16章抗生素类药物的分析

第十六章 抗生素类药物的分析,Analysis of Antibiotics,1、掌握抗生素类药物的类型、结构、质量和稳定性特点以及分析方法。2、熟悉各类抗生素药物的有关物质来源、特点和检查方法。3、了解抗生素药物的体内样品分析方法和临床监测应用。,学习要求,第一节 概述,青霉素Penicillin,抗生素（antibiotics）,抗生素是生物（包括微生物、植物、动物）在其生命活动中产生的（或并用化学、生物或生化方法衍生的），能在低微浓度下有选择抑制或影响它种生物机能的化学物质的总称。,抗生素的来源不仅限于细菌、放线菌和霉菌等微生物，植物和动物也能产生抗生素。抗生素的应用也远远超出了抗菌范围。抗生素主要由微生物发酵、经化学纯化、精制和化学修饰等过程，最后制成适当的制剂。,三多：同系物多；异构体多；降解物多,根据产生抗生素的生物来源分类根据抗生素的作用对象分类根据抗生素的作用机制分类根据抗生素的化学结构分类,抗生素的分类,抗生素的分类,分类（按结构）： 内酰胺类、 氨基糖苷类、 四环素类、 大环内酯类、 多烯大环类、多肽类、酰胺醇类、 抗肿瘤类、其他抗生素类,抗生素类药物的细菌耐药性,细菌耐药性（bacterial resistance）又称抗药性，指细菌产生的对抗菌药不敏感的现象，是细菌自身生存过程中的一种特殊表现形式。,1、耐药性的种类,固有耐药性 （intrinsic resistance）获得性耐药性 （acquired resistance）,2、耐药的机制,（1）产生灭活酶，使抗菌药失活（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,抗生素药物的质量分析,-内酰胺环的羟肟酸铁反应；链霉素的麦芽酚反应、坂口反应,是检查抗生素灭活前后的抑菌能力，并与已知含量的对照品对照后进行鉴别。,结晶性、酸碱度、水分或干燥失重等,溶液的澄清度与颜色、有关物质、残留溶剂、炽灼残渣、重金属等。,异常毒性、热原或细菌内毒素、降压物质、无菌等,1、微生物检定法,（三）含量测定或效价测定,是以抗生素对微生物的杀伤或抑制程度为指标来衡量抗生素效价（potency）的一种方法。,测定方法可分为稀释法、比浊法和管碟琼脂扩散法,优点,1、灵敏度高2、与临床效果一致3、适用范围广4、可测定总效价,缺点,1、操作繁琐2、培养时间长3、测定误差大,2、理化方法,优点,1. 准确度高2. 简单、快速,缺点,3、抗生素活性表示方法,以效价单位表示，指每毫升或每毫克中含有某种抗生素的有效成分的多少,用单位（u）或微克（g）表示,第二节 -内酰胺类抗生素,一、化学结构与性质,青霉素（penicillins）,头孢菌素类（cephalosporins）,青霉素,氨苄西林（氨苄青霉素）,阿莫西林,头孢氨苄,性质,（1）酸性与溶解度,游离羧基 酸性碱金属盐易溶与水，有机碱盐难溶于水,（2）旋光性,*,*,*,*,*,青霉素类 ： C3 C5 C6,头孢菌素类 ： C6 C7,（3）紫外吸收特征,青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基,头孢菌素类 母核有共轭体系,（4）-内酰胺环的不稳定性,不稳定性因素,四元环张力大,酰胺键易水解,干燥纯净 稳定,水溶液 不稳定,二、鉴别试验,（一）色谱法,HPLC：tRTLC：Rf,（二）光谱法,1、红外吸收光谱,2、紫外吸收光谱,特征峰,最大吸收波长鉴定法,1、羟肟酸铁反应,（三）呈色反应,-内酰胺类,内酰胺类,羟肟酸衍生物,呈色,3、其他呈色反应,2、类似肽键的反应,双缩脲和茚三酮反应,2、重氮化-偶合反应,1、钾、钠离子的火焰反应,（四）各种盐的反应,普鲁卡因青霉素红色的偶氮染料沉淀,3、青霉素盐的沉淀反应,三、特殊杂质的检查,HPLC,杂质吸光度,限量,四、含量测定,（一）高效液相色谱法,适用于本类药物的原料药、各种制剂及生物样本的分析测定,第三节 