第16篇抗生素类药物分析

第十六章抗生素类药物的分析第一节概述一、抗生素的定义抗生素是指在低微浓度下即可对某些生物的生命活动有特异抑制作用的化学物质的总称。抗生素主要指细菌、放线菌和真菌等微生物的代谢产物，对各种病原微生物有强大的抑制或杀灭作用。抗生素的来源1.生物合成（发酵）2.化学合成或半合成特点：1.化学纯度较低2.活性组分易发生变异3.稳定性差二、抗生素的分类1。据来源分2。据作用对象分3。据作用机制分4。据化学结构分（下页）抗生素的分类（按结构与性质）：β–内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类、大环内酯类、氯霉素类、多肽类、抗肿瘤类林可霉素类、其他抗生素类三、抗生素药物的细菌耐药性1。耐药性种类2。耐药机制（1）产生灭活酶（2）抗菌药物作用靶位改变（3）降低细菌外膜通透性（4）影响主动流出系统四、抗生素药物的质量分析1.官能团的显色反应如β–内酰胺环的羟肟酸铁反应2.光谱法红外光谱法紫外光普法3.色谱法TLCHPLC法4.生物学法[鉴别]1.影响产品稳定性的的检查项目结晶性、酸碱度、水分等2.控制有机及无机杂质的检查项目溶液澄清度及颜色，有关物质，残留溶剂等3.与临床密切相关的检查项目异常毒性、热源或细菌内毒素，降压物质等4.其他检查项目[检查]含量测定方法（一）微生物学方法测定抗生素抑菌或杀菌的能力优点1、与临床效果一致2、灵敏度高3、干扰物质少缺点1、操作繁琐2、培养时间长2、测定误差大（二）化学及物理化学方法以理化方法测定主药含量优点1.准确度高2.简单、快速1.不一定代表生物效价缺点2.易受杂质干扰抗生素活性表示方法（人为规定）效价单位即指每毫升或每毫克中含有某种抗生素的有效成分的多少。用u或μg表示例如1mg青霉素钠为1670u1mg庆大霉素为590uNSCH3CH3COOHOHN1234567RCO母核（6-氨基青霉烷酸）第二节β–内酰胺类抗生素青霉素类游离羧基酰胺侧链氢化噻唑环β–内酰胺母核：6-APA头孢菌素类7654321NONHSCH2R1COOH母核（7-氨基头孢菌烷酸）?RCO游离羧基酰胺侧链氢化噻嗪环β–内酰胺母核:7-ACANSOHNCOOKCH3CH3OCCH2酸性与溶解度结构与性质一、Na与碱金属(Na+、K+)成盐（一）羧基易溶于水遇酸析出白色沉淀与有机碱(普鲁卡因)成盐难溶于水普鲁卡因青霉素C2H52NCH2CH2OOCNSOHNCOOHCH3CH3OCCH2NH2NSO1234567（二）手性C87654321NOS(5%头孢唑啉钠溶液–18～–24°)20D］［头孢菌素类C6C7青霉素类C3C5C6旋光性﹡﹡﹡﹡﹡（三）共轭体系NSO头孢菌素类母核有共轭体系青霉素类母核无明显UV多数有苯环取代基NOSUV（四）β–内酰胺环不稳定性水溶液不稳定干燥纯净稳定不稳定性因素四元环张力大酰胺键易水解（某些金属离子）（温度）失效降解青霉素类酸、碱、青霉素酶某些氧化剂二、K+、Na+盐反应（一）鉴别焰色→鲜黄色Na+焰色→紫色K+（二）呈色反应1.羟肟酸铁反应β-内酰胺类NaOHHClNOHH2内酰胺类呈色羟肟酸衍生物Fe3+/3H+2.与重氮苯磺酸反应头孢哌酮橙黄色重氮苯磺酸OHHC（偶合）酚羟基NH2CONSOHNCOOHCH3CH3CH23.茚三酮反应蓝紫色氨基茚三酮△α-氨基UV及IR法117401815cm~VOC116901710cm~VOCβ-内酰胺环酰胺三•HPLC及TLC法（四）色谱法三特殊杂质的检查•特殊杂质主要是高分子聚合物，有关物质，异构体，采用色谱法控制其限量。