抗生素类药物的分析详细解释各类抗生素特点

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抗生素类药物的分析详细解释各类抗生素特点第1页/共142页二、抗生素药物的质量分析显色反应光谱法色谱法生物学法　　 检查灭活前后的抑菌能力（一）鉴别第2页/共142页（二）检查：异常毒性检查　

组分分析细菌内毒素检查

杂质吸收度热原检查　　　　　　

聚合物降压物质检查　　

悬浮时间与抽针试验无菌检查发酵液中含有：无机盐、脂肪、各种蛋白质、色素、热原、毒性物质、微生物、各种降解产物等杂质第3页/共142页注射用普鲁卡因青霉素悬浮时间与抽针试验：取本品1 瓶，按每40万单位加水1ml 使成混悬液，摇匀，静置2 分钟，不得有颗粒下沉或明显的分层。用装有4号针头的注射器抽取，应能顺利通过，不得阻塞。

第4页/共142页1.抗生素活性表示方法效价单位：每毫升或每毫克中含有某种抗生素的有效成分的多少。表示方法：单位u　 或 µg(三) 含量测定或效价测定第5页/共142页例：1 mg青霉素钠＝1670单位

1 mg庆大霉素=590单位1 mg青霉素钾=1670*356.4/372.5=1598单位标示量表示方法：例：青霉素V钾片每片含量250 mg(400000单位) 第6页/共142页2. 微生物检定法测定抗生素抑菌或杀菌的能力。方法：管碟法和浊度法缺点1、操作繁琐2、培养时间长3、测定误差大优点1、与临床效果一致2、灵敏度高3、干扰物质少第7页/共142页3.化学及物理化学方法优点：1.　准确度高

2. 简单、快速缺点　1.易受杂质干扰　　　　　

2.不一定代表生物效价只有当用物理化学法测定的结果与用生物学法测定的效价相一致时，才能用物理化学法测定 第8页/共142页

分类（按结构与性质）：

β–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、苯烃胺类、蒽环类、其他抗生素类三、抗生素的分类第9页/共142页分类青霉素族头孢菌素族第二节　β–内酰胺类抗生素 第10页/共142页青霉素类母核：6-氨基青霉烷酸　6-APA一、结构与性质1254367αβ第11页/共142页青霉素（青霉素G、苄青霉素）第12页/共142页氨苄西林 （氨苄青霉素）第13页/共142页阿莫西林 （羟氨苄青霉素）第14页/共142页普鲁卡因青霉素第15页/共142页头孢菌素类7-ACA87612345NONHSCH2R1COOH母核（7-氨基头孢菌烷酸）RCO第16页/共142页头孢氨苄第17页/共142页头孢拉定第18页/共142页头孢羟氨苄第19页/共142页头孢噻吩钠第20页/共142页Na（一）羧基酸性：pKa值在2.5~2.8之间与碱金属(Na+、K+)成盐后，易溶于水

第21页/共142页与有机碱(普鲁卡因)成盐，难溶于水

普鲁卡因青霉素第22页/共142页（二）旋光性青霉素类头孢菌素类*****87612345NOSNSO4321567第23页/共142页

（三）共轭体系　　　　　　

母核无明显UV

多数有苯环取代基

水解产物(青酶烯酸)有UV

青霉素类COOH第24页/共142页头孢菌素类COOH母核有共轭体系

第25页/共142页（四）β–内酰胺环的不稳定性

水溶液：不稳定（pH6～6.8时较稳定）干燥条件下： 稳定

不稳定因素四元环张力大　　　　　　 酰胺键易水解　　　　　　 第26页/共142页某些金属离子高温氧化剂青霉素水溶液在pH 6～6.8时较稳定第27页/共142页例青霉素的降解反应青霉素青霉噻唑酸H2O/OHˉ青霉素酶青霉酸H2OpH2100℃α–青霉噻唑酰基羟胺酸NH2OH青霉烯酸pH4青霉胺CO2青霉醛HgCl2第28页/共142页(头孢噻吩钠水溶液25℃24h失活8%)第29页/共142页NaOH呈色Fe3+/3H+二、鉴　　别（一）呈色反应1.　 羟肟酸铁反应第30页/共142页H+Fe3+/3

