第12章 抗生素类药物的分析.ppt

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1、第十一章第十一章第一节第一节 概述概述一、一、抗生素药物的特点抗生素药物的特点抗生素的定义抗生素的定义在低微浓度下即可对某些生物的生命活动有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特异抑制作用的化学物质的总称.抗生素的来源抗生素的来源1.1.生物合成（发酵）生物合成（发酵）2.2.化学合成或半合成化学合成或半合成与化药相比与化药相比,其结构、组成更复杂其结构、组成更复杂表现为表现为:化学纯度较低化学纯度较低 (同系物多同系物多,异构体多异构体多,降解物多降解物多)活性组分易发生变异活性组分易发生变异稳定性差稳定性差抗生素药物的质量分析抗生素药物的质量分析分析项目：鉴别

2、，检查，含量测定分析项目：鉴别，检查，含量测定分析方法：理化方法，生物学方法分析方法：理化方法，生物学方法(一一)鉴别试验鉴别试验（主要为（主要为理化理化方法）方法）1.1.官能团的显色反应官能团的显色反应2.2.光谱法光谱法 (IR,UV)(IR,UV)3.3.色谱法色谱法4.4.生物学法生物学法(二二)检查检查1.影响产品稳定性的指标影响产品稳定性的指标2.控制有机和无机杂质的指标控制有机和无机杂质的指标3.与临床安全性密切相关的指标与临床安全性密切相关的指标4.其他指标其他指标(三三)含量测定或效价测定含量测定或效价测定 1.微生物检定法微生物检定法测定抗生素抑菌或杀菌的能力测定抗生素抑

3、菌或杀菌的能力优点优点:（1 1）测定原理与临床应用一致，反映医疗价值。）测定原理与临床应用一致，反映医疗价值。（2 2）灵敏度高，检品甚微。）灵敏度高，检品甚微。（3 3）适用范围广，精制品、纯度差制品、）适用范围广，精制品、纯度差制品、新发现、已知的都适用。新发现、已知的都适用。（4 4）同一类抗生素不需分离，一次测定总效价。）同一类抗生素不需分离，一次测定总效价。缺点缺点1 1、操作繁琐、操作繁琐2 2、培养时间长（、培养时间长（161624h）2 2、测定误差大（、测定误差大（10）（二）化学及物理化学方法（二）化学及物理化学方法以理化方法测定主药含量以理化方法测定主药含量优点优点1.

4、准确度高准确度高2.简单、快速简单、快速1.不一定代表生物效价不一定代表生物效价缺点缺点2.易受杂质干扰易受杂质干扰 分类分类（按结构与性质）：（按结构与性质）：内酰胺类、氨基糖苷类、内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类、大环内酯类、四环素类、大环内酯类、多烯大环类、多肽类、苯烃胺多烯大环类、多肽类、苯烃胺类类 蒽环类、其他抗生素类蒽环类、其他抗生素类NSCH3CH3COOHOHN1234567RCO母核（6-氨基青霉烷酸）第二节第二节 内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素包括包括:青霉素族和头孢菌素族青霉素族和头孢菌素族,分子结构均含有分子结构均含有内酰胺环内酰胺环 1 1、结构、结构 青霉素类青霉素类7

5、654321NONHSCH2R1COOH母核（7-氨基头孢菌烷酸）RCO头孢菌素类头孢菌素类青霉素族和头孢菌素族分子都有青霉素族和头孢菌素族分子都有一个游离羧基一个游离羧基和酰胺侧链。氢化噻唑环或氢化噻嗪环与和酰胺侧链。氢化噻唑环或氢化噻嗪环与内酰胺环并合的杂环内酰胺环并合的杂环,分别构成二者的母核分别构成二者的母核.6-APA7-ACA青霉素分子中含有青霉素分子中含有三个手性碳原子三个手性碳原子(C3,C5,C6),头孢菌素族分子头孢菌素族分子两个手性碳原子两个手性碳原子(C6,C7),青霉素分子中的母核称为青霉素分子中的母核称为6-氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸(6-APA),头孢菌素族分子中的

6、母核称为头孢菌素族分子中的母核称为7-氨基头氨基头孢菌烷酸孢菌烷酸(7-ACA)（青霉素，青霉素（青霉素，青霉素G、苄青霉素）、苄青霉素）通常以钾盐，钠盐形式存在通常以钾盐，钠盐形式存在CONSOHNCOOHCH3CH3CH2普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素C2H52NCH2CH2OOCNSOHNCOOHCH3CH3OCCH2NH2NH2CONSOHNCOOHCH3CH3CH2氨苄西林（氨苄青霉素）氨苄西林（氨苄青霉素）或以钠盐形式存在或以钠盐形式存在阿莫西林阿莫西林（羟氨苄青霉素）（羟氨苄青霉素）NH2CONSOHNCOOHCH3CH3HOCH2头孢氨苄头孢氨苄NONHSCH3COOHOCNH2

