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

Giriş

Giriş Eczacılıkta, hakkında asetilsalisilik asitten (veya kısaca ASA; İngilizce konuşulan ülkelerde Aspirin™ markası bile sıklıkla eşanlamlı olarak kullanılmaktadır) daha fazla şey yazılan bir etken madde neredeyse yoktur. Başarı öyküsü19. 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]

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 koşulları ile ilgili detaylı bilgiler tablo 1'de özetlenmiştir.

Tablo 1: STA ölçüm parametreleri

ParametreAsetilsalisilik Asit
Örnek kütle4.96 mg
AtmosferHelyum
PotaAl2O3, 85 µl, açık
Sıcaklık programıRT ila 50 °C, 10 K/dak
Akış hızı100 ml/dak
Örnek tutucuTGA, S Tipi

Asetilsalisilik asidin pirolizi iki kütle kaybı adımı sergiler (bkz. Şekil 1). 66,4'lük ilk kütle kaybı, 170°C'deki kütle kaybı hızındaki (DTG) bir tepe noktasıyla 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

ParametreCryo Yakalama Modu
SütunAgilent HP-5ms
Sütun uzunluğu30 m
Kolon çapı0.25 mm
Cryo tuzağı-50°C, 45 dakika
Kolon çapı40°C, izoterm, 48 dakika 40°C ila 300°C, 15 K/dak
Gaz atmosferiO
Kolon akışı (bölünmüş)2 ml/dak (5:1)
ValfHer 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 yoğunlaşan bileşikler buharlaştırılmış ve GC kolonu (15 K/dak ısıtılmış) üzerinden 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 çıkarmıştır. 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]İsimVuruş kalitesi
49.89Asetik asit91
55.58Fenol96
56.63Asetik asit fenil ester90
59.312-Hidroksibenzoik asit (= salisilik asit)97
60.89Asetilsalisilik asit81
62.94Fenil salisilat95
63.84Ksanton97
64.79

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

(2-Hidroksibenzoik asit dimeri)

64
71.022,10,18-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-trione (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 eşleştirilmiş Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi) ile yapılan önceki çalışmalar, ilk kütle kaybı adımının asetik asit ve salisilik asit açığa çıkardığını, ikinci kütle kaybı adımının ise karmaşık bir dekompozisyon 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-GC-MS bunları hem ayırma hem de tanımlama yeteneğine sahiptir.

Literature

  1. [1]
  2. [2]
    AN 209 - Kinetik Analiz Yoluyla Asetil-salisilik Asidin Pirolizine Derinlemesine Bakış, Bölüm 2
  3. [3]
    AN 210 - Çeşitli Gaz Atmosferlerinde Termogravimetrik Ölçümler Yoluyla Asetil-salisilik Asidin Pirolizine Derinlemesine Bakış, Bölüm 3
  4. [4]
    AN 211 - Termogravimetri ve Kütle Spektrometresi Aracılığıyla Asetil-salisilik 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 - Asetil- salisilik Asit ve Aspirinin Termal Davranışı Hakkında