第16章抗生素類藥物的分析

1、第十六章第十六章第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、抗生素的定義一、抗生素的定義 抗生素是指在低微濃度下即可對某抗生素是指在低微濃度下即可對某些生物的生命活動有特異抑制作用的化些生物的生命活動有特異抑制作用的化學(xué)物質(zhì)的總稱。學(xué)物質(zhì)的總稱。 抗生素主要指細(xì)菌、放線菌和真菌等抗生素主要指細(xì)菌、放線菌和真菌等微生物的代謝產(chǎn)物，對各種病原微生物微生物的代謝產(chǎn)物，對各種病原微生物有強(qiáng)大的抑制或殺滅作用。有強(qiáng)大的抑制或殺滅作用?？股氐膩碓纯股氐膩碓?. 1. 生物合成（發(fā)酵）生物合成（發(fā)酵） 2. 2. 化學(xué)合成或半合成化學(xué)合成或半合成特點：特點：1. 化學(xué)純度較低化學(xué)純度較低 2. 活性組分易發(fā)生變異活性組分

2、易發(fā)生變異 3. 穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差二、抗生素的分類二、抗生素的分類 1。據(jù)來源分。據(jù)來源分 2。據(jù)作用對象分。據(jù)作用對象分 3。據(jù)作用機(jī)制分。據(jù)作用機(jī)制分 4。據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)分（下頁）。據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)分（下頁）抗生素的分類抗生素的分類（按結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）：（按結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）： 內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、 四環(huán)素類、四環(huán)素類、 大環(huán)內(nèi)酯類、大環(huán)內(nèi)酯類、 氯霉素類、多肽類、抗腫瘤類氯霉素類、多肽類、抗腫瘤類 林可霉素類、其他抗生素類林可霉素類、其他抗生素類三、抗生素藥物的細(xì)菌耐藥性三、抗生素藥物的細(xì)菌耐藥性 1。耐藥性種類。耐藥性種類 2。耐藥機(jī)制。耐藥機(jī)制 （1）產(chǎn)生滅活酶）產(chǎn)生滅活酶 （2

3、）抗菌藥物作用靶位改變）抗菌藥物作用靶位改變 （3）降低細(xì)菌外膜通透性）降低細(xì)菌外膜通透性 （4）影響主動流出系統(tǒng)）影響主動流出系統(tǒng)四、抗生素藥物的質(zhì)量分析四、抗生素藥物的質(zhì)量分析 1.官能團(tuán)的顯色反應(yīng)官能團(tuán)的顯色反應(yīng) 如如內(nèi)酰胺環(huán)內(nèi)酰胺環(huán) 的羥肟酸鐵反應(yīng)的羥肟酸鐵反應(yīng)2. 光譜法光譜法 紅外光譜法紫外光普法紅外光譜法紫外光普法3. 色譜法色譜法 TLC HPLC法法4. 生物學(xué)法生物學(xué)法鑒別鑒別1. 影響產(chǎn)品穩(wěn)定性的的檢查項目影響產(chǎn)品穩(wěn)定性的的檢查項目 結(jié)晶性、結(jié)晶性、 酸堿度、水分等酸堿度、水分等2. 控制有機(jī)及無機(jī)雜質(zhì)的檢查項目控制有機(jī)及無機(jī)雜質(zhì)的檢查項目 溶液澄溶液澄 清度及顏色，有關(guān)

4、物質(zhì)，殘留溶劑等清度及顏色，有關(guān)物質(zhì)，殘留溶劑等3. 與臨床密切相關(guān)的檢查項目與臨床密切相關(guān)的檢查項目 異常毒性、異常毒性、熱源或細(xì)菌內(nèi)毒素，降壓物質(zhì)等熱源或細(xì)菌內(nèi)毒素，降壓物質(zhì)等4. 其他檢查項目其他檢查項目檢查檢查含量測定方法含量測定方法（一）微生物學(xué)方法（一）微生物學(xué)方法測定抗生素抑菌或殺菌的能力測定抗生素抑菌或殺菌的能力優(yōu)點優(yōu)點1、與臨床效果一致、與臨床效果一致2、靈敏度高、靈敏度高3、干擾物質(zhì)少、干擾物質(zhì)少缺點缺點1、操作繁瑣、操作繁瑣2、培養(yǎng)時間長、培養(yǎng)時間長2、測定誤差大、測定誤差大（二）化學(xué)及物理化學(xué)方法（二）化學(xué)及物理化學(xué)方法以理化方法測定主藥含量以理化方法測定主藥含量優(yōu)點優(yōu)

