第十六章,抗生素类药物的分析(Analysis of Antibiotics),第一节 概述,抗生素的定义,抗生素是某些细菌、真菌等微生物在生命活动中产生的具有抗病原体或其他活性的一类物质。,抗生素的来源,1. 生物合成（发酵）,2. 化学合成或半合成,一、抗生素药物的特点,1、化学纯度较低：同系物多 异构体多 降解物多2、活性组分易发生变异3、稳定性差,二、抗生素类药物的分类,1. 根据生物来源： 2. 根据作用对象：G+，G-，真菌 3. 根据作用机制： 4. 根据化学结构：,按化学结构分类： 内酰胺类、 氨基糖苷类、 四环素类、大环内酯类、 多烯大环类、多肽类、酰胺醇类 抗肿瘤类、其他抗生素,抗感染药物抗菌药物抗生素抗感染药物 抗菌药物 抗生素 合成抗菌药 抗真菌 抗结核病药 抗病毒药 其它类,抗感染药物,三、抗生素类药物的细菌耐药性 （bacterial resistance）,四、抗生素药物的质量分析,（一）鉴别试验 1. 官能团的显色反应 2. 光谱法：IR、UV 3. 色谱法：TLC、HPLC 4. 生物学法：很少用,二、抗生素药物的质量分析,（二）检查 1、影响产品稳定性的项目 2、控制杂质的项目 3、与临床安全性相关项目 4、其他项目：组分分析，聚合物等,（三）含量测定或效价测定,1、微生物检定法：测定效价,优点,与临床效果一致灵敏度高适用范围广,缺点,操作繁琐测定时间长误差大,2、理化方法：主要为HPLC， 测定主药含量,优点,准确度高简单、快速 专属性较高,不一定代表生物效价,缺点,易受杂质干扰,3、抗生素活性表示方法,效价单位：每ml或每mg中含有某种抗生素 有效成分的多少。用单位（u） 或微克（g)表示。,一种抗生素有一个效价基准。 青霉素钠：1mg1670u 庆大霉素：1mg590u,第二节 内酰胺类抗生素,青霉素类penicillins,头孢菌素类cephalosporins,8,青霉素,（青霉素G、苄青霉素）Benzylpenicillin,氨苄西林（氨苄青霉素）Ampicillin,阿莫西林（羟氨苄青霉素）Amoxicillin,普鲁卡因青霉素Procaine Benzylpenicillin,头孢氨苄Cefalexin,头孢羟氨苄Cefadroxil,头孢拉定Cephradine,（一）内酰胺环 不稳定性,水溶液 不稳定（与pH、t有关） PN水溶液：pH-.稳定,干燥纯净 稳定,四元环张力大,酰胺键易水解,一、化学结构与性质,（某些金属离子）（温度）,羟胺、氧化剂,青霉素头孢菌素,例,青霉素的降解反应,青霉素,青霉噻唑酸,H2O/OH,或青霉素酶,青霉酸,H2O,pH2,100,青霉噻唑酰基羟胺酸,NH2OH,青霉烯酸,pH4,青霉胺,青霉醛,HgCl2,1%氨苄青霉素生理盐水溶液在不同温度，时间下的降解百分率,1%氨苄青霉素5%葡萄糖溶液在不同温度，时间下的降解百分率,溶媒对氨苄青霉素稳定性的影响,（二）旋光性 手性C,头孢菌素类 C6 C7,青霉素类 C6 C5 C2,N,S,O,4,3,2,1,5,6,7,8,7,6,1,2,3,4,5,N,O,S,羧基,Na,与碱金属(Na+、K+)成盐-,（三）酸性,易溶于水,与有机碱(普鲁卡因)成盐-,难溶于水,普鲁卡因青霉素,（四） UV 共轭体系,青霉素类 母核无明显UV多数有苯环取代基,二、鉴别试验,1、,IR法：-内酰胺抗生素几乎均用本法鉴别,-内酰胺环,酰胺,光谱法,（二）,头孢唑林钠 max = 272nm,max 或A (max ),（三）呈色反应,1. 羟肟酸铁反应,呈色,NaOH,（红）,NaOH,双缩脲反应,（开环分解）,2. 类似肽键的反应,茚三酮反应,3. 其他呈色反应 与重氮苯磺酸反应,（偶合）,酚羟基,（阿莫西林钠）,K+、Na+火焰反应,鲜黄色紫色,（四）各种盐的反应,三、检查,（一）聚合物：HPLC（分子排阻色谱法） 1. 主成分自身对照法: 杂质含量低时 2. 面积归一化法 3. 限量法: 不得检出tR小于对照品的组分 4. 