Termogravimetri ve GC-MS Aracılığıyla Asetilsalisilik Asidin Pirolizine Derinlemesine Bakış, Bölüm 1

Giriş

Eczacılıkta, hakkında asetilsalisilik asitten (ya da kısaca ASA; İngilizce konuşulan ülkelerde Aspirin™ markası bile sıklıkla eşanlamlı olarak kullanılmaktadır) daha fazla şey yazılan bir etken madde neredeyse yoktur. Başarı öyküsü 19. yüzyılın sonunda Dr. Felix Hoffmann'ın bu maddeyi BAYER laboratuvarlarında ilk kez safsızlık içermeyen bir şekilde sentezlemesiyle başlamıştır. Günümüzde hala geniş bir terapötik aralıkta kullanılan en popüler farmasötiklerden biridir. Steroid olmayan anti-enflamatuar ilaçlar (NSAID'ler) grubuna aittir ve ağrı, ateş ve enflamasyon tedavisinde endikedir. Ayrıca, yüksek riskli hastalarda kalp krizi veya inmenin tekrarlamasını önlemek için kullanılır. 1977 yılında ASA, WHO'nun (Dünya Sağlık Örgütü) "temel ilaç listesine" analjezik olarak eklenmiştir. [1]

Bu, asetilsalisilik asidin termal davranışını daha ayrıntılı olarak inceleyen dört uygulama notundan biridir: Farklı gaz atmosferlerinde Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen bir reaksiyonudur. ayrışma, Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen bir reaksiyonudur. ayrışma kinetiği ve ortaya çıkan gaz türleri. [2, 3, 4]


Tablo 1: STA ölçüm parametreleri

Parametre

Asetilsalisilik Asit

Örnek kütle

4.96 mg

Atmosfer

Helyum

Pota

Al2O3, 85 μl, açık

Sıcaklık programı

RT ila 50 °C, 10 K/dak

Akış hızı

100 ml/dak

Örnek tutucu

TGA, S Tipi

Sonuçlar ve Tartışma

Asetilsalisilik asidin termal ayrışmasının incelenmesi için termogravimetrik ölçümler (TGA), bir GC-MS sistemine (Agilent 8890 gaz kromatografı ve Agilent 5975 MSD) bağlı NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® ile gerçekleştirilmiştir. Boşaltma gazı atmosferi olarak helyum gibi inert gazlar kullanılmıştır. Ölçüm koşullarıyla ilgili ayrıntılı bilgiler tablo 1'de özetlenmiştir.

Asetilsalisilik asidin pirolizi iki kütle kaybı aşaması sergilemektedir (bkz. Şekil 1). 66,4'lük ilk kütle kaybı, 170°C'de kütle kaybı oranındaki (DTG) bir pikle ilişkilidir. İkinci kütle kaybı adımı, DTG eğrisinde 327°C'de bir tepe noktası ile %33,4'tür.

PirolizPiroliz, organik bileşiklerin inert bir atmosferde termal olarak ayrışmasıdır.Piroliz ürünleri hakkında bilgi sağlamak amacıyla, karmaşık gaz karışımını ayırmak ve farklı bileşenleri tanımlamak için TGA-GC-MS eşleşmesi kullanılmıştır. GC-MS için ölçüm parametreleri tablo 2'de açıklanmıştır.

1) Helyum atmosferinde asetilsalisilik asidin sıcaklığa bağlı kütle kaybı (TGA) ve kütle kaybı oranı (DTG)

Tablo 2: GC-MS ölçüm parametreleri

Parametre

Cryo Yakalama Modu

Sütun

Agilent HP-5ms

Sütun uzunluğu

30 m

Kolon çapı

0.25 mm

Cryo tuzağı

-50°C, 45 dakika

Kolon sıcaklığı

40°C, izoterm, 48 dakika

40°C ila 300°C, 15 K/dak

Gaz atmosferi

O

Kolon akışı (bölünmüş)

2 ml/dak (5:1)

