ch6-10 抗生素类药物的分析

1、抗生素类药物的分析The Analysis of antibiotic drugs,药物分析技术Technology of Pharmaceutical Analysis,盐城卫生职业技术学院 林 1821895532; QQ:56334613;505348076 E-mail:；E-mail:,1.熟悉抗生素类药物分析的特点及其常规检验项目。了解抗生素类药物的分析现状，熟悉生物学法与物理化学法测定效价的原理及优缺点。 2.掌握内酰胺类抗生素的结构、性质、鉴别及含量测定。 3.掌握氨基糖苷类抗生素的结构、性质及鉴别，了解其检查及含量测定 4.掌握四环素类抗生素的结构及

2、性质，了解其鉴别、检查及含量测定 5.了解抗生素类药物的质量考察方法,教学目标,ch14-1 概述,抗生素 的定义,抗生素是指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。 抗生素是细菌、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。,抗生素的来源,1. 生物合成（发酵）,2. 化学合成或半合成,特点：1. 化学纯度较低 2. 活性组分易发生变异 3. 稳定性差,抗生素质量的复杂性,产品稳定性差,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,发酵过程不易控制 易受污染,生产工艺复杂,发酵液中杂质,无机盐、脂肪、各种蛋白质、各种降解产物、

3、色素、热原、毒性物质,增加:异常毒性、细菌内毒素、热原、降压物质、无菌,检查,鉴别试验(Identification): 用化学法、物理化学法以 及生物学法来确认是哪种抗生素 毒性试验(Undue toxicity) :控制药品中的毒性物质 无菌试验(Sterility) :检查药品中有无杂菌污染 热源试验(Pyrogens ):控制药品中的致热物质 水分测定(Water content ):控制水分含量 溶液澄明度检查(Clarity of solution):检查不溶性物质 溶液pH试验(pH value of solution): 测定pH 降压试验(Depressor substanc

4、e) :检查有降压作用的杂质 效价测定(Assay): 有效成分测定,1、抗生素类药物一般检查项目 General examinations for antibiotics,抗生素活性表示方法 效价单位 即指每毫升或每毫克中含有某种抗生素的有效成分的多少。用表示 例如 1mg青霉素钠为1670 1mg庆大霉素为590 ,生物学法 物理化学法,目前各国药典仍以生物学测定法为主。,2、效价测定,抗生素的效价测定方法有:,(1)生物学测定法Biological procedure 以抗生素抑制细菌生长能力或杀菌能力作为衡量效价标准,优点： 原理恰好与临床要求一致，更能够确定抗生素效价。 the pr

5、inciple comply with the clinical requirement 灵敏度高，需要样品量较小 the amount of sample needed for assay is small 既适用较纯精制品,也适用于纯度较差的产品 已知或新发现抗生素都能应用 同一类型的抗生素,不需要分离,可一次测定它们的总效价。,缺点 操作步骤多，测定时间较长 误差较大,(2)物理化学测定法 根据抗生素化学结构利用其特有的化学或物理化学性质及反应进行。,优点 操作简单、省时、方法准确 具有较高的专属性,缺点: 对于结构相似的抗生素，测定结果往往只能代表总的含量，并不一定能代表某一抗生素的生

6、物效价，只有当用物理化学法测定结果与用生物学法测定效价相一致时，才能用于 效价测定。易受杂质干扰。,分类（按结构与性质）： 内酰胺类 青霉素类头孢菌素类 氨基糖苷类 链霉素庆大霉素 四环素类 大环内酯类 氯霉素类 多肽类 抗肿瘤类 林可霉素类 其他抗生素类,Penicliins Nature Penicillin (Fermentation-Derived Penicillins),ch14-2 -内酰胺类抗生素,青霉素 半合成青霉素 头孢菌素 非经典的-内酰胺类抗生素及-内酰胺酶抑制剂,青霉素类,头孢菌素类,ch12-1 -内酰胺类抗生素的分析,一、化学结构与性质 1、化学结构,母核:由-内

7、酰胺环和氢化噻唑环 组成的双杂环. 6-Aminopenicillanic Acid; 6-APA 侧链 : RCO-,母核: -内酰胺环和二氢噻嗪环 组成的双杂环。（7-ACA） 7-Aminocephalospoanic Acid 侧链RCO-,青霉素（青霉素G、苄青霉素）,氨苄西林（氨苄青霉素）,阿莫西林（羟氨苄青霉素）,普鲁卡因青霉素,青霉素G 青霉素X 青霉素V,青霉素F 双氢青霉素F,头孢氨苄,头孢拉定,头孢羟氨苄,头孢噻吩钠,（二）性质及应用,1.稳定性 -内酰胺环易水解失效。（见后） 应用：通常制成粉针，注射前用灭菌注射用水现配现用。 2.鉴别方法 青霉素酶灭活测定法。 本品的