5、點 1. 準(zhǔn)確度高準(zhǔn)確度高2. 簡單、快速簡單、快速1. 不一定代表生物效價不一定代表生物效價缺點缺點2. 易受雜質(zhì)干擾易受雜質(zhì)干擾抗生素活性表示方法（人為規(guī)定）抗生素活性表示方法（人為規(guī)定） 效價單位效價單位 即指每毫升或每毫克即指每毫升或每毫克中含有某種抗生素的有效成分的多中含有某種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青霉素鈉為青霉素鈉為1670 u 1mg慶大霉素為慶大霉素為590 uNSCH3CH3COOHOHN1234567RCO母核（6-氨基青霉烷酸）第二節(jié)第二節(jié) 內(nèi)酰胺類抗生素內(nèi)酰胺類抗生素 青霉素類青霉素類游離羧基酰胺側(cè)鏈氫化噻唑環(huán)內(nèi)酰胺母核：6-A

6、PA頭孢菌素類頭孢菌素類7654321NONHSCH2R1COOH母核（7-氨基頭孢菌烷酸）RCO游離羧基酰胺側(cè)鏈氫化噻嗪環(huán)內(nèi)酰胺母核:7-ACANSOHNCOOKCH3CH3OCCH2酸性與溶解度酸性與溶解度結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、一、NaNa與堿金屬與堿金屬(Na+、K+)成鹽成鹽 （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與有機(jī)堿與有機(jī)堿(普魯卡因普魯卡因)成鹽成鹽 難溶于水難溶于水普魯卡因普魯卡因青霉素青霉素C2H52NCH2CH2OOCNSOHNCOOHCH3CH3OCCH2NH2NSO1234567（二）手性（二）手性C 87654321NOS(5%頭

7、孢唑啉鈉溶液頭孢唑啉鈉溶液 1824)20D 頭孢菌素類頭孢菌素類 C6 C7青霉素類青霉素類 C3 C5 C6 旋光性旋光性 （三）共軛體系（三）共軛體系 NSO頭孢菌素類頭孢菌素類 母核有共軛體系母核有共軛體系 青霉素類青霉素類 母核無明顯母核無明顯UV 多數(shù)有苯環(huán)取代基多數(shù)有苯環(huán)取代基 NOS UV（四）（四）內(nèi)酰胺環(huán)內(nèi)酰胺環(huán) 不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性 水溶液水溶液 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 干燥純凈干燥純凈 穩(wěn)定穩(wěn)定 不穩(wěn)定不穩(wěn)定性因素性因素四元環(huán)張力大四元環(huán)張力大 酰胺鍵易水解酰胺鍵易水解 （某些金屬離子）（某些金屬離子）（溫度）（溫度）失失效效降降解解青青霉霉素素類類酸酸、堿堿、青青霉霉素素酶酶某些氧

8、化劑某些氧化劑二、二、K+、Na+鹽反應(yīng)鹽反應(yīng)（一）（一）鑒別鑒別 焰色焰色鮮黃色鮮黃色 Na+ 焰色焰色紫色紫色 K+（二）呈色反應(yīng)（二）呈色反應(yīng)1. 羥肟酸鐵反應(yīng)羥肟酸鐵反應(yīng) -內(nèi)酰胺類內(nèi)酰胺類NaOHHClNOHH2內(nèi)酰胺類呈色呈色羥肟酸衍生物羥肟酸衍生物Fe3+/3H+2.2.與重氮苯磺酸反應(yīng)與重氮苯磺酸反應(yīng) 頭孢哌酮頭孢哌酮橙橙黃黃色色重重氮氮苯苯磺磺酸酸 OHHC（偶合）（偶合）酚羥基酚羥基NH2CONSOHNCOOHCH3CH3CH23. 茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng)藍(lán)藍(lán)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 cmV

