生物藥物分析與檢驗(yàn)課件

四環(huán)素類(lèi)抗生素11級(jí)生物工程王婷胡達(dá)苗譯文宋靜韓書(shū)婧桂海瓊鮑小蘭四環(huán)素類(lèi)抗生素1.四環(huán)素類(lèi)抗生素簡(jiǎn)介2.四環(huán)素結(jié)構(gòu)及分類(lèi)3.四環(huán)素的性質(zhì)4.作用機(jī)制及其耐藥性5.鑒別實(shí)驗(yàn)及雜質(zhì)檢查6.含量測(cè)定及臨床應(yīng)用7.發(fā)展前景的爭(zhēng)議

1.四環(huán)素類(lèi)抗生素簡(jiǎn)介20世紀(jì)40年代從金霉素鏈霉菌（Streptomycesaureofaciens）中發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)四環(huán)素類(lèi)抗生素金霉素。不久后ACFinlay等人在相似的鏈霉菌龜裂鏈霉菌（S.rimosus）中發(fā)現(xiàn)了土霉素。RobertBurnsWoodward隨后測(cè)定了土霉素的結(jié)構(gòu)，使LloydH.Conover合成四環(huán)素類(lèi)抗生素成為可能.2005年,甘氨酰環(huán)素類(lèi)抗生素替加環(huán)素研制成功，用于治療對(duì)包括四環(huán)素在內(nèi)的其他傳統(tǒng)抗生素耐藥的病菌的感染。發(fā)現(xiàn)第一個(gè)四環(huán)素類(lèi)抗生素ACFinlay等人在相似的鏈霉菌龜裂鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)了土霉素。RobertBurnsWoodward隨后測(cè)定了土霉素的結(jié)構(gòu)，使合成四環(huán)素類(lèi)抗生素成為可能20世紀(jì)40年代2005年甘氨酰環(huán)素類(lèi)抗生素替加環(huán)素研制成功，用于治療對(duì)包括四環(huán)素在內(nèi)的其他傳統(tǒng)抗生素耐藥的病菌的感染。四環(huán)素類(lèi)抗生素（tetracyclineantibiotics）四環(huán)素類(lèi)抗生素是由放線菌產(chǎn)生的一類(lèi)廣譜抗生素。1.四環(huán)素類(lèi)抗生素簡(jiǎn)介包括金霉素（chlotetracycline)、土霉素（oxytetracycline）、四環(huán)素（tetracycline）及半合成衍生物甲烯土霉素、強(qiáng)力霉素、二甲胺基四環(huán)素等，其結(jié)構(gòu)均含并四苯基本骨架。廣泛用于多種細(xì)菌及立克次氏體、衣原體、支原體等所致之感染，產(chǎn)生不良反應(yīng)。1.四環(huán)素類(lèi)抗生素簡(jiǎn)介成人可口服，靜滴時(shí)，用葡萄糖液稀釋后滴注。注意：口服時(shí)鹽酸鹽比堿吸收好，但刺激性較大；宜空腹服用，以免與食物發(fā)生作用；肝、腎功能不全者慎用。1.四環(huán)素類(lèi)抗生素簡(jiǎn)介孕、乳婦及8歲以下小兒禁用1.四環(huán)素類(lèi)抗生素簡(jiǎn)介菠蘿與四環(huán)素類(lèi)藥物不宜同時(shí)食用成人可口服，靜滴時(shí)，用葡萄糖液稀釋后滴注。注意：口服時(shí)鹽酸鹽比堿吸收好，但刺激性較大；宜空腹服用，以免與食物發(fā)生作用；過(guò)期后嚴(yán)禁再用；肝、腎功能不全者慎用，孕、乳婦及8歲以下小兒禁用。具有抑菌作用并在極高濃度時(shí)有殺菌作用的一大類(lèi)半合成廣譜抗生素。2.四環(huán)素結(jié)構(gòu)及分類(lèi)結(jié)構(gòu)：四環(huán)素類(lèi)抗生素為并四苯（Naphthacene）衍生物，具有十二氫化并四苯（1,2,3,4,4a,5,5a,6,11,11a,12,12a-dodecahydronaphthacene）基本結(jié)構(gòu)。該類(lèi)藥物有共同的A、B、C和D四個(gè)環(huán)的母核，通常在5、6、7位上有不同的取代基，構(gòu)成不同的四環(huán)素。2.四環(huán)素結(jié)構(gòu)及分類(lèi)2.四環(huán)素結(jié)構(gòu)及分類(lèi)分類(lèi)：半合成四環(huán)素強(qiáng)力霉素Doxycycline賴(lài)氨四環(huán)素Lymecycline甲氯環(huán)素Meclocycline甲烯土霉素Methacycline米諾環(huán)素Minocycline氫吡四環(huán)素(吡甲四環(huán)素、吡咯烷甲基四環(huán)素)Rolitetracycline替加環(huán)素也被認(rèn)為屬于四環(huán)素，但一般歸于甘氨酰環(huán)素類(lèi)抗生素3.四環(huán)素的性質(zhì)3、性質(zhì)：（1）酸堿性：①二性化合物：-含有酸性的酚羥基和烯醇羥基-堿性的二甲氨基②等電點(diǎn)為PH5臨床上用鹽酸鹽（2）紫外吸收與熒光性：含有共軛體系，具有紫外吸收；在紫外光照射下會(huì)產(chǎn)生熒光，其降解產(chǎn)物同樣產(chǎn)生熒光（3）旋光性：本類(lèi)抗生素分子中具有不對(duì)稱(chēng)碳原子，故具有旋光性?？衫眠@一性質(zhì)對(duì)該類(lèi)藥物進(jìn)行定性，定量分析。3.四環(huán)素的性質(zhì)（4）差向異構(gòu)化：四環(huán)素類(lèi)抗生素在弱酸性（pH2.0~6.0）溶液中會(huì)發(fā)生差向異構(gòu)化。這個(gè)反應(yīng)是由于A環(huán)上手性碳原子C4構(gòu)型的改變，發(fā)生差向異構(gòu)化，形成差向四環(huán)素類(lèi)，而失去抗菌能力。3.四環(huán)素的性質(zhì)（5）降解性質(zhì)

