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1、头孢菌素类药物分析方法概述1 1第1页，本讲稿共20页头孢菌素类药物分析方法概述头孢菌素类药物分析方法概述 摘要：摘要：头孢菌素是一类发展迅速、广泛应用于临床的半合成广谱抗感染头孢菌素是一类发展迅速、广泛应用于临床的半合成广谱抗感染药物，属于药物，属于-内酰胺类抗生素。目前国内对此类药物的分析方法有容量分内酰胺类抗生素。目前国内对此类药物的分析方法有容量分析法、紫外分光光度法、高效液相色谱法析法、紫外分光光度法、高效液相色谱法(HPLC)(HPLC)、薄层色谱法、荧光光、薄层色谱法、荧光光度法、毛细管电泳法、电化学分析法等。本文主要对紫外分光光度、高度法、毛细管电泳法、电化学分析法等。本文主要
2、对紫外分光光度、高效液相分析等方法进行概述。效液相分析等方法进行概述。关键词：头孢菌素类，药物分析，高效液相色谱法。关键词：头孢菌素类，药物分析，高效液相色谱法。2 2第2页，本讲稿共20页目录 摘要摘要2 2 1.1.分析内容分析内容4 4 1.11.1有关物质有关物质4 4 1.21.2溶媒残留量溶媒残留量5 5 1.31.3溶出度溶出度6 6 2.2.分析方法分析方法7 7 2.12.1分光光度法分光光度法8 8 2.2HPLC2.2HPLC1010 2.32.3荧光分光光度法荧光分光光度法1212 2.42.4电化学分析法电化学分析法1414 2.4.12.4.1极谱法极谱法1414
3、2.4.22.4.2永停滴定法永停滴定法1515 2.52.5旋光度测法旋光度测法1616 2.62.6高细毛细管电法高细毛细管电法1717 参考文献参考文献 18183 3第3页，本讲稿共20页1 1 分析内容分析内容 1.1有关物质头孢菌素类药物同青霉素类药物相比，虽不易发生-内酰胺环开环反应，对青霉素酶和稀酸比较稳定，但在碱性条件下易产生降解产物。刘浩等1采用HPLC法对头孢他啶合成过程的原辅料及其降解产物-吡啶进行含量测定和限度控制，由于吡啶等胺类化合物常见色谱峰拖尾情况，在流动相中加入三乙胺醋酸液，收到预期的结果。曹晓云等2用HPLC法对头孢哌酮钠制剂进行纯度检查，根据含氮碱性化合物
4、流动相中适当添加有机胺和醋酸盐，可抑制固定相表面残余硅羟基与有机碱相互作用所致的色谱峰的展宽与拖尾，在流动相中增加二乙胺和醋酸的量，使分离度提高，同时控制了头孢哌酮R型、S型、副产物及的量，有利于产品质量控制。4 4第4页，本讲稿共20页1.21.2 溶媒残留量溶媒残留量 由于头孢哌酮与异丙醇分子之间存在氢键等相互作用，使异丙由于头孢哌酮与异丙醇分子之间存在氢键等相互作用，使异丙醇分子容易以分散相形式混入头孢哌酮结晶体，难以除尽。为醇分子容易以分散相形式混入头孢哌酮结晶体，难以除尽。为保证用药安全、降低不良反应，需要控制成品中溶媒残留量。保证用药安全、降低不良反应，需要控制成品中溶媒残留量。郭
5、国玲等郭国玲等33采用采用GCGC法对头孢哌酮粉针剂中残留溶媒异丙醇进法对头孢哌酮粉针剂中残留溶媒异丙醇进行测定，用无水乙醇提取样品，以正丙醇为内标物，用行测定，用无水乙醇提取样品，以正丙醇为内标物，用GOX-GOX-102102填充柱分离，色谱图显示，乙醇溶剂与异丙醇、正丙醇组填充柱分离，色谱图显示，乙醇溶剂与异丙醇、正丙醇组分有较好的分离度，异丙醇浓度范围在分有较好的分离度，异丙醇浓度范围在3.1910-4g/ml3.1910-4g/ml1.2810-3g/ml1.2810-3g/ml，存在较好的线性关系，结果满意。，存在较好的线性关系，结果满意。5 5第5页，本讲稿共20页1.31.3
