第16讲抗生素类药物分析讲解学习

1、第16讲抗生素类药物分析抗生素的来源抗生素的来源1. 1. 生物合成（发酵）生物合成（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. 化学纯度较低化学纯度较低 2. 活性组分易发生变异活性组分易发生变异 3. 稳定性差稳定性差二、抗生素的分类二、抗生素的分类 1。据来源分。据来源分 2。据作用对象分。据作用对象分 3。据作用机制分。据作用机制分 4。据化学结构分（下页）。据化学结构分（下页）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、大环内酯类、 氯霉素类、多肽类、抗肿瘤类氯

2、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、其他抗生素类三、抗生素药物的细菌耐药性三、抗生素药物的细菌耐药性 1。耐药性种类。耐药性种类 2。耐药机制。耐药机制 （1）产生灭活酶）产生灭活酶 （2）抗菌药物作用靶位改变）抗菌药物作用靶位改变 （3）降低细菌外膜通透性）降低细菌外膜通透性 （4）影响主动流出系统）影响主动流出系统四、抗生素药物的质量分析四、抗生素药物的质量分析 1.官能团的显色反应官能团的显色反应 如如内酰胺环内酰胺环 的羟肟酸铁反应的羟肟酸铁反应2. 光谱法光谱法 红外光谱法紫外光普法红外光谱法紫外光普法3. 色谱法色谱法 TLC HPLC法法4. 生物学法生

3、物学法鉴别鉴别1. 影响产品稳定性的的检查项目影响产品稳定性的的检查项目 结晶性、结晶性、 酸碱度、水分等酸碱度、水分等 控制有机及无机杂质的检查项目控制有机及无机杂质的检查项目 溶液澄溶液澄 清度及颜色，有关物质，残留溶剂等清度及颜色，有关物质，残留溶剂等3. 与临床密切相关的检查项目与临床密切相关的检查项目 异常毒性、异常毒性、热源或细菌内毒素，降压物质等热源或细菌内毒素，降压物质等4. 其他检查项目其他检查项目检查检查含量测定方法含量测定方法（一）微生物学方法（一）微生物学方法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

4、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（人为规定）抗生素活性表示方法（人为规定） 效价单位效价单位 即指每毫升或每毫克即指每毫升或每毫克中含有某种抗生素的有效成分的多中含有某种抗生素的有效成分的多少。用少。用u或或g表示表示例如例如 1mg青霉素钠为青霉素钠为1670 u 1m

5、g庆大霉素为庆大霉素为590 uNSCH3CH3COOHOHN1234567RCO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 青霉素类青霉素类游离羧基酰胺侧链氢化噻唑环内酰胺母核：6-APA头孢菌素类头孢菌素类7654321NONHSCH2R1COOH母核（7-氨基头孢菌烷酸）RCO游离羧基酰胺侧链氢化噻嗪环内酰胺母核:7-ACANSOHNCOOKCH3CH3OCCH2酸性与溶解度酸性与溶解度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 遇酸析出白色沉淀遇酸析出白色沉淀与有机碱与有机碱(普鲁卡因普鲁

6、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（四）（四）内酰胺环内酰胺环 不稳定性不稳定性 水溶液水溶液 不稳定不稳定 干燥纯净

7、干燥纯净 稳定稳定 不稳定不稳定性因素性因素四元环张力大四元环张力大 酰胺键易水解酰胺键易水解 （某些金属离子）（某些金属离子）（温度）（温度）失失效效降降解解青青霉霉素素类类酸酸、碱碱、青青霉霉素素酶酶某些氧化剂某些氧化剂二、二、K+、Na+盐反应盐反应（一）（一）鉴别鉴别 焰色焰色鲜黄色鲜黄色 Na+ 焰色焰色紫色紫色 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NaOHHClNOHH2内酰胺类呈色呈色羟肟酸衍生物羟肟酸衍生物Fe3+/3H+2.2.与重氮苯磺酸反应与重氮苯磺酸反应 头孢哌酮头孢哌酮橙橙黄黄色色重重氮氮苯苯磺磺酸酸 OHHC（偶合）（偶

8、合）酚羟基酚羟基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 UV及及IR法法117401815 cmVOC116901710 cmVOC-内酰胺环内酰胺环酰胺酰胺三三 HPLC及及TLC法法（四）色谱法（四）色谱法三三 特殊杂质的检查特殊杂质的检查 特殊杂质主要是特殊杂质主要是高分子聚合物高分子聚合物，有关物质有关物质，异构体异构体，采用色谱法，采用色谱法控制其限量。控制其限量。 高分子聚合物高分子聚合物 采用分子排阻色谱采用分子排阻色谱法检查法检查 有关物质有关物质，异构体异构体采用采用HPLC法法控制其限量控制其