Valf

Her 1 dakikada bir

Açığa çıkan gazlar kriyo kapanda her dakika örneklenmiştir. Termogravimetrik çalışmadan sonra, kriyo kapanı -50°C'den 300°C'ye 300 K/dak ısıtma hızıyla ısıtılarak yoğunlaşmış bileşikler buharlaştırılmış ve GC kolonu (15 K/dak ısıtılmış) üzerinde ayrılmaları sağlanmıştır. Bu yöntem yan ürünlerin konsantrasyonunu artırır ve mükemmel ayırma sağlar. Elde edilen toplam iyon akımı Şekil 2'de gösterilmektedir. Her bir pik için tespit edilen MS spektrumlarının NIST library ile karşılaştırılması, mükemmel isabet kalitesine sahip bir dizi bileşik ortaya çıkarmaktadır. Tanımlama örnekleri şekil 3 ve 4'te 59.31 dk ve 60.89 dk alıkonma süresine sahip pikler için gösterilmiştir. Asetik asit, fenol, salisilik asit ve asetilsalisilik asidin yanı sıra, literatürde belirtildiği gibi 2-hidroksi benzoik asidin siklik oligomerleri de bulunmuştur. Bu analiz, Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen bir reaksiyonudur. ayrışma ve buharlaşmanın aynı anda gerçekleştiğini ortaya koymakta ve ayrıca iki kütle kaybı adımının neden ayrılmadığını açıklamaktadır.

2) Kriyo tuzak tarafından toplanan asetilsalisilik asidin evrimleşmiş bozunma ürünlerinin kromatogramı

Library Search

Alıkonma süresi [dak]

İsim

Vuruş kalitesi
49.89

Asetik asit

91
55.58

Fenol

96
56.63

Asetik asit fenil ester

90
59.31

2-Hidroksibenzoik asit (= salisilik asit)

97
60.89

Asetilsalisilik asit

81
62.94

Fenil salisilat

95
63.84

Ksanton

97
64.79

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

(2-Hidroksibenzoik asit dimeri)

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-trion (2-Hidroksibenzoik asit trimer)

90
3) 2-hidroksibenzoik asidin library spektrumu (mavi, alt) ile karşılaştırıldığında 59.31 dakikada ölçülen spektrum (kırmızı, üst)
4) Aspirinin library spektrumu (asetilsalisilik asit, mavi, alt) ile karşılaştırıldığında 60,89 dakikada ölçülen spektrum (kırmızı, üst)

Sonuç

Termogravimetri ve GC-MS (gaz kromatografisi / kütle spektrometrisi) kombinasyonu, termal Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen bir reaksiyonudur. ayrışma süreçleri ve ortaya çıkan gazlar hakkında derinlemesine bilgi edinmek için güçlü bir tekniktir. Asetilsalisilik asidin helyum atmosferinde termal ayrışması, en az dokuz farklı bileşikten oluşan karmaşık bir gaz karışımının açığa çıkmasına neden olur. TGA-FT-IR (termobalans ile birleştirilmiş Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi) ile yapılan önceki çalışmalar, ilk kütle kaybı adımının asetik asit ve salisilik asidi serbest bıraktığını, ikinci kütle kaybı adımının ise karmaşık bir Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen bir reaksiyonudur. ayrışma reaksiyonunun sonucu olduğunu göstermiştir. GC-MS'nin kapasitesi, FT-IR'nin sınırlarına ulaştığı yerde başlar ve aynı anda salınan gazların karışımları hakkında çok daha derin bilgiler sağlar. TGA-GCMS bunları hem ayırma hem de tanımlama yeteneğine sahiptir.

Literature

  1. [1]
    www.bayer.com/en/products/aspirin
  2. [2]
    AN 209 - Kinetik Analiz Yoluyla Asetilsalisilik Asidin Pirolizine Derinlemesine Bakış, Bölüm 2
  3. [3]
    AN 210 - Çeşitli Gaz AtmosferlerindeTermogravimetrik ÖlçümlerYoluyla Asetilsalisilik Asidin Pirolizine Derinlemesine Bakış, Bölüm 3
  4. [4]
    AN 211 -Termogravimetri ve Kütle Spektrometresi Aracılığıyla Asetilsalisilik Asidin Pirolizine Derinlemesine Bakış, Bölüm 4
  5. [5]
    Gregory T. Long, Sergey Vyazovkin, Nicoleigh Gamble, Charles A. Wight, Journal of Pharmaceutical Sciences ,Vol. 91, No. 3, March 2002
  6. [6]
    AN 136 - Asetilsalisilik Asit ve Aspirinin Termal Davranışı Hakkında