《抗生素类》PPT课件.ppt

第十二章抗生素类药物的分析,Chapter12TheAnalysisofAntibiotics,抗生素类药物的特点与质量分析方法。-内酰胺类抗生素：青霉素类和头孢菌素类。氨基糖苷类抗生素：链霉素、巴龙霉素和庆大霉素。,基本内容,四环素类抗生素：四环素、金霉素、土霉素、多西四环素。上述各类药物的化学结构与性质、鉴别试验和含量测定。抗生素类药物的质量考察研究。,基本内容,掌握：-内酰胺类抗生素在不同条件下的水解产物。熟悉:氨基糖苷类抗生素的结构特点和鉴别试验方法。了解:氨基糖苷类和四环素类抗生素的特殊杂质及其检查法；青霉素族抗生素中高分子杂质的基本结构与质量控制方法。,基本要求,第一节概述,Section1Introduction,抗生素类药物的分析,一、抗生素类药物的特点,概述,1.定义：抗生素是细菌、放线菌和真菌等微生物的代谢产物，在低微浓度下对某些生物的生命活动由特异的抑制或杀灭作用的化学物质的总称。,一、抗生素类药物的特点,多数系由生物合成(微生物发酵)少数由化学合成(或半合成),概述,抗生素类药物的来源,与化学合成药相比，化学组成复杂具体表现为：,1.化学纯度较低,2.活性组分易发生变异,3.稳定性差,同系物庆大霉素C1,C2,C1a异构体巴龙霉素,降解物-四环素脱水-,差向,菌株改变发酵条件变化,青霉素的-内酰胺环,概述,二、抗生素类药物的质量分析,(一)鉴别试验,化学法官能团(显色)反应,光谱法IR,UV,色谱法TLC,HPLC,生物学法应用少,理化方法,物理法,概述,1.影响产品稳定性杂质水分,2.常规杂质有关物质,炽灼残渣,3.临床安全性热原(细菌内毒素),4.其他庆大霉素C组分,-内酰胺类聚合物,(二)检查,概述,(三)定量测定,化学法滴定法*,光谱法UV,色谱法HPLC*,1.效价测定微生物检定法*(生物学法),2.含量测定(理化方法),物理法,概述,1.微生物检定法效价测定,基本方法,以抑制微生物生长能力作为衡量标准,灵敏度高样品用量小,测定原理与临床要求一致确定医疗价值,适用范围广原料药(纯度高)或制剂(纯度低);老药或新药;单组分或混合物(测定总效价),概述,缺点,操作步骤多,测定误差大,测定周期长,概述,微生物检定法效价测定,优点操作简单、省时方法专属、准确,根据化学结构理化特性,缺点确定总量，不一定能代表总效价,要求:测定结果与生物效价一致,2.理化测定法含量测定,概述,效价:每ml或mg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.,活性以效价单位表示。,如:1mg青霉素钠=1670u1mg庆大霉素=590u,3.抗生素活性表示方法,概述,-内酰胺类:青霉素族、头孢菌素族氨基糖苷类:链霉素、庆大霉素四环素类:四环素、金霉素、土霉素大环内酯类:红霉素、阿奇霉素多烯大环类:制菌霉素、两性霉素B多肽类:多黏菌素、放线菌素苯烃胺类:氯霉素蒽环类:阿霉素、紫红霉素,三、抗生素类药物的分类,概述,第二节-内酰胺类抗生素的分析,Section2TheAnalysisof-lactamAntibiotics,1928年Fleming（英国细菌学家）发现青霉素。,1935年，英国病理学家弗洛里和侨居英国的德国生物化学家钱恩合作，重新研究青霉素的性质、化学结构，分离和纯化青霉素，解决了青霉素的提纯问题；1940年应用于临床。,一、化学结构与性质,侧链:RCO-,青霉素族,1.化学结构,-内酰胺类,青霉素类:母核:由-内酰胺环和氢化噻唑环组成的双杂环。6-APA6-AminopenicillanicAcid侧链:RCO-,苄青霉素(青霉素G),R,氨苄青霉素,R,阿莫西林（羟氨苄青霉素）,R,普鲁卡因青霉素,头孢菌素类结构,母核:-内酰胺环和二氢噻嗪环组成的双杂环。