抗生素类药物的分析

抗生素类药物的分析制作人：002号β-内酰胺类抗生素氨基糖苷类抗生素主要内容概述抗生素是指在低微浓度下即可对某些生命活

动有特异抑制作用的化学物质。抗生素主要是细菌、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。一、概述抗生素的定义>Text>Text>Text(二)特点抗生素类药物的特点(1)活性组分易发生变异微生物菌株的变化、发

酵条件等均可导致产品质量发生变化，如组分的组成

或比例的改变。(2)

化学纯度低

同系物多，异构体多，降解物多。

发酵过程不易控制。生产工艺复杂易受污染。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。活性产物易发生变异。(3)

稳定性差抗生素分子结构中通常含有活泼基团(往往是抗生素的活性中心)。(三)抗生素药物的分类1、根据产生抗生素的生物的来源分类2、

根据抗生素的作用对象分类3、

根据抗生素的作用机制分类4、根据抗生素的化学结构分类(共分为以下九大类)(1)β-内酰胺类(2)氨基糖甙类(3)四环素类(4)酰胺醇类(5)多烯大环类(6)大环内脂类(7)多肽类(8)抗肿瘤抗生素(9)其他抗生素(四)抗生素类药物的质量分析质量分析抗生素类药物的质量控制方法与一般化学药物一样，通过鉴别、检

查、含量(效价)测定三个方面来判断

其质量的优劣。

由于抗生素类药物

特点，其分析方法可分为理化方法

和生物学法两大类。(1)鉴别试验本类药物的鉴别试验主要为理化方法，常用方法有：1.官能团的显色反应2.光谱法3.色谱法4生物学法(已很少应用)(2)检查检查项目：1.影响产品稳定性的检查项目2.控制有机和无机杂质的检查项目3.与临床安全性密切相关的检查项目4.其他检查项目1.微生物鉴定法2.理化方法3抗生素活性表示方法(3)含量或效价测定·

(一)化学结构与性质·青霉素类2甲

「

乙

CH₃-COOH34母核(6-APA)RCONHO侧链不稳定二、β-内酰胺类抗生素6-氨基青霉烷酸(6-APA)

母核无UV吸收甲：β-内酰胺环

乙：氢化噻唑环6

S.

,CH₃酸性5CHz-COHNNH2氨苄西林CHsCHsCOOHCHgCHgCOOH青霉素(苄青霉素)CH2-COHN6甲V.S,

乙423CH₂R₂酸性17-氨基头孢菌烷酸(7-ACA)

母核有UV吸收甲环：β-内酰胺环乙环：氢化噻嗪环·

头孢菌素类COOH母核7R₁CONH=不稳定侧链O

一CH2-CONHNH2头孢氨苄CH2—CONH-NH2头孢拉定SCH₃COOHSCH₃COOH青霉素类和头孢菌素类结构共同特点：具有β-内酰胺环。1.酸性*有羧基，具有酸性*pKa

值在2.5-2.8之间*与碱成盐如：青霉素G钠、青霉素G钾等2.旋光性：青霉素族、头孢菌素族都含有手性碳，

具有旋光性3.β-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β-内酰胺环。β-内酰胺环在酸、碱、青霉素酶、某些金

属离子的作用下，可使β-内酰胺环开环或发生

分子重排，而失去抗菌作用。4、

紫外吸收特性：青霉素母核无紫外吸收，侧链具有苯环等其

轭系统头孢菌素类母核在260nm有强的紫外吸

收(二)鉴别试验(1)色谱法HPLC:规定在含量测定项下的色谱图中，

供试品主峰的保留时间应与对照品主峰的保留时间一致TLC:

