[医药卫生]10抗生素类药物的分析.ppt

第十章 抗生素类药物的分析 1 抗生素 是指由微生物所产生、 极微量即具有选择性地抑制或杀灭其 他微生物的一类有机化合物。 一、抗生素药物的特点 抗生素 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。 第一节 概述 1. 生物合成（发酵） 2. 化学合成或半合成细菌 放线菌 真菌 2 控制抗生素质量的复杂性 *活性基团多不稳定 *发酵条件不易控制 生产工艺复杂 稳定性差 发酵液中含有的杂质 各种异构体、降解产物、无机盐 、 脂肪、蛋白质、热原、毒性物质 *发酵过程易受污染 *降解后 疗效 失效 毒副作用 3 二、抗生素药物的质量分析方法 （一）鉴别 1. 理化法 2. 生物学法 （1）化学法 （2）仪器法 对照品法 4 （二）检查 常增加“安全性检查” 【检查】异常毒性 热原 细菌内毒素 降压物质 无菌 5 例 盐酸四环素 ChP（2010） 【检查】 酸度 溶液的澄清度 有关物质 干燥失重 异常毒性 光吸收 杂质吸收度 热原 降压物质 无菌 6 （三）含量测定 1. 生物学方法 以生物学方法或生化方法测 定生理活性物质，并按效价单位 （IU）计算的测定方法 抗生素微生物检定法 7 抗生素微生物检定法 以抗生素抑制微生物生长或杀死 微生物的能力作为衡量效价的标准 管碟琼脂扩散法 比浊法 ChP USP 8 管碟琼脂扩散法 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。 9 管碟琼脂扩散法 10 培养16小时后 11 微生物检定法 优点 *与临床效果一致 *灵敏度高 *干扰物质少 *可用于未知药物 缺点 *操作繁琐 *耗时 *准确度、精 密度差 12 ChP（2010 ） 附录 A 抗生素微生物检定法 培养基及其制备方法 检定试验设计 检定法 两性霉素B、克拉霉素、杆菌肽、罗红霉素、 硫酸链霉素、硫酸庆大霉素、磺苄西林钠、 红霉素、盐酸去甲万古霉素等原料及其制剂 13 以理化方法测定主药含量，按 有效物质的质量计算的测定方法 优点 *准确度高 *简便快速 缺点 *不一定代表生物效价 *易受杂质干扰 *仅用于己知药物 2. 理化方法 14 ChP（2010）【含量测定】 青霉素类 滴定法 UV HPLC法 微生物检定法 头孢菌素类 HPLC法 汞量法 碘量法 15 细菌 枯草菌 真菌 青霉素类、头孢类、 灰黄霉素 放线菌 链霉素 广谱 青霉素、头孢类 G+ 红霉素（金葡菌） G- 卡那霉素、庆大霉素 绿脓杆菌 阿莫西林 三、抗生素的分类 4. 按化学结构和性质分类 3. 按作用机制分类 2. 按抗菌谱分类 1. 按产生菌分类 抑制转肽酶交联方式 青霉素 抑制蛋白质合成过程 红霉素 影响细胞膜通透性 多粘菌素 内酰胺类 多烯大环类 氨基糖苷类 多肽类 四环素类 苯烃胺类 大环内酯类 蒽环类等 16 第二节 内酰胺类抗生素 青霉素类 青霉素钠（钾） 氨苄西林（钠） 阿莫西林（钠） 普鲁卡因青霉素 头孢菌素类 头孢氨苄 头孢羟氨苄 头孢拉啶 头孢噻吩钠 17 青霉素类 头孢菌素类 氢化 噻唑环 氢化 噻嗪环 一、结构与性质 （一）结构 18 青霉素类 酰胺 侧链 6-6-氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸 （6APA） 酸性 不稳定不稳定 * * 手性C 19 青霉素G（苄青霉素） （K） （Na ） Benzylpenicillin