BADANIE PROCESU POLIMORFIZMU LOSARTANU METODAMI KALORYMETRY

Transkrypt

1 Ćwiczenie BADANIE PROCESU POLIMORFIZMU LOSARTANU METODAMI KALORYMETRY I. Cel ćwiczenia: W ramach zajęć zalanowano: otrzymywanie i analizę termogramów DSC dla Losartanu. interretację danych doświadczalnych w obszarze rzejść solid-solid, tonienia i rzejścia szklistego, wyznaczenie temeratury rzejścia solid-solid, zeszklenia T g, temeratury tonienia T m, entalii tonienia )H f ; II. Wielkości fizykochemiczne wyznaczane i jej związki z wielkościami mierzonymi w doświadczeniu: Podstawowe wielkości termodynamiczne związane z kalorymetria W kalorymetrii ilość cieła obrana lub oddana rzez układ (bez rzemiany fazowej) jest roorcjonalna do róŝnicy temeratur ()T) między źródłem cieła a ciałem badanym; zaleŝy od masy (m) jak równieŝ od rodzaju materiału, oisane ciełem właściwym, (c ) tak Ŝe moŝna zaisać : Q mc T Strumień cielny (Heat flow rate): Φ dq Cieło właściwe (heat caacity): dq dh mc ( ) ( ) gdzie cieło jest związane z entalią (H) układu dq d ( U + V ) dh W róŝnicowej kalorymetrii skaningowej (Differential Scanning Calorimetry-DSC) mierzy się strumień cielny M w stanach stacjonarnych, natomiast jedną z głównych charakterystyk badanego materiału jest cieło właściwe (c ) i jego zachowanie zmienia się z temeraturą. W róŝnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) stosuje się liniowy rogram wzrostu temeratury: T ( t ) T + qt 0 Związek omiędzy mierzonym strumieniem cielnym a wyznaczonym ciełem właściwym ciała badanego w stanie stacjonarnym moŝna naisać:

2 Φ dq mc K T mc K T q Φ q gdzie q jest szybkością zmiany temeratury q (ogrzewania lub chłodzenia) a K stałą Newtona związaną ze strumienie cielnym M. Tyowy termogram DSC jest rzedstawiony na rysunku 2. Rysunek 1 Struktura chemiczna Losartanu (C 22 H 23 Cl N 6 O) M g/mol Losartan jest lekiem obniŝający ciśnienie tętnicze krwi. NalęŜy do antagonistów recetora angiotensyny II (sartanów)

3 Polimorfizm Losartan 238 C 273 C f orm I melting and decomosit ion f orm II solid solid (olimorhic transition) Rysunek 2 ZaleŜność strumienia cielnego od temeratury w standartowym DSC dla krystalicznego Losartanu, odgrzewanego z rędkością 10 K/min. III. Odczynniki i aaratura: 1. Próbki olimeru: Losartanu 2. Tygle aluminiowe do mieszczenia róbek; 3. Układ do rzygotowania róbki (rasa do zamykania tygli); 4. Zestaw kalorymetryczny (DSC) składający się z : róŝnicowej kalorymetrii skaningowej DSC zestaw do chłodzenia (intracooler); komuter z orogramowaniem do kontroli doświadczenia; 5. Waga analityczna; 6. Pęseta i nóŝ; IV. Przebieg ćwiczenia: 1. Uruchomić DSC, z chłodziarką i komuter sterujący

4 2. Przygotować róbkę o masie 3-5 mg w tyglu uŝywając secjalnej rasy, włóŝ róbkę i referencyjny tygiel do komory DSC; 3. Przygotować rogram temeraturowy zgodnie z zaleceniem rowadzącego (Standardowa DSC w zakresie temeratury C z q10k/min). 4. Uruchomić doświadczenie zgodnie z instrukcja i zaleceniami rowadzącego 5. Przebieg omiaru: Wybierz metodę omiaru: (Select Method), tzn. naleŝy wybrać istniejący lub odać nowy rzebieg temeraturowy analizy (moŝliwa jest kombinacja rzebiegów grzania, chłodzenia z róŝnym rzyrostem temeratury oraz rzebiegi izotermiczne); kaŝdą nową metodę naleŝy nazwać; odaj nazwę analizowanej substancji (Samle Name) i jej masy (Size); analizy muszą być wykonywane w atmosferze azotu, rzeływ w celce omiarowej 50ml/min. V. Oracowanie wyników : Wyniki omiarów oracować rzy omocy orogramowania TA Inst. Przeanalizować obszar rzejścia solid-solid, temeraturę rzejścia i cieło rzejścia. Przeanalizować obszar tonienie: wyznaczyć onset tonienia, temeraturę oczątku rzemiany, ik tonienia, scałkować ik tonienia- wyznaczyć entalię tonienia )H f dla róbki z róŝną historia termiczna. Przeanalizować obszar rzejścia zeszklenia: wyznaczyć temeratury zeszklenia T g (jako temeraturę w której strumień cielny zmienia się o olowe wartości strumienia cielnego omiędzy stanem stałym a ciekłym); zmiany cieła właściwego )c w T g VI. Srawozdanie: Srawozdanie z rzerowadzonego ćwiczenia owinno zawierać: nazwiska wykonawców, datę i tytuł rzerowadzonego ćwiczenia; krótki ois zastosowanej metody (maksymalnie 1 strona formatu A4); rodzaj aaratury i odczynników wykorzystanych w ćwiczeniu; warunki omiarów; oracowanie wyników (n. wyznaczone wielkości rzedstawione w formie tabeli danych);

5 analiza i omówienie wyników. VII. Zagadnienia literaturowe do kolokwium: 1. Rodzaje kalorymetrycznych metod. 2. Zasada oznaczania arametrów olimerów metodą róŝnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC ). 3. Interretację danych doświadczalnych w obszarze rzejść fazowych, LITERATURA 1. D.Q.M. Craig, M. Reading, Eds. Thermal Analysis of Pharmaceuticals, CRC Press, B. Wunderlich, Macromolecular Physics, Vol. 1, 2,3; Academic Press, PDF Rerint of the book ublished in 1973 with a new Preface, Knoxville, V. Mathot, Calorimetry and Thermal Analysis of Polymers, Hanser, Munich, W. Przygocki, A. Wlochowicz, Fizyka Polimerów, PWN, Warszawa, M. Pyda, R. C. Bo, and B. Wunderlich, Heat Caacity of Poly(lactic Acid) J. Chem. Thermodynamics, 36, (2004). 6. M. Pyda, B. Wunderlich Reversing and Nonreversing Heat Caacity of Poly(lactic Acid) in the Glass Transition Region by TMDSC Macromolecules, 38, December 27, (2005). 7. M. Pyda, E. Nowak-Pyda, J. Heeg, H. Huth, A. A. Minakov, M. L. Di Lorenzo, C. Schick, and B. Wunderlich, Melting and Crystallization of Poly(butylene Terehthalate) by Temerature-modulated and Suerfast Calorimetry, J. Polymer Sci., Part B: Polymer Phys., 44, 1364 (2006). 8. ATHAS Data Bank (Ed M. Pyda) htt://athas.rz.edu.l/