酸性降解：在酸性條件下（pH﹤2），特別是在加熱情況下，四環(huán)素類(lèi)抗生素C6上的醇羥基和C5a上的氫發(fā)生反式消去反應(yīng)生成脫水四環(huán)素（ATC）：3.四環(huán)素的性質(zhì)堿性降解：在堿性溶液中，由于氫氧離子的作用，C6上的羥基形成氧負(fù)離子，向C11發(fā)生分子內(nèi)親核進(jìn)攻，經(jīng)電子轉(zhuǎn)移，C環(huán)破裂，生成無(wú)活性的具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體：4、作用機(jī)制及其耐藥性【作用機(jī)制】本類(lèi)藥物必須進(jìn)入菌體內(nèi)才能發(fā)揮抑菌作用。對(duì)于革蘭陰性菌，藥物首先以被動(dòng)擴(kuò)散方式經(jīng)細(xì)胞壁外膜的親水性通道轉(zhuǎn)運(yùn)，再以主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)方式經(jīng)胞漿膜的能量依賴(lài)系統(tǒng)泵入胞漿內(nèi)。對(duì)于革蘭陽(yáng)性菌，藥物進(jìn)入的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制不十分清楚。在胞漿內(nèi)，藥物與核糖體30S亞基的A位特異性結(jié)合，阻止氨基酰tRNA(亦稱(chēng)氨酰tRNA)進(jìn)入A位，阻礙肽鏈延長(zhǎng)和蛋白質(zhì)的合成。藥物尚可使細(xì)菌細(xì)胞膜通透性改變，導(dǎo)致胞內(nèi)核苷酸及其他重要成分外漏，從而抑制細(xì)菌DNA的復(fù)制。高濃度時(shí)也具有殺菌作用。哺乳動(dòng)物細(xì)胞缺乏主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)四環(huán)素類(lèi)藥物的生物機(jī)制，同時(shí)其核糖體對(duì)藥物的敏感性低，所以藥物可選擇性抑制細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成過(guò)程。4、作用機(jī)制及其耐藥性【耐藥性】細(xì)菌對(duì)本類(lèi)藥物耐藥性的形成為漸進(jìn)型，近年來(lái)耐藥菌株日漸增多，如金葡菌、A群鏈球菌、肺炎鏈球菌、大腸埃希菌、志賀菌屬等。四環(huán)素、土霉素、金霉素之間為完全交叉耐藥，但是對(duì)天然四環(huán)素耐藥的細(xì)菌對(duì)半合成四環(huán)素可能仍敏感。5.鑒別實(shí)驗(yàn)及雜質(zhì)檢查1、呈色反應(yīng)

濃硫酸反應(yīng)：

硫酸四環(huán)素呈深紫色；硫酸金霉素呈藍(lán)色，硫酸土霉素呈朱紅色，多西環(huán)素呈黃色三氯化鐵反應(yīng)：

本類(lèi)抗生素分子結(jié)構(gòu)中含酚烴基，遇三氯化鐵試液即呈紅棕色色或褐色。5.鑒別實(shí)驗(yàn)及雜質(zhì)檢查3、色譜法HPLC法