potassium青霉素钾 Benzylpenicillin sodium青霉素钠 Benzylpenicillin procaine普鲁卡因青霉素 （普鲁卡因 ） 20 氨苄西林（氨苄青霉素） ampicillin 21 阿莫西林（羟氨苄青霉素） amoxicillin 22 普鲁卡因青霉素 procaine benzylpenicillin 23 磺苄西林钠 sulbenicillin sodium 24 7-7-氨基头孢菌烷酸氨基头孢菌烷酸 （7ACA） 头孢菌素类 酰胺 侧链 酸性 * 手性C 不稳定不稳定 25 头孢氨苄 cefalexin 26 头孢羟氨苄 cefadroxil 27 头孢拉定 cefradine 28 头孢噻吩钠 cefalotin 29 （二）性质 *与碱金属成盐 易溶于水 pKa=2.52.81. 羧基 酸性 *与有机碱成盐 难溶于水 30 K+ 难溶于水 易溶于有机溶剂 易溶于水 难溶于有机溶剂 青霉素 青霉素钾 青霉素钠 溶解性 31 2. 手性C （5%头孢唑啉钠溶液 1824） 旋光性 * * * 32 3. 共轭体系 UV 33 青霉素钠UV7-20 34 35 4. 内酰胺环 水溶液 不稳定、易开环 干燥纯净 较稳定 易降解失效 四元环张力大 酰胺键易水解 不稳定 性因素 36 温度氧化剂 （头孢噻吩钠水溶液2524h失活8%） （青霉素钠水溶液3024h失活56%） Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+ 37 青霉素的降解反应 青霉噻唑酸 H2O/OH 青霉素酶 青霉酸 H2O pH2 青霉噻唑酰基羟胺酸 NH2OH 青霉烯酸 pH4 青 霉 素 青霉胺 青霉醛 HgCl2 100 H+H2O 38 温度对青霉素钠稳定性的影响 pH2，30 温度 5 26 37 % 6 77 97 39 二、鉴别反应 （一）呈色反应 1. 羟肟酸铁反应 OH- 红、棕、褐色 Fe3+/3H+ 40 Fe3+/3 H+ OH- 红、棕、褐 41 2. 类似肽键的反应 42 *双缩脲反应 紫色 43 例 阿莫西林（2） 氨苄西林钠 ChP（2010） 【鉴别】（1）取本品约10mg，加水6ml溶 解后，加碱性酒石酸铜试液0.5ml，即显紫 色。 ChP（2010） HPLC，IR，Na+ 44 *茚三酮反应 蓝紫色 45 例 阿莫西林 ChP（2010） 【鉴别】（4）TLC法 对照品法 显色剂 0.3%茚三酮的乙醇溶液 （90加热15分钟） 46 3. 其他呈色反应 酚羟基 偶合 橙黄 *与重氮苯磺酸盐反应 头孢哌酮 47 偶合 48 例 头孢哌酮 ChP（2010） 【鉴别】 取本品约10mg，加水20ml使溶 解，取4ml，加1%碳酸钠溶液与重氮苯磺 酸试液各1ml，摇匀，溶液显橙黄色。 ChP（2010） 羟肟酸铁，HPLC 49 1. K+、Na+的火焰反应 K+ Na+ 附录 火焰 紫色 火焰 鲜黄色 + 0.1%四苯硼钠 + HAc白 + 醋酸氧铀锌黄 （三）各种盐的反应 50 例 青霉素钠 ChP（2010） 【鉴别】（4）本品显钠盐的火焰反应 （附录 ）。 例 青霉素钾 ChP（2010） 【鉴别】（3）本品显钾盐的火焰反应 （附录 ）。 51 2. 