第十一章抗生素类药物的分析

1、第十一章第十一章history of antibiotics 1495 europeans mercury - syphilis（梅毒）（梅毒） chinese moldy soybean curd - boils烫伤烫伤 american indians chewed bark of cinchona tree - malarial fever（疟疾）（疟疾） 1630 europeans quinine (bark of cinchona) - malaria 1877 louis pasteur inhibition of some microbes by others 1908 gel

2、mo synthesized sulfanilamide磺胺磺胺 (1st sulfonamide) 1908-10 paul ehrlich selective stains; synthesized arsenic compound arsphenamine; (nobel prize) (606, salvarsan) - syphilis (t. pallidum); coined terms magic bullet, chemotherapy, chemical knife); 1928/9 alexander fleming inhibition of s. aureus col

3、onies by mold penicillium notatum; (nobel prize) discovered miracle drug penicillin 1939 g. domagk therapeutic value of sulfonamides ( 磺胺磺胺); (nobel prize) streptococcus and broad range antimicrobial activities 1944/5 selman waksman isolated streptomycin（氯霉素）（氯霉素） from streptomyces griseus (soil mic

4、robes); (nobel prize) proposed term antibiotic = chemical compound made by a microorganism that inhibits or kills other microorganisms at low concentrations 1945 florey & chain reinvestigated, isolated and characterized penicillin; (nobel prize) demonstrated practical clinical value as better me

5、ans to prevent death from infection of war wounds a spore that drifted into his lab and took root on a culture dish started a chain of events that altered forever the treatment of bacterial infections (alexander fleming, nobel prize winner) today, the penicillin class of antimicrobials is a cornerst

6、one of antibiotic therapy, and penicillin and its derivatives are some of the many broad-spectrum drugs available for physicians and others to prescribe. 青霉素类抗生素青霉素类抗生素 抗菌作用：抗菌作用： 革兰阳性菌：链球菌、葡萄球菌、破伤风、革兰阳性菌：链球菌、葡萄球菌、破伤风、白喉、肺炎球菌、炭疽、消化链球菌；白喉、肺炎球菌、炭疽、消化链球菌； 革兰阴性球菌革兰阴性球菌 ：脑膜炎球菌；淋球菌：脑膜炎球菌；淋球菌 嗜血杆菌属：百日咳杆菌、流

7、感杆菌；嗜血杆菌属：百日咳杆菌、流感杆菌； 其其 它：螺旋体。它：螺旋体。 作用机理：作用机理：干扰细菌细胞壁的合成。干扰细菌细胞壁的合成。 不良反应：不良反应：毒性反应，变态反应，赫氏反应，毒性反应，变态反应，赫氏反应，二重感染。二重感染。头孢菌素类头孢菌素类 优点：优点：抗菌作用强，耐青霉抗菌作用强，耐青霉素酶，临床疗效高，毒性低，素酶，临床疗效高，毒性低，过敏反应较青霉素少见。过敏反应较青霉素少见。第一节第一节 概述概述抗生素的定义抗生素的定义 “antibiotics” originated from “anti” and “bio” 抗生素是指在低微浓度下即可对抗生素是指在低微浓度下

8、即可对某些生物的生命活动有特异抑制作用某些生物的生命活动有特异抑制作用的化学物质的总称。的化学物质的总称。 抗生素的来源抗生素的来源1. 1. 生物合成（生物合成（发酵发酵） 2. 2. 化学合成或半合成化学合成或半合成特点：特点：1. 化学纯度较低（三多）化学纯度较低（三多） 2. 活性组分易发生变异活性组分易发生变异 3. 稳定性差稳定性差发酵液中杂质发酵液中杂质 无机盐、脂肪、各种蛋白质、无机盐、脂肪、各种蛋白质、各种降解产物、色素、热原、各种降解产物、色素、热原、毒性物质毒性物质 鉴别试验鉴别试验 1. 官能团的显色反应官能团的显色反应 2. 光谱法光谱法 3. 色谱法色谱法 4. 生

9、物学法生物学法除除有关物质有关物质外，增加异常毒性、外，增加异常毒性、细菌内毒素、热原、降压物质、细菌内毒素、热原、降压物质、无菌、无菌、聚合物聚合物 检查检查含量测定方法含量测定方法（一）（一）生物学方法生物学方法（根据量反应（根据量反应平行线原理设计）平行线原理设计） 当抗生素在菌层培养基中扩散时，会形成抗生素当抗生素在菌层培养基中扩散时，会形成抗生素浓度由高到低的自然梯度，即扩散中心浓度高而边缘浓度由高到低的自然梯度，即扩散中心浓度高而边缘浓度低。因此，当抗生素浓度达到或高于浓度低。因此，当抗生素浓度达到或高于micmic（最低（最低抑制浓度抑制浓度）时，试验菌就被抑制而不能繁殖，从而呈

