头孢氨苄_头孢拉定原料中残留2_萘酚的控制_李娅萍
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LI Ya － ping1 ，HU Chang － qin1＊＊，XIE Yuan － chao2 ， JIANG Xiong － ping3 ，WEI Li － ping3 ，WU Xiang － feng3
（ 1． National Institutes for Food and Drug Control，Beijing 100050，China； 2． Shandong Institute for Drug Control，Jinan 250101，China； 3． Institute for Drug and Instrument Control Health Dept GLD of PLA，Beijing 100071，China）
Abstract Objective： To disscuss the necessity for establishing the quality control method for determining 2 － naphthol in cefalexin and cefradine raw substance and building a scientific and reseanable test method and specification limit for 2 － naphthol． Methods： Analyzed the content of 2 － naphthol in 20 lots of cefalexin raw substance，2 lots of cefradine raw substance，217 lots of cefalexin tablets / capsule and 380 lots of cefradine capsules using by a HPLC － UV method which was equipped with a C18 （ 4. 6 mm × 250 mm，5 μm） column and using a mixture of methanol － water （ 55∶ 45） as mobile phase and the flow rate was 1. 0 mL·min － 1 and the detection wavelength was 225 nm． The method was validated adequeatly． Results： The HPLC method is specific，linear，accurate，precise and robust． More than 50% medicine samples（ drug substance and drug product） contain different content of 2 － naphthol and some samples contain a great quantity of 2 － naphthol． There were significant differences between different batches from the same company． The specification limits of 2 － naphthol in cefalexin and cefradine drug substance monograph were initially built according to the current ICH guidelines and published literatures． Conclusions： Suggestion establishing the control method for determining 2 － naphthol in cefalexin and cefradine drug substance in Chinese Pharmacophia monograph containing the specification limits which need more validating scientifically and reseanably by future literatures． Key words： cefalexin； cefradine； productive technology； precipitant； 2 － naphthol； quality control； residue amount control； HPLC