重氮化-偶合反应 芳香第一胺类反应 芳伯氨基 红色 重氮化 碱性 -萘酚 偶合 52 普鲁卡因青霉素 普鲁卡因 53 HCl OH 橙黄猩红 重氮盐 偶氮化合物 54 例 普鲁卡因青霉素 ChP（2010） 【鉴别】（3）本品显芳香第一胺类的鉴别 反应（附录） 55 （三）光谱法 1. IR 药品红外光谱集 对照图谱对照法 USP 对照品对照法 56 例 青霉素钠 ChP（2010） 【鉴别】（3）本品的红外光吸收图谱应与 对照图谱（光谱集222图）一致。 57 青霉素钠 58 阿莫西林 59 2. UV 样品或 分解产物 60 青霉素V钾 268、274 1.201.25 头孢唑林钠 272 264292 苯唑西林钠 339 A=0.6 头孢氨苄 262 220245 头孢噻肟钠 262 400440 61 Cu2+ pH3.8 Cu2+ 62 63 三、特殊杂质的检查 *高分子聚合物 *吸收度杂质 *有关物质 *异构体 64 头孢他啶 头孢他啶聚合物 头孢曲松钠 头孢曲松聚合物 头孢哌酮钠 头孢哌酮聚合物 （葡聚糖凝胶柱色谱法） 65 66 例 头孢氨苄中有关物质的检查 其他杂质（高低浓度对比法） 7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸(对照品法) -苯甘氨酸（对照品法）1% 1% 1% 67 例 青霉素钠的吸收度检查 A264nm 0.80 0.88（1.80mg/ml ） A280nm 0.10 68 95：139. 属于-内酰胺类的抗生素药 物有 A. 青霉素 B. 红霉素 C. 头孢菌素 D. 庆大霉素 E. 四环素 69 99：89. 下列哪个药物会发生羟肟酸 铁反应 A. 青霉素 B. 庆大霉素 C. 红霉素 D. 链霉素 E. 维生素C 70 例1. 能发生重氮化一偶合反应的抗 生素类药物是 A. 青毒素 B. 庆大霉素 C. 苄星青霉素 D. 盐酸四环素 E. 普鲁卡因青霉素 71 例2. 可与茚三酮产生颜色反应的药 物为 A. 维生素E B. 醋酸液尼松 C. 磺胺嘧啶 D. 司可巴比妥 E. 氨苄西林 72 第三节 氨基糖苷类抗生素 一、结构与性质 （一）结构 碱性环己多元醇 73 链霉素 碱性环己多元醇 氨基糖 链霉双糖胺 streptomycin 链霉胍链霉糖 N-甲基葡萄糖胺 74 （二）性质 （-NH2） 1. 碱性 可与酸成盐 溶解性 水溶性 （多羟基、氨基） 75 链霉素 76 2. 旋光性 手性C 3. 稳定性链霉素pH57.5稳定 OH- N-甲基葡 萄糖胺 坂口 反应 OH- 麦芽酚 反应 链霉糖 77 坂口反应麦芽酚反应 链霉素 78 链霉素 巴龙霉素、庆大霉素、奈替米星 无UV特征 链霉素 max 230nm 4. UV 79 （一）茚三酮反应 -氨基醇 蓝紫色 二、鉴别试验 80 茚三酮反应 链霉素 - -氨基醇氨基醇 81 （二） N-甲基葡萄糖胺反应 乙酰丙酮 OH- 吡咯衍生物 对二甲氨基苯甲醛 H+ 樱桃红色 （Elson-Morgan反应） 水解 82 (缩合) 83 对二甲氨基苯甲醛 H+ 樱桃红色 84 （三）麦芽酚反应链霉素特征反应 H+ 紫红色 （Maltol反应） 85 麦芽酚反应 紫红色 麦芽酚 86 例 硫酸链霉素 ChP（2000） 【鉴别】（2）取本品约20mg，加水5ml溶 解后，加氢氧化钠试液0.3ml，置水浴上加 热5分钟，加硫酸铁铵溶液0.5ml，即显紫 红色。 87 （四）坂口反应链霉素特征反应 水解 （Sakaguchi反应） 橙红色 次溴酸钠 8-羟基喹啉 （或- 萘酚） 88 坂口反应 8 - 羟基喹啉- 萘酚 89 8 - 羟基喹啉 + 橙红色90 例 硫酸链霉素 ChP（2000） 【鉴别】（1）取本品约0.5mg，加水4ml溶 解后，加氢氧化钠试液2.5ml与0.1%8-羟基 喹啉的乙醇溶液1ml，放冷至约15，加次 溴酸钠试液3滴，即显橙红色。 