6、溶出度溶出度溶出度的测定能有效地控制药品质量，保证临床疗效，是药物分析的一项重要内容。6 6第6页，本讲稿共20页1.41.4 假冒产品的鉴定假冒产品的鉴定 朱旭江等朱旭江等44采用薄层色谱法、紫外分光光度法对氟哌酸假冒头采用薄层色谱法、紫外分光光度法对氟哌酸假冒头孢氨苄胶囊进行鉴别。氟哌酸在孢氨苄胶囊进行鉴别。氟哌酸在273.0273.0，323.8323.8及及336.0nm336.0nm波长波长处有最大吸收，而头孢氨苄在处有最大吸收，而头孢氨苄在230nm230nm波长处有最大吸收，照薄波长处有最大吸收，照薄层色谱法试验，采用硅胶层色谱法试验，采用硅胶G G薄层板，以薄层板，以0.1mo
7、l/L0.1mol/L枸橼酸枸橼酸-0.2mol/L0.2mol/L磷酸氢二钠磷酸氢二钠-丙酮丙酮(120:80:3)(120:80:3)为展开剂，用为展开剂，用0.1%0.1%茚三茚三酮显色，样品与头孢氨苄对照品所显斑点的位置和颜色不一致，酮显色，样品与头孢氨苄对照品所显斑点的位置和颜色不一致，而与氟哌酸对照品相同。通过薄层色谱、紫外吸收光谱可以看而与氟哌酸对照品相同。通过薄层色谱、紫外吸收光谱可以看出，氟哌酸与头孢氨苄对照品的实验结果完全不同，对及时发出，氟哌酸与头孢氨苄对照品的实验结果完全不同，对及时发现假药，加强药品监督，提高临床药品质量具有很好的作用。现假药，加强药品监督，提高临床药
8、品质量具有很好的作用。7 7第7页，本讲稿共20页22.12.1分光光度法分光光度法 头孢菌素类药物由于环状部分具有头孢菌素类药物由于环状部分具有O OC-N-CC-N-CC C结构，在结构，在260nm260nm处有强吸收，故可用分光光处有强吸收，故可用分光光度法进行定量分析。紫外分光光度法是以紫外度法进行定量分析。紫外分光光度法是以紫外-可见区可见区的电磁辐射与物质相互作用为基础的分析方法，具有灵的电磁辐射与物质相互作用为基础的分析方法，具有灵敏度高、操作简便快速、仪器普及广而被广泛应用于多敏度高、操作简便快速、仪器普及广而被广泛应用于多种药物制剂的定量分析。种药物制剂的定量分析。8 8第
9、8页，本讲稿共20页波长长波长长(频率小频率小)的光线能量小，波长短的光线能量小，波长短(频率大频率大)的光线能量大的光线能量大 100nm100nm200nm200nm400nm400nm800nm800nm400um400um1m1m通指通指X-X-射线射线紫外区紫外区可见区可见区红外区红外区微波区微波区无线电波区无线电波区Beer-lambertBeer-lambert定律：定律：A=EA=E l l c cA-A-吸收度吸收度E-E-吸收系数吸收系数 l l-液层厚度液层厚度c-c-溶液浓度溶液浓度吸收度浓度与厚度的关系。是吸收光度法的基本定律，重要前提是单吸收度浓度与厚度的关系。是吸
10、收光度法的基本定律，重要前提是单色光。色光。摩尔吸收系数：指在一定波长下，溶液浓度为摩尔吸收系数：指在一定波长下，溶液浓度为1mol/L1mol/L,厚度为厚度为1cm1cm时时的吸收度，用的吸收度，用 表示。表示。百分吸收系数：指在一定波长下，溶液浓度为百分吸收系数：指在一定波长下，溶液浓度为1%(W/V)1%(W/V),厚度为厚度为1cm1cm时的时的吸收度，用吸收度，用表示。表示。影响影响BeerBeer定律因素：化学因素，光学因素。定律因素：化学因素，光学因素。9 9第9页，本讲稿共20页2.2HPLC2.2HPLC 该方法是近年来发展很快的一种分析技术该方法是近年来发展很快的一种分析
11、技术具有分离效率高、速度快、特异性强、重现性好等优点，对具有分离效率高、速度快、特异性强、重现性好等优点，对结构清楚的抗生素类，结构清楚的抗生素类，HPLCHPLC分析法逐渐取代了微生物检测法。分析法逐渐取代了微生物检测法。头孢菌素类药物具有紫外可见吸收，头孢菌素类药物具有紫外可见吸收，HPLCHPLC的样品测定多采用的样品测定多采用紫外法。紫外法。HPLCHPLC有以下特点：有以下特点：高压高压压力可达压力可达150300Kg/cm2150300Kg/cm2。色谱柱每米降压。色谱柱每米降压为为7575Kg/cm2Kg/cm2以上。以上。1010第10页，本讲稿共20页高速高速流速为流速为0.