10、）时，试验菌就被抑制而不能繁殖，从而呈现透明的抑菌圈。根据扩散定律的推导，抗生素总量现透明的抑菌圈。根据扩散定律的推导，抗生素总量的对数值与抑菌圈直径的平方成线性关系。的对数值与抑菌圈直径的平方成线性关系。 测定抗生素抑菌或杀菌的能力测定抗生素抑菌或杀菌的能力优点优点1、与临床效果一致、与临床效果一致2、灵敏度高、灵敏度高3、干扰物质少、干扰物质少缺点缺点1、操作繁琐、操作繁琐2、培养时间长、培养时间长2、测定误差大、测定误差大（二）化学及物理化学方法（二）化学及物理化学方法 根据抗生素的分子结构特点，根据抗生素的分子结构特点，利用其特有的化学或物理化学性利用其特有的化学或物理化学性质。质。u

11、v以理化方法测定主药含量以理化方法测定主药含量优点优点1. 准确度高。准确度高。2. 简单、快速。简单、快速。1. 不一定代表生物效价。不一定代表生物效价。缺点缺点2. 易受杂质干扰。易受杂质干扰。抗生素活性表示方法抗生素活性表示方法 效价单位效价单位 即指即指每毫升或每毫克每毫升或每毫克中中含有某种抗生素的有效成分的多含有某种抗生素的有效成分的多少。用少。用u表示表示例如例如 1mg青霉素钠为青霉素钠为1670 u 1mg庆大霉素为庆大霉素为590 u抗生素的分类抗生素的分类（按结构与性质）：（按结构与性质）： 内酰胺类、氨基糖苷类、内酰胺类、氨基糖苷类、 四环素类、四环素类、 大环内酯类、

12、大环内酯类、 氯霉素类、多肽类、抗肿瘤类氯霉素类、多肽类、抗肿瘤类 林可霉素类、其他抗生素类林可霉素类、其他抗生素类nsch3ch3coohohn1234567rco母核（6-氨基青霉烷酸）第二节第二节 内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 青霉素类青霉素类头孢菌素类头孢菌素类7654321nonhsch2r1cooh母核（7-氨基头孢菌烷酸）rconsohncookch3ch3occh2酸性酸性结构与性质结构与性质一、一、nana与碱金属与碱金属(na+、k+)成盐成盐 （一）羧基（一）羧基 易溶于水易溶于水 与有机碱与有机碱(普鲁卡因普鲁卡因)成盐成盐 难溶于水难溶于水普鲁卡因普鲁卡因青霉素青霉素

13、c2h52nch2ch2oocnsohncoohch3ch3occh2nh2nso1234567（二）手性（二）手性c 87654321nos(5%头孢唑啉钠溶液头孢唑啉钠溶液 1824)20d 头孢菌素类头孢菌素类 c6 c7青霉素类青霉素类 c3 c5 c6 旋光性旋光性 （三）共轭体系（三）共轭体系 nso头孢菌素类头孢菌素类 母核有共轭体系母核有共轭体系 青霉素类青霉素类 母核无明显母核无明显uv 多数有苯环取代基多数有苯环取代基 nos uv青霉素钠青霉素钠uv7-20（四）（四）内酰胺环内酰胺环 水溶液水溶液 不稳定不稳定 不稳定不稳定性因素性因素四元环张力大四元环张力大 酰胺键易

14、水解酰胺键易水解 nso1234567（某些金属离子）（某些金属离子）（温度）（温度）失效降解青霉素类酸、碱、青霉素酶某些氧化剂某些氧化剂二、二、k+、na+反应反应（一）（一）鉴别鉴别 焰色焰色鲜黄色鲜黄色 + 醋酸氧铀锌醋酸氧铀锌黄黄 na+ 焰色焰色紫色紫色 + 0.1%四苯硼钠四苯硼钠 + ac白白 k+（二）呈色反应（二）呈色反应1. 羟肟酸铁反应羟肟酸铁反应-内酰胺类内酰胺类naoh hclnohh内内酰酰胺胺类类呈色呈色羟肟酸衍生物羟肟酸衍生物fe3+/3h+2、 与与h2so4 - hno3反应反应亮黄亮黄红棕红棕黄色黄色头孢噻肟钠头孢噻肟钠头孢噻吩钠头孢噻吩钠头孢氨苄头孢氨苄