9、限量四、四、 含量测定含量测定nmCupHA 青霉烯酸青霉烯酸青霉素族青霉素族（水解）（水解）可见可见-紫外分光光度法紫外分光光度法（一）（一）1、 酸水解法（铜盐法）酸水解法（铜盐法）稳定剂稳定剂JP青霉素族青霉素族2、 羟肟酸比色法羟肟酸比色法USP JPFe3+/3H+红色红色-内酰胺类内酰胺类NaOH HClNOHH内内酰酰胺胺类类羟羟肟肟酸酸衍衍生生物物HPLC法法ChP 头孢克洛头孢克洛外标法外标法特点特点 快速、高效、灵敏快速、高效、灵敏 专属性强、重现性好专属性强、重现性好 一法多用（鉴别、检查、含测）一法多用（鉴别、检查、含测）第三节第三节 氨基糖苷类抗生素氨基糖苷类抗生素苷

10、苷苷苷元元糖糖缩缩合合 氨基糖苷碱性环己多醇苷元氨基糖缩合)(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 巴龙霉素巴龙霉素一、化学结构与性质一、化学结构与性质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NH CNHNH2HOOHOHNHCH2NNHOOCH3OHCHOOOCH2OHOHOHNHCH3链霉胍链霉胍链霉糖链霉糖N-甲基甲基-L-葡萄糖胺葡萄糖胺庆大霉素庆大霉素 糖糖 苷元苷元绛红糖胺绛红糖胺 + 2-脱氧链霉胺脱氧链霉胺 + 加洛糖胺加洛糖胺 糖糖 ROC R1R2HNNH

11、2OOHH2NNH2OOOHNHCH3OHCH3绛红糖胺绛红糖胺2-2-脱氧链霉胺脱氧链霉胺加洛糖胺加洛糖胺庆大霉素庆大霉素C复合物复合物 庆大霉素庆大霉素C1 R=H R1、R2=CH3 庆大霉素庆大霉素C2 R=R2=H R1=CH3 庆大霉素庆大霉素C1a R、R1、R2=H 庆大霉素庆大霉素C2a R=CH3 R1= R2=H 庆大霉素庆大霉素C2b R=R1=H R2=CH3性质：性质：链霉素链霉素 3 3个个庆大霉素庆大霉素 5 5个个碱性中心碱性中心（一）碱性与溶解性（一）碱性与溶解性多与硫酸成盐多与硫酸成盐溶解性：水溶性溶解性：水溶性（二）（二） 旋光性旋光性链霉素链霉素 pH

12、57.5庆大霉素庆大霉素 pH212 稳定稳定UV（三）（三）稳定性稳定性（四）（四）链霉素在230nm 有吸收庆大霉素、奈替米星庆大霉素、奈替米星 无吸收无吸收过酸或过碱条件下易水解过酸或过碱条件下易水解二、二、 鉴别鉴别 茚三酮反应茚三酮反应（一）（一）蓝蓝紫紫色色庆庆大大霉霉素素链链霉霉素素茚茚三三酮酮羟基胺和羟基胺和a-氨基氨基酸的性质酸的性质硫酸小诺霉素硫酸小诺霉素5mg水水1ml，0.1%茚三酮的茚三酮的水饱和正丁醇溶液水饱和正丁醇溶液1ml,吡啶吡啶0.5ml,水浴加水浴加热热5min,显蓝紫色。显蓝紫色。（二）（二）MolischMolisch试验试验具有五碳糖或六碳糖结构的氨

13、具有五碳糖或六碳糖结构的氨基糖苷类抗生素经酸水解后，基糖苷类抗生素经酸水解后，在盐酸或硫酸作用下脱水，成在盐酸或硫酸作用下脱水，成糠醛（五碳）或羟甲基糠醛（糠醛（五碳）或羟甲基糠醛（六碳糖）。这些产物遇六碳糖）。这些产物遇a-a-萘酚萘酚或蒽酮成色。或蒽酮成色。甲甲基基葡葡萄萄糖糖胺胺庆庆大大霉霉素素链链霉霉素素水水解解 N乙酰丙酮乙酰丙酮OHOH- -吡咯衍生物吡咯衍生物对二甲氨基苯甲醛对二甲氨基苯甲醛H H+ +红色缩合物红色缩合物（Elson-MorganElson-Morgan反应）反应）（三）（三） N-N-甲基葡萄糖胺反应甲基葡萄糖胺反应 链霉糖特有反应链霉糖特有反应链链霉霉糖糖链