7、CH2头孢拉啶头孢拉啶（注意取代基非苯环）（注意取代基非苯环）CH2NH2CONONHSCH3COOH头孢羟氨苄头孢羟氨苄NONHSCH3COOHOCNH2CH2HO头孢噻吩钠头孢噻吩钠SCH2CONONHSCH2OCOCH3COONaNSOHNCOOKCH3CH3OCCH2酸性酸性2、性质性质与碱金属与碱金属(Na+、K+)成盐易溶于水成盐易溶于水,遇酸则析出游离基的白色沉淀遇酸则析出游离基的白色沉淀（1 1）羧基）羧基Na与有机碱与有机碱(普鲁卡因普鲁卡因)成盐，难溶成盐，难溶于水，易溶于甲醇等有机溶剂于水，易溶于甲醇等有机溶剂 普鲁卡因普鲁卡因青霉青霉素素C2H52NCH2CH2OOCN

8、SOHNCOOHCH3CH3OCCH2NH2NSO1234567（2）手性）手性C 87654321NOS头孢菌素类头孢菌素类 C6 C7青霉素类青霉素类 C3 C5 C6 旋光性旋光性根据此性质，可用于鉴别和含量测定根据此性质，可用于鉴别和含量测定 （3）共轭体系）共轭体系 NSO头孢菌素类头孢菌素类 母核有共轭体系母核有共轭体系 O=C-N-C=C 青霉素类青霉素类 母核无明显母核无明显UV 多数有苯环取代基多数有苯环取代基 NOS UV（四）（四）内酰胺环的不稳定性内酰胺环的不稳定性 干燥纯净干燥纯净 稳定稳定 室温密封可以保存室温密封可以保存3 3年以上年以上 水溶液水溶液 不稳定不稳

9、定随随PH和温度有很大变化。和温度有很大变化。青霉素水溶液在青霉素水溶液在PH6-6.8时较稳定时较稳定本类药物在本类药物在酸，碱，青霉素酶，羟胺，及某酸，碱，青霉素酶，羟胺，及某些金属离子（铜，铅，汞，银）或氧化剂些金属离子（铜，铅，汞，银）或氧化剂等等作用下，易发生作用下，易发生水解和分子重排水解和分子重排原因：原因：四元环张力大四元环张力大酰胺键易水解酰胺键易水解含水量和纯度含水量和纯度青霉素的降解反应青霉素的降解反应1.1.青霉素在青霉素在pH2 pH2 酸性条件下生成青霉酸，青霉酸在酸酸性条件下生成青霉酸，青霉酸在酸性条件下，性条件下，100100降解成降解成青霉醛，青霉胺和青霉醛，

10、青霉胺和COCO2 22.2.青霉素在青霉素在pH4 pH4 酸性条件下生成酸性条件下生成青霉烯酸青霉烯酸3.3.青霉素在青霉素在碱性条件碱性条件下或下或青霉素酶青霉素酶作用生成作用生成青霉噻唑青霉噻唑酸酸（内酰胺环的酰胺键发生断裂），青霉噻唑酸内酰胺环的酰胺键发生断裂），青霉噻唑酸在氯化汞作用生成在氯化汞作用生成青霉醛，青霉胺和青霉醛，青霉胺和COCO2 24.4.青霉素与青霉素与NHNH2 2OHOH生成生成青霉噻唑酰基羟胺酸青霉噻唑酰基羟胺酸失效失效降解降解头孢菌素类头孢菌素类酸、碱、胺类酸、碱、胺类内内酰酰胺胺酶酶 二二.鉴别试验鉴别试验（一）呈色反应（一）呈色反应1.羟肟酸铁反应羟肟

11、酸铁反应-内酰胺类内酰胺类NaOH HClNOHH内内酰酰胺胺类类呈色呈色羟羟肟肟酸酸衍衍生生物物Fe3+H+开环开环NSONSCOHNHOHH2NOH HClNSCHNHOFe3+3OH+Fe3+/3 呈色呈色例：例：ChP(2005)头孢哌酮头孢哌酮鉴别鉴别 取本品取本品10mg，加水，加水2ml与与盐盐 酸羟胺溶液酸羟胺溶液取取34.8%盐酸羟胺溶盐酸羟胺溶 液液1份，醋酸钠份，醋酸钠-氢氧化钠氢氧化钠溶液溶液1份，份，乙醇乙醇4份份3ml，振摇溶解后，放，振摇溶解后，放置置5min，加，加酸性硫酸铁铵酸性硫酸铁铵试液试液1ml，摇匀，显，摇匀，显红棕色红棕色。NH2CONSOHNCOO