9、OC-內(nèi)酰胺環(huán)內(nèi)酰胺環(huán)酰胺酰胺三三 HPLC及及TLC法法（四）色譜法（四）色譜法三三 特殊雜質(zhì)的檢查特殊雜質(zhì)的檢查 特殊雜質(zhì)主要是特殊雜質(zhì)主要是高分子聚合物高分子聚合物，有關(guān)物質(zhì)有關(guān)物質(zhì)，異構(gòu)體異構(gòu)體，采用色譜法，采用色譜法控制其限量?？刂破湎蘖?。 高分子聚合物高分子聚合物 采用分子排阻色譜采用分子排阻色譜法檢查法檢查 有關(guān)物質(zhì)有關(guān)物質(zhì)，異構(gòu)體異構(gòu)體采用采用HPLC法法控制其限量控制其限量四、四、 含量測定含量測定nmCupHA 青霉烯酸青霉烯酸青霉素族青霉素族（水解）（水解）可見可見-紫外分光光度法紫外分光光度法（一）（一）1、 酸水解法（銅鹽法）酸水解法（銅鹽法）穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑JP青霉素族

10、青霉素族2、 羥肟酸比色法羥肟酸比色法USP JPFe3+/3H+紅色紅色-內(nèi)酰胺類內(nèi)酰胺類NaOH HClNOHH內(nèi)內(nèi)酰酰胺胺類類羥肟酸衍生物羥肟酸衍生物HPLC法法ChP 頭孢克洛頭孢克洛外標(biāo)法外標(biāo)法特點特點 快速、高效、靈敏快速、高效、靈敏 專屬性強(qiáng)、重現(xiàn)性好專屬性強(qiáng)、重現(xiàn)性好 一法多用（鑒別、檢查、含測）一法多用（鑒別、檢查、含測）第三節(jié)第三節(jié) 氨基糖苷類抗生素氨基糖苷類抗生素苷苷苷苷元元糖糖縮縮合合 氨基糖苷堿性環(huán)己多醇苷元氨基糖縮合)(鏈霉素鏈霉素 雙氫鏈霉素雙氫鏈霉素新霉素新霉素 卡那霉素卡那霉素慶大霉素慶大霉素 巴龍霉素巴龍霉素一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)鏈霉素鏈霉素鏈

11、霉胍鏈霉胍 + 鏈霉糖鏈霉糖 + N-甲基甲基-L-葡萄糖胺葡萄糖胺 苷元苷元糖糖鏈霉雙糖胺鏈霉雙糖胺NH CNHNH2HOOHOHNHCH2NNHOOCH3OHCHOOOCH2OHOHOHNHCH3鏈霉胍鏈霉胍鏈霉糖鏈霉糖N-甲基甲基-L-葡萄糖胺葡萄糖胺慶大霉素慶大霉素 糖糖 苷元苷元絳紅糖胺絳紅糖胺 + 2-脫氧鏈霉胺脫氧鏈霉胺 + 加洛糖胺加洛糖胺 糖糖 ROC R1R2HNNH2OOHH2NNH2OOOHNHCH3OHCH3絳紅糖胺絳紅糖胺2-2-脫氧鏈霉胺脫氧鏈霉胺加洛糖胺加洛糖胺慶大霉素慶大霉素C復(fù)合物復(fù)合物 慶大霉素慶大霉素C1 R=H R1、R2=CH3 慶大霉素慶大霉素C2