8、水溶液加稀盐酸则析出游离青霉素的白色沉淀，此沉淀能在乙醇、醋酸戊酯、氯仿、乙醚或过量的盐酸中溶解。 药典规定本品的红外吸收光谱应与对照的图谱一致。 本品的水溶液显钠盐或钾盐的鉴别反应。,二、半合成青霉素,青霉素在长期临床应用中，暴露出许多缺点： 对酸不稳定，只能注射给药； 抗菌谱比较窄，对革兰氏阳性菌比对革兰氏阴性菌效果好； 在使用过程中，细菌逐渐产生一些分解酶使细菌产生耐药性； 有严重的过敏反应等。,半合成青霉素结构特点,非奈西林,苯唑西林,阿莫西林,三、头孢菌素,四、非经典的-内酰胺类抗生素及-内酰胺酶抑制剂,克拉维酸 舒巴坦 氨曲南,酸性,结构与性质,与碱金属(Na+、K+)成盐,（一）

9、羧基,易溶于水,青霉素类和头孢菌素类结构共同特点具有-内酰胺环。,pKa值在2.52.8之间,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,普鲁卡因青霉素,（二）手性C,(5%头孢唑啉钠溶液 1824),头孢菌素类 C6 C7,青霉素类 C3 C5 C6,旋光性,（三）共轭体系,青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基,UV, 青霉素类母核没有共轭系统，没有紫外吸收 但青霉素类药物在弱酸性下水解，可以产生具有共轭双键的青霉烯酸，在紫外光区有吸收。 侧链中有苯环等取代基的药物，在紫外光区也有吸收。像苄青霉素。,头孢菌素类分子中有共轭体系 （OCNCC） 在260nm处有最大吸收

10、。,青霉素钠UV7-20,（四）内酰胺环,水溶液 不稳定,干燥纯净 稳定,不稳定性因素,四元环张力大,酰胺键易水解,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、醇、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。,例,青霉素的降解反应,(头孢噻吩钠水溶液2524h失活8%),二、鉴别试验,1.羟肟酸铁反应,2.青霉素的各种盐的鉴别 3.硫酸及硫酸-甲醛反应 4.硫酸-变色酸反应 5.紫外分光光度法及红外分光光度法,二、,鉴别,（二）呈色反应,1. 羟肟酸铁反应,-内酰胺类,NaOH,呈色,（红、棕、褐）,例：

11、ChP(2005)头孢哌酮 鉴别 取本品10mg，加水2ml与盐酸羟胺溶液(取34.8%盐酸羟胺溶液1份，醋酸钠-氢氧化钠溶液1份，乙醇4份)3ml，振摇溶解后，放置5min，加酸性硫酸铁铵试液1ml，摇匀，显红棕色。,头孢菌素类,3. 茚三酮反应,-氨基酸,-氨基、伯胺 某些羟基胺类,酮式,烯醇式,茚三酮,茚三酮,缩合,蓝紫色,4. 双缩脲反应,-内酰胺类,（开环分解）,似肽键,双缩脲（NH3CONHCONH3）是两 个分子脲经180左右加热，放出一个分子氨后得到的产物。在强碱性溶液中，双缩脲与CuSO4形成紫色络合物，称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键，或能过一个中间碳原

12、子相连的肽键，这类化合物都有双缩脲反应。,蓝紫色,5. 与变色酸-硫酸反应,活泼“-CH2-”,青霉素 阿莫西林 氨苄西林,（分解）,变色酸,显色,150,（缩合）,6. 与重氮苯磺酸反应,（偶合）,酚羟基,头孢哌酮,7. 与铜盐反应,橄榄绿色,NaOH,专属反应,（三）沉淀反应,1. 遇酸,在过量HCl或 有机溶剂中溶解,2. 有机胺盐反应,（1）重氮化 - 偶合反应,重氮化-偶合反应,芳伯氨基,普鲁卡因,普鲁卡因青霉素,（2）与三硝基苯酚反应,二苄基乙二胺,mp,三硝基苯酚,样品、分解产物,头孢氨苄 max = 262nm,青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.301.50,Cu

13、2+,氯唑青霉素 341 0.682,双氯青霉素 342 0.653,苯唑青霉素 339 1.328,(nm),-内酰胺环,酰胺,3180cm-1 N-H,内酰胺 C=O,1780cm-1,3470cm-1 O-H,1690cm-1 仲酰胺C=O,1250cm-1 C-O,阿莫西林,利用不同结构的原子核在D2O中有 不同的NMR光谱进行鉴别,JP,以吸收峰频率对峰强度进行作图,主要研究原子核的磁化性质及其在 外磁场中的运动规律,硫酸庆大霉素NMR谱7-08,硫酸庆大霉素NMR,对照品对照法,三、杂质检查,药物 检查项目 检查方法 头孢他啶 聚合物 HPLC法 头孢曲松钠 头孢哌酮钠 头孢噻肟钠

