第十一章抗生素類藥物的分析

1、第十一章 抗生素類藥物的分析概述抗生素是一類重要的藥物，臨床上應(yīng)用最多的是抗生素，在藥品使用中占地份額最大，一般都在40以上。舉例：臨床上應(yīng)用的抗生素大都有生物合成的，經(jīng)過發(fā)酵、提純制得，因此，藥物中就會有許多雜質(zhì)，引起過敏反應(yīng)等。所以為了保證用藥的安全與有效，抗生素常規(guī)檢驗應(yīng)包括：（1）、鑒別試驗 用化學(xué)方法或生物學(xué)方法證明是何種抗生素（2）、異常毒性試驗 限制產(chǎn)品種的毒性雜質(zhì)（3）、無菌試驗 檢查藥品是否無菌（4）、水份測定 限制過高水份，以免影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性（5）、熱原試驗 檢查藥品中的致熱物質(zhì)（6）、溶液澄清度檢查 限制不溶性雜質(zhì)（7）、酸堿度測定（8）、降壓試驗 檢查降壓物質(zhì)（9）、

2、含量測定或效價測定 確定含量或效價抗生素含量或效價測定主要有：物理化學(xué)測定法和微生物檢定法微生物檢定法：是以抗生素抑制細(xì)菌生長能力或殺菌能力作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)點：方法靈敏度高，用量少，與臨床較接近，更符合實際；缺點：測定時間長，誤差大，重復(fù)性差。物理化學(xué)測定法：常規(guī)藥物分析方法，根據(jù)抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點，利用物理性質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)來測定。優(yōu)點：操作簡單，省時，準(zhǔn)確缺點：不一定符合實際抑菌或殺菌能力。第一節(jié) 內(nèi)酰胺類抗生素一、結(jié)構(gòu)特征內(nèi)酰胺類：青霉素類和頭孢菌素分子中都含有內(nèi)酰胺環(huán)青霉素類：頭孢菌素類：青霉素類的結(jié)構(gòu)是由側(cè)鏈RCO及母核6氨基青霉烷酸（6-APA），母核由內(nèi)酰胺環(huán)與氫化噻唑環(huán)并合而成的

3、。頭孢菌素類的結(jié)構(gòu)是由側(cè)鏈RCO及母核7氨基頭孢菌烷酸（7-ACA）組成母核是由內(nèi)酰胺環(huán)與氫化噻嗪環(huán)組合而成的。內(nèi)酰胺環(huán)為四元環(huán)，具有較大張力，因此容易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)。二、化學(xué)性質(zhì)1、酸性分子中具有羧基，因此具有酸性，能和堿（無機(jī)堿或有機(jī)堿）成鹽。如青霉素鈉、鉀鹽等2、旋光性青霉素含有3個手性碳原子：C2、C5、C6頭孢菌素含有2個手性碳原子：C6、C7所以具有旋光性3、紫外吸收特征青霉素母核無紫外吸收，因為母核沒有共軛系統(tǒng)但其側(cè)鏈如有苯環(huán)等共軛系統(tǒng)，則有紫外吸收如：青霉素R: 則在257nm、264nm波長處有吸收峰頭孢菌素：母核中具有O=C-N-C=C結(jié)構(gòu)，因此有紫外吸收特征吸收波長在260

4、nm，這是7-ACA母核的特征吸收峰。4、內(nèi)酰胺環(huán)的不穩(wěn)定性干燥純凈的青霉素很穩(wěn)定，對熱也穩(wěn)定，如：結(jié)晶青霉素鉀鹽，在105加熱1.5小時，效價也不降低，基本無變化，但青霉素水溶液很不穩(wěn)定，水溶液在30放置24小時，則效價下降56。這主要是由于內(nèi)酰胺環(huán)不穩(wěn)定引起的，內(nèi)酰胺環(huán)容易受酸堿、重金屬、青霉素酶、羥胺等影響發(fā)生環(huán)的破裂而失去抗菌作用，甚至引起過敏反應(yīng)。舉例：青霉素盡量不用葡萄糖水化（PH4.1左右），化完藥后應(yīng)立即靜滴，靜滴時間不宜過長。相對來說，頭孢菌素也會發(fā)生內(nèi)酰胺環(huán)開裂，但相對穩(wěn)定性要高一點。舉例：醫(yī)院中要求青霉素類藥物，不管靜滴用還是口服用，都必須做皮試，頭孢菌素則要求靜滴藥物作

5、皮試。三、鑒別試驗1、羥戊酸鐵反應(yīng)青霉素與羥胺作用生成羥戊酸衍生物，在中性溶液中與Fe3+作用生成紅色配位化合物。 紅色2、焰色反應(yīng)鈉鹽 黃色火焰鉀鹽 紫色火焰3、有機(jī)胺鹽的特殊反應(yīng)青霉素可以和有機(jī)堿成鹽，如普魯卡因青霉素，酸化后可析出普魯卡因，因具有芳伯胺基，有重氮化偶合反應(yīng)。4、與硫酸及硫酸甲醛試劑呈色反應(yīng)多數(shù)青霉素和頭孢菌素遇硫酸在冷時和加熱時都無變化，而遇硫酸甲醛試劑有較顯著的顏色變化，可供鑒別。如：H2SO4H2SO4100加熱1分鐘H2SO4-甲醛H2SO4-甲醛100加熱1分鐘羥氨芐青霉素?zé)o色無色無色暗黃氨芐青霉素?zé)o色無色無色暗黃普魯卡因青霉素?zé)o色無色無色棕紅色頭孢氨芐無色淡黃色