（红、棕、褐）

NaOH,C2H5OH第31页/共142页哌拉西林 取本品10mg，加水2ml与盐酸羟胺溶液3ml ，振摇溶解后，放置5分钟，加酸性硫酸铁铵试液1ml，摇匀，显红棕色。 第32页/共142页△2. 茚三酮反应第33页/共142页烯醇式茚三酮酮式茚三酮缩合蓝紫色+H2OCNCH2RC=ORCHH2NCOOHOC=COCOCOHNH2CCOCOCOCOHCNCCOCOCOCOHCHRNCCOCOCO第34页/共142页（开环分解）3.　双缩脲反应---β-内酰胺类似肽键第35页/共142页紫红色第36页/共142页△（分解）变色酸显色4.　与变色酸-硫酸反应第37页/共142页NH2CONSOHNCOOHCH3CH3HOCH（缩合）变色酸硫酸Δ第38页/共142页（偶合）酚羟基5.　与重氮苯磺酸反应第39页/共142页（偶合）头孢哌酮第40页/共142页橙黄色第41页/共142页（二）各种盐的反应K+、Na+的火焰反应第42页/共142页（三）色谱法　　对照品对照法1.

TLC法2.HPLC法第43页/共142页β-内酰胺环酰胺（四）光谱法1、

IR法羧酸离子

1600cm-1，1410cm-1第44页/共142页第45页/共142页2. UV法样品、分解产物的最大吸收波长青霉素V钠

A280nm/A264nm = 1.30～1.50

Δ第46页/共142页pH3.8△第47页/共142页三、杂质检查

药物

检查项目

检查方法

头孢他啶　　 聚合物　　　　　HPLC法 头孢曲松钠　 结晶性，有关物质，　HPLC法

聚合物头孢噻肟钠　 聚合物

HPLC头孢呋辛酯 　　 结晶性，有关物质，

HPLC法

聚合物 头孢氨苄　　有关物质　　　　HPLC法 青霉素钾　 吸光度，结晶性　紫外分光光度法

聚合物

第48页/共142页 1. 聚合物 体积排阻色谱法—葡聚糖凝胶色谱法第49页/共142页2.头孢呋辛酯中有关物质和异构体的检查

异构体异构体A异构体B△3-异构体E异构体控制比例有关物质第50页/共142页

异构体：异构体　　 相对保留时间　　判断B异构体　　　0.9　　　　A异构体　　　1.0　　与A、B异构体峰面积　　　　　　　　　和之比应为0.48~0.55第51页/共142页有关物质高低浓度自身对照法（1%）有关物质　 相对保留时间　　　判断△3-异构体　　　1.2　　　　　　 不得大于对照液主峰面积之和的1.5倍（1.5%）E异构体　　1.7和2.1　不得大于对照液主峰面积之和（1.0%）其他杂质　　　　　　　　　　　　 不得大于对照液主峰面积之和的1/2（0.5%）所有杂质　　　　　　　　　　　 不得大于对照液主峰面积之和的3倍（3.0%）第52页/共142页（三）青霉素钠（钾）的吸收度检查

　供试液　1.80 mg/ml， 　结果判断：A280不得大于0.10，在264nm处有最大吸收，吸光度应为0.80-0.88.第53页/共142页（四）有机溶剂例：氨苄西林钠需检查二氯甲烷头孢哌酮钠需检查丙酮头孢他啶需检查吡啶第54页/共142页（五）结晶性固态物质分为结晶质和非结晶质两大类。检查结晶性的方法：第一法：偏光显微镜法，应呈现双折射和消光位等晶体光学性质。第二法：X射线粉末衍射法。结晶质呈现特征的衍射图，非晶质的衍射图呈弥散状。第55页/共142页四、含量测定第56页/共142页（一）HPLC法方法：离子色谱法流动相：缓冲液/甲醇（乙腈）第57页/共142页（五）生物样品的分析第58页/共142页第三节　氨基糖苷类抗生素链霉素　　　　庆大霉素巴龙霉素

