藥物分析抗生素類藥物

藥物分析抗生素類藥物第一節(jié)概述

抗生素:在低微濃度下即可對某些生物（病原微生物）的生命活動(dòng)有特異抑制作用的化學(xué)物質(zhì)的總稱

.

來源：

化學(xué)合成

半合成

生物合成（發(fā)酵）

第2頁,共84頁，2024年2月25日，星期天一、抗生素類藥物的特點(diǎn)1.化學(xué)純度低——同系物、異構(gòu)體、降解物；2.活性組分易發(fā)生變異——菌株、發(fā)酵條件；3.穩(wěn)定性差——活潑基團(tuán)。第3頁,共84頁，2024年2月25日，星期天二、抗生素藥物的質(zhì)量分析抗生素藥物的質(zhì)量控制方法與一般化學(xué)藥品一樣，通過鑒別、檢查、含量（效價(jià)）測定三個(gè)主要方面來判斷其質(zhì)量的優(yōu)劣。采用生物學(xué)法與物理化學(xué)法.第4頁,共84頁，2024年2月25日，星期天一）鑒別試驗(yàn)：

1．官能團(tuán)的顯色反應(yīng)2．光譜法3．色譜法4．生物學(xué)法（抑菌能力），已少用。青霉素鈉鑒別取本品與已知含量的青霉素適量，分別加水制成每1ml中約含50μg的溶液，各取1ml，加入不少于200單位的青霉素酶溶液1ml,在37℃滅活1小時(shí)后，取滅菌濾紙片，分別用上述溶液浸濕后，用濾紙吸去多余的液體，置攤布金黃色葡萄球菌[CMCC(B)26003]的培養(yǎng)基上，在37℃培養(yǎng)約16小時(shí)后均無抑菌作用，而用同一方法檢查未經(jīng)青霉素酶滅活的溶液均有抑菌作用。

第5頁,共84頁，2024年2月25日，星期天

（二）雜質(zhì)檢查

1．影響產(chǎn)品穩(wěn)定性的指標(biāo)（酸堿度、水分）2．控制有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)的指標(biāo)（澄清度、殘留溶劑）3．與臨床安全性密切相關(guān)的指標(biāo)（異常毒性、熱原、細(xì)菌內(nèi)毒素、降壓物質(zhì)等）4．其他指標(biāo)（如β–內(nèi)酰胺類“聚合物”的檢查）

第6頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（三）含量測定或效價(jià)測定

1．微生物檢定法

─以抗生素對微生物的殺傷或抑制程度為指標(biāo)來衡量抗生素效價(jià)（potency）的一種方法。

其測定方法有管碟法、濁度法。對分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多組分的抗生素，仍為首選方法。第7頁,共84頁，2024年2月25日，星期天優(yōu)點(diǎn)1、與臨床應(yīng)用一致2、靈敏度高3、適應(yīng)范圍廣缺點(diǎn)1、操作繁瑣2、培養(yǎng)時(shí)間長3、測定誤差大第8頁,共84頁，2024年2月25日，星期天2．理化方法

─根據(jù)抗生素的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用其特有的化學(xué)或物理化學(xué)性質(zhì)及反應(yīng)而進(jìn)行的。優(yōu)點(diǎn)1、準(zhǔn)確度高2、簡單、快速1、不一定代表生物效價(jià)缺點(diǎn)2、易受雜質(zhì)干擾對所選理化方法的要求：正確、專屬、省時(shí)、用樣少、試劑易得、操作簡單、結(jié)果與生物效價(jià)吻合，如HPLC法。第9頁,共84頁，2024年2月25日，星期天3、抗生素活性表示方法

抗生素的活性以效價(jià)單位表示，即指每毫升或每毫克中含有某種抗生素的有效成分的多少。用單位（u）表示或微克（μg）表示。如1mg青霉素鈉為1670單位，1mg青霉素鉀為：1×M青霉素鈉/M青霉素鉀×1670=1598單位第10頁,共84頁，2024年2月25日，星期天三、抗生素分類