（7-ACA）7-AminocephalospoanicAcid侧链RCO-,头孢氨苄,N,O,N,H,S,C,H,3,C,O,O,H,O,C,头孢拉定,C,O,N,O,N,H,S,C,H,3,C,O,O,H,头孢羟氨苄,N,O,N,H,S,C,H,3,C,O,O,H,O,C,(1)游离羧基强酸性(pKa=2.52.8),与碱成盐：青霉素钠、普鲁卡因青霉素,-内酰胺类,2.理化性质,Na,K,如：青霉素G钠、青霉素G钾等,与有机碱(普鲁卡因)成盐,难溶于水,(2)手性碳原子旋光性,3个,2个,-内酰胺类,如,5%头孢唑啉钠溶液1824,(3)紫外吸收特性,青霉素母核无UV,弱酸性,水解,青霉烯酸有UV,侧链有UV,-内酰胺类,头孢菌素类分子中有共轭体系（OCCC）在260nm处有最大吸收。,(4)-内酰胺环的不稳定性干燥、纯净青霉素类抗生素稳定，其水溶液很不稳定.不稳定的部分是-内酰胺环-内酰胺环在酸、碱、青霉素酶、某些金属离子的作用下，可使-内酰胺环开环或发生分子重排，而失去抗菌作用。,小结,青霉素的降解反应,青霉素,青霉噻唑酸,青霉二酸,青霉噻唑酰基羟胺酸,青霉烯酸,青霉胺,CO2,青霉醛,脱羧青霉噻唑酸,二、鉴别试验,TLCRfHPLCtR,-内酰胺类,(一)色谱法,UVmax或AmaxIR,(二)光谱法,头孢氨苄max=262nm,-内酰胺环,酰胺,1.羟肟酸铁反应,-内酰胺类,(三)呈色反应,（红、棕、褐）,茚三酮反应(取代基-氨基酸结构),-内酰胺类,2.类似肽键的反应,-氨基或伯胺,双缩脲反应,-内酰胺类,（开环分解）,似肽键,3.与重氮苯磺酸反应,（偶合）,酚羟基,如：头孢羟氨苄头孢哌酮,-内酰胺类,4、青霉素的各种盐的鉴别,第三节氨基糖苷类抗生素的分析,Section3TheAnalysisofAminoglycosideAntibiotics,抗生素类药物的分析,一、化学结构与性质,(一)化学结构,氨基糖苷类,链霉胍,N-甲基-L-葡萄糖胺,链霉糖,链霉双糖胺,链霉素,氨基糖苷类,庆大霉素,绛红糖胺,三个结构类似的庆大霉素C1,C2,C1a组成的混合物C1R1=R2=CH3;C2R1=CH3,R2=H;C1aR1=R2=H,脱氧链霉胺,加洛糖胺,1.氨基糖,氨基环醇碱性链霉素2个胍基,1个氨基庆大霉素5个氨基可与矿酸或有机酸成盐(临床使用硫酸盐)2.氨基糖,氨基环醇旋光性,(二)性质,氨基糖苷类,3.苷键水解(不稳定性)链霉素、巴龙霉素、新霉素等(双糖胺)苷元与双糖胺之间的苷键在酸性或碱性条件下可水解变为苷元与双糖胺如,链霉素链霉胍和链霉双糖胺,氨基糖苷类,抗生素类药物的分析,4.UV吸收链霉素的链霉胍在230nm有UV吸收,庆大霉素、奈替米星等无UV吸收,氨基糖苷类,二、鉴别试验,(一)共同反应(类别试验),1.茚三酮反应,氨基糖苷类,氨基糖苷结构具羟基胺类和-氨基酸的性质可与茚三酮缩合成蓝紫色缩合物。,2.Molisch试验,氨基糖苷类,抗生素类药物的分析,3.N-甲基葡萄糖胺反应:水解产物N-甲基葡萄糖胺特有反应,（Elson-Morgan反应）,吡咯衍生物,Ehrlich试剂,(二)链霉素的特征反应,1.麦芽酚(Maltol)反应,氨基糖苷类,链霉素在碱性溶液中，链酶糖经分子重排，消除N甲基葡萄糖胺及链酶胍，生成麦芽酚，麦芽酚可与铁离子在微酸性溶液中形成紫红色配位化合物。,(二)链霉素的特征反应,氨基糖苷类,2.坂口(Sakaguchi)反应本品水溶液，加氢氧化钠试液，水解为链酶胍，与8羟基喹啉作用，再加次溴酸钠试液，生成橙红色化合物。