14、 头孢呋辛酯 有关物质和异构体 HPLC法 头孢氨苄 有关物质 反相TLC法 青霉素钾（钠） 吸收度 紫外分光光度法,1.头孢他啶聚合物的测定 固定相：葡聚糖凝胶G-10（ 40-120m ） 流动相A：3.5%硫酸铵的0.01mol/L磷酸盐缓冲液 流动相B：0.01%十二烷基硫酸钠 对照品溶液：头孢他啶对照品 100g/ml 1）系统适用性试验：理论塔板数和拖尾因子用1mg/ml 蓝色葡聚糖2000、流动相A测定；重复性用对照品溶液、 流动相B测定。 N不低于900，拖尾因子0.751.5，峰面 积的RSD应小于5.0%。2）测定方法 进样供试液，用流动相A；进样对照液，用流动 相B。以外

15、标法计算，含头孢他啶聚合物以头孢他啶 计不得超过0.3%。,2.头孢呋辛酯中有关物质和异构体的检查 固定相：ODS 流动相：0.2mol/L磷酸二氢铵-甲醇（62:38） 1）头孢呋辛酯2-异构体的制备：头孢呋辛酯对 照品+流动相 头孢呋辛酯2-异构体。2）系统适用性试验：各异构体之间的R1.5，以 头孢呋辛酯A异构体计算n1500。,3）异构体： tR1 相对保留时间 r12=- 1-被测物 tR2 2-标准物 异构体 相对保留时间 判断 B异构体 0.85 供试液谱图中A异构体的峰面积 A异构体 1.0 与A、B异构体峰面积和之比应 为0.480.55。,3.头孢氨苄中有关物质的检查-反相

16、TLC法 固定相：活化后的硅胶G板置5%（V/V）正十四 烷的正己烷溶液中，展至顶部，凉干 展开剂：0.1mol/L枸橼酸-0.2mol/L磷酸氢二 钠-丙酮（120：80：3） 供试液：本品 50mg/ml 对照液（1）：本品 0.5 mg/ml 对照液（2）：-苯甘氨酸 0.5 mg/ml 对照液（3）：7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸 0.5 mg/ml,结果判断：供试液如显杂质斑点，与对照液（2）（3）位置相同上所的斑点比较，其颜色不得更深；如显其他杂质斑 点，与对照液（1）所显的主斑点比较，其颜色不得更深。,4.青霉素钠（钾）的吸收度检查： 供试液 1.80mg/ml， 结果判断：A280

17、不得大于0.10,（水解）,水解产物,定量过量,剩余,-内酰胺类,ChP,反应分两步进行： 1.水解反应 (按化学计算量进行) 2.氧化-还原反应 (无固定的量关系，受温度、PH值和时间等因素影响，应严格控制反应条件并采用标准品平行对照测定),原理： 青霉素或头孢菌素分子不消耗碘，其在碱性条件下水解生成的降解产物青霉噻唑酸可与碘作用，根据消耗的碘量可以计算青霉素的含量。,第一步,第二步,例,注射用普鲁卡因青霉素 含量测定,取装量差异项下的内容物，精密称取约0.12g，置100ml量瓶中，加水使溶解并稀释至刻度，摇匀，精密量取5ml，置碘瓶中，加1mol/L氢氧化钠溶液1ml放置20分钟，再加1

18、mol/L盐酸溶液1ml与醋酸-醋酸钠缓冲液(pH4.5)5ml，精密加入碘滴定液(0.01mol/L)15ml，密塞，摇匀，在2025暗处放置20分钟，用硫代硫酸钠滴定液（0.01mol/L）滴定，至近终点时加淀粉指示液，继续滴定并强力振摇，至蓝色消失；另精密量取供试品溶液5ml，置碘瓶中，加醋酸-醋酸钠缓冲液（pH4.5）5ml，精密加入碘滴定液（0.01mol/L）15ml，密塞，摇匀，在暗处放置20分钟，用硫代硫酸钠滴定液（0.01mol/L）滴定，作为空白。同时用青霉素钠对照品同法测定作对照，算出供试品的含量。,V样空,V样,V对空,V对,空白,样品,Na2S2O3,空白试验,A、消

19、除样品已降解产物的干扰 B、消除样品中其他消耗碘的杂 质的干扰 C、消除碘挥发造成的误差,以未经水解的样品作空白测定,采用标准品平行对照测定,A、可消除温度、pH、操作、环 境等条件的影响 B、使本法测定结果与微生物检定 法一致,（1）弱酸性 pH4.5,碱 I2 IO3- + I-,酸 普鲁卡因与碘在酸性条件 下会产生复盐沉淀,（2）温度 2426,温度38 未水解的供试品亦消耗碘,（3）水解时间,以水解20分钟后的耗碘量最大,（4）反应时间,反应20分钟后，耗碘量随时间的 变化较小，可减小含量测定的误 差。,（1）灵敏度高,样品 : 碘 = 1 : 8,（2）反应条件、实验操作要求高,加试