•高分子聚合物采用分子排阻色谱法检查•有关物质，异构体采用HPLC法控制其限量四、含量测定nmCupHA青霉烯酸青霉素族（水解）可见-紫外分光光度法（一）1、酸水解法（铜盐法）稳定剂JP青霉素族2、羟肟酸比色法USPJPFe3+/3H+红色β-内酰胺类NaOHHClNOHH内酰胺类羟肟酸衍生物HPLC法（二）ChP头孢克洛外标法特点快速、高效、灵敏专属性强、重现性好一法多用（鉴别、检查、含测）第三节氨基糖苷类抗生素苷苷元糖缩合链霉素双氢链霉素新霉素卡那霉素庆大霉素巴龙霉素一、化学结构与性质链霉素链霉胍+链霉糖+N-甲基-L-葡萄糖胺苷元糖链霉双糖胺NHCNHNH2HOOHOHNHCH2NNHOOCH3OHCHOOOCH2OHOHOHNHCH3链霉胍链霉糖N-甲基-L-葡萄糖胺庆大霉素糖苷元绛红糖胺+2-脱氧链霉胺+加洛糖胺糖ROCR1R2HNNH2OOHH2NNH2OOOHNHCH3OHCH3绛红糖胺2-脱氧链霉胺加洛糖胺庆大霉素C复合物庆大霉素C1R=HR1、R2=CH3庆大霉素C2R=R2=HR1=CH3庆大霉素C1aR、R1、R2=H庆大霉素C2aR=CH3R1=R2=H庆大霉素C2bR=R1=HR2=CH3性质：链霉素3个庆大霉素5个碱性中心（一）碱性与溶解性多与硫酸成盐溶解性：水溶性（二）旋光性链霉素pH5～7.5庆大霉素pH2～12稳定UV（三）稳定性（四）链霉素在230nm有吸收庆大霉素、奈替米星无吸收过酸或过碱条件下易水解二、鉴别茚三酮反应（一）蓝紫色庆大霉素链霉素茚三酮△羟基胺和a-氨基酸的性质硫酸小诺霉素5mg水1ml，0.1%茚三酮的水饱和正丁醇溶液1ml,吡啶0.5ml,水浴加热5min,显蓝紫色。（二）Molisch试验具有五碳糖或六碳糖结构的氨基糖苷类抗生素经酸水解后，在盐酸或硫酸作用下脱水，成糠醛（五碳）或羟甲基糠醛（六碳糖）。这些产物遇a-萘酚或蒽酮成色。甲基葡萄糖胺庆大霉素链霉素水解N乙酰丙酮OH-吡咯衍生物对二甲氨基苯甲醛H+红色缩合物（Elson-Morgan反应）（三）N-甲基葡萄糖胺反应链霉糖特有反应链霉糖链霉素OH)(3六元环麦芽酚紫红色FeH+分子重排（四）麦芽酚（Maltol）反应链霉胍特有反应橙红羟基喹啉链霉胍链霉素次溴酸钠8OH（或α-萘酚）NOH8-羟基喹啉坂口反应（五）α-萘酚OH（六）24SO反应白BaSOSOBaH+UV法（七）IR法（八）庆大霉素无UV吸收nmmax链霉素色谱法：TLCHPLC（九）三、检查链霉素杂质（一）链霉素B（甘露糖链霉素）2.方法TLC中的对照品法（Ch.PBP）1.来源反应中间体对微生物的活性无明显差异毒副作用和耐药性不同发酵菌种不同工艺差别C组分比例不一致规定控制各组分的相对百分含量ChPUSPBPJP庆大霉素C组分的测定（二）四、含量测定链霉素、庆大霉素微生物检定法本法系利用抗生素在琼脂培养基内的扩散作用量反应平行线原理的设计，比较标准品与供试品两者对接种的试验菌产生抑菌圈的大小，以测定供试品效价的一种方法。HPLC法•硫酸依替米星的含量测定2CH3NRR3HOHCONH2OOHOHOOHR2R1第四节四环素类抗生素ABCD四并苯或萘并萘衍生物一、结构与性质酸碱性及溶解度（一）1.与酸、碱均能成盐2.强酸或强碱中溶解度↑酚羟基、烯醇型羟基弱酸性二甲胺基弱碱性临床上常用其盐酸盐具有吸湿性3.游离碱在水中溶解度很低旋光性具有旋光性（二）UV和荧光性质（三）具紫外吸收，且可以产生荧光降解物也具有荧光不稳定性（四）1.差向异构化差向金霉素差向四环素金霉素四环素～pH蓝色荧光2.降解反应（1）酸性下降解pH＜2降解为脱水四环素（2）碱性下降解异四环素四环素OHHOHCONH2OOHOHOOHCH3ONCH32二、鉴别试验H2SO4反应(显色反应)（一）黄色朱红色绿蓝深紫色盐酸多西环素盐酸土霉素盐酸金霉素盐酸四环素SOHFeCl3反应(显色反应)（二）褐色橙褐色深褐色红棕色盐酸多西环素盐酸土霉素盐酸金霉素盐酸四环素FeClCl-反应（三）白AgClAgClHNOUV及IR法（四）TLC法（五）正相分配薄层色谱HPLC法（六）粘合剂中加有EDTA缓冲液克服痕量金属造成的拖尾现象三、检查·4-差向四环素（ETC）·脱水四环素（ATC）·差向脱水四环素（EATC）·盐酸金霉素（CTC）有关物质（一）HPLC法盐酸四环素CTCAnm控制)39.0~36.0(380EATCATC.Anm、控制异四环素控制.Anm注射用杂质吸收度（二）四、含量测定ChP、USPHPLC法（外标法）系统适用性试验1.防护柱2.有关物质的混合溶液（ETC、EATC、TC、CTC、ATC）之间的分离度符合要求