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第十六章

第十六章. 抗生素类药物的分析 Analysis of Antibiotics Drug. 发展. 明朝，李时珍 《 本草纲目 》 ，霉豆腐渣 1928 ，伦敦圣玛丽医院，弗莱明 1939 年，牛津的病理学教授霍华德 · 弗洛里与生化学家恩斯特 · 钱恩. Ernst Chain. Howard Florey. Sir Alexander Fleming. 1944 的诺曼底登陆. 1943 年，瓦克斯曼，链霉素. 抗生素殺菌的機制. 基本上分成五種方式: 抑制細胞壁合成 破壞細胞膜 抑制蛋白質合成 抑制 DNA 正常功能 對抗代謝物.

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  1. 第十六章 抗生素类药物的分析Analysis of Antibiotics Drug

  2. 发展 明朝，李时珍《本草纲目》，霉豆腐渣 1928，伦敦圣玛丽医院，弗莱明 1939年，牛津的病理学教授霍华德·弗洛里与生化学家恩斯特·钱恩 Ernst Chain Howard Florey Sir Alexander Fleming

  3. 1944的诺曼底登陆 1943年，瓦克斯曼，链霉素

  4. 抗生素殺菌的機制 • 基本上分成五種方式: • 抑制細胞壁合成 • 破壞細胞膜 • 抑制蛋白質合成 • 抑制 DNA 正常功能 • 對抗代謝物

  5. 内容 第一节 概 述 第二节 β–内酰胺类抗生素 第三节 氨基糖苷类抗生素 第四节 四环素类抗生素 第五节 抗生素类药物中高分 子杂质的检查 第六节 抗生素药物体内药物 分析示例 思考与练习

  6. 基本要求 一、掌握抗生素类药物的结构特点与分析方法之间的关系。 二、掌握抗生素类药物的鉴别原理与方法。 三、掌握抗生素类药物法定含量测定方法的原理、测定方法与计算。 四、熟悉抗生素类药物杂质检查的方法。 五、了解抗生素类药物中高分子聚合物检查和抗生素的体内药物分析。

  7. 第一节 概 述 抗生素 的定义 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的 抑制或影响它种生物机能的化学物质的总称。

  8. 一、 抗生素药物的特点 抗生素的特点 抗生素的来源 • 化学纯度 • 较低 • 2. 活性组分易发生变异 • 3. 稳定性差 • 生物合成 • （发酵） • 2. 化学合成或半合成

  9. 二、抗生物类药物的分类 1、根据抗生素的生物来源分类 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

  10. 氨基糖苷类 aminoglycosides 四环素类 tetracyclines 分类 大环类 β–内酰胺类 β-lactams 抗肿瘤类 其他类

  11. 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 三、抗生素类药物的细菌耐药性

  12. 1)鉴 别 2)检查 3)含 量 理化方法： 化学法； 色谱法； 光谱法 • 增加： • 异常毒性、细菌内毒素、热原、降压物质、无菌 • ii .组分分析，悬浮时间与抽针试验，聚合物，杂质吸收度 含量（理化法）或 效价（微生物检定法）测定 四、抗生素类药物的质量分析

  13. 微生物检定法与理化法的比较 微生物检定法 理化法 以抗生素对微生物的杀伤或抑制程 度为指标衡量抗生素的生物效价 根据抗生素结构特点，利用其 特有的理化性质测定其含量 已知或新发现的抗生素、精致品或 粗制品均能测定 测定化学结构已知、已提纯的 抗生素 迅速、准确、专属性高、样品 需用量小、操作简单、省时 灵敏度高、样品需用量小、反映抗 生素的医疗价值，但操作步骤多、 费时、误差大

  14. 抗生素的活性以效价单位来表示： 每ml或每mg中含有某种抗生素 的有效成分的多少， 用单位（u）或µg表示。 1mg青霉素G钠盐定为1667单位 1mg庆大霉素定为590单位 1mg硫酸卡那霉素定为670单位

  15. 第二节 β–内酰胺类抗生素 C H 3 S R C O H N 1 5 2 6 A B C H 3 4 3 7 N O C O O H 母核（6-氨基青霉烷酸，6-APA） 青霉素类(penicillins)

  16. A B 母核：7-氨基头孢菌烷酸，7ACA 头孢菌素类(cephalosporins)

  17. 青霉素 （青霉素钾、钠）

  18. 氨苄西林（氨苄青霉素）

  19. 阿莫西林（羟氨苄青霉素）

  20. 普鲁卡因青霉素

  21. 头孢氨苄

  22. 头孢拉定

  23. 头孢羟氨苄

  24. 头孢噻吩钠

  25. （一）β–内酰胺环不稳定性 一 结构与性质 四元环张力大 不稳定因素 酰胺键易水解 干燥纯净 稳定 水溶液 不稳定 pH6-6.8 较稳定

  26. 某些氧化剂 酸、碱、青霉素酶 青霉素类 降解失效 （某些金属离子） （温度）

  27. 例 青霉素的降解反应 H2O/OHˉ 青霉噻唑酸 青霉醛 或青霉素酶 HgCl2 H2O 青霉素 青霉酸 青霉胺 100℃ pH2 CO2 α–青霉噻唑酰基羟胺酸 NH2OH pH4 青霉烯酸

