第12章 抗生素类药物的分析幻灯片

第十一章 抗生素类药物的分析抗生素类药物的分析 第一节 内酰胺类抗生素 第二节 氨基糖苷类抗生素 第三节 四环素类抗生素 抗生素的定义 抗生素是细菌、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 抗生素质量的复杂性 产品稳定性差 分子结构大多不稳 定，降解后疗效下 降、失效或增加毒 副作用 发酵过程不易控制 易受污染生产工艺复杂 发酵液中杂质 无机盐、脂肪、各种蛋白质、各种降解 产物、色素、热原、毒性物质 增加 异常毒性、细菌内毒素、热原、 降压物质、无菌 检查 含量测定方法 （一）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 抗生素的活性以效价单位来表示： 每 ml或每 mg中含有某种抗生素的有效成分的多 少，用单位（ u） 或 g 表示。 1mg青霉素 G钠盐定为 1667单位 1mg青霉素 G钾盐的单位（ u） 1595u/mg 分类 （按结构与性质）： 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 第一节 内酰胺类抗生素 CH 青霉素类 N S 3 CH3 COOHO HN 1 2 34 56 7 RCO 母核（ 6-氨基青霉烷酸） A B 头孢菌素类 A B7 6 5 4 3 2 1 NO NH S CH2R1 COOH 母核（ 7-氨基头孢菌烷酸） RCO 青霉素 （青霉素钾、钠） 氨苄西林 （氨苄青霉素） 阿莫西林 （羟氨苄青霉素） 普鲁卡因青霉素 头孢氨苄 头孢拉啶 头孢羟氨苄 头孢噻吩钠 一、 结构特点与性质 Na 与碱金属 (Na+、 K+)成盐易溶于水 （一）羧基 酸性 与有机碱 (普鲁卡因 )成盐 难溶于水 普鲁卡因青霉素 （二）手性 C 旋光性 头孢菌素类 C6 C7 青霉素类 C3 C5 C6 （ 三）共轭体系 UV 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 （ 四） 内酰胺环 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 青霉素类 某些氧化剂 酸、碱、青霉素酶 （ 某些金属离子） （温度） 降解 失效 例 青霉素的降解反应 青 霉 素 青霉噻唑酸H2O/OH 青霉素酶 青霉酸 H2O pH2 100 青霉噻唑 酰基羟胺酸 NH2OH 青霉烯酸 pH4 青霉胺 CO2 青霉醛 HgCl2 头孢菌素类 酸、碱、胺类 -内酰胺酶 降解失效 （一）呈色反应 1. 羟肟酸铁反应 -内酰胺类 二、 鉴别试验 呈色 羟肟酸衍生物 Fe3+ H+ -内酰胺类 NOHH NaOH 2 HCl H+Fe3+/3 （红、棕、褐） 2. 茚三酮 反应 - 氨基 -氨基 茚三酮 蓝紫色 3. 双缩脲反应 似肽键似肽键 （开环分解）- 内酰胺类 碱性酒石酸铜 紫 4. 与重氮苯磺酸反应 头孢哌酮 酚羟基 橙黄色重氮苯磺酸 （偶合）-C6H5-OH 5. 与变色酸 -硫酸反应 青霉素 阿莫西林 氨苄西林 显色 活泼 “-CH2-” （分解） 变色酸 HCHOCH SOH - 422 ”羰基侧链含 “ 1. K+、 Na+的火焰反应 （二）各种盐的反应 焰色 鲜黄色 + 醋酸氧铀锌 黄 Na + 焰色 紫色 + 0.1% 四苯硼钠 + Ac 白 K+ 2. 沉淀反应（青霉素盐） 遇酸 在过量 HCl或 有机溶剂中溶解 白青霉素 青霉素钾 青霉素钠 +H 3. 