6、淡黃色黃色5、紅外光譜法抗生素紅外吸收圖譜與對照圖譜比較，一致四、檢查檢查內(nèi)容較多，溶液澄清度，顏色，酸堿度，水份，異常毒性，熱源，降壓物質(zhì)等。五、含量測定微生物測定法物理化學(xué)測定法：主講，文獻(xiàn)報道較多如：紫外分光光度法（氨芐西林鈉）、酸堿滴定法、碘量法（頭孢氨芐）、高效液相色譜法（頭孢拉定）、汞量法（青霉素鈉）。青霉素鈉硝酸汞電位滴定法原理： 青霉胺 青霉胺絡(luò)汞分二次測定：第一次，是青霉素水解后滴定，測出總青霉素含量；第二次，不經(jīng)水解直接滴定，測出降解物百分含量；二者之差即為青霉素百分含量。第二節(jié) 氨基糖甙類抗生素的分析本類抗生素是以氨基環(huán)醇與氨基糖縮合而成，故稱為氨基糖甙類抗生素，目前臨床

7、上使用有：鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、丁安卡那霉素、新霉素等硫酸鏈霉素一、化學(xué)結(jié)構(gòu)二、化學(xué)性質(zhì)1、3個堿性中心，能和酸成鹽2、具有甙鍵，能發(fā)生水解，水解成各部分單元3、鏈霉糖部分有醛基，能和各種氧化劑（KMnO4、KClO4、H2O）羰基試劑、羥胺、半胱胺酸等反應(yīng)。4、水解后鏈霉糖能發(fā)生重排生成麥芽酚。三、鑒別1、茚三酮反應(yīng)由于鏈霉素具有氨基糖甙結(jié)構(gòu)，具有羥基胺類和氨基酸的性質(zhì)鏈霉素 茚三酮 藍(lán)紫色2、N甲基葡萄糖胺反應(yīng)（Elson-Morgan）反應(yīng)鏈霉素水解后產(chǎn)生N甲基葡萄糖胺，加乙酰丙酮，對二甲氨基苯甲醛，產(chǎn)生紅色3、麥芽酚反應(yīng)（Maltol）本品水溶液，加NaOH，水浴加熱后，加硫酸鐵

8、銨溶液即顯紫紅色，為鏈霉素特有反應(yīng)。4、坂口反應(yīng)（Sakayuchi）鏈霉素上鏈霉胍的特有反應(yīng)5、硫酸鹽鑒別四、含量測定采用微生物測定法鏈霉素一般用國際單位表示第三節(jié) 四環(huán)素類抗生素本類抗生素分子中都含有4個環(huán)，故稱為四環(huán)類抗生素鹽酸四環(huán)素一、結(jié)構(gòu)二、化學(xué)性質(zhì)1、手性碳原子，具有旋光性，比旋度為2402582、含有酚羥基（10位），烯醇型羥基（3、12位），因而顯弱酸性。能和堿成鹽。3、含有二甲氨基（N(CH3)2）和酰胺基（-CONH2），因而顯堿性，能和酸成鹽。4、四環(huán)素是兩性化合物，遇酸或堿均能成鹽。5、易發(fā)生差向異構(gòu)化反應(yīng)，形成無抗菌作用的差向異構(gòu)體（ETC）。 ETC6、在加熱情況下

9、，易形成脫水四環(huán)素（ATC），脫水四環(huán)素易發(fā)生差向異構(gòu)化,形成差向脫水四環(huán)素（EATC）。 ATC ATC EATC7、在堿性溶液中四環(huán)素的碳環(huán)容易破裂，生成無活性的異四環(huán)素。8、與金屬離子形成配位化合物脫水四環(huán)素（ATC）、4差向脫水四環(huán)素（EATC）、細(xì)胞毒性比四環(huán)素大250倍，4差向四環(huán)素的細(xì)胞毒性比四環(huán)素大70倍，所以，四環(huán)素藥物中必須控制這些雜質(zhì)。舉例：梅花K膠囊四環(huán)素外觀色澤變深往往是脫水雜質(zhì)含量較高。三、鑒別1、顯色反應(yīng)四環(huán)素與硫酸作用，生成脫水四環(huán)素，溶液顯深紫色，再加三氯化鐵試液后，生成脫水四環(huán)素鐵絡(luò)合物，溶液顯紅棕色。絡(luò)合物結(jié)構(gòu)2、氯化物鑒別為鹽酸鹽，所以具有氯化物鑒別反應(yīng)。3、薄層層析供試品斑點顏色，位置與對照品斑點相同。四、檢查有關(guān)雜質(zhì)：ETC、ATC、EATC、CTC(金霉素)采用薄層層析1