自身对照外标法: Sephadex G-10系统 杂质为单一色谱峰 供试品自身对照,三、检查,（二）有关物质和异构体 -HPLC -有关物质检查: 多数 -异构体检查: 部分,三、检查,（二）有关物质和异构体 例: 头孢呋辛酯 异构体: 头孢呋辛酯A/A+B 0.480.55 有关物质: 3-异构体 1.0% E异构体 1.5% 其他单个杂质 0.5% 总杂质 3.0%,三、检查,（三）吸光度: UV（测定杂质吸光度） 例: 青霉素钠 280nm: 吸光度0.10 （杂质） 264nm: 吸光度 0.80 0.88（主药）,三、检查,（四）有机溶剂: 部分药物 例: 氨苄西林钠: 丙酮、乙酸乙酯等（ GC ） 头孢哌酮: 丙酮、乙醇等（ GC ） 头孢他啶: 吡啶（HPLC）,三、检查,（五）结晶性：偏光显微镜法 X射线粉末衍射法 例: 青霉素钠 头孢硫脒,四、,含量测定,少数：微生物检定法多数：HPLC,应用：原料、制剂、生物样本 除磺苄西林钠外其他内酰胺类,特点：快速、高效、灵敏 专属性强、重现性好 检测手段多、应用广泛 一法多用（鉴别、检查、含量测定）,生物样品中内酰胺类的分析,（二）,色谱法：HPLC 微生物法: 放射免疫法：,第三节 氨基糖苷类抗生素(Aminoglycosides Antibiotics),（一）化学结构,一、化学结构与性质,碱性环己多元醇,链霉素 庆大霉素 卡那霉素 新霉素 奈替米星 巴龙霉素 阿米卡星 依替米星 小诺霉素 妥布霉素 西索米星 大观霉素,链霉素（streptomycin）,链霉胍 + 链霉糖 + N-甲基-L-葡萄糖胺,苷元,链霉胍,链霉糖,N-甲基-L-葡萄糖胺,链霉胍,链霉糖,N-甲基-L-葡萄糖胺,庆大霉素（gentamycin）,绛红糖胺 + 脱氧链霉胺 + 加洛糖胺,绛红糖胺,2-脱氧链霉胺,加洛糖胺,R2,O,C,R,3,R,1,HN,N,H,2,O,O,H,H,2,N,N,H,2,O,O,O,H,N,H,C,H,3,O,H,C,H,3,绛红糖胺,2-脱氧链霉胺,加洛糖胺,R2,O,C,R,3,R,1,HN,N,H,2,O,O,H,H,2,N,N,H,2,O,O,O,H,N,H,C,H,3,O,H,C,H,3,庆大霉素C复合物 庆大霉素C1 R1、R2=CH3 R3=H 庆大霉素C2 R1=CH3 R2=R3=H 庆大霉素C1a R1、R2、R3=H 庆大霉素C2a R1= R2=H R3=CH3,碱性,1. 溶解度与碱性,水溶性,（二）性质,碱性基团,多羟基,硫酸盐,2. 旋光性：氨基糖,3. 苷的水解与稳定性,4. UV吸收： 链霉素=230nm 庆大霉素（-）,二、鉴别试验,氨基糖苷结构,氨基糖苷,茚三酮,蓝紫色,（二） Molisch试验,氨基糖苷 （羟甲基）糠醛,-萘酚,蒽酮,H+,H2O,红紫色,蓝紫色,吡咯衍生物,樱桃红,（Elson-Morgan反应）,链霉素 N-甲基葡萄糖胺,水解,紫红,麦芽酚,（或-萘酚）,8-羟基喹啉,坂口反应（Sakaguchi）,（五）,-萘酚,坂口反应,N-甲基葡萄糖胺反应,麦芽酚反应,反应,H+,（七）色谱法 TLC ：主斑点数、位置、颜色 HPLC：色谱图,UV:,少用庆大霉素（-）,（八）光谱法,IR,三、有关物质及组分分析,（一）有关物质检查,链霉素 : 有关物质HPLC 链霉素BTLC （甘露糖链霉素，活性20 % 25% ）,规定各组分的相对百分含量,组分测定,（二）,同系物：效价、毒性各不相同,发酵菌种不同工艺差别,庆大霉素：C1、 C1a 、C2、 C2a,BP：HPLC-电化学检测器, Ch.P：HPLC-蒸发光散射检测器,规定： C1 25% 50% C1a 15% 40% C2a +C2 20% 50%, USP（29）：HPLC-uv检测器,max = 330nm,衍生化：, USP（29）：HPLC-uv检测器,（三）硫酸盐检查,组分分析： EDTA络合滴定法 HPLC,微生物法：H P L C ：紫外或荧光检测器（衍生化）电化学检测器蒸发光检测器,四、含量测定,第四节 四环素类抗生素 (Tetracyclines),A,B,C,D,