重氮化 - 偶合反应 芳伯氨基 重氮化 -偶合反应 （三） 光谱法 1、 UV法 样品、分解产物 Cu2+ nm339H A + 苯唑青霉烯酸苯唑青霉素 2、 IR法 3180cm-1 N-H 内酰胺 C=O 1780cm-1 3470cm-1 O-H 1690cm-1 仲酰胺 C=O 1250cm-1 C-O 以 阿莫西林为例 三、杂质检查 药物 检查项目 检查方法 头孢他啶 聚合物 HPLC法 头孢曲松钠 头孢哌酮钠 头孢噻肟钠 头孢呋辛酯 有关物质和异构体 HPLC法 青霉素钾（钠） 吸收度 紫外分光光度法 第二节 氨基糖苷类抗生素 链霉素 双氢链霉素 新霉素 卡那霉素 庆大霉素 巴龙霉素 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 链霉胍 链霉糖 N-甲基 -L- 葡萄糖胺 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 + 脱氧链霉胺 + 加洛糖胺 糖 绛红糖胺 紫素胺 2-脱氧链霉胺 加洛糖胺 N-甲基 -3- 去氧 -4-甲 基戊糖胺 绛红糖胺 紫素胺 2-脱氧链霉胺 加洛糖胺 N-甲基 -3- 去氧 -4-甲 基戊糖胺 庆大霉素 C复合物 庆大霉素 C1 R=H R1、 R2=CH3 庆大霉素 C2 R=R2=H R1=CH3 庆大霉素 C1a R、 R1、 R2=H 庆大霉素 C2a R=CH3 R1= R2=H 庆大霉素 C2b R=R1=H R2=CH3 一、 结构与性质 1. 性状 白色或类白色粉末 2. 水解性 硫酸链霉素在过酸或过碱条件下易 水解失效 庆大霉素性质稳定 3. 氧化还原性 二、 鉴别 1.茚三酮反应 羟基胺结构 2.N-甲基葡萄糖胺反应 OH-乙酰丙酮 吡咯衍生物 对二甲氨基苯甲醛 H+ 红色 甲基葡萄糖胺链霉素庆大霉素 水解 -N 3. 麦芽酚反应 链霉素特征反应 分子重排 H+ （ 或 -萘酚 ） 8-羟基喹啉 4. 坂口反应 链霉胍特有反应 - 萘酚 坂口反应 N-甲基葡萄 糖胺反应 麦芽酚反应 H+ 庆大霉素无 UV吸收 230nm=l max链霉素 5. 硫酸盐鉴别 6. 紫外分光光度法 7.色谱法 三、 特殊杂质检查 （一） 链霉素杂质 链霉素 B（ 甘露糖链霉素） 1.来源 反应中间体 2.方法 TLC中的对照品法（ BP） 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 （二） 庆大霉素 C组分的测定 四、 含量测定 微生物检定法 各国药典主要采用 HPLC法 常用于体内药分 第三节 四环素类抗生素 ABCD 1 2 3456 78 9 10 11 12 四环素 （ TC） tetracycline 土霉素 (OTC) oxytetracycline 多西环素 (DOXC) doxycycline 脱氧土霉素 一、 结构与性质 （一）两性 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 与金属离子生成有色配位化合物 Ca2+ Mg2+ Fe3+ Al3+ （三） UV和荧光性质 （四） 与金属离子络合 pH3 7.5 荧光 （ 二） 旋光性 （五） 不稳定性 1.差向异构化 淡黄 黑 蓝色荧光 4-差向四环素 4-差向金霉素 四环素 金霉素 pH26 差向四环素 （ 土霉素、多西环素不易差向异构化 ） 2. 降解反应 （ 1） 酸性下降解 max = 445nm max = 435nm橙黄色 脱水金霉素 脱水四环素四环素 金霉素 2pH （ 2） 碱性下降解 异四环素四环素 -OH 二、 鉴别试验 （一） 浓 H2SO4反应 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 42SOH 盐酸美他环素 橙红色 （二） FeCl3反应 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 3FeCl （三）氯化物反应 （四）比旋度 美他环素除外 （五）紫外吸收 （六）荧光 （七）薄层色谱 三、 特殊杂质检查 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） HPLC法（ 2005版） （一）盐酸四环素中有关物质检查 （二） 吸收