比较供试品与对照品主峰斑点的比移值是否一致·

中国药典大多采用HPLC法进行鉴别(2)光谱法1.紫外吸收光谱

(UV)根据吸收光谱的特征数值，比如最大吸收波长、吸收系数，鉴别原料药的真伪2.红外吸收光谱(IR)将供试品的红外光谱和标准对照光谱进行对照,应

一

致(3)呈色反应①异羟肟酸铁反应：青霉素及头孢霉素在碱

性中与羟胺作用，

B-

内酰胺环破裂生成

羟肟酸；在稀酸中与高铁离子呈色②茚三酮反应反应：a-氨基结构遇茚三酮

显蓝紫色③斐林试剂反应：-CONH-似肽键，可产生双

缩脲，开环分解，使碱性酒石酸铜还原显

紫色，如阿莫西林④与重氮苯磺酸反应：侧链含有酚羟时，

能

与重氮苯磺酸试液偶合呈色(4)各种盐的反应●钾、钠离子的火焰反应：·eg:●

阿莫西林钠、头孢尼西钠、头孢西丁钠、●头孢曲松钠等钠离子的鉴别●青霉素V

钾、青霉素钾等钾离子的鉴别(三)检查·本类抗生素的杂质主要有高分子聚合物、有关物质、异构体等，

一般采用HPLC法控制其限量，也有采用测定杂质的吸光度来控制杂质量的。此外，有的进行结晶性、

抽针与悬浮时间等有效性试验，部分抗生素还检查有机溶剂残留量。(四)含量测定·

HPLC法内标法+校正因子外标法一法多用(鉴别、检查、含量测定)哌拉西宁原料药的含量测定色谱条件色谱柱：

用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；流动相：

以甲醇-0.2mol/L磷酸二氢钠溶液-10

%氢氧化四乙基铵溶液-水(400:50:3:547)

用

磷酸调节pH

值至5.5为流动相。检测波长：254nm

。流速：

一般情况，1ml/min柱温：

室温或一般在50

℃以下链霉胍

链霉糖

N-

甲基-L-

葡萄糖胺链霉双糖胺>Text>TextText三、氨基糖苷类抗生素(一)化学结构与性质性质·1、碱性与溶解度：链霉素分子中有3个碱性中心，其中链霉胍上两个胍基为强碱性，葡萄糖胺上的甲氨

基碱性较弱，易与无机酸或有机酸成盐·

链霉素硫酸盐易溶于水，不溶于乙醇、三氧

甲烷·2、旋光度：·本类抗生素分子结构中含有多个氨基糖，具有旋光性。·

3、苷的水解性与稳定性：

链霉素：最稳定pH5~7.5,pH<3,pH>8易水解·4

、紫外吸收光谱·

链霉素分子中含有胍基，230nm有紫外吸收。庆大霉素、奈替米星无紫外吸收(二)鉴别试验(1)茚三酮反应链霉素分子中有氨基糖苷结构，具有羟基胺类

和a-氨基酸的性质，可与茚三酮缩合成蓝紫色化

合物。蓝紫色缩合物水合茚三酮氨基酸·

(2)

N-甲基葡萄糖胺反应·

如链霉素经水解，产生N-甲级葡萄糖胺，在碱性溶液中与乙酰丙酮缩合成吡咯衍生物，在对二甲氨基苯甲醛的酸性醇溶液反应下，多羟基断开，生成樱桃红色缩合物。NHTNHC-NH2OHOH

CHCδH

CH3*o|NoLOHCH3HO、HzN-C-NHNHCHzOHOHOH(3)麦芽酚反应崇红CHz麦芽酚NHCH₃3+13此为链霉素水解产物链霉胍的特有反应。本品水溶液加氢氧化钠试液，水解生成链霉胍。链霉胍和8-羟基喹啉(或a-萘酚)分别同次溴酸钠反应，其各自产物再相互作用生成橙红色化合物链霉胍R—N=C=N-NH₂(4)坂口反应(6)色谱法(7)光谱法(8)molisch

试验(5)硫酸盐反应(三)含量测定(链霉素、庆大霉素)1.微生物检定法：本法系利用抗生素在琼