卡那霉素　　新霉素 等第59页/共142页链霉素链霉胍

+ 链霉糖

+ N-甲基-L-葡萄糖胺

苷元糖链霉双糖胺一、结构与性质第60页/共142页链霉胍链霉糖N-甲基-L-葡萄糖胺链霉素第61页/共142页链霉胍链霉糖N-甲基-L-葡萄糖胺碱性水溶性旋光性有紫外吸收　 230nm稳定性第62页/共142页巴龙霉素（Ⅰ，Ⅱ）D-葡萄糖胺　 脱氧链霉胺巴龙胺D-核糖　 巴龙霉糖巴龙二糖胺R1、R2：-CH2NH2第63页/共142页庆大霉素

糖 苷元绛红糖胺　 +　脱氧链霉胺　 +　 加洛糖胺

糖 第64页/共142页绛红糖胺紫素胺2-脱氧链霉胺加洛糖胺复合物碱性水溶性旋光性性质稳定无紫外吸收R2OCR3R1HNNH2OOHH2NNH2OOOHNHCH3OHCH32第65页/共142页二、鉴别

（一）茚三酮反应原理：具有羟基胺和α-氨基酸的性质△第66页/共142页+△蓝紫色第67页/共142页（二）Molisch试验具有五碳糖或六碳糖结构H+糠　 醛羟甲基糠醛α-萘酚红紫色蒽酮蓝紫色第68页/共142页糠醛与α-萘酚呈色原理红紫色羟甲基糠醛第69页/共142页糠醛与蒽酮的呈色原理羟甲基糠醛蓝紫色第70页/共142页例：阿米卡星的鉴别反应：取本品约 10mg，加水1ml溶解后，加0.1%蒽酮的硫酸溶液4ml，即显蓝紫色。第71页/共142页（三） N-甲基葡萄糖胺反应乙酰丙酮OH-吡咯衍生物对二甲氨基苯甲醛H+樱桃红色（Elson-Morgan反应）新霉素巴龙霉素第72页/共142页(缩合)第73页/共142页樱桃红色对二甲氨基苯甲醛H+第74页/共142页硫酸巴龙霉素　 鉴别取本品约10mg，加水1ml 溶解后，加盐酸溶液(9→100)2ml ，在水 浴中加热10分钟，加8 ％氢氧化钠溶液2ml 与2 ％乙酰丙酮溶液1ml ，再在水浴中加热 5 分钟，冷却后，加对二甲氨基苯甲醛试液1ml ，即显樱桃红色。

第75页/共142页（四）麦芽酚反应

链霉素特有反应H+分子重排第76页/共142页紫红麦芽酚第77页/共142页硫酸链霉素的鉴别方法：取本品约20mg，加水5ml溶解后，加氢氧化钠试液0.3ml，置水浴上加热5分钟，加硫酸铁铵溶液0.5ml，即呈紫红色。第78页/共142页链霉素特有反应（或α-萘酚）8-羟基喹啉（五）坂口反应α-萘酚第79页/共142页＋橙红色 8－羟基喹啉 链霉胍 第80页/共142页硫酸链霉素的鉴别方法：取本品约0.5mg，加水4ml溶解后，加氢氧化钠试液2.5ml与0.1%8-羟基喹啉的乙醇溶液1ml，放冷至约15℃，加次溴酸钠试液3滴，即显橙红色。第81页/共142页坂口反应N-甲基葡萄糖胺反应麦芽酚反应第82页/共142页（六）硫酸盐反应H+盐酸or硝酸不溶第83页/共142页（七）色谱法：1.TLC多以硅胶为薄层板，三氯甲烷-甲醇-浓氨水为展开剂，茚三酮或碘蒸汽为显色剂。2.HPLC第84页/共142页（八） UV法

庆大霉素无UV吸收

BP2005: 240~330nm无吸收（九） IR法第85页/共142页三、检查（一）链霉素杂质链霉素B（甘露糖链霉素）1.　来源 反应中间体菌种　　链霉素B　　 链霉素第86页/共142页　2　方法 TLC 对照品法　　　　硫酸－甲醇　　　　　　　　　加热回流　 羟甲基糠醛显色剂：1,3-萘二酚乙醇溶液与20%硫酸