图 3 2 － 萘酚化学结构（ 分子式： C10 H8 O，Mr ： 144） Fig 3 Chemical structure of 2 － naphthol（ formula： C10 H8 O，Mr ： 144）
目前国内外科学工作者对 2 － 萘酚的研究，主 要集中在环境监测、预防医学部门的环境保护、职业 病防治等研究方向，有许多文献报道以尿中 2 － 萘 酚含量水平作为生物标记物（ biomarker） ［19］，衡量在 环境监测［20 ～ 23］、职业污染［24 ～ 28］中多芳香烃化合物 （ polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs） 的 暴 露 水
在头孢氨苄和头孢拉定原料的生产技术中，不 管是化学法还是酶法合成，均需要从最终产物母液 中分离和纯化头孢氨苄或者头孢拉定，由于所用原 料（ 苯甘氨酸衍生物、7 － ADCA 等） 和头孢氨苄、头 孢拉定的理化性质相近，很难用普通方法分离提纯。 目前国内常用酸碱结晶法、浓缩结晶法、反应结晶法 （ 又称化学法、沉淀结晶法） 、柱色谱法、纳米滤膜法 等方法，这些方法各有优缺点，还需进一步的改进和 完善［9］。国内在生产头孢氨苄、头孢拉定时常用反 应结晶法。反应结晶法，也称沉淀结晶法，是制药工
量，并进行方法学验证。结果： 方法专属性强、线性范围宽、精密度好、准确度高、耐用性好，超过 50% 的样品含有不同量的 2 －
萘酚，有些企业样品中含量较大，同一企业样品批间差异较大； 根据当前 ICH 指导原则以及已发表的文献资料，初步确定了头
孢氨苄、头孢拉定原料中 2 － 萘酚的限度。结论： 建议在中国药典头孢氨苄、头孢拉定原料中增加 2 － 萘酚检查项并初步拟定
了限度，其限度科学性、合理性需进一步验证。
关键词： 头孢氨苄； 头孢拉定； 生产工艺； 沉淀剂； 2 － 萘酚； 质量控制； 残留量控制； 高效液相色谱
中图分类号： R917
文献标识码： A
文章编号： 0254 － 1793（ 2012） 04 － 0555 － 11
Establishing control method for determination of 2 － naphthol in cefalexin and cefradine drug substance*
业中一种常用的结晶方法，即加入第 3 种反应剂或 调节 pH 产生新物质，当其浓度超过它的溶解度时 就有结晶析出。对头孢氨苄、头孢拉定而言，有些生 产企业常用三乙胺 － N，N － 二甲基甲酰胺（ DMF） 体 系［1，10 ～ 12］，此外，有部分生产企业用 2 － 萘酚（ 又称 β － 萘 酚，2 － naphthol ） 作 为 沉 淀 剂，利 用 头 孢 氨 苄［5，13］、头孢拉定［14］能与 2 － 萘酚定量形成络合物 并沉淀的方法，将反应体系中的头孢氨苄、头孢拉定 完全得到分离（ 图 2） ，然后再对 2 － 萘酚进行回收。 如能解决回收 2 － 萘酚的问题，这将是一个非常好 的分离纯化工艺［5］。
头孢氨苄（ 先锋霉素Ⅳ，cefalexin 或 cephalexin， CFLX） 、头孢拉定（ 头孢菌素Ⅵ，cefradine 或 cephradine，CFLD） 均是 20 世纪 70 年代研发上市的第一代 头孢菌素类抗生素，属于国家基本药物，近年来在临 床广泛应用。其中头孢氨苄是美国礼莱公司 1967 年开发，1970 年投放市场，临床主要用于治疗呼吸 道感染和尿路感染［1］，头孢拉定为美国施贵宝制药 公司 于 1972 年 研 究 成 功，1977 年 首 次 在 日 本 上 市［2］，临床用 于 治 疗 敏 感 菌 引 起 的 支 气 管 炎、支 气 管扩张感染、肺炎、肾盂肾炎、膀胱炎和尿道炎等。
图 1 头孢氨苄（ A） 和头孢拉定（ B） 的结构式 Fig 1 Chemical structure of cefalexin（ A） and cefradine（ B）
据文献报道［2 ～ 5］，头孢氨苄和头孢拉定的合成 均以 7 － 氨基 － 3 － 去乙酰氧基头孢烷酸（ 7 － ADCA） 为起始原料，通过化学半合成法（ 简称化学法， 包括混酐法和酰氯法） 和酶合成法（ 简称酶法） 合 成，目前国内多用化学法的混酐法生产工艺，不同之 处仅在于头孢氨苄以苯甘氨酸甲醋盐酸盐为酰基供 体［6］，而头孢拉定以环己二烯甘氨酸甲醋盐酸盐为 酰基供体［7］。尽管 Cole 等在 1969 年预测酶法将会 取代化学法来生产 β － 内酰胺类抗生素，但是迄今 为止，只有帝斯曼公司的酶法合成生产工艺成功地 实现了工业化并上市供应［8］。