20、剂次序、反应时间、滴定速度相同,4I28I-,原料,制剂,精密称取样品0.1009g，置250ml碘瓶中，加水10ml，振摇使溶解，精密加溴滴定液(0.1mol/L)25.0ml，再加盐酸5ml，立即密塞并振摇1分钟，在暗处静置15分钟后，注意微开瓶塞，加碘化钾试液10ml，立即密塞，摇匀后，用硫代硫酸钠滴定液（0.09863mol/L）滴定，至近终点时，加淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失，消耗硫代硫酸钠滴定液(0.09863mol/L)13.80ml，并将滴定结果用空白试验校正，空白试验消耗硫代硫酸钠滴定液（0.09863mol/L）21.64ml。每1ml溴滴定 液(0.1mol/L)相当于

21、13.01mg的C12H17N2NaO3。,理论上:1mol青霉素8mol I原子 实际上: 1mol青霉素89mol I原子 温度，放置时间，pH，浓度，碘过量程度， 杂质多少等影响因素。,方法： 以“青霉素钠”为例，ChP 二部,（1）主试验：,（2）空白试验：, 讨论： （1）溶液的pH值在4.5左右 （2）温度：2426 （3）放置时间：1520 （4）空白试验：做法与一般空白不同（加样品,不加碱水解,其他操作同样品） 目的：消除样品中预先存在的降解产物（青霉噻唑酸）及其他耗碘杂质的影响 （5）灵敏度高：因为1:8，所以供试液浓度在 10100g/ml即可测定,（水解）,青霉素族,Ch

22、P,青霉素分子不与汞盐反应，但其降产物青霉噻唑酸及青酶胺可与汞盐反应，根据消耗的汞盐量计算青霉素的含量。,青霉素分子中的氢化噻唑环含有一个硫原子，开环后形成巯基（SH），可用汞量法测定,样 品,以未经水解的样品作空白测定,例,青霉素钠 含量测定,取本品约50mg，精密称定，加水5ml溶解后，加1mol/L氢氧化钠溶液5ml，摇匀，放置15分钟，加1mol/L硝酸溶液5ml，醋酸盐缓冲液(pH4.6)20ml及水20ml，摇匀，照电位滴定法(附录 A),用铂电极为指示电极，汞-硫酸亚汞电极为参比电极，在3540，用硝酸汞滴定液(0.02mol/L)缓慢滴定，（控制滴定过程约为15分钟），不计第一

23、个等当点，计算第二个等当点时消耗滴定液的量。每1ml硝酸汞滴定液(0.02mol/L)相当于7.128mg的总青霉素(按C16H17N2NaO4S计算)。,另取本品约0.5g，精密称定，加水与上述醋酸盐缓冲液各25ml，振摇使完全溶解，在室温下，立即用硝酸汞滴定液(0.02mol/L)滴定，终点判断方法同上. 每1ml硝酸汞滴定液（0.02mol/L）相当于7.128mg的降解物（按C16H17N2NaO4S 计算）。 总青霉素的百分含量与降解物的百 分含量之差值即为青霉素的含量。,（1）水解必须完全,（2）汞盐滴定液用EDTA标定,（3）以第二次滴定突跃为终点 电位法指示终点,（4）反应摩尔

24、比 1 : 1,（5）空白试验 消除已降解产物干扰,（6）优点 不需标准品,精密称取含水量为0.5%的青霉素钠0.0502g，按药典方法测定总青霉素含量时，用去硝酸汞滴定液(0.02009mol/L)6.97ml。另精密称取上述样品0.5013g，按药典方法测定降解物含量时，用去硝酸汞滴定(0.02009mol/L)1.33ml。以干燥品计算，求样品中青霉素的含量。,例,青霉素钠 含量测定,（钠盐）,-内酰胺类,ChP,青霉素在稀碱性条件下,水解生成青霉噻唑酸衍生物,此步水解定量完成,可用 于含量测定。,中和,中和,() 水解前：将样品溶液的pH调至8,（加0.01mol/L NaOH液至显粉

25、红色）,() 水解：加入定过量的标准碱溶液， 水浴加热使水解,() 剩余滴定：水解后，过量的碱用酸 标准液回滴定(至pH8，粉红色无色),以“青霉素钠”为例 ChP 90,（2）空白试验： 不加样品，其余操作同上,（1）主试验, 讨论 () 溶剂 新沸过且用0.01M NaOH液中和的水 目的：消除水中酸性物质影响（如CO2） () 滴定前中和 消除能消耗碱的杂质影响（如一些酯类杂质） () 空白试验目的: 在加热水解过程中，有可能会吸收CO2，对测定有影响，所以要做空白试验校正。 () 本法供试品用量较大，多用于效价高的供试品的测定,例,苯唑西林钠 含量测定,取本品约0.5g，精密称定，加新

