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1、关于药物分析抗生素类药物第1页，讲稿共87张，创作于星期三第一节第一节 概概 述述 抗生素抗生素:在在低微浓度低微浓度下即可对某些生物（病下即可对某些生物（病原微生物）的生命活动有原微生物）的生命活动有特异抑制特异抑制作用的化作用的化学物质的总称学物质的总称 .来源：来源：化学合成化学合成化学合成化学合成 半合成半合成半合成半合成 生物合成（发酵）生物合成（发酵）生物合成（发酵）生物合成（发酵）第2页，讲稿共87张，创作于星期三一、抗生素类药物的特点一、抗生素类药物的特点1.1.化学纯度低化学纯度低同系物、异构体、降解物；同系物、异构体、降解物；2.2.活性组分易发生变异活性组分易发生变异菌株
2、、发酵条件；菌株、发酵条件；3.3.稳定性差稳定性差活泼基团。活泼基团。第3页，讲稿共87张，创作于星期三 二、抗生素药物的质量分析二、抗生素药物的质量分析 抗抗生生素素药药物物的的质质量量控控制制方方法法与与一一般般化化学学药药品品一一样样，通通过过鉴鉴别别、检检查查、含含量量（效效价价）测定测定三个主要方面来判断其质量的优劣。三个主要方面来判断其质量的优劣。采用采用生物学法生物学法与与物理化学法物理化学法.第4页，讲稿共87张，创作于星期三l一）鉴别试验：一）鉴别试验：l 1官能团的显色反应官能团的显色反应l 2光谱法光谱法l 3色谱法色谱法l 4生物学法（抑菌能力），已少用。生物学法（抑
3、菌能力），已少用。青霉素钠青霉素钠 鉴别鉴别 取取本品与已知含量的青霉素本品与已知含量的青霉素适量，分别加适量，分别加水水制制成成每每1ml中约中约含含50g的的溶液溶液，各取，各取1ml，加入不少于，加入不少于200 单位的单位的青霉素酶青霉素酶溶液溶液1ml,在在37灭活灭活1小时后，取灭菌滤纸片，分别用上述溶小时后，取灭菌滤纸片，分别用上述溶液浸湿后，用滤纸吸去多余的液体，液浸湿后，用滤纸吸去多余的液体，置置摊布摊布金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌CMCC(B)26003的的培养基培养基上，在上，在37培养培养约约16小时后小时后均无抑均无抑菌作用菌作用，而用，而用同一方法同一方法检查检查未
4、经未经青霉素酶青霉素酶灭活的溶液均有抑菌灭活的溶液均有抑菌作用作用。第5页，讲稿共87张，创作于星期三 （二）杂质检查（二）杂质检查 1 1影响产品影响产品稳定性稳定性的指标（酸碱度、的指标（酸碱度、水分）水分）2 2控制有机和无机杂质的指标（澄清度、残留溶剂）控制有机和无机杂质的指标（澄清度、残留溶剂）3 3与与临床安全临床安全性密切相关的指标（性密切相关的指标（异常毒性、热异常毒性、热 原、细菌内毒素、降压物质等）原、细菌内毒素、降压物质等）4 4其他指标（如其他指标（如内酰胺类内酰胺类“聚合物聚合物”的检查）的检查）第6页，讲稿共87张，创作于星期三（三）含量测定或效价测定（三）含量测定