  28. 酸、碱、胺类 头孢菌素类 降解失效 -内酰胺酶

  29. （二）手性C 旋光性 青霉素类 C3 C5 C6 头孢菌素类C6 C7 ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡

  30. Na 酸性 （三）羧基 与碱金属(Na+、K+)成盐 易溶于水

  31. 普鲁卡因青霉素 与有机碱(普鲁卡因)成盐 难溶于水

  32. （四）共轭体系 头孢菌素类 母核有共轭体系 UV 青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基

  33. TLC法 HPLC法 鉴别试验 色谱法 1、 2、 （一） 二、 对照品对照法

  34. UV法：λmax或A 光谱法 1、 （二） 头孢唑啉钠和头孢替唑钠:16μg/ml, λmax=272nm

  35. 2、 IR法 以阿莫西林为例 3180cm-1 N-H 1250cm-1 C-O β–内酰胺 C=O 1780cm-1 3470cm-1 O-H 1690cm-1 仲酰胺C=O

  36. - • H NOH HCl H+ 内酰胺环 b 2 Fe3+/3 NaOH （三）呈色反应 1. 羟肟酸铁反应 羟肟酸衍生物 呈色

  37. Fe3+/3 H+ 哌拉西林（钠） 拉氧头孢钠 头孢哌酮 （红、棕、褐）

  38. 茚三酮 -氨基酸  α-氨基酸 2. 茚三酮反应 蓝紫色

  39. 碱性酒石酸铜 - 内酰胺类 （开环分解） 3. 双缩脲反应 似肽键 紫

  40. 4. 与重氮苯磺酸反应 酚羟基 重氮苯磺酸 - C H OH 橙黄色 6 5 （偶合）

  41. △（分解） 5. 与变色酸-硫酸反应 变色酸 活泼“-CH2-” 显色

  42. 焰色→紫色 + 0.1%四苯硼钠+ Ac→↓白 焰色→鲜黄色 + 醋酸氧铀锌→↓黄 Na+ K+ （四）各种盐的反应 1. K+、Na+的火焰反应

  43. 青霉素钾 + H 青霉素 白 青霉素钠 2. 沉淀反应（青霉素盐） 遇酸→↓ 在过量HCl或 有机溶剂中溶解

  44. 芳伯氨基 3. 重氮化 - 偶合反应 重氮化-偶合反应

  45. 三、杂质检查 1、聚合物：HPSEC（高效分子排阻色谱） 固定相：葡聚糖凝胶（sephadex） 聚丙烯酰胺凝胶(sepharose) 系统适用性试验：R大于2.0

  46. 高分子杂质定量测定方法： • 1）主成份自身对照法：用于高分子杂质含量较低的品种 • 2）面积归一化法 • 3）限量法：处另有规定外，规定不得检出保留时间小于对照品保留时间的组分，一般用于混合物中高分子物质的控制 • 4）自身对照外标法：一般用于Sephadex G-10凝胶色谱系统中β-内酰胺抗生素中高分子杂质的检查。在该分离系统中，所有的高分子杂质表现为单一的色谱峰，以供试品自身为对照品，按外标法计算供试品中高分子杂质的相对百分含量

  47. 举例：头孢他啶聚合物的测定 固定相：葡聚糖凝胶G-10（ 40～120µm ） 流动相A：3.5%硫酸铵的0.01mol/L磷酸盐缓冲液 流动相B：水；检测波长：254nm对照品溶液：头孢他啶对照品 100µg/ml 供试品溶液：本品0.2g，精密称定，置10ml量瓶中，加入碳酸钠20mg，加水溶解并稀释至刻度，摇匀。

  48. 1）系统适用性试验：理论塔板数和拖尾因子用0.1mg/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，拖尾因子小于2.0，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。以外标法计算，含头孢他啶聚合物以头孢他啶计不得超过0.3%。

  49. 2.有关物质和异构体 举例：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Δ3-异构体的制备：头孢呋辛酯对 照品+流动相 头孢呋辛酯Δ3-异构体。 2）系统适用性试验：各异构体之间的R符合要求，头孢呋辛酯A,B异构体、Δ3-异构体及E异构体峰的相对保留时间分别约为1.0、0.9、1.2及1.7和2.1. 60°C,1h hν 头孢呋辛酯E异构体

  50. 3）有关物质：主成份自身对照法 供试品：0.25mg/ml 对照品：精密量取供试品1ml，置100ml量瓶中，加流动相稀释至刻度，摇匀。 分别进样，供试品溶液中量取各杂质峰面积： 其中两个E异构体峰面积之和不得大于对照品两个主峰面积之和（1.0%）  Δ3-异构体峰面积不得大于对照品两个主峰面积之和的两倍（2.0%） 所有杂质峰面积之和不得大于对照品两个主峰面积之和的三倍（3.0%）

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