26、沸过的并用0.01mol/L氢氧化钠溶液中和至酚酞指示液刚显红色的水20ml，使溶解,再用0.01mol/L氢氧化钠溶液中和后，精密加氢氧化钠滴定液(0.1mol/L)25ml，摇匀，置水浴中加热20分钟，注意避免吸收空气中的二氧化碳，冷却后，加酚酞指示液12滴，用盐酸滴定液（0.1mol/L）滴定，并将滴定结果用空白试验校正。每1ml的氢氧化钠滴定液(0.1mol/L)相当于40.14mgC19H19N3O5S。,（1）水解前先中和溶剂和样品,（2）加热时避免吸收CO2,不能使酚酞变红,（3）空白试验校正(消除Na2CO3干扰),(四)可见紫外分光光度法 原理： 青霉素在弱酸性下（pH=4）

27、，不完 全水解，产生青酶烯酸，在320360nm 处有强吸收。 青霉烯酸在酸性溶液中极不稳定，有 两种改进方法。,（1）铜盐法（JP13）： 铜离子与青酶烯酸形成稳定的螯合物，在320nm处有最大吸收。 对照品法定量。 用于氨苄青霉素的含量测定。,（水解）,稳定剂,（2）方法,（3）特点,实验条件随各药物稳定性不同而定,标准品对照法,（4）计算,（1）原理,（咪唑）,青霉素族,（BP1993） （ChP95）,青霉素在咪唑的催化下，与氯化高汞定量地反应生成青酶烯酸硫醇汞盐，在324345nm下有最大吸收。 对照品同样操作 用于氨苄西林钠的含量测定,作用： 咪唑:催化剂,使水解产率高,生成产物稳

28、定 醋酐的乙腈溶液:乙酰化氨苄青霉素侧链 NH2,使max=325nm 硼酸缓冲液:调pH值 HgCl2:微量Hg2+催化剂,促进反应,重现性好。,（2）方法,标准品对照法,（3）计算,pH 9,例,氨苄西林钠 含量测定,取本品约60mg 置100ml量瓶中，加水溶解 并稀释至刻度，摇匀，精密量取5ml，置另一 100ml量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，再精密 量取5ml，置25ml量瓶中，加硼酸缓冲液2.5ml与 醋酐的乙腈溶液（150）0.25ml，放置5min后，加咪唑溶液至刻度，摇匀，置60水浴中，加热30min，取出冷却，照分光光度法（附录 A ），在325nm的波长处测定吸收度；另取

29、氨苄西林三水合物标准品，按同法测定，计算，即得。,（5）讨论,a. 咪唑催化的水解产率高，硫 醇汞盐稳定（3h）,b. 侧链有-NH2时，需加醋酐先 将其乙酰化后才能发生上述 反应,（6）特点,A、简便快速 B、用标准品对照，重现性良 好，RSD1%,USP JP,红色,-内酰胺类,NaOH,ChP 头孢菌素类,特点 快速、高效、灵敏 专属性强、重现性好 一法多用（鉴别、检查、含测）,哌拉西宁 原料药 含量测定 色谱条件 用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇0.2mol/L磷酸二氢钠溶液10氢氧化四乙基铵溶液水（400503547）用磷酸调节pH值至5.5为流动相。检测波长为254nm。,以

30、“头孢唑林钠”为例 色谱条件： 柱：ODS 流动相：磷酸二氢钾、枸橼酸溶液 乙腈（88：12） 检测波长：254nm 内标物：乙酰苯胺,链霉素 双氢链霉素 新霉素 卡那霉素 庆大霉素 巴龙霉素,第二节 氨基糖苷(甙)类抗生素的分析,Ch12-2 The analysis of aminoglucosides Antibiotic drugs,一、化学结构及性质 chemical structure and properties （一）链霉素Streptomycin ( SM ) 1、结构structure,链霉胍,N-甲基-L-葡萄糖胺,链霉糖,2、性质： （1）三个碱性中心SM has 3

31、alkaline groups ： 2个强碱性胍基（PKa=11.5） 2 guanidyl group ( pKa=11.5) 1个甲氨基（PKa=7.7） 1 methylamino (pKa=7.7) 可与矿酸或有机酸成盐 （2）链霉素在酸性或碱性条件下可变为链霉胍和链霉双糖胺,链霉素是链霉胍、链霉糖和N-甲基-L-葡萄糖胺以糖苷键彼此相连构成。,庆大霉素是脱氧链霉胺、紫素胺和N-甲基-3-去氧-4-甲基戊糖胺缩合而成。,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,（二）庆大霉素 1、结构,紫素胺,三个类似结构的C1、C2、C1a组成的混合物