15、 hnosoh头孢菌素类头孢菌素类nh2consohncoohch3ch3ch23. 茚三酮反应茚三酮反应蓝蓝紫紫色色氨氨基基茚茚三三酮酮 - -氨基氨基（三）沉淀反应（三）沉淀反应1. 遇酸遇酸白白青青霉霉素素青青霉霉素素钠钠青青霉霉素素钾钾 h2. 有机胺盐反应有机胺盐反应（1）重氮化）重氮化 - 偶合反应偶合反应 青青霉霉素素普普鲁鲁卡卡因因普普鲁鲁卡卡因因青青霉霉素素 h重氮化重氮化-偶合反应偶合反应红红 芳伯氨基芳伯氨基c2h52nch2ch2oocnsohncoohch3ch3occh2nh2(四四)色谱法色谱法hplc比较供试品和对照品的保留时间比较供试品和对照品的保留时间(t)

16、是否一致。是否一致。tlc比较供试品和对照品的比较供试品和对照品的rf值是否一致。值是否一致。（五）光谱法（五）光谱法 1. ir 2. uvir法法117401815 cmvoc116901710 cmvoc-内酰胺环内酰胺环酰胺酰胺三、特殊杂质的检查三、特殊杂质的检查 抗生素的特殊杂质主要有抗生素的特殊杂质主要有高分子聚合物，有关物质，异高分子聚合物，有关物质，异构体构体等。等。（一）聚合物（一）聚合物即药物中高分子杂质，分子量一般即药物中高分子杂质，分子量一般在在10005000，个别可至，个别可至10000。是是内酰胺类药物过敏反应的主要内酰胺类药物过敏反应的主要原因。原因。来源：来源

17、：外源性和内源性，前者包括外源性和内源性，前者包括蛋白，多肽等，后者指药物本身的蛋白，多肽等，后者指药物本身的聚合物。聚合物。方法：方法：hplc法法例：头孢他啶中头孢他啶聚合物的测例：头孢他啶中头孢他啶聚合物的测定定色谱柱：葡聚糖凝胶色谱柱：葡聚糖凝胶g10为填充剂为填充剂的色谱柱的色谱柱检测波长：检测波长：254 nm对照品溶液：对照品溶液：头孢他啶头孢他啶外标法：头孢他啶聚合物以头孢他啶外标法：头孢他啶聚合物以头孢他啶计算不得超过计算不得超过0.3（二）有关物质（二）有关物质 例：头孢呋辛酯中有关物例：头孢呋辛酯中有关物质和异构体的检查质和异构体的检查hplc自身对照法自身对照法步骤一步

18、骤一：头孢呋辛酯异构体的制备：头孢呋辛酯异构体的制备步骤二：步骤二：供试品溶液的制备供试品溶液的制备步骤三：步骤三：对照品溶液的制备（供试对照品溶液的制备（供试品溶液稀释品溶液稀释100倍）倍）步骤四：步骤四：hplc测定测定步骤五：步骤五：根据标准比较色谱峰面积根据标准比较色谱峰面积是否超过规定是否超过规定三、三、 含量测定含量测定(一一)高效液相色谱法（高效液相色谱法（hplc）特点：特点：能有效分离供试品中可能能有效分离供试品中可能存在的降解产物、未除尽的原料存在的降解产物、未除尽的原料及中间体等杂质。及中间体等杂质。示例：头孢克洛的测定示例：头孢克洛的测定(外标法外标法)色谱条件：色谱条件：色谱柱：色谱柱：ods流动相：磷酸二氢钾溶液（流动相：磷酸二氢钾溶液（ph 3.4）乙腈（）乙腈（92：8）检测波长：检测波长：254 nm对照品对照品 供试品供试品第三节第三节 氨基糖苷类抗生素氨基糖苷类抗生素苷苷苷苷元元糖糖缩缩合合 氨氨基基糖糖苷苷苷苷元元氨氨基基糖糖缩缩合合 链霉素链霉素 双氢链霉素双氢链霉素新霉素新霉素 卡那霉素卡那霉素庆大霉素庆大霉素 巴龙霉素巴龙霉素链霉素链霉素链霉胍链霉胍 + 链霉糖链霉糖 + n-甲基甲基-l-葡萄糖胺葡萄糖胺 苷元苷元糖糖链霉双糖胺链霉双糖胺一、一、结构与性质结构与性质 碱性水溶性抗生素碱性水溶性抗生素 多与硫酸成盐多与硫酸成盐链