12、 R=R2=H R1=CH3 慶大霉素慶大霉素C1a R、R1、R2=H 慶大霉素慶大霉素C2a R=CH3 R1= R2=H 慶大霉素慶大霉素C2b R=R1=H R2=CH3性質(zhì)：性質(zhì)：鏈霉素鏈霉素 3 3個個慶大霉素慶大霉素 5 5個個堿性中心堿性中心（一）堿性與溶解性（一）堿性與溶解性多與硫酸成鹽多與硫酸成鹽溶解性：水溶性溶解性：水溶性（二）（二） 旋光性旋光性鏈霉素鏈霉素 pH57.5慶大霉素慶大霉素 pH212 穩(wěn)定穩(wěn)定UV（三）（三）穩(wěn)定性穩(wěn)定性（四）（四）鏈霉素在230nm 有吸收慶大霉素、奈替米星慶大霉素、奈替米星 無吸收無吸收過酸或過堿條件下易水解過酸或過堿條件下易水解二、

13、二、 鑒別鑒別 茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng)（一）（一）藍(lán)紫色藍(lán)紫色慶大霉素慶大霉素鏈霉素鏈霉素茚三酮茚三酮羥基胺和羥基胺和a-氨基氨基酸的性質(zhì)酸的性質(zhì)硫酸小諾霉素硫酸小諾霉素5mg水水1ml，0.1%茚三酮的茚三酮的水飽和正丁醇溶液水飽和正丁醇溶液1ml,吡啶吡啶0.5ml,水浴加水浴加熱熱5min,顯藍(lán)紫色。顯藍(lán)紫色。（二）（二）MolischMolisch試驗試驗具有五碳糖或六碳糖結(jié)構(gòu)的氨具有五碳糖或六碳糖結(jié)構(gòu)的氨基糖苷類抗生素經(jīng)酸水解后，基糖苷類抗生素經(jīng)酸水解后，在鹽酸或硫酸作用下脫水，成在鹽酸或硫酸作用下脫水，成糠醛（五碳）或羥甲基糠醛（糠醛（五碳）或羥甲基糠醛（六碳糖）。這些產(chǎn)物遇六碳糖）

14、。這些產(chǎn)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慶慶大大霉霉素素鏈鏈霉霉素素水水解解 N乙酰丙酮乙酰丙酮OHOH- -吡咯衍生物吡咯衍生物對二甲氨基苯甲醛對二甲氨基苯甲醛H H+ +紅色縮合物紅色縮合物（Elson-MorganElson-Morgan反應(yīng)）反應(yīng)）（三）（三） N-N-甲基葡萄糖胺反應(yīng)甲基葡萄糖胺反應(yīng) 鏈霉糖特有反應(yīng)鏈霉糖特有反應(yīng)鏈鏈霉霉糖糖鏈鏈霉霉素素 OH)(3六元環(huán)麥芽酚紫紅色FeH+分子重排分子重排（四）麥芽酚（四）麥芽酚（MaltolMaltol）反應(yīng)）反應(yīng)鏈霉胍特有反應(yīng)鏈霉胍特有反應(yīng)橙橙紅紅羥羥基基喹喹啉啉鏈鏈霉霉胍胍鏈鏈霉霉素素次次溴溴

15、酸酸鈉鈉 8OH（或或-萘酚萘酚）NOH8-8-羥基喹啉羥基喹啉坂口反應(yīng)坂口反應(yīng)（五）（五） - -萘酚萘酚OH（六）（六） 24SO反應(yīng)反應(yīng)白白 BaSOSOBaH+UV法法（七）（七）IR法法（八）（八）慶大霉素?zé)o慶大霉素?zé)oUV吸收吸收nmmax 鏈霉素鏈霉素色譜法：色譜法：TLC HPLC （九）（九）三、三、 檢查檢查鏈霉素雜質(zhì)鏈霉素雜質(zhì)（一）（一）鏈霉素鏈霉素B（甘露糖鏈霉素）（甘露糖鏈霉素）2. 方法方法 TLC中的對照品法中的對照品法 （Ch.P BP）1. 來源來源 反應(yīng)中間體反應(yīng)中間體對微生物的活性無明顯差異對微生物的活性無明顯差異毒副作用和耐藥性不同毒副作用和耐藥性不同發(fā)酵