,氨基糖苷类,(二)链霉素的特征反应,第四节四环素类抗生素的分析,Section4TheAnalysisofTetracyclineAntibiotics,抗生素类药物的分析,包装精美的“梅花K”产品和广告,一、化学结构与性质,(一)化学结构,四环素类,四骈苯或萘骈萘的衍生物,氢化骈四苯环,1,2,4,3,5,6,5a,7,8,9,10,11,12,四个取代基,二、性质1、呈两性：弱酸性酚羟基、烯醇型羟基弱碱性二甲胺基所以遇酸或碱均可成盐,2、吸湿性：含结晶水四环素：6个结晶水占19.6%土霉素：2个结晶水占7.5%加热时可失去结晶水,当含水量低于19.6%的四环素和低于7.5%的土霉素,置于空气中要吸收水分。,3溶解度：游离体在水中溶解度很小，溶解度与pH有关。pH4.57.2难溶于水,pH低于4或高于8时,可以得到高浓度的水溶液.,含多个手性碳定性、定量,4.旋光性,5UV,荧光反应：四环素类在紫外灯下产生荧光，其降解产物也具有荧光，可供鉴别。,UV,6对氧化剂不稳定：对各种氧化剂都不稳定，且碱性水溶液特别易氧化，颜色很快变深形成色素，干燥品较稳定，但贮存时遇光可使颜色变深（因空气氧化）。,1)差向异构化反应，ETC弱酸性（pH2.06.0）溶液中，A环上手性C4构型的改变，发生差向异构化，形成差向四环素。,差向化速度的影响因素：pH9时，差向化速度很小。高价的无机酸或有机酸根存在或阴离子浓度增加，差向化速度增大。,四环素和金霉素很易差向异构化，形成4-差向四环素、4-差向金霉素，他们的抗菌性极弱或完全消失。,差向四环素,pH2.06.0,土霉素、多西环素由于C5上的羟基和二甲胺基形成氢键，不易发生差向异构化。,（土霉素不易差向异构化）,2）.酸性下降解反应，ATC（脱水四环素类）在酸性（pH2）时，C环上C6上羟基易脱落与C5a上的氢生成水，在C6-C5a间形成双键。经重排使C环芳构化，生成脱水四环素类,脱水四环素类亦可形成差向脱水四环素类,四环素、土霉素和金霉素可发生脱水；多西环素（C6无OH）。,脱水四环素,3）.碱性下降解反应:(异四环素类)在碱性下，C环打开，生成无活性的具有内酯结构的异四环素；若强碱性下加热，可定量地转化为异四环素，后者具有强烈荧光，可荧光法测定。多西环素不发生反应，因C6无OH。,7.与金属离子络合：能与许多金属离子（锆Zr4+,铀U6+,锌Zn2+,铜Cu2+,铝Al3+,镁Mg2+，铈Ce4+,钴Co2+）形成有色络合物。,与FeCl3反应：四环素类酚羟基+FeCl3,红棕色（四环素）深褐色（金霉素）橙褐色（土霉素）,8.与浓硫酸反应：四环素类+浓H2SO4,深紫色（四环素）蓝色,迅速转变为绿（金霉素）朱红色（土霉素）,杂质来源异构体及降解产物(ETC、ATC、EATC)检查方法HPLC,四环素类,三、特殊杂质检查,(一)有关物质,降解产物及异构杂质,会造成药品质量下降。可引起恶心、呕吐、糖尿、蛋白尿及酸中毒，称为Fanconi症侯群。,杂质来源主要碱性下降解、氧化生成的有色产物检查方法2025;0.8%NaOH溶液,10mg/ml;L=4cm;A530nm0.12(5min),四环素类,(二)杂质吸光度,(三)残留有机溶剂,四、含量测定,UV固体制剂溶出度,HPLC原料、制剂含量,四环素类,抗生素类药物的分析,掌握：-内酰胺类抗生素在不同条件下的水解产物。熟悉氨基糖苷类抗生素的结构特点和鉴别试验方法。了解氨基糖苷类和四环素类抗生素的特殊杂质及其检查法；青霉素族抗生素中高分子杂质的基本结构与质量控制方法。,1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,2中国药典测定头孢菌素类药物的含量时，多数采用的方法是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能发生重氮化一偶合反应的抗生素类药物是A.青霉素B.庆大霉素C.苄星青霉素D.盐