91 （五） 反应 例 硫酸链霉素 ChP（2000） 【鉴别】（3）本品的水溶液显硫酸 盐的鉴别反应（附录）。 92 HNO3 例 附录 一般鉴别试验 ChP（2000） 硫酸盐 （1）取供试品溶液，加氯化钡试液， 即生成白色沉淀；分离，沉淀在盐酸或硝 酸中均不溶解。 A. 93 NH4AcNaOH B. 94 例 附录 一般鉴别试验 ChP（2000） 硫酸盐 （2）取供试品溶液，加醋酸铅试液，即 生成白色沉淀；分离，沉淀在醋酸铵试液或 氢氧化钠试液中溶解。 95 硫代硫酸盐 C. 例 附录 一般鉴别试验 ChP（2000） 硫酸盐 （3）取供试品溶液，加盐酸，不生成白 色沉淀（与硫代硫酸盐区别）。 96 （七）色谱法 TLC、HPLC法 （八）光谱法 IR、UV法 97 98：126130 可以鉴别的药物是 A. 链霉素 B. 庆大霉素 C. 两者均可 D. 两者均不可 126. 用Kober反应 127. 用坂口反应 128. 用麦芽酚反应 129. 用三氯化铁反应 130. 用茚三酮反应 D A A D C 98 99：116120以下反应可适用的药物 A. 青霉素 B. 链霉素 C. 两者均能 D. 两者均不能 116. Kober反应 117. 羟肟酸铁反应 118. 坂口反应 119. N甲基葡萄糖胺反应 120. 在酸性溶液中水解 D A B B C 99 99m：131. 链霉素的鉴别方法为 A. 坂口（Sakaguchi）反应 B. 麦芽酚（Maltol）反应 C. 三氯化铁反应 D. 茚三酮反应 E. N一甲基葡萄糖胺反应 （ElsonMorgan反应） 100 01：116120以下药物的鉴别反应为 A. 茚三酮反应 B. 麦芽酚反应 C. 两者均可 D. 两者均不可 116. 硫酸庆大霉素 117. 硫酸链霉素 118. 硫酸阿托品 119. 炔雌醇 120. 盐酸普鲁卡因 A C D D D 101 第四节 四环素类抗生素 ABCD 一、化学结构与性质 （一）结构 102 1 2 3 456 7 8 9 10 11 12 碳原子编号 103 弱碱性 弱酸性 弱酸性 UV、FR 两性 104 四环素（TC）tetracycline 105 金霉素 （CTC）chlortetracycline 氯四环素 106 土霉素 （OTC）oxytetracycline 氧四环素 107 多西环素 （DOTC）doxycycline 脱氧土霉素 强力霉素 108 美他环素（METC） metacycline 109 二甲胺基 弱碱性 酚羟基、烯醇型羟基 弱酸性 1. 酸碱性 （二）性质 两性 110 OH- 易溶于有机溶剂 难溶于水 易溶于水 难溶于有机溶剂 四环素碱四环素盐 溶解性 临床上多用盐酸盐 111 2. 旋光性 不对称C原子 3. UV 共轭体系 4. 与金属离子生成有色配位化合物 酚羟基、烯醇基 112 Ca2+ Mg2+ Fe3+ Al3+ pH3 7.5有强烈荧光 113 （1）差向异构化 5. 不稳定性 114 土霉素、多西环素不易差向异构化 115 （2）降解反应 A. 酸性降解 116 117 TC ETC ATC EATC 118 B. 碱性降解 （荧光） 119 二、鉴别试验 （一）与硫酸反应 例 盐酸多西环素 ChP（2000） 【鉴别】（1）取本品约0.5mg，加硫酸 2ml，即显黄色。 