薄層色譜法

采用硅藻土作載體，為了獲得較好的分離，在粘合劑中加有聚乙二醇400、甘油以及中性的EDTA緩沖液。EDTA可以克服因痕量金屬離子存在而引起的斑點(diǎn)拖尾現(xiàn)象。5.鑒別實(shí)驗(yàn)及雜質(zhì)檢查雜質(zhì)檢查1、有關(guān)物質(zhì)1）來(lái)源：生產(chǎn)和貯存過(guò)程中產(chǎn)生的異構(gòu)雜質(zhì)、降解雜質(zhì)2）檢查方法：HPLC法2、雜質(zhì)吸光度1）四環(huán)類(lèi)抗生素多為黃色結(jié)晶性粉末；而異構(gòu)體、降解產(chǎn)物顏色較深，此類(lèi)雜質(zhì)的存在均可使四環(huán)素類(lèi)抗生素的外觀色澤變深。因此中國(guó)藥典和BP（2000）均規(guī)定了一定溶劑、一定濃度、一定波長(zhǎng)下雜質(zhì)吸收度的限量。2）檢查方法：UV法3、殘留溶劑

中國(guó)藥典對(duì)鹽酸多西環(huán)素中的乙醇?xì)埩魴z查，采用氣相色譜法。規(guī)定乙醇限量為4.3%-6.0%。6.含量測(cè)定及臨床應(yīng)用

含量測(cè)定四環(huán)素類(lèi)抗生素的含量測(cè)定，目前各國(guó)藥典多采用高效液相色譜法。6.含量測(cè)定及臨床應(yīng)用

臨床應(yīng)用用于立克次體病、衣原體病、支原體病、螺旋體病的臨床治療。一般臨床首選多西環(huán)素。1.立克次體感染：對(duì)斑疹傷寒、鼠型斑疹傷寒、再燃型斑疹傷寒、立克次體病和恙蟲(chóng)病等，四環(huán)素可作首選。對(duì)柯克斯立克次體引起的非典型肺炎也具有好的療效。7.發(fā)展前景的爭(zhēng)議

抗生素是老百姓最熟悉，也是最容易被“抗生素是老百姓最熟悉，也是最容易被“濫用”的藥物。然而說(shuō)到“濫用”，很多人其實(shí)并不清楚其中的含義。實(shí)際上，凡是超時(shí)、超量、不對(duì)癥使用或未嚴(yán)格規(guī)范使用抗生素，都屬于濫用。一旦發(fā)生以上情況，就可能給患者帶來(lái)“四重危害”。7.發(fā)展前景的爭(zhēng)議

第一重：毒副作用

“是藥三分毒”，應(yīng)嚴(yán)格遵照醫(yī)囑服藥，切不可盼復(fù)心切，擅自加大抗菌藥物(包括抗生素和人工合成的抗菌藥，如氟哌酸)的藥量，否則很可能損傷神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、血液系統(tǒng)。尤其是對(duì)肝腎功能出現(xiàn)異常的患者，更要慎重。需要強(qiáng)調(diào)的是，一般來(lái)說(shuō)，輕度上呼吸道感染選用口服抗生素即可，但很多人卻選擇了靜脈輸液，這無(wú)形中也增加了出現(xiàn)副作用的風(fēng)險(xiǎn)。7.發(fā)展前景的爭(zhēng)議

第二重：過(guò)敏反應(yīng)多發(fā)生在具有特異性體質(zhì)的人身上，其表現(xiàn)以過(guò)敏性休克最為嚴(yán)重。青霉素、鏈霉素都可能引發(fā)，其中青霉素最常見(jiàn)也更為嚴(yán)重。過(guò)敏反應(yīng)嚴(yán)重時(shí)可能致命。第三重：二重感染當(dāng)用抗菌藥物抑制或殺死敏感的細(xì)菌后，有些不敏感的細(xì)菌或霉菌卻繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖，造成新的感染，這就是“二重感染”。這在長(zhǎng)期濫用抗菌藥物的病人中很多見(jiàn)。因此治療困難，病死率高。7.發(fā)展前景的爭(zhēng)議

第四重：耐藥大量使用抗生素?zé)o疑是對(duì)致病菌抗藥能力的“鍛煉”，在絕大多數(shù)普通細(xì)菌被殺滅的同時(shí)，原先并不占優(yōu)勢(shì)的具有抗藥性的致病菌卻存留了下來(lái)，并大量繁衍。而且由于藥物長(zhǎng)期刺激，使一部分致病菌產(chǎn)生變異、成為耐藥菌株。這種耐藥性既會(huì)被其他細(xì)菌所獲得，也會(huì)遺傳給下一代?！俺?jí)細(xì)菌”很大程度上就是抗菌藥物濫用催生出來(lái)的。如果這種情況繼續(xù)惡化下去，很可能使人類(lèi)面臨感染時(shí)無(wú)藥可用的境地。7.發(fā)展前景的爭(zhēng)議

避免抗生素的濫用分為五點(diǎn)：①看是否需要使用抗生素；