第16章抗生素类药物分析(第7版)

第十六章 抗生素类药物的分析 AnalysisofAntibiotics 第一节概述 抗生素的定义 抗生素是某些细菌 真菌等微生物在生命活动中产生的具有抗病原体或其他活性的一类物质 抗生素的来源 1 生物合成 发酵 2 化学合成或半合成 一 抗生素药物的特点 1 化学纯度较低 同系物多异构体多降解物多2 活性组分易发生变异3 稳定性差 二 抗生素类药物的分类 1 根据生物来源 2 根据作用对象 G G 真菌3 根据作用机制 4 根据化学结构 按化学结构分类 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 抗感染药物 抗菌药物 抗生素抗感染药物抗菌药物抗生素合成抗菌药抗真菌抗结核病药抗病毒药其它类 抗感染药物 三 抗生素类药物的细菌耐药性 bacterialresistance 四 抗生素药物的质量分析 一 鉴别试验1 官能团的显色反应2 光谱法 IR UV3 色谱法 TLC HPLC4 生物学法 很少用 二 抗生素药物的质量分析 二 检查1 影响产品稳定性的项目2 控制杂质的项目3 与临床安全性相关项目4 其他项目 组分分析 聚合物等 三 含量测定或效价测定 1 微生物检定法 测定效价 优点 与临床效果一致 灵敏度高 适用范围广 缺点 操作繁琐 测定时间长 误差大 2 理化方法 主要为HPLC 测定主药含量 优点 准确度高 简单 快速专属性较高 不一定代表生物效价 缺点 易受杂质干扰 3 抗生素活性表示方法 效价单位 每ml或每mg中含有某种抗生素有效成分的多少 用单位 u 或微克 g 表示 一种抗生素有一个效价基准 青霉素钠 1mg 1670u庆大霉素 1mg 590u 第二节 内酰胺类抗生素 青霉素类penicillins 头孢菌素类cephalosporins 8 青霉素 青霉素G 苄青霉素 Benzylpenicillin 氨苄西林 氨苄青霉素 Ampicillin 阿莫西林 羟氨苄青霉素 Amoxicillin 普鲁卡因青霉素ProcaineBenzylpenicillin 头孢氨苄Cefalexin 头孢羟氨苄Cefadroxil 头孢拉定Cephradine 一 内酰胺环不稳定性 水溶液不稳定 与pH t 有关 PN水溶液 pH 稳定 干燥纯净稳定 四元环张力大 酰胺键易水解 一 化学结构与性质 某些金属离子 温度 羟胺 氧化剂 青霉素头孢菌素 例 青霉素的降解反应 青霉素 青霉噻唑酸 H2O OH 或青霉素酶 青霉酸 H2O pH2 100 青霉噻唑酰基羟胺酸 NH2OH 青霉烯酸 pH4 青霉胺 青霉醛 HgCl2 1 氨苄青霉素生理盐水溶液在不同温度 时间下的降解百分率 1 氨苄青霉素5 葡萄糖溶液在不同温度 时间下的降解百分率 溶媒对氨苄青霉素稳定性的影响 二 旋光性手性C 头孢菌素类C6C7 青霉素类C6C5C2 N S O 4 3 2 1 5 6 7 8 7 6 1 2 3 4 5 N O S 羧基 Na 与碱金属 Na K 成盐 三 酸性 易溶于水 与有机碱 普鲁卡因 成盐 难溶于水 普鲁卡因青霉素 四 UV共轭体系 青霉素类母核无明显UV多数有苯环取代基 二 鉴别试验 1 IR法 内酰胺抗生素几乎均用本法鉴别 内酰胺环 酰胺 光谱法 二 头孢唑林钠 max 272nm max或A max 三 呈色反应 1 羟肟酸铁反应 呈色 NaOH 红 NaOH 双缩脲反应 开环分解 2 类似肽键的反应 茚三酮反应 3 其他呈色反应与重氮苯磺酸反应 偶合 酚羟基 阿莫西林钠 K Na 火焰反应 鲜黄色紫色 四 