β–內(nèi)酰胺類氨基糖苷類四環(huán)素類氯霉素類大環(huán)內(nèi)酯類其他類第11頁,共84頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)β-內(nèi)酰胺類抗生素

包括青霉素族和頭孢菌素族化學(xué)結(jié)構(gòu)：青霉素類頭孢菌素類6-APA7-ACA1432435126第12頁,共84頁，2024年2月25日，星期天青霉素（青霉素G、芐青霉素）氨芐西林

（氨芐青霉素）第13頁,共84頁，2024年2月25日，星期天阿莫西林（羥氨芐青霉素）NH2CONSOHNCOOHCH3CH3HOCH普魯卡因青霉素第14頁,共84頁，2024年2月25日，星期天頭孢羥氨芐頭孢氨芐第15頁,共84頁，2024年2月25日，星期天一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1)青霉素和頭孢菌素分子中都有一個(gè)游離羧基和酰胺側(cè)鏈。2)氫化噻唑環(huán)或氫化噻嗪環(huán)與β-內(nèi)酰胺并合的雜環(huán)，分別構(gòu)成二者的母體：6-APA、7-ACA。3)青霉素分子中含有三個(gè)手性碳原子(C3、C5、C6)，頭孢菌素分子中含有兩個(gè)手性碳原子(C6、C7)。第16頁,共84頁，2024年2月25日，星期天性質(zhì)1：酸性與溶解度分子中游離羧基具有相當(dāng)強(qiáng)的酸性，能與無機(jī)堿或某些有機(jī)堿形成鹽。其堿金屬鹽易溶于水，而有機(jī)堿鹽難溶于水，易溶于甲醇等有機(jī)溶劑。第17頁,共84頁，2024年2月25日，星期天性質(zhì)2：旋光性青霉素族分子中含有三個(gè)手性碳原子，頭孢菌素族含有兩個(gè)手性碳原子，故都具有旋光性。根據(jù)此性質(zhì)，可用于定性和定量分析。﹡﹡﹡﹡﹡第18頁,共84頁，2024年2月25日，星期天

性質(zhì)3：紫外吸收特性2、頭孢菌素類

母核有共軛體系

1、青霉素類母核無明顯UV

多數(shù)有苯環(huán)取代基

第19頁,共84頁，2024年2月25日，星期天

性質(zhì)4：β-內(nèi)酰胺環(huán)不穩(wěn)定性

干燥條件下青霉素鹽穩(wěn)定。青霉素水溶液在pH6-6.8時(shí)較穩(wěn)定。β-內(nèi)酰胺環(huán)是該類抗生素結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定的部分。四元環(huán)張力大

酰胺鍵易水解不穩(wěn)定性因素（某些金屬離子）（溫度）某些氧化劑、羥胺第20頁,共84頁，2024年2月25日，星期天例青霉素的降解反應(yīng)青霉素青霉噻唑酸H2O/OHˉ青霉素酶青霉酸H2OpH2100℃α–青霉噻唑?；u胺酸NH2OH青霉烯酸pH4青霉胺CO2青霉醛HgCl2例第21頁,共84頁，2024年2月25日，星期天1．羥肟酸鐵反應(yīng)青霉素及頭孢菌素在堿性中與羥胺作用，β-內(nèi)酰胺環(huán)破裂生成羥肟酸；在稀酸中與高鐵離子呈色。

二、鑒別試驗(yàn)：(一)呈色反應(yīng)+第22頁,共84頁，2024年2月25日，星期天例：ChP(2005)頭孢哌酮[鑒別]

取本品10mg，加水2ml與鹽酸羥胺溶液[取34.8%鹽酸羥胺溶液1份，醋酸鈉-氫氧化鈉溶液1份，乙醇4份]3ml，振搖溶解后，放置5min，加酸性硫酸鐵銨試液1ml，搖勻，顯紅棕色。第23頁,共84頁，2024年2月25日，星期天2．類似肽鍵的反應(yīng)（1）某些具有α-氨基的本類藥物，如氨芐西林，遇茚三酮即顯藍(lán)紫色。