32、 C1：R1=R2=CH3 ;C2：R1=CH3,R2=H ;C1a：R1=R2=H,R3=H,N-甲基-3-去氧-4-甲基戊糖胺,脱氧链霉胺,2、性质： （1）五个碱性中心PKa8 可与矿酸或有机酸成盐 （2）无UV吸收，（因为无共轭系统）,Gentamycin ( GM ),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 GM C1 R=H R1、R2=CH3 庆大霉素C2 GM C2 R=R2=H R1=CH3 庆大霉素C1a GM C1a R、R1、R2=H 庆大霉素C2a GM

33、 C2a R=CH3 R1= R2=H 庆大霉素C2b GM C2b R=R1=H R2=CH3,1）链霉素和庆大霉素同属碱性、水溶性抗生素。都含氨基糖碱性甙，分子中碱性-NH2可与无机酸(硫酸)结合成溶于水，难溶于有机溶剂的盐。 2）链霉素一般裂解为一分子甙元，一分子双糖。 3）碱性水解只能使链霉素链霉糖部分重排生成麦芽酚。 4）链霉素在230纳米有吸收UV-absorption 230nm，而庆大霉素在紫外区无吸收。 5）稳定性,2.性质,链霉素 pH57.5 庆大霉素 pH212,羟基胺结构,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。,Ninhydrin

34、test,+ 2,blue-violet condensation compound,吡咯衍生物,红色,（Elson-Morgan反应）,水解产物N-甲基葡萄糖胺特有反应,红色,链霉糖特有反应,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，生成麦牙酚，麦牙酚可与铁离子在微酸性溶液中形成紫红色配位化合物。,（三）麦芽酚(Maltol)反应,Specific reaction of SM,紫红,麦芽酚,Specific reaction of SM: Maltol test:,链霉胍特有反应,8-羟基喹啉, -萘酚,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

35、加次溴酸钠试液，生成橙红色化合物。,H+,庆大霉素无UV吸收,庆大霉素,（五）Molisch试验 糖的性质 氨基糖苷类,（羟甲基糠醛）,利用不同结构的原子核在D2O中有 不同的NMR光谱进行鉴别,JP,主要研究原子核的磁化性质及其在 外磁场中的运动规律,硫酸庆大霉素NMR谱7-08,硫酸庆大霉素NMR,链霉素B（甘露糖链霉素）,方法 TLC中的对照品法 （BP）,1.来源 反应中间体,（二）硫酸奈替米星 检查 有关物质 ChP 采用 TLC法 对照品法 对照品：1.奈替米星标准品 1.5mg/ml 2.奈替米星标准品 3 mg/ml 3. 西梭米星标准品 1.44 mg/ml 结果判断：供试品

36、溶液如显杂质斑点，其颜 色与标准品溶液（3）所显主斑点相比较，不得更深（1%），其他杂质与标准品溶液（1）所显主斑点相比较，均不得更深（1%），如有一点超过，应不深于标准品溶液（2）的主斑点（2%）,发酵菌种不同 工艺差别,规定控制各组分的相对百分含量,ChP USP BP JP,max = 330nm,衍生化原理,1.,1-烷基硫代-2-烷基 异吲哚衍生物,RPHPLC,规定 C1 2550% C1a 1540% C2a +C2 2050%,峰面积归一化法,链霉素、庆大霉素,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，

37、以测定供试品效价的一种方法。,微生物检定法 各国药典主要采用,biological test,biological test,四、血清中庆大霉素的HPLC法,血浆样品的预处理 离子对色谱法的目的： 除去氨基酸、肽、胺的干扰 选用OPA为荧光衍生化试剂 采用柱后衍生化法,HPLC method 常用于体内药分析,functional groups ： A ring： N(CH3)2 B and C ring：Enol group C=C-OH CONH2 Enol group C=C-OH D ring：ph-OH,Ch12-3四环素（tetracyclines）类抗生素的分析,四骈苯或萘骈萘的

38、衍生物， 氢化骈四苯环,四个环,Representstive drugs： name R R R R 四环素TC H OH CH3 H 金霉素CTC Cl OH CH3 H 土霉素OTC H OH CH3 OH 脱氧土霉素DOTC H H CH3 OH,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,母核含有：二甲胺基、酰胺基、酚羟基和两个含有酮基和烯醇基的共扼双键系统。

39、 2.性质 1）acid-base property两性化合物。 2）有吸湿性。 3） solubility :在水中溶解度小。 4） Stability :对氧化剂不稳定。酸性溶液会发生差向异构及降解；碱性水溶液会发生降解。 5）可与金属离子形成配位化合物,游离体在水中溶解度很小，溶解度与pH有关。pH4.5-7.2难溶于水, pH低于4或高于8时,可以得到高浓度的水溶液.,弱酸性,临床上常用其盐酸盐 具有吸湿性,多含结晶水,pH3 7.5 荧光,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