氧化、脱水 盐酸土霉素 ChP（1995） 【鉴别】（1）取本品约0.5mg，加硫酸 2ml，即显深朱红色；再加水1ml，溶液变 为黄色。 120 （二）比旋度手性C 例 盐酸金霉素 ChP（1995） 比旋度 取本品，精密称定，加水 溶解并稀释成每1ml中含5mg的溶液， 避光放置30分钟，在25时，依法测定 （附录 E）。比旋度为-235250。 121 例 盐酸四环素 ChP（2000） 【鉴别】（1）取本品约0.5mg，加硫 酸2ml，即显深紫色，再加三氯化铁试液 1滴，溶液变为红棕色。 （三）与三氯化铁反应酚羟基 盐酸金霉素 ChP（1995） 【鉴别】（2）取本品约5mg，加水 1ml溶解后，加三氯化铁试液与乙醇厚的 混合液（110）2滴，即显深褐色。122 （四）Cl-反应 例 盐酸四环素 ChP（2000） 【鉴别】（3）本品的水溶液显氯化 物的鉴别反应（附录）。 盐酸盐 123 （五）UV 例 盐酸土霉素 ChP（2000） 【鉴别】（4）取本品，加氯化钾溶 液制成每1ml中含20g的溶液，照分光 光度法（附录 A）测定，在353nm的 波长处有最大吸收，吸收度为0.540.58。 共轭体系 124 三、特殊杂质检查 盐酸四环素 （一）有关物质 * 4-差向四环素 * 脱水四环素 * 差向脱水四环素 * 盐酸金霉素 毒性 降解、失效 影响外观 HPLC 125 例 盐酸四环素 ChP（2000） 【检查】有关物质 取本品适量，加0.01 mol/L盐酸溶液溶解并分别制成每1ml中 含2.0mg和0.04mg的溶液，作为供试品溶 液和对照溶液。照含量测定项下方法试 验，取对照溶液20l注入液相色谱仪，调 节检测灵敏度使主成分峰高约为记录仪 满量程的10%；再取供试品溶液和对照 品溶液各20l，分别注入液相色谱仪， 126 记录色谱图至主峰保留时间的4倍，供试品溶液 如显杂质峰，与对照溶液主峰面积比较，计算， 含4-差向四环素、盐酸金霉素、脱水四环素、差 向脱水四环素分别不得过4.0%、1.0%、0.5%、 0.5%（4-差向四环素、盐酸金霉素、脱水四环素 、差向脱水四环素与盐酸四环素的吸收系数比分 别为0.87、0.86、2.2、2.0）。 127 盐酸四环素及有关物质的对照溶液的制备 取盐酸四环素约15mg，4-差向四环素、差 向脱水四环素、盐酸金霉素及脱水四环素各适 量（约8mg），置50ml量瓶中，加0.01mol/L盐 酸溶液使溶解并稀释至刻度，摇匀。 128 （二） A杂质 盐酸四环素 129 ChP（2000） 【检查】 杂质吸收度 盐酸土霉素（2mg/ml） （10mg/ml） 盐酸多西环素（10mg/ml） 盐酸金霉素（5mg/ml） 盐酸四霉素（10mg/ml） 130 例 盐酸多西环素 ChP（2000） 【检查】光吸收 取本品，精密称定，加 盐酸溶液（9100）的甲醇溶液（1100 ） 制成每1ml中含10g的溶液，照分光光度 法（附录 A），在349nm的波长处测定 ， 吸收度为0.280.31。 131 例 盐酸金霉素 ChP（2000） 【检查】杂质吸收度 取本品适量，精密称 定，加水制成每1ml中含5mg的溶液，照分 光光度法（附录 A），在460nm的波长 处测定，其吸收度不得过0.40。 132 例 盐酸四环素 ChP（2000）【含量测定】 固定相 C18 流动相 0.1mol/L草酸铵溶液-二甲基甲 酰胺-0.2mol/L磷酸氢二铵溶液 （68:27:5）用氨试液调节pH值 至8.3 检测