12、HCH3CH3CH22.2.类似肽键的反应类似肽键的反应 A.A.茚三酮反应茚三酮反应 -氨基氨基蓝紫色蓝紫色氨基氨基茚三酮茚三酮 -氨基、伯胺氨基、伯胺某些羟基胺类某些羟基胺类酮式酮式烯醇式烯醇式茚三酮茚三酮茚三酮茚三酮缩合缩合蓝紫色蓝紫色+H2OCNCH2RC OH2RCHH2NCOOH2OHCCOCOCOHNH2CCOCOCOCOHCNCCOCOCOCOHCHRNCCOCOCO CONH紫紫内酰胺类内酰胺类碱性酒石酸铜碱性酒石酸铜 （开环分解）（开环分解）B.双缩脲反应双缩脲反应 -内酰胺类内酰胺类2OHCONH2CuCOHNCCH3COONaCH3SNHNCH3CH3COONaCSNO

13、HOHOOCH2NH2CH2HH蓝紫色蓝紫色3.3.其他显色反应其他显色反应 (1).(1).与变色酸与变色酸-硫酸反应硫酸反应青霉素青霉素 阿莫西林阿莫西林 氨苄西林氨苄西林活泼活泼“-CH2-”HCHOCHSOH ”羰基侧链含“羰基侧链含“（分解）（分解）变色酸变色酸显色显色NH2CONSOHNCOOHCH3CH3HOCH2 变变色色酸酸阿阿莫莫西西林林HCHOSOH150（缩合）（缩合）色色褐褐SO3HSO3HHOHOSO3HSO3HHOHOOHOHHO3SHO3SCHHCHO（缩合）（缩合）(2).与与H2SO4-HNO3反应反应亮黄亮黄红棕红棕黄色黄色头孢噻肟钠头孢噻肟钠头孢噻吩钠头

14、孢噻吩钠头孢氨苄头孢氨苄 HNOSOH头孢菌素类头孢菌素类(3).(3).与重氮苯磺酸反应与重氮苯磺酸反应 头孢哌酮头孢哌酮橙黄色橙黄色重氮苯磺酸重氮苯磺酸 OHHC（偶合）（偶合）酚羟基酚羟基SNOHCONHCHCONHH5C2OONNOCOOHCH2SNNNNCH3NClNNaO3S OH（偶合）（偶合）NNNNCH3SNOHCONHCHCONHH5C2OONNOCOOHCH2SNNNaO3S(4).(4).与铜盐反应与铜盐反应 CuSOHAc头孢氨苄头孢氨苄橄榄绿色橄榄绿色NaOH专属反应专属反应（二）（二）K+、Na+反应反应 焰色焰色鲜黄色鲜黄色 +醋酸氧铀锌醋酸氧铀锌黄黄 Na+焰

15、色焰色紫色紫色 +0.1%四苯硼钠四苯硼钠+HAc白白 K+（三）沉淀反应（三）沉淀反应1.遇酸遇酸白白青霉素青霉素青霉素钠青霉素钠青霉素钾青霉素钾 H青霉素钾或钠盐，加水溶解后，加稀盐酸青霉素钾或钠盐，加水溶解后，加稀盐酸，即析出难溶于水的游离基白色沉淀，此，即析出难溶于水的游离基白色沉淀，此沉淀能在有机溶剂或过量盐酸（与酰胺基沉淀能在有机溶剂或过量盐酸（与酰胺基成盐）中溶解成盐）中溶解2.2.有机胺盐反应有机胺盐反应 重氮化重氮化 -偶合反应偶合反应 青霉素青霉素普鲁卡因普鲁卡因普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素 H重氮化重氮化-偶合反应偶合反应红红芳伯氨基芳伯氨基C2H5 2NCH2CH2OO

16、CNSOHNCOOHCH3CH3OCH+C2H52CH2NH2H2NCOOCH2CH2N普鲁卡因普鲁卡因普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素NCH2CH2OOC2C2H5N+Cl-N2C2H5COOCH2CH2NNH2HClNaNO2（2 2）与三硝基苯酚反应）与三硝基苯酚反应 三硝基苯酚三硝基苯酚二苄基乙二胺二苄基乙二胺苄星青霉素苄星青霉素NaOH二苄基乙二胺二苄基乙二胺二苄基乙二胺苦味酸盐二苄基乙二胺苦味酸盐三硝基苯酚三硝基苯酚H2OHOH-HCONSOHNCOOHCH3CH3CH2CH2NCH2CH2NHCH2OHNO2O2NNO2CH2NCH2CH2NHCH2酚酚四四.光谱法光谱法 1.UV1.UV法法 利用最大吸收波长法利用最大吸收波长法 根据吸收光谱的最大吸收波长进行鉴别。根据吸收光谱的最大吸收波长进行鉴别。2.IR法法 反应分子的结构特征，各国药典均采用反应分子的结构特征，各国药典均采用IR对抗生素类药物进行鉴别对抗生素类药物进行鉴别色谱法色谱法（五）（五）1、TLC法法和斑点颜色和斑点颜色比较比较供试品供试品对照品对照品相同条件相同条件fR2、HPLC法法Rt比较比较供试品供试