40、要吸收水分。,1.,差向异构化,淡黄黑,蓝色荧光,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。,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,（土霉素、多西环素不易差向异构化）,土霉素和强力霉素由于C5上的羟基和二甲胺 基形成氢键，不易发生差向异构化。,（1）酸性下降解,max = 445nm,max = 435nm,橙黄色,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

41、间形成双键。经重排使C环芳构化，生成脱水四环素类 四环素、土霉素和金霉素可发生脱水；强力霉素不发生（C6无OH）。,C6上羟基,脱水四环素,TC,ETC,ATC,EATC,) Epimerization reaction ( in weakly acid solution ),) Acid degredation reaction ( in strong acid solution ),（2）碱性下降解,（荧光）,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。 强力霉素不发生反应，因C6无OH。,C6上羟基,Al

42、kali degredation reaction:,Complexation reaction with metal ions:,锆（Zr4+）钍（Th4+）铀（U6+） 锌（Zn2+）铜（Cu2+）铝（Al3+） 镁（Mg2+）铈（Ce4+）钴（Co2+） Complexation C: C11，C12,4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）。,2. IDENTIFICATION,1) Reaction with conc. Sulfuric acid : 2) Reaction with

43、 ferric chloride 3) Fluorescence method,四环素类酚羟基 + FeCl3,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）。,1mol/L盐酸-甲醇（1100） 0.01mg/ml,UV,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。,正相分配薄层 色谱,EDTA 克服痕量金属造成的 拖尾现象,三、杂质检查 Limit Test: TLC 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。 引起毒性反应的主要物质

44、为差向异构体、脱水物、差向脱水物质，统称为有关物质。 ChP2005采用HPLC法检查。 脱水物和差向脱水物含量越高，其吸收度越大，因此，ChP还规定杂质的吸收度的限量。 Impurities: ETC ATC EATC,Limit Test: TLC,Impurities: ETC ATC EATC biopotancy down Assay down, toxicity 3) source of impurities: H+: ETC、ATC OH: ITC humidity，Temperature: isomer water （ room temp. ）: ATCEATC residue

45、 solvent: ATC, 4-差向四环素（ETC） 脱水四环素（ATC） 差向脱水四环素（EATC） 盐酸金霉素（CTC）,TLC法（1995版）,HPLC法（2005版）,标准品对照法,盐酸四环素,四环素有关物质TLC图,4,0.5,0.5,2,杂质吸收度,杂质吸收度,取供试品配成每毫升10mg/ml的溶液至4cm的吸收池中，在530nm处测定，其吸收度不得超过0.12。,应严格控制温度和时间,系统适用性试验 1. 防护柱 2. 预试溶液 4-差向脱水四环素 四环素 3. RSD2.0%,ChP、USP,HPLC法（外标法）,有关物质的混合溶液 （ETC、EATC 、TC、CTC、ATC

46、）之间的分离度符 合要求,Assay,1) Ferric chloride colorimetry 2) UV,盐酸四环素的测定系统适用性试验：盐酸四环素、有关 物质及ATC峰间的 分离度均应符合要 求。定量方法：外标法以峰面积计。,JP 比色法（标准曲线法）,原理,抗生素类药物中高分子杂质的检查,1.高分子杂质 分子量大于药物本身的杂质总称。,外源性杂质,内源性杂质,蛋白、多肽、多糖或抗生素与蛋白、多肽、多糖的结合物。主要来自于发酵工艺，致敏，如青霉噻唑蛋白、青霉噻唑多肽。 药物的自身聚合物，来自于生产、贮存过程。可引发过敏。,3.高分子杂质的质控方法（1）凝胶色谱法测定高分子杂质：使高分子

47、杂质 与药物分离。（2）高分子杂质的控制方法-自身对照外标法 原理：测定在Kav=0处 药物缔合物的峰响应 指标 样品中高分子杂质的响应指标 按外标法计算，得样品中高分子杂质 相当于药物本身的相对含量。,（3）高分子杂质的分析方法简单测定系统：葡聚糖凝胶G-10（40120m）柱.HPLC系统:葡聚糖凝胶G-10柱.,大环内酯类抗生素,十四元大环的抗生素：红霉素 琥乙红霉素 罗红霉素 十六元大环的抗生素：麦迪霉素 交沙霉素 螺旋霉素 乙酰螺旋霉素 白霉素等,常用药物介绍：红霉素,（一）结构,（二）性质及应用 易水解失效 应用：红霉素水溶性较小，在酸中不稳定，易被胃酸破坏，只能口服。为了增加在水

48、中的溶解性，用红霉素与乳糖醛酸成盐，制成注射用乳糖酸红霉素制剂供药用 与硫酸作用显红棕色 应用：鉴别 本品溶于丙酮后，加盐酸即显橙黄色，渐变为紫红色，转入氯仿中则显蓝色 应用：鉴别,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,99m：71中国药典(1995年版)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,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,

49、45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,96：135.青霉素类药物可用下面哪些 方法测定 A. 三氯化铁比色法 B. 汞量法 C. 碘量法 D. 硫醇汞盐法 E. 酸性染料比色法,110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. 盐酸四环素 E. 普鲁卡因青霉素,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 116Kober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,

50、B,B,C,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,问题4650 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 46头孢唑林钠 47金霉素 48链霉素 49庆大霉素 50青霉素,E,D,E,A,ABC,（ ）青霉素分子能与碘定量反应，因此可以根据消耗的碘量计算青霉素的含量。,99m：90四环素在酸性条件下的降 解产物是 A. 差向四环素 B.

