第十六章抗生素类药物的分析 Analysis of Antibiotic drugs

第十六章抗生素类药物的分析Analysis of Antibiotic drugs

第一节　概　述 • 定义：在低微浓度下即可对某些生物的生命活动有特异抑制作用的化学物质的总称。 • 来源: ＊多数抗生素生物合成(发酵) ＊少数化学合成或者半合成

性质复杂： • 化学纯度低——三多：同系物多异构体多降解物多 • 活性组份易变异 • 稳定性差

1、抗生素类药物一般检查项目： ①鉴别试验: 用化学法、物理化学法以及生物学法来确认是哪种抗生素 ②毒性试验: 控制药品中的毒性物质 ③无菌试验: 检查药品中有无杂菌污染 ④热源试验: 控制药品中的致热物质 ⑤水分测定: 控制水分含量 ⑥溶液澄明度检查: 检查不溶性物质 ⑦溶液pH试验: 测定pH ⑧降压试验: 检查有降压作用的杂质 ⑨效价测定: 有效成分测定

2、效价测定 青霉素钠：1670单位/毫克庆大霉素：590单位/毫克抗生素活性表示方法：效价。效价：每毫升或每毫克含有某种抗生素的有效成分的多少。抗生素的效价测定方法有:生物学法物理化学法目前各国药典仍以生物学测定法为主。

(1)生物学测定法 以抗生素抑制细菌生长能力或杀菌能力作为衡量效价标准。 • 优点： ①原理恰好与临床要求一致，更能够确定抗生素效价。 ②灵敏度高，需要样品量较小 ③既适用较纯精制品,也适用于纯度较差的产品 ④已知或新发现抗生素都能应用 ⑤ 同一类型的抗生素,不需要分离,可一次测定它们的总效价。 • 缺点:① 操作步骤多，测定时间较长 ② 误差较大

(2)物理化学测定法 根据抗生素化学结构利用其特有的化学或物理化学性质及反应进行。 • 优点:①操作简单、省时、方法准确 ②具有较高的专属性 • 缺点:对于结构相似的抗生素，测定结果往往只能代表总的含量，并不一定能代表某一抗生素的生物效价，只有当用物理化学法测定结果与用生物学法测定效价相一致时，才能用于效价测定。

3、本章内容 ＊ -内酰胺类: 青霉素类头孢菌素类＊氨基糖苷类: 链霉素　庆大霉素＊四环素类

第二节　-内酰胺类抗生素的分析 6-氨基青霉烷酸（6－APA）母核无UV吸收一、化学结构与性质 1、化学结构 ① 青霉素类结构 * * * 不稳定酸性母核: 由-内酰胺环和氢化噻唑环组成的双杂环。

（青霉素G、苄青霉素）

氨苄西林（氨苄青霉素）

阿莫西林（羟氨苄青霉素）

7-氨基头孢菌烷酸 （7－ACA）母核有UV吸收 ② 头孢菌素类结构 * * 不稳定酸性母核: -内酰胺环和二氢噻嗪环组成的双杂环。

头孢氨苄

头孢拉定

头孢羟氨苄

2、性质 青霉素类和头孢菌素类结构共同特点：具有-内酰胺环。 ①酸性＊有羧基，具有酸性＊pKa值在2.5-2.8之间＊与碱成盐如：青霉素G钠、青霉素G钾等

② 旋光性 有手性碳原子，具有旋光性 3个手性碳原子（C3、C5、C6） 2个手性碳原子（C6、C7）

③紫外吸收 ＊青霉素类母核没有共轭系统，没有紫外吸收＊但青霉素类药物在弱酸性下水解，可以产生具有共轭双键的青霉烯酸，在紫外光区有吸收。＊侧链中有苯环等取代基的药物，在紫外光区也有吸收。像苄青霉素。＊头孢菌素类分子中有共轭体系（O＝C－N－C＝C），在260nm处有最大吸收。

④ -内酰胺环的不稳定性 干燥、纯净青霉素类抗生素稳定，其水溶液很不稳定，不稳定的部分是-内酰胺环。 -内酰胺环在酸、碱、青霉素酶、某些金属离子的作用下，可使-内酰胺环开环或发生分子重排，而失去抗菌作用。

1、羟肟酸铁反应 (β-内酰胺类) 二、鉴别试验

△ 2、茚三酮反应

（开环分解） 3、双缩脲反应（β-内酰胺类）似肽键

青霉素 阿莫西林氨苄西林 4、与变色酸-硫酸反应（活泼“-CH2-”）

（偶合） 5、与重氮苯磺酸反应（酚羟基）举例：头孢哌酮

Cu2+ 6、UV法头孢氨苄 λmax = 262nm 青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.30～1.50

7、IR法（chp2010版） • 该类抗生素共有的特征峰： • －内酰胺环羰基（1750～1800 cm-1）； • 仲酰胺的氨基、羰基（3300cm-1，1525 cm-1，1680 cm-1）； • 羧酸离子（1600 cm-1、1410 cm-1）； • 取代苯（760 ～850 cm-1）

8、色谱法 （1）TLC法（2）HPLC法（chp2010版）

三、含量测定 1、碘量法 ① 原理：青霉素或头孢菌素分子不消耗碘，其在碱性条件下水解生成的降解产物—青霉噻唑酸可与碘作用，根据消耗的碘量可以计算青霉素的含量。

②方法： 以“青霉素钠”为例（1）主试验：

（2）空白试验： 空白试验：做法与一般空白不同（加样品,不加碱水解,其他操作同样品）＊目的：消除样品中预先存在的降解产物（青霉噻唑酸）及其他耗碘杂质的影响

2、HPLC法（chp2010） 特点：快速、高效、灵敏专属性强、重现性好一法多用（鉴别、检查、含测）

例头孢呋辛酯

第三节氨基糖苷类抗生素的分析 一、化学结构及性质（一）链霉素 1、结构

链霉素

2、性质： （1）三个碱性中心： 2个强碱性胍基（PKa=11.5） 1个甲胺基（PKa=7.7）可与矿酸或有机酸成盐（硫酸盐）（2）链霉素在酸性或碱性条件下可变为链霉胍和链霉双糖胺

（二）庆大霉素 1、结构

2、性质： （1）五个碱性中心可与矿酸或有机酸成盐（2）无UV吸收，（因为无共轭系统）

△ 二、鉴别试验（一）共同反应 1、茚三酮反应氨基糖苷结构，具羟基胺类和α-氨基酸的性质，可与茚三酮缩合成蓝紫色缩合物。

2、N-甲基葡萄糖胺反应（Elson-Morgan反应） 水解产物N-甲基葡萄糖胺特有反应。

3、Molisch试验 该类药物酸水解后，在盐酸（硫酸）作用下脱水成糠醛或羟甲基糠醛，遇α-萘酚或蒽酮显色。

H+ 4、SO42-反应 5、TLC法 6、IR法 7、UV法 8、HPLC法

（二）链霉素的特征反应 1、麦芽酚反应：链霉素在碱性溶液中，链酶糖经分子重排，消除N—甲基葡萄糖胺及链酶胍，生成麦牙酚，麦牙酚可与铁离子在微酸性溶液中形成紫红色配位化合物。

2、坂口反应（链霉胍特有反应）

三、含量测定（链霉素、庆大霉素） 1.微生物检定法：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，以测定供试品效价的一种方法。 2.衍生化HPLC法：选用OPA为荧光衍生化试剂。（2005版） 3.直接HPLC法：蒸发光散射检测器（2010版）

第四节四环素类抗生素的分析

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