氨基糖苷类抗生素,链霉素 庆大霉素 卡那霉素新霉素 巴龙霉素 硫酸奈替米星硫酸西索米星 硫酸依替米星,碱性环己多元醇,一、化学结构与性质,1、化学结构,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,链霉胍,链霉糖,N-甲基-L-葡萄糖胺,巴龙霉素,D-葡萄糖胺+脱氧链霉素+D-核糖+巴龙霉糖,绛红糖胺 + 脱氧链霉胺 + 加洛糖胺,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=CH3,2、性质（1）溶解度与碱性（2）旋光性（3）苷的水解与稳定性（4）紫外吸收光谱,含多羟基：碱性基团：3.4.5,氨基糖,链霉素： pH57.5最稳定,链霉素：230nm,（一）茚三酮反应,二、鉴别试验,Ch.P：硫酸小诺米星,（二）Molisch试验,羟甲基糠醛（含六碳糖结构氨基糖苷类酸性水解产物）,红紫色,蓝紫色,吡咯衍生物,红色,（Elson-Morgan反应）,巴龙霉素,红色,链霉糖特有反应,紫红,麦芽酚,链霉胍特有反应,8-羟基喹啉, -萘酚,（六）硫酸盐反应,鉴别一：+氯化钡，白色沉淀；沉淀在盐酸或硝酸中不溶解,鉴别二：+醋酸铅白色沉淀；沉淀在醋酸铵或氢氧化钠中溶解。,（七）色谱法,2、高效液相色谱法,1、薄层色谱法,薄层板：硅胶展开剂：氯仿-甲醇-浓氨水显色剂：茚三酮或碘蒸汽,比较供试品和对照品溶液的色谱图,1、红外吸收光谱2、紫外吸收光谱,（八）光谱法,硫酸阿米卡星、妥布霉素、硫酸庆大霉素,硫酸庆大霉素 无共轭双键系统，在紫外区无吸收。,（一）链霉素中链霉素B的检查,三、有关物质及组分分析,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）,薄层板展开剂溶液配制点样量显色剂判定法,发酵菌种不同工艺差别,规定控制各组分的相对百分含量,ChPUSPBPJP,max = 330nm,衍生化原理,1.,1-烷基-2-烷基硫代异吲哚衍生物,RPHPLC,规定 C1 2550% C1a 1540% C2a +C2 2050%,峰面积归一化法,讨论（1）柱效（2）流动相（3）衍生化试剂与衍生物的稳定性（4）离子对试剂浓度影响,（四）硫酸盐测定,络合滴定法HPLC法,微生物检定法HPLC法,HPLC法,离子交换、离子对、反相HPLC法,需进行衍生化或采用电化学检测器、蒸发光检测器,第四节 四环素类抗生素,一、化学结构与性质1、化学结构,tetracyclines,A,B,C,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,四环素（TC）tetracycline,金霉素 (CTC) chlortetracycline,氯四环素,土霉素 (OTC) oxytetracycline,氧四环素,多西环素 (DOTC) doxycycline,脱氧土霉素,美他环素（METC） metacycline,2 、性质,（1）酸碱性与溶解度,1.与酸、碱均能成盐,2.强酸或强碱中溶解度,二甲胺基 弱碱性,（2）旋光性,有不对称C原子，有旋光性,（3）紫外吸收和荧光性质,UV：土霉素酸性溶液353nm 270290 多西环素酸性甲醇液349nm 325363,荧光：,蓝色绿色黄色,（4）不稳定性,1.）,差向异构化,淡黄黑,蓝色荧光,ETC,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,脱水四环素,TC,ET