12、110.0ml/min0.110.0ml/min。高效高效可达可达50005000塔板每米。在一根柱中同时分离成份可达塔板每米。在一根柱中同时分离成份可达100100种。种。高灵敏度高灵敏度紫外检测器灵敏度可达紫外检测器灵敏度可达0.01ng0.01ng。同时消耗样品少。同时消耗样品少。HPLCHPLC与经典液相色谱相比有以下优点：与经典液相色谱相比有以下优点：速度快速度快通常分析一个样品在通常分析一个样品在1530min1530min，有些样品甚至在，有些样品甚至在5min5min内即可完成。内即可完成。分辨率高分辨率高可选择固定相和流动相以达到最佳分离效果。可选择固定相和流动相以达到最佳分
13、离效果。灵敏度高灵敏度高紫外检测器可达紫外检测器可达0.01ng0.01ng，荧光和电化学检测器可达，荧光和电化学检测器可达0.1pg0.1pg。柱子可反复使用柱子可反复使用用一根色谱柱可分离不同的化合物。用一根色谱柱可分离不同的化合物。样品量少，容易回收样品量少，容易回收样品经过色谱柱后不被破坏，可以收集单一样品经过色谱柱后不被破坏，可以收集单一组分或做制备。组分或做制备。1111第11页，本讲稿共20页2.32.3 荧光分光光度法荧光分光光度法 头孢菌素类药物在碱性条件的降解产物可能是二酮哌嗪衍生物，头孢菌素类药物在碱性条件的降解产物可能是二酮哌嗪衍生物，具有荧光性，故可用荧光分光光度法测
14、定血浆中头孢菌素类药具有荧光性，故可用荧光分光光度法测定血浆中头孢菌素类药物的含量。该方法具有灵敏度高、方法的选择性好等优点，特物的含量。该方法具有灵敏度高、方法的选择性好等优点，特别适合于药物代谢产物的分析，但因影响荧光的因素较多，故别适合于药物代谢产物的分析，但因影响荧光的因素较多，故实验条件要求严格。用荧光分光光度法测定头孢菌素类药物含实验条件要求严格。用荧光分光光度法测定头孢菌素类药物含量，见表量，见表1 1。1212第12页，本讲稿共20页表表1 1 荧光分光光度法在头孢菌素类药物含量测定上的应用荧光分光光度法在头孢菌素类药物含量测定上的应用 测定药品测定药品 在在100100反应条
15、件反应条件 激发波长激发波长(nm)(nm)发射波发射波长长(nm)(nm)相对荧光强度相对荧光强度 头孢唑啉头孢唑啉 0.05mol/L0.05mol/L氢氧化钠，氢氧化钠，3535分分 3603604354350.140.14头孢氨苄头孢氨苄 0.1mol/L0.1mol/L氢氧化钠，氢氧化钠，3030分分 3403404254250.550.55头孢噻啶头孢噻啶 0.1mol/L0.1mol/L氢氧化钠，氢氧化钠，2.52.5时时 3603604354352.52.5头孢噻吩头孢噻吩 0.1mol/L0.1mol/L氢氧化钠，氢氧化钠，7575分分 3603604354351.001.0
16、01313第13页，本讲稿共20页2.4 2.4.12.4.1 极谱法：电化学分析法由于其灵敏度和选择性好而被广泛应极谱法：电化学分析法由于其灵敏度和选择性好而被广泛应用于药物分析。郝春香等用于药物分析。郝春香等55报道应用单扫描极谱法、循环伏安法报道应用单扫描极谱法、循环伏安法测定头孢噻肟钠的含量，在磷酸盐缓冲溶液中测定头孢噻肟钠的含量，在磷酸盐缓冲溶液中(pH4.0)(pH4.0)，头孢噻肟，头孢噻肟钠产生一个不可逆吸附的还原波，其峰电位为钠产生一个不可逆吸附的还原波，其峰电位为0.77V0.77V。有。有2 2个电个电子和子和1 1个质子参与了电极反应，电极反应速率常数个质子参与了电极反