样　品甘露糖样品溶液与对照溶液相对应的斑点相比较不得更深第87页/共142页对微生物的活性无明显差异毒副作用和耐药性不同发酵菌种不同工艺差别C组分比例不一致规定控制各组分的相对百分含量（二）庆大霉素C组分的测定第88页/共142页λmax = 330nm衍生化法

OPA1.USP　 RP－HPLC第89页/共142页异吲哚衍生物第90页/共142页离子对色谱法离子对试剂：

0.02 mol/L庚烷磺酸钠面积归一化法：　　　　 各组分的含量%=rf/rs*100%规定　 C1　　　　　　　　 25~50%　　　　　　　C1a　　　　　　　 10~35%　　　　　　　C2a +C2　　25~55%第91页/共142页第92页/共142页2.电化学检测器检测庆大霉素C组分（BP 2005）第93页/共142页3. 蒸发光散射检测器测定庆大霉素C组分（Ch.P 2005）任何挥发性低于流动相的样品均能被检测ELSD检测分为三个步骤：（1）用惰性气体雾化脱洗液（2） 流动相在加热管（漂移管）中蒸发（3）样品颗粒散射光后得到检测。溶液浓度的对数值与相应的主峰面积对数值成正比第94页/共142页流动相：0.2mol/l三氟醋酸-甲醇（92：8）流速：每分钟0.6ml定量方法：标准曲线法，3个浓度，相关系数应不小于0.99规定　 C1　　　　　　　　 25~50%　　　　　　　C1a　　　　　　　 15~40%　　　　　　　C2a +C2　　20~50%第95页/共142页（四）硫酸盐测定（组分分析）硫酸萘替米星：取本品约0.12g，精密称定，加水100ml使溶解，用浓氨溶液调节pH值至11后，精密加氯化钡滴定液(0.1mol/L)10ml、酞紫指示液5滴，用乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定，注意保持滴定过程中的pH值为11，滴定至紫色开始消褪，加入乙醇50ml，继续滴定，至蓝紫色消失，并将滴定的结果用空白试验校正。本品含硫酸盐按无水物计算应为31.5％～35.0％。 第96页/共142页三、含量测定HPLC法：蒸发光散射法：依替米星、卡那霉素衍生化法：阿米卡星微生物检定法：链霉素、庆大霉素、　　　　　　 萘替米星第97页/共142页第四节　　四环素类抗生素第98页/共142页1234567891011124a5aDCBA基 本 结 构第99页/共142页四环素（TC）tetracycline6第100页/共142页金霉素

(CTC)

chlortetracycline氯四环素第101页/共142页土霉素

(OTC)

oxytetracycline氧四环素5第102页/共142页多西环素

(DOTC)　　doxycycline脱氧土霉素6第103页/共142页美他环素（METC） metacycline第104页/共142页一、结构与性质酚羟基、烯醇型羟基　　弱酸性二甲胺基　　　　　　弱碱性（一）酸碱性与溶解度1.两性化合物　 与酸、碱均能成盐2.强酸或强碱中溶解度↑3.吸湿性　　多含结晶水第105页/共142页第106页/共142页（二）旋光性（三）UV和荧光四环素类药物及其降解产物均具有荧光。如：四环素经碱降解后，呈黄色荧光

土霉素经酸性降解后，呈绿色荧光

金霉素经碱降解后，呈蓝色荧光….第107页/共142页1.差向异构化——C4（四）稳定性对各种氧化剂、酸、碱都不稳定第108页/共142页差向四环素ETC第109页/共142页（土霉素、多西环素不易差向异构化）452CH3NHOHCONH2OOHOHOOHR2R1HO第110页/共142页（1）酸性降解2.降解反应ATC第111页/共142页脱水四环素C橙黄色第112页/共142页～～TCETCATCEATC＜＜差向脱水四环素橙红色