各种盐的反应 三 检查 一 聚合物 HPLC 分子排阻色谱法 1 主成分自身对照法 杂质含量低时2 面积归一化法3 限量法 不得检出tR小于对照品的组分4 自身对照外标法 SephadexG 10系统杂质为单一色谱峰供试品自身对照 三 检查 二 有关物质和异构体 HPLC 有关物质检查 多数 异构体检查 部分 三 检查 二 有关物质和异构体例 头孢呋辛酯异构体 头孢呋辛酯A A B0 48 0 55有关物质 3 异构体 1 0 E异构体 1 5 其他单个杂质 0 5 总杂质 3 0 三 检查 三 吸光度 UV 测定杂质吸光度 例 青霉素钠280nm 吸光度 0 10 杂质 264nm 吸光度0 80 0 88 主药 三 检查 四 有机溶剂 部分药物例 氨苄西林钠 丙酮 乙酸乙酯等 GC 头孢哌酮 丙酮 乙醇等 GC 头孢他啶 吡啶 HPLC 三 检查 五 结晶性 偏光显微镜法X射线粉末衍射法例 青霉素钠头孢硫脒 四 含量测定 少数 微生物检定法多数 HPLC 应用 原料 制剂 生物样本除磺苄西林钠外其他 内酰胺类 特点 快速 高效 灵敏专属性强 重现性好检测手段多 应用广泛一法多用 鉴别 检查 含量测定 生物样品中 内酰胺类的分析 二 色谱法 HPLC微生物法 放射免疫法 第三节氨基糖苷类抗生素 AminoglycosidesAntibiotics 一 化学结构 一 化学结构与性质 碱性环己多元醇 链霉素庆大霉素卡那霉素新霉素奈替米星巴龙霉素阿米卡星依替米星小诺霉素妥布霉素西索米星大观霉素 链霉素 streptomycin 链霉胍 链霉糖 N 甲基 L 葡萄糖胺 苷元 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 gentamycin 绛红糖胺 脱氧链霉胺 加洛糖胺 绛红糖胺 2 脱氧链霉胺 加洛糖胺 R2 O C R 3 R 1 HN N H 2 O O H H 2 N N H 2 O O O H N H C H 3 O H C H 3 绛红糖胺 2 脱氧链霉胺 加洛糖胺 R2 O C R 3 R 1 HN N H 2 O O H H 2 N N H 2 O O O H N H C H 3 O H C H 3 庆大霉素C复合物庆大霉素C1R1 R2 CH3R3 H庆大霉素C2R1 CH3R2 R3 H庆大霉素C1aR1 R2 R3 H庆大霉素C2aR1 R2 HR3 CH3 碱性 1 溶解度与碱性 水溶性 二 性质 碱性基团 多羟基 硫酸盐 2 旋光性 氨基糖 3 苷的水解与稳定性 4 UV吸收 链霉素 230nm庆大霉素 二 鉴别试验 氨基糖苷结构 氨基糖苷 茚三酮 蓝紫色 二 Molisch试验 氨基糖苷 羟甲基 糠醛 萘酚 蒽酮 H H2O 红紫色 蓝紫色 吡咯衍生物 樱桃红 Elson Morgan反应 链霉素N 甲基葡萄糖胺 水解 紫红 麦芽酚 或 萘酚 8 羟基喹啉 坂口反应 Sakaguchi 五 萘酚 坂口反应 N 甲基葡萄糖胺反应 麦芽酚反应 反应 H 七 色谱法TLC 主斑点数 位置 颜色HPLC 色谱图 UV 少用庆大霉素 八 光谱法 IR 三 有关物质及组分分析 一 有关物质检查 链霉素 有关物质 HPLC链霉素B TLC 甘露糖链霉素 活性20 25 规定各组分的相对百分含量 组分测定 二 同系物 效价 毒性各不相同 发酵菌种不同工艺差别 庆大霉素 C1 C1a C2 C2a BP HPLC 电化学检测器 Ch P HPLC 蒸发光散射检测器 规定 C125 50 C1a15 40 C2a C220 50 USP 29 HPLC uv检测器 