51、脱水四环素 C. 异四环素 D. 去甲四环素 E. 去甲氧四环素,第四节 氯霉素类抗生素,常用药物介绍：氯霉素 （一）结构,（二）性质及应用 1旋光性 本品结构中含两个手性碳原子，有四个光学异构体，其中仅1R，2R（）型或D-（）苏阿糖型有抗菌活性，其无水乙醇溶液，测其旋光度，应为右旋；另取本品的醋酸乙酯溶液，测其旋光度，应为左旋。比旋度为18.5至21.5（5%的无水乙醇溶液，25），为临床所使用。,2性质稳定，能耐热，煮沸5h对抗菌活性无影响。但在强碱性（pH为9以上）或强酸性（pH为2以下）溶液中，可引起水解。 3可经氯化钙和锌粉还原成羟胺衍生物，与苯甲酰氯进行苯甲酰化，生成物可与高铁离

52、子形成紫红色的配位化合物。 应用：鉴别。 4与乙醇制氢氧化钾试液共热热，溶液显氯化物的鉴别反应。,（三）用途 为抗生素类药物。对革兰氏阴性菌和阳性菌均有抑制作用，但对前者的效力强于后者。临床上主要用于治疗伤寒、副伤寒、斑疹伤寒等。其他如对百日咳、沙眼、细菌性痢疾和尿道感染等也有疗效。 （四）贮存 本品应密封保存。,第六节 其他类抗生素,抗生素种类繁多，结构类型也比较复杂，现再简单介绍几种临床使用的抗生素品种。 （一）多黏菌素 多黏菌素是多黏杆菌所产生的有多种氨基酸和脂肪酸结合而成的碱性多肽类抗生素的总称。多黏菌素有A、B1 、B2、C、D、E1 、E2、M等，都是环状多肽和一种脂肪酸结合而成的

53、碱性物质。临床使用的是多黏菌素B（B1和B2的混合物）或多黏菌素E（E1和 E2的混合物）的硫酸盐。二者结构的区别在于环状多肽中有一个氨基酸不同，多黏菌素B中为D-苯丙氨酸，而多黏菌素E中为D-亮氨酸。,多黏菌素B的化学结构式为：,本品为抗生素类药。对革兰氏阴性菌有较强的抑制作用，尤其对绿脓杆菌有较好的效用。临床上用于治疗尿道、灼伤感染或假单孢菌所致的全身性感染。,（二）林可霉素和克林霉素 林可霉素又名洁霉素，是由链霉菌4-1024所产生的一种抗生素。克林霉素则是将林可霉素的7位羟基用氯原子取代得到的半合成抗生素，又名氯洁霉素。,以上两个药物均为抗生素类药。由于对组织渗透力强，因此对革兰氏阳性

54、菌如链球菌、金葡菌和肺炎球菌等所引起的各种感染（败血症、呼吸道感染、五官感染等）疗效良好，尤对慢性骨髓炎的疗效较为突出。克林霉素的抗菌作用约为林可霉素的4倍，口服吸收快，血药浓度高，胃肠道反应小。,Antibiotics,Antibiotics are microbial metabilites or synthetic analogs inspired by them that,in small doses, inhibit the growth and survival of microorganism. In clinic the antibiotics are used to be a

55、ntibacterial mainly,but, in recent year, they can also be used for anti-cancer,anti-viral ,enzyme-inhibitors, and receptor-antagonist.,Classification (According their structures)：,1.Beta-Lactam antibiotics ( 内酰胺类) 2.Tetracylines antibiotics (四环素类) 3.Aminoglycoside antibiotics (氨基糖甙类) 4.Macrolides an

56、tibiotics (大环内酯类) 5. Others,Classification (According to their mechanism of actions,Inhibit the biosynthesis of bacterial cell walls ( Lactam) React with cell membrances (Polymycin) Disturber with the biosynthesis of protein (Aminoglycosides) Inhibit the replication and transcription of nucleonic ac

57、id (Nalicixic acid),1.* Lactam Antibiotics,*The group of antibiotics known as the -lactams include penicillins, cephalosporins, monobactams and the carbapenems.,These all share a common -lactam ring. The ring is very strained and the bond between the carbonyl and the nitrogen in the -lactam ring is very labile and hence makes the molecule reactive. The R-group substitute of the penicillin nucleus can be changed to give the molecule different antibacterial properties. T