图 2 与 2 － 萘酚形成复合物的分离纯化路线 Fig 2 Separation route of 2 － naphthol formation complex 1． 头孢氨苄（ cefalexin）
2 － 萘酚（ 图 3） 是重要的精细化学品的中间体， 广泛地应用于染料、香料、油脂、药物和农药的合成 与生产，根据文献报道［15］，2 － 萘酚对皮肤、黏膜有 强烈的刺激作用，易于经皮肤吸收，对肾脏有强烈的 刺激作用［16］，对机体免疫系统的功能和结构也均有 一定的抑制和损伤作用［17］，因 2 － 萘酚能通过胎盘 屏障、血脑 屏 障［18］，其 发 生 较 一 般 毒 性 损 伤 为 早。 如果这些生产企业不重视 2 － 萘酚的回收效果，导 致 2 － 萘酚回收不完全，将在头孢氨苄、头孢拉定原 料中残留 2 － 萘酚，经口服吸收甚至静脉注射途经 进入人体，其产品质量就存在严重的安全隐患，无法 保障临床用药安全。
药物分析杂志 Chin J Pharm Anal 2012，32（ 4）
— 555 —
★过程控制★ 头孢氨苄、头孢拉定原料中残留 2 － 萘酚的控制*
李娅萍1 ，胡昌勤1＊＊，谢元超2 ，姜雄平3 ，魏立平3 ，武向峰3
（ 1． 中国食品药品检定研究院，北京 100050； 2． 山东省药品检验所，济南 250101； 3． 解放军总后药品检验所，北京 100071）
摘要 目的： 探讨对头孢氨苄、头孢拉定原料中增加 2 － 萘酚检查的必要性，建立科学、合理的 2 － 萘酚检查方法以及限度。方 法： 采用 HPLC － UV 法，C18 （ 4. 6 mm × 250 mm，5 μm） 色谱柱，以甲醇 － 水（ 55∶ 45） 为流动相，流速为 1. 0 mL·min － 1 ； 检测波长 为 225 nm，分析 20 批头孢氨苄原料、2 批头孢拉定原料以及 217 批头孢氨苄片（ 胶囊） 、380 批头孢拉定胶囊中含 2 － 萘酚的
＊ 国家科技重大专项课题“微生物药物技术创新与新药创制产学研联盟”（ No． 2010ZX09401 － 403） 资助 ＊＊ 通讯作者 Tel： （ 010） 67095308； E － mail： bjhcq@ 263． n J Pharm Anal 2012，32（ 4）
从化学结构式上看（ 图 1） ，头孢氨苄［3］和头孢 拉定［4］均是在头孢烷酸母核 7 － 位酰胺基上分别用 （ R） － 2 － 氨基 － 2 － 苯乙酰氨基以及（ R） － 2 － 氨 基 － 2 － （ 1，4 － 环己稀基） 取代的头孢菌素类药物， 其结构类似，抗菌谱类似，在生产合成、分离、纯化工 艺上也有相通之处。
（ 1． National Institutes for Food and Drug Control，Beijing 100050，China； 2． Shandong Institute for Drug Control，Jinan 250101，China； 3． Institute for Drug and Instrument Control Health Dept GLD of PLA，Beijing 100071，China）
Abstract Objective： To disscuss the necessity for establishing the quality control method for determining 2 － naphthol in cefalexin and cefradine raw substance and building a scientific and reseanable test method and specification limit for 2 － naphthol． Methods： Analyzed the content of 2 － naphthol in 20 lots of cefalexin raw substance，2 lots of cefradine raw substance，217 lots of cefalexin tablets / capsule and 380 lots of cefradine capsules using by a HPLC － UV method which was equipped with a C18 （ 4. 6 mm × 250 mm，5 μm） column and using a mixture of methanol － water （ 55∶ 45） as mobile phase and the flow rate was 1. 