max 330nm 衍生化 USP 29 HPLC uv检测器 三 硫酸盐检查 组分分析 EDTA络合滴定法HPLC 微生物法 HPLC 紫外或荧光检测器 衍生化 电化学检测器蒸发光检测器 四 含量测定 第四节四环素类抗生素 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 chlortetracycline 氯四环素 土霉素 oxytetracycline 氧四环素 多西环素 doxycycline 脱氧土霉素 两性 1 2 旋光性 不对称C原子 测比旋度 UV吸收和荧光性质 3 干燥 较稳定水溶液 不稳定差向异构化降解 稳定性 4 1 差向异构化性质 抗菌性能弱或消失 差向四环素epitetracycline 土霉素 多西环素不易差向异构化 2 降解性质 酸性降解 脱水四环素anhydrotetracycline TC ETC ATC EATC 碱性降解 无活性 Ca2 Mg2 不溶性Fe3 红色Al3 黄色 与金属离子形成配位化合物 5 二 鉴别试验 HPLC 含量测定同时鉴别TLC IR光谱法 除土霉素外 Ch P UV光谱法 max min H2SO4反应 显色法 FeCl3反应酚羟基 三 杂质检查 一 有关物质 方法 HPLC 降解杂质 ATCEATC 异构杂质 ETC 来源 生产 贮存 例盐酸四环素 4 差向四环素 0 5 脱水四环素 0 5 差向脱水四环素 3 0 盐酸金霉素 1 0 土霉素 0 5 二 杂质吸收度 差向四环素 淡黄色黑色脱水四环素 橙红色差向脱水四环素 砖红色 四环素 黄色 规定 一定溶剂一定浓度一定波长 A杂质 三 残留有机溶剂 盐酸多西环素 乙醇4 3 6 0 四 含量测定 方法 HPLC 第五节抗生素类药物中高分子杂质的检查 过敏反应 与高分子杂质有关 一 抗生素中高分子聚合物的定义 来源与分类 定义 药品中分子量大于药物本身的杂质总称MW 1000 5000 10000来源外源性杂质 蛋白 多肽 多糖等及分类与药物的结合物 发酵 内源性杂质 自身聚合物 生产 贮存 二 高分子杂质的基本结构和特点 一 基本结构青霉素族 青霉噻唑多肽 发酵产生 青霉素聚合物 生产 贮存 使用 头孢菌素 N型 L型聚合物 二 特点 发酵中任何蛋白及碎片均可带入产品中与不同数目的药物结合 聚合物的聚合度及机理不同 降解程度不同 有异构体时 同聚和异聚可同时发生 杂质种类 数量与工艺密切相关 三 高分子杂质的控制方法 RP HPLC离子交换色谱法凝胶色谱法 分子筛作用 第六节抗生素药物体内药物分析应用示例 1 下列可发生羟肟酸铁反应的药物是A 青霉素B 庆大霉素C 红霉素D 链霉素E 维生素C 2 中国药典 2010年版 测定头孢菌素类药物含量主要采用的方法是A 微生物法B 碘量法C 汞量法D 正相高效液相色谱法E 反相高效液相色谱法 3 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 4 能和茚三酮发生呈色反应的物质有A 链霉素B 庆大霉素C 土霉素D 氨基酸E 苯巴比妥 5 51 55 可产生的反应是A 茚三酮反应B 麦芽酚反应C 坂口反应D FeC13反应E 羟肟酸铁反应51 头孢唑林钠52 金霉素53 链霉素54 庆大霉素55 青霉素 E D E A ABC 6 61 62 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61 Kober反应62 羟肟酸铁反应63 坂口反应64 N 甲基葡萄糖胺反应65 在酸性溶液中水解 D A B B