△第24頁,共84頁，2024年2月25日，星期天α-氨基、伯胺某些羥基胺類酮式烯醇式茚三酮茚三酮縮合藍(lán)紫色第25頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（2）雙縮脲反應(yīng)β-內(nèi)酰胺類似肽鍵（開環(huán)分解）紫紅色-內(nèi)酰胺類堿性銅溶液??????b第26頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（1）與重氮苯磺酸呈色反應(yīng)

（偶合）3．其他顯色反應(yīng)第27頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（偶合）頭孢哌酮第28頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（2）硫酸-硝酸呈色反應(yīng)

頭孢菌素能與硫酸-硝酸反應(yīng)后呈色。此顯色反應(yīng)可區(qū)別某些頭孢菌素族抗生素，因此被一些國家藥典采用供鑒別。如中國藥典(1995年版)收載的頭孢噻吩鈉呈紅棕色；頭孢氨芐呈黃色；頭孢噻肟鈉呈亮黃色。第29頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（3）變色酸-硫酸呈色反應(yīng)

中國藥典(1995年版)采用本法鑒別。如阿莫西林林加變色酸-硫酸試劑混合后，于150℃加熱2-3min，因分解出甲醛與變色酸縮合而呈深褐色。第30頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（二）沉淀反應(yīng)溶于過量HCl或有機(jī)溶劑第31頁,共84頁，2024年2月25日，星期天例青霉素鈉青霉素鉀Ch.P（2000）

【鑒別】（2）取本品約0.1g，加水5ml溶解后，加稀鹽酸2滴，即生成白色沉淀；此沉淀能在乙醇、醋酸戊酯、氯仿、乙醚或過量的鹽酸中溶解.第32頁,共84頁，2024年2月25日，星期天2.重氮化-偶合反應(yīng)芳香第一胺類反應(yīng)普魯卡因青霉素重氮化紅色↓堿性β-萘酚（偶合）第33頁,共84頁，2024年2月25日，星期天例普魯卡因青霉素Ch.P（2000）

【鑒別】（3）本品顯芳香第一胺類的鑒別反應(yīng)（附錄Ⅲ）。第34頁,共84頁，2024年2月25日，星期天K+火焰→紫色+0.1%四苯硼鈉+HAc→↓白（三）鉀、鈉離子的焰色反應(yīng)Na+火焰→鮮黃色+醋酸氧鈾鋅→↓第35頁,共84頁，2024年2月25日，星期天例青霉素鈉Ch.P（2005）

【鑒別】（4）本品顯鈉鹽的火焰反應(yīng)（附錄Ⅲ）。例青霉素鉀Ch.P（2005）

【鑒別】（3）本品顯鉀鹽的火焰反應(yīng)（附錄Ⅲ）。第36頁,共84頁，2024年2月25日，星期天

頭孢氨芐

λmax=262nm青霉素V鈉

A280nm/A264nm

=1.30～1.50A,Emin,max,,%cm11λ光譜圖λ2、紫外分光光度法(UV)（四）光譜法1、紅外吸收光譜法第37頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（五）色譜法1、TLC法對照品對照法2、HPLC法和斑點(diǎn)顏色比較供試品對照品相同條件fR?????Rt比較供試品對照品相同條件?????第38頁,共84頁，2024年2月25日，星期天三、特殊雜質(zhì)的檢查

