminiumoxiddegel och upphettades från rumstemperatur till 600°C med en uppvärmningshastighet på 10 K/min under en dynamisk kväveatmosfär (40 ml/min). För att Identify de gaser som frigjordes under upphettningsprocessen överfördes de direkt till FT-IR-spektrometerns gascell via en uppvärmd överföringsledning av teflon.
Resultat av mätning
Figur 2 visar TGA-kurvan i temperaturintervallet mellan rumstemperatur och 600°C. Den första massförlusten på 1,5% - som inträffar mellan rumstemperatur och 110°C - beror på att vatten frigörs (figur 3, FT-IR-spektrum av de produkter som frigörs vid 47°C).
Nedbrytningen fortsätter med en massförlust på 40% mellan 200°C och 400°C. Förutom koldioxid innehåller gasfasen kolmonoxid (vågtalsintervall från 2000 cm-1 till 2200 cm-1) och ammoniak (dubbelbandsstruktur vid ca 950 cm-1) vid 329°C (figur 5). Dessutom förlorar provet 8 % av sin massa när temperaturen når 600 °C. Förutom att koldioxid, kolmonoxid och ammoniak frigörs, kan de karakteristiska absorptionsbanden för metan och isobutan detekteras i detta massförluststeg (figur 6 och 7).
Slutsats
Upphettning av kaliumklavulanat till 600°C leder först till avdunstning av ytvatten. Därefter bryts ämnet ned i olika steg, varvid först koldioxid frigörs och därefter även kolmonoxid och ammoniak. I det sista massförluststeget mellan 400°C och 600°C frigörs även metan och isobutan.
Vid studier av nedbrytning med hjälp av termogravimetri är kopplingen av en termobalans till en FT-IR-spektrometer en lämplig metod för att utföra detaljerade undersökningar av de gaser som frigörs. En uppvärmd adapter och överföringsledning möjliggör direkt och snabb överföring av de utvecklade gaserna till gascellen i FT-IR-systemet. Genom att använda två metoder samtidigt på samma prov och under samma förhållanden sparar man mättid. De registrerade massförlusterna kan enkelt hänföras till de gaser som frigörs genom interaktion mellan de två programvarupaketen.