Giriş
İlaç ve gıda ürünlerinin saflığı, kaliteleri ile el ele gider. Teslim edilen maddeler bir organizma için zararlı olabilecek herhangi bir kontaminant içermemelidir. Özellikle formülasyonlarda, kirletici maddeler aktif bileşenle etkileşime girmemeli ve böylece düzgün çalışmasını engellememelidir. Bu nedenlerden dolayı purity determination ilaç, kozmetik ve gıda maddeleri için çok önemlidir.
Mevcut örnekte Nipagin'in saflığı belirlenmiştir. Bu beyaz toz, metil paraben kimyasal adıyla bilinir (Şekil 1) ve kozmetiklerde, ilaçlarda ve E218 adı altında gıdalarda koruyucu olarak kullanılır [1, 2].
ASTM E928-08, DSC ölçümleri aracılığıyla purity determination için prosedürü açıklar. "Safsızlık seviyesi arttıkça bir bileşiğinErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığı aralığının genişlediğini" dikkate alır [3]. Bu yöntem, eriyikte çözünen ve kristalde çözünmeyen, dolayısıyla ötektik safsızlıklar olarak bilinen safsızlıklara sahip karışımlar için geçerlidir.
Test Koşulları
Termal Direncin Önemi - Zaman Kazandıran Yazılım Çözümü NETZSCH
Bir DSC ölçümü sırasındaki sıcaklık değişiklikleri genellikle referans tarafında ölçülür. "Gerçek" numune sıcaklığı, referans ve numune potaları arasındaki termal dirence ve numunede meydana gelen işlemlerin entalpisine bağlıdır. Doğru numune sıcaklığının bilinmesi saflığın belirlenmesinde önemli bir rol oynadığından, termal direncin testlerden önce hesaplanması gerekir. DSC için NETZSCH Proteus® yazılımında, termal dirence ilişkin calibration, sıcaklık ve entalpi calibration ile eş zamanlı olarak gerçekleşir, böylece elde edilen eğriler numunenin içindeki gerçek sıcaklığı otomatik olarak gösterir.
Ölçümler
DSC 204 F1 Phoenix® ile yapılan ölçümlerden önce alüminyumdan yapılmış Concavus® krozeler asetonla yıkanmış ve bir dakika süreyle 425°C'ye kadar ısıtılmıştır. Numune (numune kütlesi 2,12 mg) krozeye yerleştirildikten sonra hermetik olarak kapatılmış ve DSC hücresine yerleştirilmiştir.
Erime noktası safsızlıkların etkisiyle düşebileceğinden, erimeden önce ısıtmaya başlamak için sıcaklık aralığı dikkatle seçilmelidir. Ayrıca, çok saf malzemelerde minimum düzeyde olan ancak artan kirlilikle artabilen önErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime de dikkate alınmalıdır.
İlk bölümde, numune 20 K/dak ısıtma hızıyla oda sıcaklığından 100°C'ye ısıtılmıştır. Sonraki bölümde, ısıtma hızı 0,7 K/dk'ya düşürülmüş ve sıcaklık 130°C'ye yükseltilmiştir. Tüm deney boyunca DSC hücresi kuru nitrojen ile temizlenmiştir.
Test Sonuçları
Şekil 2, 2. ısıtma segmentinin DSC eğrisini göstermektedir. Endotermal pik Nipagin'in erimesinden kaynaklanmaktadır. Tespit edilen 125,4°C'lik başlangıç sıcaklığı, erime sıcaklığı için literatür değeriyle (125,2°C [1]) iyi bir uyum içindedir.
Van't Hoff Çizimi, Erime Noktaları ve Saflık
Saflık hesaplaması için, ASTM E928-08'in A yönteminde açıklandığı gibi Van't Hoff denklemi kullanılır:
TS: numune sıcaklığı [K]
T0: saf Nipagin'inErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığı [K]
R: gaz sabiti (= 8,314 J/mol-1-K-1)
X: safsızlığın mol kesri
H: pik alanından hesaplanan füzyon ısısı [J-mol-1]
F: eriyen kısım
Van't Hoff grafiği, purity determination adresindeki verilerin grafiksel bir gösterimidir. 1/F (erime pikinin fraksiyonunun karşılığı) için gerçek ölçüm verilerini, bu miktarda erimenin gözlemlendiği sıcaklıkla karşılaştırır. Bu veriler genellikle doğrusal değildir; doğrusal olmama durumu saflık azaldıkça artar. Doğrusallıktan sapma, DSC aracılığıyla tespit edilemeyen ön erimeden kaynaklanır. Eğriliğin DSC ölçümünün sıcaklık programından (erime pikine çok yakın başlama) ve pik alanının hesaplanmasına yönelik limitlerden (örneğin, erime pikine çok yakın sol limit) etkilendiği unutulmamalıdır.
Eğrinin doğrusallaştırılması için yazılım, toplam alana ve her bir kesirli alana bir düzeltme faktörü c ekleyerek F için revize edilmiş bir değer hesaplar. Bu prosedür sonundaTs=f(1/F) eğrisinin doğrusallığı elde edilir.
Ayrıca, mol% değerini hesaplamak için yazılıma moleküler ağırlık girilmelidir.
Şekil 3, gözlenen ve düzeltilmiş verileri (doğrusal eğri) göstermektedir.
Saflık, düzeltilmiş doğrusal verilerin eğiminden hesaplanır. 100 saf malzemenin teorikErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime noktası, eriyen kısmın (1/F) 0 olduğu nokta olarak grafikten de elde edilebilir (Şekil 3'ün kutusundaki TErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime saflığı). Erime sıcaklığı olan 125.995°C'ye kıyasla 126.063°C'ye denk gelmektedir. NETZSCH Purity yazılımı, ölçülen Nipagin numunesinin safsızlık içeriğini %0,14 mol-% olarak hesaplar.
Sonuçlar yalnızca ayarlanmış veriler doğrusallık gösterdiğinde, saflık seviyesi %98,5'ten yüksek olduğunda ve düzeltme faktörü c %20'den düşük olduğunda güvenilirdir [3].
Ölçümden sonra, ölçüm sırasında kütle kaybı olmadığından emin olmak için numune tekrar tartılmıştır. Başlangıç kütlesindeki bir değişiklik, uçucuların buharlaştığını gösterir ve bu da endotermal bir etkiye neden olur. Böylece, EndotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon, dönüşüm için ısı gerekiyorsa endotermiktir.endotermik pik sadece erimeden değil, aynı zamanda uçucuların salınmasından da kaynaklanacaktır. Bu da pik değerlendirmesini bozacaktır.
Sonuç
DSC yöntemi, saf kristal malzemelerin saflığını belirlemek için kolay bir yol sağlar. Saflık, incelenen malzemenin erime hızı kullanılarak hesaplanır. DSC erime pikinden, doğrudan safsızlıkların varlığıyla ilgili olan Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır.erime noktasının alçalması belirlenir.
DSC aracılığıyla purity determination için bir ön koşul, safsızlıkların eriyikte çözünmesi ve kristalde çözünmemesidir. Doğru purity determination için numunenin süblimleşmesi de önlenmelidir.