5、或效价测定 1 1微微生生物物检检定定法法 以以抗抗生生素素对对微微生生物物的的杀杀伤伤或或 抑抑 制制 程程 度度为为 指指 标标 来来 衡衡 量量 抗抗 生生 素素 效效 价价（potencypotency）的一种方法。的一种方法。其测定方法有管碟法、浊度法。其测定方法有管碟法、浊度法。对对分分子子结结构构复复杂杂、多多组组分分的的抗抗生生素素，仍仍为为首首选方法。选方法。第7页，讲稿共87张，创作于星期三优点优点1、与临床应用一致2、灵敏度高3、适应范围广缺点缺点1、操作繁琐2、培养时间长3、测定误差大第8页，讲稿共87张，创作于星期三2 2理理化化方方法法 根根据据抗抗生生素素的的分分
6、子子结结构构特特点点，利利用用其其特有的化学或物理化学性质及反应而进行的。特有的化学或物理化学性质及反应而进行的。优点优点1 1、准确度高、准确度高2 2、简单、快速、简单、快速1 1、不一定代表生物效价、不一定代表生物效价缺点缺点2 2、易受杂质干扰、易受杂质干扰对所选对所选理化方法理化方法的要求：的要求：正确、专属、省时、用样少、试剂易得、操作正确、专属、省时、用样少、试剂易得、操作简单、结果与简单、结果与生物效价吻合，如生物效价吻合，如HPLC 法。法。第9页，讲稿共87张，创作于星期三 3 3、抗生素活性表示方法、抗生素活性表示方法 抗生素的活性以抗生素的活性以效价单位效价单位表示，即
7、指表示，即指每毫升或每毫克中每毫升或每毫克中含有某种含有某种抗生素的抗生素的有效成分有效成分的多少。用单位（的多少。用单位（u u）表示或微克（表示或微克（g g）表示。表示。如如1mg1mg青霉素钠为青霉素钠为16701670单位，单位，1mg青霉素钾为：青霉素钾为：1M青霉素钠青霉素钠/M青霉素钾青霉素钾1670=1598单位单位第10页，讲稿共87张，创作于星期三三、抗生素分类l 内酰胺类内酰胺类 l 氨基糖苷类氨基糖苷类 l 四环素类四环素类 l 氯霉素类氯霉素类l 大环内酯类大环内酯类 l 其他类其他类第11页，讲稿共87张，创作于星期三第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素
8、l包括青霉素族和头孢菌素族l化学结构：青霉素类青霉素类头孢菌素类头孢菌素类6-APA7-ACA1432435126第12页，讲稿共87张，创作于星期三青霉素青霉素（青霉素（青霉素G、苄青霉素）苄青霉素）氨苄西林氨苄西林（氨苄青霉素）（氨苄青霉素）第13页，讲稿共87张，创作于星期三阿莫西林（羟氨苄青霉素）NH2CONSOHNCOOHCH3CH3HOCH普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素第14页，讲稿共87张，创作于星期三头孢羟氨苄头孢羟氨苄头孢氨苄头孢氨苄第15页，讲稿共87张，创作于星期三一、结构特点：1)青霉素和头孢菌素分子中都有一个游离羧基和酰胺侧链。2)氢化噻唑环或氢化噻嗪环与-内酰胺并合的
9、杂环，分别构成二者的母体：6-APA、7-ACA。3)青霉素分子中含有三个手性碳原子(C3、C5、C6)，头孢菌素分子中含有两个手性碳原子(C6、C7)。第16页，讲稿共87张，创作于星期三性质1：酸性与溶解度l分子中游离羧基具有相当强的酸性，能与无机碱或某些有机碱形成盐。l其碱金属盐易溶于水，而有机碱盐难溶于水，易溶于甲醇等有机溶剂。第17页，讲稿共87张，创作于星期三性质2：旋光性l青霉素族分子中含有三个手性碳原子，头孢菌素族含有两个手性碳原子，故都具有旋光性。l根据此性质，可用于定性和定量分析。第18页，讲稿共87张，创作于星期三 性质3：紫外吸收特性2 2、头孢菌素类头孢菌素类 母核母