本類抗生素的特殊雜質(zhì)主要有高分子聚合物、有關(guān)物質(zhì)、異構(gòu)體等，一般采用HPLC法控制其限量，也有采用測定雜質(zhì)的吸收度來控制雜質(zhì)量的。第39頁,共84頁，2024年2月25日，星期天四、含量測定（一）電位配位滴定法——汞量法*β－內(nèi)酰胺類不直接與汞鹽反應(yīng)*β－內(nèi)酰胺類水解產(chǎn)物可與汞鹽發(fā)生定量反應(yīng)1.原理第40頁,共84頁，2024年2月25日，星期天水解水解青霉胺絡(luò)汞Ch.P（2000）青霉素鉀青霉素鈉苯唑西林鈉普魯卡因青霉素氯唑西林鈉第41頁,共84頁，2024年2月25日，星期天NaOHpH4.6脫羧Hg(NO3)2pH4.62:1突躍11:1突躍2Hg(NO3)2pH4.6青霉胺絡(luò)汞第42頁,共84頁，2024年2月25日，星期天青霉胺與硝酸汞發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。先按2分子青霉胺與1分子汞離子的比例絡(luò)合，發(fā)生第一次滴定突躍，但突躍范圍很小，變化比較平緩，不宜用于做終點(diǎn)，繼續(xù)用硝酸汞滴定時(shí)，青霉胺分子與汞離子按1:1的比例絡(luò)合，生成穩(wěn)定的絡(luò)合物——青霉胺絡(luò)汞，發(fā)生第二次滴定突躍。其突躍范圍較大，變化較急劇，宜于確定終點(diǎn)。第43頁,共84頁，2024年2月25日，星期天2.方法醋酸鹽緩沖液滴定水解pH4.6pH4.6滴定第44頁,共84頁，2024年2月25日，星期天3.討論（1）電位法指示終點(diǎn)，以第二次滴定突躍為終點(diǎn)反應(yīng)摩爾比1:1

（2）空白試驗(yàn)

用未降解樣品測定（3）優(yōu)點(diǎn)

不需標(biāo)準(zhǔn)品第45頁,共84頁，2024年2月25日，星期天例青霉素鈉Ch.P（2000）

【含量測定】取本品約50mg，精密稱定，加水5ml溶解后，加1mol/L氫氧化鈉溶液5ml，搖勻,放置15分鐘，加1mol/L硝酸溶液5ml，醋酸鹽緩沖液（pH4.6）20ml及水20ml，搖勻，照電位滴定法（附錄ⅦA）,用鉑電極為指示電極，汞-硫酸亞汞電極為參比電極，在35~40℃，用硝酸汞滴定液（0.02mol/L）緩慢滴定，（控制滴定過程約為15分鐘），不計(jì)第一個(gè)等當(dāng)點(diǎn)，計(jì)算第二個(gè)等當(dāng)點(diǎn)時(shí)消耗滴定液的量。第46頁,共84頁，2024年2月25日，星期天每1ml硝酸汞滴定液（0.02mol/L）相當(dāng)于7.128mg的總青霉素（按C16H17N2NaO4S計(jì)算）。另取本品約0.5g，精密稱定，加水與上述醋酸鹽緩沖液各25ml，振搖使完全溶解，在室溫下,立即用硝酸汞滴定液（0.02mol/L）滴定，滴定終點(diǎn)判斷方法同上。每1ml硝酸汞滴定液（0.02mol/L）相當(dāng)于7.128mg的降解物（按C16H17N2NaO4S計(jì)算）。每1mg的C16H17N2NaO4S相當(dāng)于1670青霉素單位。第47頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（二）RP-HPLC法特點(diǎn)快速高效靈敏度高專屬性強(qiáng)重現(xiàn)性好一法多用(鑒別、檢查、含測)Ch.P第48頁,共84頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)氨基糖苷類抗生素鏈霉素雙氫鏈霉素新霉素卡那霉素慶大霉素巴龍霉素第49頁,共84頁，2024年2月25日，星期天鏈霉素鏈霉胍+鏈霉糖+N-甲基-L-葡萄糖胺

苷元鏈霉雙糖胺鏈霉糖N-甲基-L-葡萄糖胺鏈霉胍第50頁,共84頁，2024年2月25日，星期天慶大霉素

糖

苷元絳紅糖胺+脫氧鏈霉胺+加洛糖胺

糖

絳紅糖胺紫素胺2-脫氧鏈霉胺加洛糖胺N-甲基-3-去氧-4-甲基戊糖胺第51頁,共84頁，2024年2月25日，星期天慶大霉素C復(fù)合物慶大霉素C1R=HR1、R2=CH3

