Vibrational spectroscopy and thermal analysis of methotrexate - a folic acid antagonist

W pracy badano trzy różne preparaty trzech firm farmaceutycznych zawierające metotreksat jako substancję czynną. Dwa preparaty są w formie tabletek zawierających 2,5 mg metotreksatu (w pracy oznaczone jako MTX oraz MTX EBEWE), natomiast trzeci występuje jako liofilizowany proszek z substancją aktywną w postaci metotreksatu sodu (MTX sól). Dane TG i DSC wykorzystano do określenia trwałości termicznej oraz temperatur rozkładu tabletki zawierającej 2,5 mg metotreksatu. Na podstawie danych uzyskanych z krzywej DSC, obliczono wartość zmiany entalpii ΔH procesu dehydratacji tego leku. Dla wszystkich preparatów przeprowadzono analizę widm wykonanych w dalekiej (FT-FIR) i środkowej podczerwieni (FT-MIR). Uzyskane widma FT-MIR porównano również z literaturowymi widmami substancji wzorcowych tj. monohydrat α-laktozy oraz czysty metotreksat. Stwierdzono, że w lekach MTX EBEWE oraz MTX dominuje głównie monohydrat α-laktozy, natomiast farmaceutyk MTX sól. to czysta substancja czynna czyli metotreksat. Dodatkowo, w celu potwierdzenia składu leków, wykonano pomiary dyfrakcji promieni X na próbkach proszkowych MTX EBEWE oraz MTX sól. Odkryto, że substancja aktywna czyli metotreksat, występuje w leku MTX sól. jako substancja w stanie amorficznym.

Three different medicinal products of three pharmaceutical companies containing methotrexate as the active substance were examined in the work. Two drugs are in the form of tablets containing 2.5 mg methotrexate (designated as MTX and MTX EBEWE in the work), while the third occurs as a lyophilized powder with the active substance in the form of sodium methotrexate (MTX sól). TG and DSC data were used to determine the thermal stability and decomposition temperatures of a tablet containing 2.5 mg methotrexate. Based on the data obtained from the DSC curve, the value of enthalpy change ΔH of the dehydration process of this drug was calculated. Far-infrared (FT-FIR) and mid-infrared (FT-MIR) spectra were analyzed for all drugs. The obtained FT-MIR spectra were also compared with spectra from literature of reference substances, i.e. α-lactose monohydrate and pure methotrexate. It was found that in MTX EBEWE and MTX drugs mainly α-lactose monohydrate dominates, while pharmaceutical MTX sól is a pure active substance or methotrexate. Additionally, to confirm the composition of the drugs, X-ray diffraction measurements were performed on MTX EBEWE and MTX salt powder samples. It was found that the active substance or methotrexate is present in the MTX preparation as an amorphous substance.