10、核有共轭体系有共轭体系 1 1、青霉素青霉素类类 母核无明显母核无明显UVUV 多数有多数有苯环取代基苯环取代基 第19页，讲稿共87张，创作于星期三性质性质4 4：-内酰胺环内酰胺环不稳定性不稳定性l 干燥干燥条件下青霉素盐条件下青霉素盐稳定稳定。青霉素。青霉素水溶液在水溶液在lpH6-6.8pH6-6.8时较稳定时较稳定。l -内酰胺环内酰胺环是该类抗生素结构最不稳定的部分。是该类抗生素结构最不稳定的部分。四元环张力大四元环张力大 酰胺键易水解酰胺键易水解不稳定性不稳定性因素因素（某些金属离子）（某些金属离子）（温度）（温度）某些氧化剂某些氧化剂、羟胺、羟胺第20页，讲稿共87张，创作于星
11、期三例例青霉素的降解反应青霉素的降解反应青青霉霉素素青霉噻唑酸青霉噻唑酸H2O/OH青霉素酶青霉素酶青霉酸青霉酸H2OpH2100青霉噻唑酰基青霉噻唑酰基羟胺酸羟胺酸NH2OH青霉烯酸青霉烯酸pH4青霉胺青霉胺CO2青霉醛青霉醛HgCl2例例第21页，讲稿共87张，创作于星期三l1羟肟酸铁反应 青霉素及头孢菌素在碱性中与羟胺作用，-内酰胺环破裂生成羟肟酸；在稀酸中与高铁离子呈色。二、鉴别试验：(一)呈色反应+第22页，讲稿共87张，创作于星期三例：例：ChP(2005)ChP(2005)头孢哌酮头孢哌酮 鉴别鉴别 取取本本品品1010mgmg，加加水水2 2mlml与与盐盐酸酸羟羟胺胺溶溶液液
12、 取取34.8%34.8%盐盐酸酸羟羟胺胺溶溶液液1 1份份，醋醋酸酸钠钠-氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液1 1份份，乙乙醇醇4 4份份33mlml，振振摇摇溶溶解解后后，放放置置5 5minmin，加加酸酸性性硫硫酸酸铁铁铵铵试试液液1 1mlml，摇匀，显红棕色。摇匀，显红棕色。第23页，讲稿共87张，创作于星期三2 2类似肽键的反应类似肽键的反应l（1 1）某某些些具具有有-氨氨基基的的本本类类药药物物，如如氨氨苄西林，遇苄西林，遇茚三酮茚三酮即显即显蓝紫色蓝紫色。第24页，讲稿共87张，创作于星期三-氨基、伯胺氨基、伯胺某些羟基胺类某些羟基胺类酮式酮式烯醇式烯醇式茚三酮茚三酮茚三酮茚三酮缩合
13、缩合蓝紫色蓝紫色第25页，讲稿共87张，创作于星期三（2 2）双缩脲反应）双缩脲反应-内酰胺类内酰胺类似肽键（开环分解）（开环分解）紫红色紫红色-内酰胺类内酰胺类碱性碱性 铜溶液铜溶液b b第26页，讲稿共87张，创作于星期三（1 1）与）与重氮苯磺酸重氮苯磺酸呈色反应呈色反应l （偶合）（偶合）3 3其他显色反应其他显色反应第27页，讲稿共87张，创作于星期三（偶合）（偶合）头孢哌酮第28页，讲稿共87张，创作于星期三（2 2）硫酸）硫酸-硝酸呈色反应硝酸呈色反应l 头头孢孢菌菌素素能能与与硫硫酸酸-硝硝酸酸反反应应后后呈呈色色。此此显显色色反反应应可可区区别别某某些些头头孢孢菌菌素素族族抗
14、抗生生素素，因因此此被被一一些些国国家家药药典典采用供鉴别。采用供鉴别。l 如如中中国国药药典典(1995(1995年年版版)收收载载的的头头孢孢噻噻吩吩钠钠呈呈红红棕棕色色；头孢氨苄呈黄色；头孢噻肟钠呈亮黄色。头孢氨苄呈黄色；头孢噻肟钠呈亮黄色。第29页，讲稿共87张，创作于星期三（3 3）变色酸）变色酸-硫酸呈色反应硫酸呈色反应l 中中国国药药典典(1995(1995年年版版)采采用用本本法法鉴鉴别别。如如阿阿莫莫西西林林林林加加变变色色酸酸-硫硫酸酸试试剂剂混混合合后后，于于150150加加热热2-32-3minmin，因因分分解解出出甲醛甲醛与变色酸缩合与变色酸缩合而呈深褐色。而呈深褐