慶大霉素C2R=R2=H

R1=CH3

慶大霉素C1aR、R1、R2=H

慶大霉素C2aR=CH3R1=R2=H

慶大霉素C2bR=R1=HR2=CH3第52頁,共84頁，2024年2月25日，星期天一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)多與硫酸成鹽鏈霉素3個(gè)慶大霉素5個(gè)堿性中心（一）堿性水溶性（二）溶解性（四）

UV（三）苷的水解與穩(wěn)定性鏈霉素pH5～7.5慶大霉素pH2～12

穩(wěn)定鏈霉素在230nm處有吸收，慶大霉素、奈替米星無吸收第53頁,共84頁，2024年2月25日，星期天坂口反應(yīng)N-甲基葡萄糖胺反應(yīng)麥芽酚反應(yīng)第54頁,共84頁，2024年2月25日，星期天二、

鑒別試驗(yàn)

茚三酮反應(yīng)（一）△羥基胺結(jié)構(gòu)硫酸慶大霉素鑒別取本品約5mg，加水1ml溶解后，加0.1％茚三酮的水飽和正丁醇溶液1ml與吡啶0.5ml，在水浴中加熱5分鐘，即顯紫藍(lán)色。

第55頁,共84頁，2024年2月25日，星期天鏈霉胍特有反應(yīng)（或α-萘酚）8-羥基喹啉坂口反應(yīng)（二）α-萘酚第56頁,共84頁，2024年2月25日，星期天

麥芽酚反應(yīng)（三）

鏈霉糖特征反應(yīng)H+分子重排擴(kuò)環(huán)第57頁,共84頁，2024年2月25日，星期天紫紅麥芽酚第58頁,共84頁，2024年2月25日，星期天N-甲基葡萄糖胺反應(yīng)（四）乙酰丙酮OH-吡咯衍生物對二甲氨基苯甲醛H+紅色（Elson-Morgan反應(yīng)）H+第59頁,共84頁，2024年2月25日，星期天（五）反應(yīng)H+光譜法（七）慶大霉素?zé)oUV吸收色譜法（六）第60頁,共84頁，2024年2月25日，星期天三、

雜質(zhì)檢查鏈霉素雜質(zhì)鏈霉素B（甘露糖鏈霉素）方法TLC中的對照品法（BP）1.來源反應(yīng)中間體第61頁,共84頁，2024年2月25日，星期天四、

含量測定鏈霉素、慶大霉素微生物檢定法

本法系利用抗生素在瓊脂培養(yǎng)基內(nèi)的擴(kuò)散作用量反應(yīng)平行線原理的設(shè)計(jì)，比較標(biāo)準(zhǔn)品與供試品兩者對接種的試驗(yàn)菌產(chǎn)生抑菌圈的大小，以測定供試品效價(jià)的一種方法。第62頁,共84頁，2024年2月25日，星期天離子交換色譜法離子對色譜法RP-HPLC法HPLC法第63頁,共84頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)四環(huán)素類抗生素123456789101112第64頁,共84頁，2024年2月25日，星期天四環(huán)素（TC）tetracycline金霉素

(CTC)

chlortetracycline第65頁,共84頁，2024年2月25日，星期天土霉素

(OTC)

oxytetracycline氧四環(huán)素多西環(huán)素

(DOTC)doxycycline脫氧土霉素第66頁,共84頁，2024年2月25日，星期天第67頁,共84頁，2024年2月25日，星期天一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)兩性（一）酚羥基、烯醇型羥基

弱酸性二甲胺基

弱堿性1.與酸、堿均能成鹽，臨床多用鹽酸鹽2.強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中溶解度↑

第68頁,共84頁，2024年2月25日，星期天吸濕性（二）多含結(jié)晶水生成有色配位化合物Ca2+Mg2+Fe3+Al3+旋光性、UV、熒光（三）與金屬離子絡(luò)合（四）pH3~7.5熒光

第69頁,共84頁，2024年2月25日，星期天第70頁,共84頁，2024年2月25日，星期天不穩(wěn)定性（五）（1）差向異構(gòu)化淡黃→黑藍(lán)