淡黄色

砖红色

淡黄色

第113页/共142页（2）碱性降解无活性

强烈荧光

第114页/共142页二、鉴别试验（一） HPLC法（二）

TLC法固定相：硅藻土（甘油、EDTA）EDTA　 克服痕量金属造成的拖尾现象检视：365nm波长下观察荧光第115页/共142页（三）IR光谱法（四）UV光谱法多以酸性甲醇溶液为溶剂。第116页/共142页（五）显色法

1. H2SO4

反应第117页/共142页（二）

FeCl3反应第118页/共142页盐酸四环素的鉴别 取本品约0.5mg ，加硫酸2ml ，即显深紫色，再加三氯化铁试液 1 滴，溶液变为红棕色。 第119页/共142页三、检查土霉素（OTC，1） 4-差向四环素（ETC，1.42）　　　盐酸金霉素（CTC，1.39）

脱水四环素（ATC，0.48）差向脱水四环素（EATC，0.62）盐酸四环素（一）有关物质——HPLC法（2010年版）

方法：自身对照+校正因子第120页/共142页（二）吸收度第121页/共142页取本品，在20~25℃，加0.8%氢氧化钠溶液制成每1ml含10mg的溶液，照紫外-可见分光光度法，置4cm的吸收池中，自加氢氧化钠溶液起5分钟时，在530nm的波长处测定，吸光度不得过0.12（供注射用）。盐酸四环素——杂质吸收度第122页/共142页（三）残留有机溶剂盐酸多西环素为半乙醇半水合物。应检查乙醇，含乙醇的量应为4.3%~6.0%。第123页/共142页HPLC法（外标法）如：盐酸四环素C18柱（PH值适应范围大于8.0）四、含量测定第124页/共142页第五节　抗生素类药物中高分子　　　　　　　　　　　　杂质的检查1.高分子杂质　　分子量大于药物本身的杂质总称。分子量一般在1000-5000.第125页/共142页

蛋白、多肽、多糖或抗生素与蛋白、多肽、多糖的结合物。主要来自于发酵工艺，致敏，如青霉噻唑蛋白、青霉噻唑多肽。 　　　　　 药物的自身聚合物，来自于生产、贮存过程。可引发过敏。 外源性杂质内源性杂质2.来源第126页/共142页3.高分子杂质的质控方法（1）凝胶渗透色谱法第127页/共142页

（2）高分子杂质的控制方法---自身对照外标法

原理：特定条件下，药物自身可缔合成与高分子杂质有相似色谱行为的缔合物。　　　　　

计算方法：按外标法计算，得样品中高分子杂质相当于药物本身的相对含量。 第128页/共142页色谱条件色谱柱：葡聚糖凝胶G-10（40-120μm），玻璃柱内径1.0~1.4cm，柱长45cm。流动相A：含3.5%硫酸铵的pH7磷酸盐缓冲液流动相B：水。头孢他啶聚合物的测定对照品溶液：头孢他啶的水溶液。供试品溶液：头孢他啶的碳酸钠溶液。第129页/共142页系统适用性试验：第130页/共142页头孢他啶和蓝色葡聚糖2000的混合碳酸钠溶液，用流动相A测定。高聚体的峰高与单体和高聚体之间的谷高比应大于1.5。测定法：按外标法以峰面积计算，含头孢他啶聚合物以头孢他啶计，不得过0.3%。第131页/共142页1. 熟悉抗生素类药物分析的特点及其常规检验项目。熟悉生物学法与物理化学法测定效价的原理及优缺点。2.掌握β－内酰胺类抗生素的结构、　　　性质、鉴别方法。第十一章　 复习内容第132页/共142页3.　掌握氨基糖苷类抗生素的结构、性质及鉴别，了解其检查及含量测定4.　掌握四环素类抗生素的结构及性质，了解其鉴别、检查及含量测定5.　了解抗生素类药物中高分子杂质的检查方法。第133页/共142页1．下列哪个药物会发生羟肟酸　　　　　　　　铁反应

A.　青霉素

B.　庆大霉素　

C.　红霉素

D.　链霉素　　　

E.　维生素C

第134页/共142页　　　　 2　．属于-内酰胺类的抗生素药 　物有

A.　青霉素　

B.　红霉素

C.　头孢菌素