15、色。第30页，讲稿共87张，创作于星期三（二）（二）沉淀反应沉淀反应 溶于过量溶于过量HCl或或有机溶剂有机溶剂第31页，讲稿共87张，创作于星期三例例 青霉素钠青霉素钠 青霉素钾青霉素钾 Ch.P（2000）【鉴别鉴别】（2）取本品约）取本品约0.1g，加水，加水5ml溶解后溶解后，加稀盐酸，加稀盐酸2滴，即生成白色沉淀；此沉淀能在乙滴，即生成白色沉淀；此沉淀能在乙醇、醋酸戊酯、氯仿、乙醚或过量的盐酸中溶解醇、醋酸戊酯、氯仿、乙醚或过量的盐酸中溶解.第32页，讲稿共87张，创作于星期三2.重氮化重氮化-偶合反应偶合反应芳香第一胺类反应芳香第一胺类反应普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素重氮化重氮化红
16、色红色碱性碱性-萘酚萘酚（偶合）（偶合）第33页，讲稿共87张，创作于星期三例例 普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素 Ch.P（2000）【鉴别鉴别】（3）本品显芳香第一胺类的鉴别反）本品显芳香第一胺类的鉴别反应（附录应（附录）。）。第34页，讲稿共87张，创作于星期三K+火焰火焰 紫色紫色+0.1%四苯硼钠四苯硼钠+HAc白白（三）钾、钠离子的焰色（三）钾、钠离子的焰色反应反应Na+火焰火焰 鲜黄色鲜黄色+醋酸氧铀锌醋酸氧铀锌第35页，讲稿共87张，创作于星期三例例 青霉素钠青霉素钠 Ch.P（2005）【鉴别鉴别】（4）本品显钠盐的火焰反应（附录）本品显钠盐的火焰反应（附录 ）。）。例例 青霉素
17、钾青霉素钾 Ch.P（2005）【鉴别鉴别】（3）本品显钾盐的火焰反应（附录）本品显钾盐的火焰反应（附录 ）。）。第36页，讲稿共87张，创作于星期三 头孢氨苄头孢氨苄 maxmax=262nm=262nm青霉素青霉素V V钠钠 A A280nm280nm/A/A264nm264nm =1.30=1.301.501.50A A,E Emin,min,max max,%cmcm1 11 1光谱图光谱图2、紫外分光光度法、紫外分光光度法(UV)（四）光谱法（四）光谱法1 1、红外吸收光谱法、红外吸收光谱法第37页，讲稿共87张，创作于星期三（五）色谱法（五）色谱法1 1、TLCTLC法法对照品对照
18、法对照品对照法2 2、HPLCHPLC法法和斑点颜色和斑点颜色比较比较供试品供试品对照品对照品相同条件相同条件fRRt比较比较供试品供试品对照品对照品相同条件相同条件第38页，讲稿共87张，创作于星期三三、特殊杂质的检查三、特殊杂质的检查 本类抗生素的特殊杂质主要有本类抗生素的特殊杂质主要有高分子聚合物、高分子聚合物、有关物质、异构体有关物质、异构体等，一般采用等，一般采用HPLCHPLC法法控制其控制其限量，也有采用测定限量，也有采用测定杂质的吸收度杂质的吸收度来控制杂质量来控制杂质量的。的。第39页，讲稿共87张，创作于星期三四、含量测定四、含量测定（一）电位配位滴定法（一）电位配位滴定法