17、应，电极反应速率常数ksks为为9.010-9.010-6cm6cm s-1s-1。胡劲波等。胡劲波等66用线性扫描和循环伏安法等手段测定头孢哌用线性扫描和循环伏安法等手段测定头孢哌酮钠的伏安行为，头孢哌酮钠在酮钠的伏安行为，头孢哌酮钠在0.05mol/L0.05mol/L硫酸溶液中，形成一良好硫酸溶液中，形成一良好的示波极谱导数峰，峰电位与头孢哌酮钠的浓度在的示波极谱导数峰，峰电位与头孢哌酮钠的浓度在1.010-71.010-72.010-6mol/L2.010-6mol/L范围内成线性关系，检出限为范围内成线性关系，检出限为5.010-8mol/L5.010-8mol/L，回收，回收率在率
18、在94.0%94.0%102.0%102.0%之间，线性范围良好，得到满意结果。之间，线性范围良好，得到满意结果。电化学分析法1414第14页，本讲稿共20页2.4.22.4.2 永停滴定法永停滴定法19901990版中国药典规定头孢氨苄的含量测定为碘量法，版中国药典规定头孢氨苄的含量测定为碘量法，但该法繁琐费时且受温度、但该法繁琐费时且受温度、pHpH等因素的影响较大，不易等因素的影响较大，不易严格控制。杨天鸣等严格控制。杨天鸣等77采用采用KBrO3KBrO3永停滴定法，是根永停滴定法，是根据滴定过程中双铂电极电流的变化据滴定过程中双铂电极电流的变化(电流计指针突然偏电流计指针突然偏转转)
19、来指示终点的，该方法简便，仪器简单，终点敏锐来指示终点的，该方法简便，仪器简单，终点敏锐直观，分析速度快，是一种测定头孢氨苄含量的简便方直观，分析速度快，是一种测定头孢氨苄含量的简便方法。按药典永停滴定法连接仪器装置，在含法。按药典永停滴定法连接仪器装置，在含KBrKBr的盐酸的盐酸介质中，用介质中，用KBrO3KBrO3标准溶液滴定头孢氨苄，该法与药典标准溶液滴定头孢氨苄，该法与药典法的测定结果无显著性差异法的测定结果无显著性差异(95%(95%置信度置信度)。1515第15页，本讲稿共20页2.52.5 旋光度测定法旋光度测定法 由于头孢菌素类药物的母核由于头孢菌素类药物的母核(7-ACA
20、)(7-ACA)含有两个手性碳原子，具有旋含有两个手性碳原子，具有旋光性，故可用旋光度测定法对其进行定量分析。金镭等光性，故可用旋光度测定法对其进行定量分析。金镭等88采用旋采用旋光法测定注射用头孢曲松钠的含量，以水、乙醇为混合溶剂，头光法测定注射用头孢曲松钠的含量，以水、乙醇为混合溶剂，头孢曲松钠的浓度在孢曲松钠的浓度在5 525mg/ml25mg/ml范围内成线性关系，线性范围良好，范围内成线性关系，线性范围良好，取得满意结果。侯海燕等取得满意结果。侯海燕等99也采用此法测定注射用头孢哌酮钠的也采用此法测定注射用头孢哌酮钠的含量，以水为介质，考察含量，以水为介质，考察pHpH值在值在4.5
21、4.57.07.0范围对旋光度测定无影范围对旋光度测定无影响，旋光度在响，旋光度在3030分钟内无变化，平均回收率为分钟内无变化，平均回收率为99.6%99.6%，样品测定，样品测定结果为标示量的结果为标示量的98.43%98.43%，RSDRSD为为0.22%0.22%，表明该方法变异系数较，表明该方法变异系数较小，回收率高，结果准确、可靠，可作为头孢菌素类药物的定量小，回收率高，结果准确、可靠，可作为头孢菌素类药物的定量分析手段。分析手段。1616第16页，本讲稿共20页2.62.6 高效毛细管电泳法高效毛细管电泳法(HPCE)(HPCE)HPCEHPCE是近年发展起来的一种仪器分析方法，