16、菌種不同發(fā)酵菌種不同工藝差別工藝差別C組分比例組分比例不一致不一致規(guī)定控制各組分的相對百分含量規(guī)定控制各組分的相對百分含量ChPUSPBPJP慶大霉素慶大霉素C組分的測定組分的測定（二）（二）四、四、 含量測定含量測定鏈霉素、慶大霉素鏈霉素、慶大霉素微生物檢定法微生物檢定法 本法系利用抗生素在瓊脂培養(yǎng)本法系利用抗生素在瓊脂培養(yǎng)基內(nèi)的擴(kuò)散作用量反應(yīng)平行線原理基內(nèi)的擴(kuò)散作用量反應(yīng)平行線原理的設(shè)計，比較標(biāo)準(zhǔn)品與供試品兩者的設(shè)計，比較標(biāo)準(zhǔn)品與供試品兩者對接種的試驗菌產(chǎn)生抑菌圈的大小對接種的試驗菌產(chǎn)生抑菌圈的大小，以測定供試品效價的一種方法。，以測定供試品效價的一種方法。 HPLC法法 硫酸依替米星的含

17、量測定硫酸依替米星的含量測定 2CH3NRR3HOHCONH2OOHOHOOHR2R1第四節(jié)第四節(jié) 四環(huán)素類抗生素四環(huán)素類抗生素ABCD四并苯或萘并萘衍生物四并苯或萘并萘衍生物一、一、 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)酸堿性及溶解度酸堿性及溶解度（一）（一）1. 與酸、堿均能成鹽與酸、堿均能成鹽2.強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中溶解度強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中溶解度 酚羥基、烯醇型羥基酚羥基、烯醇型羥基 弱酸性弱酸性二甲胺基二甲胺基 弱堿性弱堿性臨床上常用其鹽酸鹽臨床上常用其鹽酸鹽 具有吸濕性具有吸濕性3.游離堿在水中溶解度很低游離堿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和熒光性質(zhì)和熒光性質(zhì)（三）（三）具紫外

18、吸收，且可以產(chǎn)生熒光具紫外吸收，且可以產(chǎn)生熒光降解物也具有熒光降解物也具有熒光不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性（四）（四）1. 差向異構(gòu)化差向異構(gòu)化差差向向金金霉霉素素差差向向四四環(huán)環(huán)素素金金霉霉素素四四環(huán)環(huán)素素 pH藍(lán)色熒光藍(lán)色熒光2. 降解反應(yīng)降解反應(yīng)（1）酸性下降解酸性下降解pH2 降解為脫水四環(huán)素降解為脫水四環(huán)素（2）堿性下降解堿性下降解異四環(huán)素異四環(huán)素四環(huán)素四環(huán)素 OHHOHCONH2OOHOHOOHCH3ON CH3 2二、二、 鑒別試驗鑒別試驗H2SO4反應(yīng)反應(yīng)(顯色反應(yīng)顯色反應(yīng))（一）（一）黃色黃色朱紅色朱紅色綠綠藍(lán)藍(lán)深紫色深紫色鹽酸多西環(huán)素鹽酸多西環(huán)素鹽酸土霉素鹽酸土霉素鹽酸金霉素鹽酸金霉素鹽酸四環(huán)素鹽酸四環(huán)素 SOHFeCl3反應(yīng)反應(yīng)(顯色反應(yīng)顯色反應(yīng))（二）（二）褐色褐色橙褐色橙褐色深褐色深褐色紅棕色紅棕色鹽酸多西環(huán)素鹽酸多西環(huán)素鹽酸土霉素鹽酸土霉素鹽酸金霉素鹽酸金霉素鹽酸四環(huán)素鹽酸四環(huán)素 FeClCl-反應(yīng)反應(yīng)（三）（三）白白 AgClAgClHNOUV及及IR法法（四）（四）TLC法法（五）（五）正相分配薄層正相分配薄層 色譜色譜HPLC法法（六）（六）粘合劑中加有粘合劑中加有EDTA緩沖液緩沖液 克服痕量金屬造成的克服痕量金屬造成的 拖尾現(xiàn)象拖尾現(xiàn)象三、三、 檢查檢查 4-差向四環(huán)素（差向四環(huán)素（ETC