19、汞量法汞量法*内酰胺类内酰胺类不直接不直接与汞盐反应与汞盐反应*内酰胺类内酰胺类水解产物水解产物可与汞盐可与汞盐 发生定量反应发生定量反应1.原理原理第40页，讲稿共87张，创作于星期三水解水解水解水解青霉胺络汞青霉胺络汞Ch.P（2000）青霉素钾青霉素钾青霉素钠青霉素钠苯唑西林钠苯唑西林钠普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素氯唑西林钠氯唑西林钠第41页，讲稿共87张，创作于星期三NaOHpH4.6脱羧脱羧Hg(NO3)2pH4.62:1突跃突跃11:1突跃突跃2Hg(NO3)2pH4.6青霉胺络汞青霉胺络汞第42页，讲稿共87张，创作于星期三 青霉胺与硝酸汞发生络合反应。先按青霉胺与硝酸汞发生络合
20、反应。先按2分子青分子青霉胺与霉胺与1分子汞离子的比例络合，发生第一次滴定分子汞离子的比例络合，发生第一次滴定突跃，但突跃范围很小，变化比较平缓，不宜用突跃，但突跃范围很小，变化比较平缓，不宜用于做终点，于做终点，继续用硝酸汞滴定时，青霉胺分子与继续用硝酸汞滴定时，青霉胺分子与汞离子按汞离子按1:1的比例络合，生成稳定的络合物的比例络合，生成稳定的络合物青霉胺络汞，发生第二次滴定突跃。青霉胺络汞，发生第二次滴定突跃。其突跃范围其突跃范围较大，变化较急剧，宜于确定终点。较大，变化较急剧，宜于确定终点。第43页，讲稿共87张，创作于星期三2.方法方法醋酸盐缓冲液醋酸盐缓冲液滴定滴定水解水解pH4.
21、6pH4.6滴定滴定第44页，讲稿共87张，创作于星期三3.讨论讨论（1）电位法指示终点，以第二次滴定）电位法指示终点，以第二次滴定 突跃为终点突跃为终点 反应摩尔比反应摩尔比1:1 （2）空白试验）空白试验 用未降解样品测定用未降解样品测定（3）优点）优点 不需标准品不需标准品第45页，讲稿共87张，创作于星期三例例 青霉素钠青霉素钠 Ch.P（2000）【含量测定含量测定】取本品约取本品约50mg，精密称定，加水，精密称定，加水5ml溶解后，加溶解后，加1mol/L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液5ml，摇匀，摇匀,放置放置15分钟，加分钟，加1mol/L硝酸溶液硝酸溶液5ml，醋酸盐缓冲液，醋酸
22、盐缓冲液（pH4.6）20ml及水及水20ml，摇匀，照电位滴定法（附，摇匀，照电位滴定法（附录录 A）,用铂电极为指示电极，汞用铂电极为指示电极，汞-硫酸亚汞电极为参硫酸亚汞电极为参比电极，在比电极，在3540，用硝酸汞滴定液（，用硝酸汞滴定液（0.02mol/L）缓慢滴定，（控制滴定过程约为缓慢滴定，（控制滴定过程约为15分钟），不计第一分钟），不计第一个等当点，计算第二个等当点时消耗滴定液的量。个等当点，计算第二个等当点时消耗滴定液的量。第46页，讲稿共87张，创作于星期三每每1ml硝酸汞滴定液（硝酸汞滴定液（0.02mol/L）相当于）相当于7.128mg的的总青霉素（按总青霉素（按C16H17N2NaO4S计算）。计算）。另取本品约另取本品约0.5g，精密称定，加水与上述醋酸盐缓，精密称定，加水与上述醋酸盐缓冲液各冲液各25ml，振摇使完全溶解，在室温下，振摇使完全溶解，在室温下,立即用硝酸立即用硝酸汞滴定液（汞滴定液（0.02mol/L）滴定，滴定终点判断方法同）滴定，滴定终点判断方法同上。每上。每1ml硝酸汞滴定液（硝酸汞滴定液（0.02mol/L）相当于）相当于7.128mg的降解物（按的降解