22、它以高场电压为是近年发展起来的一种仪器分析方法，它以高场电压为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中各滴度和分配行驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中各滴度和分配行为的差异而实现分离的一类液体分析技术，具有高灵敏度、为的差异而实现分离的一类液体分析技术，具有高灵敏度、高分辨率、速度快、样品用量少、成本低等优点，同时弥补高分辨率、速度快、样品用量少、成本低等优点，同时弥补了其他分析方法的不足。根据了其他分析方法的不足。根据19951995版中国药典，采用高版中国药典，采用高效液相法测定头孢拉啶含量，饶春意等效液相法测定头孢拉啶含量，饶春意等1010报道用胶束电动报道用胶束电动毛细管色谱法毛细管
23、色谱法(MECC)(MECC)对头孢拉定进行含量测定，与对头孢拉定进行含量测定，与HPLCHPLC法相法相比，两者无显著性差异，测定数据与比，两者无显著性差异，测定数据与HPLCHPLC法相应，可见法相应，可见HPCEHPCE同样可用于头孢菌素类药物的质量控制。同样可用于头孢菌素类药物的质量控制。1717第17页，本讲稿共20页综上所述，对头孢菌素类药物的分析方法以高效液相法为主，对于其他分析方法，还有待进一步研究、探讨，不断完善，使我国头孢菌素类药物的分析技术逐步接近或赶上国际先进水平。1818第18页，本讲稿共20页参考文献 1 1 刘浩，仇士林刘浩，仇士林.头孢他啶及有关物质的头孢他啶及
24、有关物质的HPLCHPLC测定测定.中国抗生素杂志，中国抗生素杂志，19961996，21(4)21(4)：270-272.270-272.2 2 曹晓云，藤原博，水野左敏，等曹晓云，藤原博，水野左敏，等.头孢哌酮钠制剂中的头孢哌酮及有关头孢哌酮钠制剂中的头孢哌酮及有关物质的定量法物质的定量法.药物分析杂志，药物分析杂志，19981998，1818（增刊（增刊)：215-217.215-217.3 3 郭国岭，姜春刚，张伟新郭国岭，姜春刚，张伟新.气相色谱法测定头孢哌酮粉针剂中溶媒残留量气相色谱法测定头孢哌酮粉针剂中溶媒残留量.中国中国药科大学学报，药科大学学报，19981998，29(2)2
25、9(2)：112-114.112-114.4 4 朱旭江，杨兰珍朱旭江，杨兰珍.氟哌酸假冒头孢氨苄胶囊的鉴别氟哌酸假冒头孢氨苄胶囊的鉴别.兰州医学院学报，兰州医学院学报，19981998，24(3)24(3)：29.29.5 5 赫春香，张淑玢，张淑敏，等赫春香，张淑玢，张淑敏，等.头孢噻肟钠的极谱伏安行为及其单扫描示波极谱头孢噻肟钠的极谱伏安行为及其单扫描示波极谱法测定法测定.分析试验室，分析试验室，19991999，18(2)18(2)：15-19.15-19.1919第19页，本讲稿共20页6 6 胡劲波，谢光清，毛燕宁，等胡劲波，谢光清，毛燕宁，等.头孢哌酮钠的伏安行为及其应用研头孢哌
26、酮钠的伏安行为及其应用研究究.分析试验室，分析试验室，19991999，18(2)18(2)：51-53.51-53.7 7 杨天鸣，袁立珍，李云，等杨天鸣，袁立珍，李云，等.KBrO3.KBrO3永停滴定法测定头孢永停滴定法测定头孢氨苄的含量氨苄的含量.药物分析杂志，药物分析杂志，19981998，18(6)18(6)：40-405.40-405.8 8 金镭，王晓玲，李玉兰金镭，王晓玲，李玉兰.旋光法测定注射用头孢曲松钠的含量旋光法测定注射用头孢曲松钠的含量.药学实践杂志，药学实践杂志，19991999，17(4)17(4)：235-236.235-236.9 9 侯海燕，卢永溪侯海燕，卢永溪.旋光法测定注射用头孢哌酮钠的含量旋光法测定注射用头孢哌酮钠的含量.山山东医药工业，东医药工业，19991999，18(4)18(4)：5.5.1010饶春意，刘要武，陆惠文饶春意，刘要武，陆惠文.高效毛细管色谱法在抗生素类药高效毛细管色谱法在抗生素类药物质量分析中的应用物质量分析中的应用.中国药事，中国药事，19991999，13(4)13(4)：251-253.251-253.2020第20页，本讲稿共20页