14、链霉霉素素 OH)(3六元环麦芽酚紫红色FeH+分子重排分子重排（四）麦芽酚（四）麦芽酚（MaltolMaltol）反应）反应链霉胍特有反应链霉胍特有反应橙橙红红羟羟基基喹喹啉啉链链霉霉胍胍链链霉霉素素次次溴溴酸酸钠钠 8OH（或或-萘酚萘酚）NOH8-8-羟基喹啉羟基喹啉坂口反应坂口反应（五）（五） - -萘酚萘酚OH（六）（六） 24SO反应反应白白 BaSOSOBaH+UV法法（七）（七）IR法法（八）（八）庆大霉素无庆大霉素无UV吸收吸收nmmax 链链霉霉素素色谱法：色谱法：TLC HPLC （九）（九）三、三、 检查检查链霉素杂质链霉素杂质（一）（一）链霉素链霉素B（甘露糖链霉素）

15、（甘露糖链霉素） 方法方法 TLC中的对照品法中的对照品法 （Ch.P BP）1. 来源来源 反应中间体反应中间体对微生物的活性无明显差异对微生物的活性无明显差异毒副作用和耐药性不同毒副作用和耐药性不同发酵菌种不同发酵菌种不同工艺差别工艺差别C组分比例组分比例不一致不一致规定控制各组分的相对百分含量规定控制各组分的相对百分含量ChPUSPBPJP庆大霉素庆大霉素C组分的测定组分的测定（二）（二）四、四、 含量测定含量测定链霉素、庆大霉素链霉素、庆大霉素微生物检定法微生物检定法 本法系利用抗生素在琼脂培养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基内的扩散作用量反应平行线原理的设计

16、，比较标准品与供试品两者的设计，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对接种的试验菌产生抑菌圈的大小，以测定供试品效价的一种方法。，以测定供试品效价的一种方法。 HPLC法法 硫酸依替米星的含量测定硫酸依替米星的含量测定 2CH3NRR3HOHCONH2OOHOHOOHR2R1第四节第四节 四环素类抗生素四环素类抗生素ABCD四并苯或萘并萘衍生物四并苯或萘并萘衍生物一、一、 结构与性质结构与性质酸碱性及溶解度酸碱性及溶解度（一）（一）1. 与酸、碱均能成盐与酸、碱均能成盐2.强酸或强碱中溶解度强酸或强碱中溶解度 酚羟基、烯醇型羟基酚羟基、烯醇型羟基 弱酸性弱酸性二甲胺基二甲胺基

17、弱碱性弱碱性临床上常用其盐酸盐临床上常用其盐酸盐 具有吸湿性具有吸湿性3.游离碱在水中溶解度很低游离碱在水中溶解度很低旋光性旋光性 具有旋光性具有旋光性（二）（二）UV和荧光性质和荧光性质（三）（三）具紫外吸收，且可以产生荧光具紫外吸收，且可以产生荧光降解物也具有荧光降解物也具有荧光不稳定性不稳定性（四）（四）1. 差向异构化差向异构化差差向向金金霉霉素素差差向向四四环环素素金金霉霉素素四四环环素素 pH蓝色荧光蓝色荧光2. 降解反应降解反应（1）酸性下降解酸性下降解pH2 降解为脱水四环素降解为脱水四环素（2）碱性下降解碱性下降解异异四四环环素素四四环环素素 OHHOHCONH2OOHOHO

18、OHCH3ON CH3 2二、二、 鉴别试验鉴别试验H2SO4反应反应(显色反应显色反应)（一）（一）黄色黄色朱红色朱红色绿绿蓝蓝深紫色深紫色盐酸多西环素盐酸多西环素盐酸土霉素盐酸土霉素盐酸金霉素盐酸金霉素盐酸四环素盐酸四环素 SOHFeCl3反应反应(显色反应显色反应)（二）（二）褐色褐色橙褐色橙褐色深褐色深褐色红棕色红棕色盐酸多西环素盐酸多西环素盐酸土霉素盐酸土霉素盐酸金霉素盐酸金霉素盐酸四环素盐酸四环素 FeClCl-反应反应（三）（三）白白 AgClAgClHNOUV及及IR法法（四）（四）TLC法法（五）（五）正相分配薄层正相分配薄层 色谱色谱HPLC法法（六）（六）粘合剂中加有粘合剂中加有EDTA缓冲液缓冲液 克服痕量金属造成的克服痕量金属造成的 拖尾现象拖尾现象三、三、 检查检查 4-差向四环素（差向四环素（ETC） 脱水四环素（脱水四环素（ATC） 差向脱水四环素（差向脱水四环素（EATC） 盐酸金霉素（盐酸金霉素（CTC） 有关物质有关物质（一）（一）HPLC法法盐