0 mL·min － 1 and the detection wavelength was 225 nm． The method was validated adequeatly． Results： The HPLC method is specific，linear，accurate，precise and robust． More than 50% medicine samples（ drug substance and drug product） contain different content of 2 － naphthol and some samples contain a great quantity of 2 － naphthol． There were significant differences between different batches from the same company． The specification limits of 2 － naphthol in cefalexin and cefradine drug substance monograph were initially built according to the current ICH guidelines and published literatures． Conclusions： Suggestion establishing the control method for determining 2 － naphthol in cefalexin and cefradine drug substance in Chinese Pharmacophia monograph containing the specification limits which need more validating scientifically and reseanably by future literatures． Key words： cefalexin； cefradine； productive technology； precipitant； 2 － naphthol； quality control； residue amount control； HPLC
图 3 2 － 萘酚化学结构（ 分子式： C10 H8 O，Mr ： 144） Fig 3 Chemical structure of 2 － naphthol（ formula： C10 H8 O，Mr ： 144）
目前国内外科学工作者对 2 － 萘酚的研究，主 要集中在环境监测、预防医学部门的环境保护、职业 病防治等研究方向，有许多文献报道以尿中 2 － 萘 酚含量水平作为生物标记物（ biomarker） ［19］，衡量在 环境监测［20 ～ 23］、职业污染［24 ～ 28］中多芳香烃化合物 （ polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs） 的 暴 露 水
在头孢氨苄和头孢拉定原料的生产技术中，不 管是化学法还是酶法合成，均需要从最终产物母液 中分离和纯化头孢氨苄或者头孢拉定，由于所用原 料（ 苯甘氨酸衍生物、7 － ADCA 等） 和头孢氨苄、头 孢拉定的理化性质相近，很难用普通方法分离提纯。 目前国内常用酸碱结晶法、浓缩结晶法、反应结晶法 （ 又称化学法、沉淀结晶法） 、柱色谱法、纳米滤膜法 等方法，这些方法各有优缺点，还需进一步的改进和 完善［9］。国内在生产头孢氨苄、头孢拉定时常用反 应结晶法。反应结晶法，也称沉淀结晶法，是制药工
量，并进行方法学验证。结果： 方法专属性强、线性范围宽、精密度好、准确度高、耐用性好，超过 50% 的样品含有不同量的 2 －
萘酚，有些企业样品中含量较大，同一企业样品批间差异较大； 根据当前 ICH 指导原则以及已发表的文献资料，初步确定了头
孢氨苄、头孢拉定原料中 2 － 萘酚的限度。结论： 建议在中国药典头孢氨苄、头孢拉定原料中增加 2 － 萘酚检查项并初步拟定
了限度，其限度科学性、合理性需进一步验证。
关键词： 头孢氨苄； 头孢拉定； 生产工艺； 沉淀剂； 2 － 萘酚； 质量控制； 残留量控制； 高效液相色谱
中图分类号： R917
文献标识码： A
文章编号： 0254 － 1793（ 2012） 04 － 0555 － 11
Establishing control method for determination of 2 － naphthol in cefalexin and cefradine drug substance*
业中一种常用的结晶方法，即加入第 3 种反应剂或 调节 pH 产生新物质，当其浓度超过它的溶解度时 就有结晶析出。对头孢氨苄、头孢拉定而言，有些生 产企业常用三乙胺 － N，N － 二甲基甲酰胺（ DMF） 体 系［1，10 ～ 12］，此外，有部分生产企业用 2 － 萘酚（ 又称 β － 萘 酚，2 － naphthol ） 作 为 沉 淀 剂，利 用 头 孢 氨 苄［5，13］、头孢拉定［14］能与 2 － 萘酚定量形成络合物 并沉淀的方法，将反应体系中的头孢氨苄、头孢拉定 完全得到分离（ 图 2） ，然后再对 2 － 萘酚进行回收。 如能解决回收 2 － 萘酚的问题，这将是一个非常好 的分离纯化工艺［5］。
头孢氨苄（ 先锋霉素Ⅳ，cefalexin 或 cephalexin， CFLX） 、头孢拉定（ 头孢菌素Ⅵ，cefradine 或 cephradine，CFLD） 均是 20 世纪 70 年代研发上市的第一代 头孢菌素类抗生素，属于国家基本药物，近年来在临 床广泛应用。其中头孢氨苄是美国礼莱公司 1967 年开发，1970 年投放市场，临床主要用于治疗呼吸 道感染和尿路感染［1］，头孢拉定为美国施贵宝制药 公司 于 1972 年 研 究 成 功，1977 年 首 次 在 日 本 上 市［2］，临床用 于 治 疗 敏 感 菌 引 起 的 支 气 管 炎、支 气 管扩张感染、肺炎、肾盂肾炎、膀胱炎和尿道炎等。
图 1 头孢氨苄（ A） 和头孢拉定（ B） 的结构式 Fig 1 Chemical structure of cefalexin（ A） and cefradine（ B）
据文献报道［2 ～ 5］，头孢氨苄和头孢拉定的合成 均以 7 － 氨基 － 3 － 去乙酰氧基头孢烷酸（ 7 － ADCA） 为起始原料，通过化学半合成法（ 简称化学法， 包括混酐法和酰氯法） 和酶合成法（ 简称酶法） 合 成，目前国内多用化学法的混酐法生产工艺，不同之 处仅在于头孢氨苄以苯甘氨酸甲醋盐酸盐为酰基供 体［6］，而头孢拉定以环己二烯甘氨酸甲醋盐酸盐为 酰基供体［7］。尽管 Cole 等在 1969 年预测酶法将会 取代化学法来生产 β － 内酰胺类抗生素，但是迄今 为止，只有帝斯曼公司的酶法合成生产工艺成功地 实现了工业化并上市供应［8］。
图 2 与 2 － 萘酚形成复合物的分离纯化路线 Fig 2 Separation route of 2 － naphthol formation complex 1． 头孢氨苄（ cefalexin）
2 － 萘酚（ 图 3） 是重要的精细化学品的中间体， 广泛地应用于染料、香料、油脂、药物和农药的合成 与生产，根据文献报道［15］，2 － 萘酚对皮肤、黏膜有 强烈的刺激作用，易于经皮肤吸收，对肾脏有强烈的 刺激作用［16］，对机体免疫系统的功能和结构也均有 一定的抑制和损伤作用［17］，因 2 － 萘酚能通过胎盘 屏障、血脑 屏 障［18］，其 发 生 较 一 般 毒 性 损 伤 为 早。 如果这些生产企业不重视 2 － 萘酚的回收效果，导 致 2 － 萘酚回收不完全，将在头孢氨苄、头孢拉定原 料中残留 2 － 萘酚，经口服吸收甚至静脉注射途经 进入人体，其产品质量就存在严重的安全隐患，无法 保障临床用药安全。
药物分析杂志 Chin J Pharm Anal 2012，32（ 4）
— 555 —
★过程控制★ 头孢氨苄、头孢拉定原料中残留 2 － 萘酚的控制*
李娅萍1 ，胡昌勤1＊＊，谢元超2 ，姜雄平3 ，魏立平3 ，武向峰3
（ 1． 中国食品药品检定研究院，北京 100050； 2． 山东省药品检验所，济南 250101； 3． 解放军总后药品检验所，北京 100071）
摘要 目的： 探讨对头孢氨苄、头孢拉定原料中增加 2 － 萘酚检查的必要性，建立科学、合理的 2 － 萘酚检查方法以及限度。方 法： 采用 HPLC － UV 法，C18 （ 4. 6 mm × 250 mm，5 μm） 色谱柱，以甲醇 － 水（ 55∶ 45） 为流动相，流速为 1. 0 mL·min － 1 ； 检测波长 为 225 nm，分析 20 批头孢氨苄原料、2 批头孢拉定原料以及 217 批头孢氨苄片（ 胶囊） 、380 批头孢拉定胶囊中含 2 － 萘酚的
＊ 国家科技重大专项课题“微生物药物技术创新与新药创制产学研联盟”（ No． 2010ZX09401 － 403） 资助 ＊＊ 通讯作者 Tel： （ 010） 67095308； E － mail： bjhcq@ 263． n J Pharm Anal 2012，32（ 4）
从化学结构式上看（ 图 1） ，头孢氨苄［3］和头孢 拉定［4］均是在头孢烷酸母核 7 － 位酰胺基上分别用 （ R） － 2 － 氨基 － 2 － 苯乙酰氨基以及（ R） － 2 － 氨 基 － 2 － （ 1，4 － 环己稀基） 取代的头孢菌素类药物， 其结构类似，抗菌谱类似，在生产合成、分离、纯化工 艺上也有相通之处。