抗生素类药物的分析-详细解释各类抗生素特点

有关物质
异构体：
异构体 B异构体 A异构体 相对保留时间 判断 0.9 1.0 与A、B异构体峰面积 和之比应为0.48~0.55
• 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%）
青霉素类
CH 2
COHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH
青霉素
（青霉素G、苄青霉素）
CH 2 NH 2
COHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH
氨苄西林 （氨苄青霉素）
HO
CH 2 NH 2
COHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH
阿莫西林 （羟氨苄青霉素）
CH2
COHN O N
羟甲基糠醛 蓝紫色
• 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。
（三） N-甲基葡萄糖胺反应 （Elson-Morgan反应）
链霉素 N 甲基葡萄糖胺
水解
新霉素 巴龙霉素
乙酰丙酮 OH-
吡咯衍生物
对二甲氨基苯甲醛 H+
对照品 相同条件 比较t R 供试品
（四）光谱法
1、 IR法
1
β-内酰胺环 VC O 酰胺 VC O
1815 ~ 1740cm
1
1710 ~ 1690cm
羧酸离子 1600cm-1，1410cm-1
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
D-核糖 巴龙霉糖
巴龙二糖胺
R1、R2：-CH2NH2
庆大霉素
绛红糖胺 + 脱氧链霉胺 + 加洛糖胺 苷元
糖
糖
R2 R1HN C R3 O O OH O
OH NHCH3
OH
O CH3
2
H2 N
NH2
绛红糖胺 紫素胺
复合物 碱性
NH2
2-脱氧链霉胺 加洛糖胺
水溶性 旋光性
性质稳定
无紫外吸收
二、鉴别
HO3 S OH OH
SO3 H
HO3 S
5. 与重氮苯磺酸反应
酚羟基
C H OH 橙黄色
（偶合）
重氮苯磺酸
O H5C 2 N
O N CONH CH CONH N O S N CH 2S COOH N N N
头孢哌酮
OH
CH 3
OH

NaO3 S
N NCl
（偶合）
1. 羟肟酸铁反应
内酰胺类
NaOH
H NOHHCl
羟肟酸衍生物
H+
呈色
Fe3+/3
S O N
S
H2NOH HCl
NaOH,C2H5OH
O C NH NHOH
S O
3+ Fe 3
Fe3+/3 H+
C NH NH O
（红、棕、褐）
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。
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
（二）检查：
异常毒性检查 细菌内毒素检查 热原检查 降压物质检查 无菌检查 组分分析 杂质吸收度 聚合物
悬浮时间与抽针试验
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。
H+
对二甲氨基苯甲醛
COCH3 N CH3 CH3 N CH3
H3C N H3C CH
CH3 COCH3
樱桃红色
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。
C OHN O N
S
Na
与有机碱(普鲁卡因)成盐，难溶于水
NH2
CH2
COHN O N
S
CH3 CH3 COOH
C2H5 2 NCH2CH2OOC
普鲁卡因青霉素
（二）旋光性
*
Oห้องสมุดไป่ตู้
6 5 7 N 1
*
S
4 3 2
*
*
O
7 6 8 N 2 1
*
S
5 4 3
青霉素类
头孢菌素类
（三）共轭体系
S O N
母核无明显UV 多数有苯环取代基 水解产物(青酶烯酸)有UV COOH
青霉素v钾片每片含量250mg400000单位cooh母核7氨基头孢菌烷酸rcopka2528nauvcoohcoohph668失效降解青霉素类酸碱青霉素酶ooh青霉素酶ph2100ohph4co2524h8naohhclnohoh哌拉西林10mg2ml3ml茚三酮缩合cocoohnhcocococococoohchrcocococonh紫红色内酰胺类碱性酒石酸铜hchochsohncoohchhochhcho缩合变色酸硫酸重氮苯磺酸oh偶合tlc和斑点颜色比较对照品相同条件相同条件2hplc1740181516901710ir1600cm11410cm1130150药物检查项目检查方法hplc结晶性有关物质hplc聚合物hplc结晶性有关物质hplc聚合物hplc吸光度结晶性聚合物异构体相对保留时间判断b异构体09a异构体10与ab异构体峰面积和之比应为0480551有关物质相对保留时间判断异构体12不得大于对照液主峰面积之和的15倍15e异构体17和21不得大于对照液主峰面积之和10其他杂质不得大于对照液主峰面积之和的1205所有杂质不得大于对照液主峰面积之和的3倍30180mgml280010264nm080088
（一）茚三酮反应
原理：具有羟基胺和α-氨基酸的性质
氨基糖苷类 蓝紫色
茚三酮
△
NH2 C H
OH N O O O
O
+
O
O
△
蓝紫色
（二）Molisch试验
具有五碳糖或 六碳糖结构 H+ α-萘酚 红紫色
糠 醛
羟甲基糠醛
蒽酮 蓝紫色
糠醛与α-萘酚呈色原理
羟甲基糠醛
红紫色
糠醛与蒽酮的呈色原理
（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0.800.88.
（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
（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。
CH2OH O O OH OH
CHO NH CH3
链霉胍
碱性 水溶性 旋光性
链霉糖
N-甲基-L葡萄糖胺
有紫外吸收 230nm
稳定性
巴龙霉素（Ⅰ，Ⅱ）
NH2 HOH2C O HO HO H2N O O NH2 OH HO OH
O CH2OH H2N O
R1 O
R2
HO
D-葡萄糖胺 脱氧链霉胺 巴龙胺
樱桃红色
NH HO H 2N C NH NH OH NH C NH 2 O OH O CH 2 OH O OH CHO CH 3 NH CH 3 O OH OH
CH 3COCH 2COCH 3 OH (缩合)
COCH3 HOCH2 (CHOH)3 N CH CH3
COCH3 HOCH2 (CHOH)3 N CH3 CH3
四、含量测定
（一）HPLC法
方法：离子色谱法
流动相：缓冲液/甲醇（乙腈）
（五）生物样品的分析
血样 血浆（抗凝） 血清
加内标
沉淀蛋白 离心 取上清夜
第三节
氨基糖苷类抗生素
缩合
缩合
糖 苷元 苷
氨基糖 苷元 氨基糖苷
链霉素 庆大霉素 巴龙霉素 卡那霉素
新霉素 等
一、结构与性质
缩合
CO
C N C C OH
CO CO
茚三酮
蓝紫色
3. 双缩脲反应---β-内酰胺类
CONH
碱性酒石酸铜
似肽键
内酰胺类 紫红色
（开环分解）
NH 2 CH 2
H HO C N COHN S
O
COONa CH 3 CH 3 Cu OH 2
CH 2 NH 2
COHN HO C N H O
链霉素
链霉胍 + 链霉糖 + N-甲基-L-葡萄糖胺 链霉双糖胺 苷元 糖
HO H2N C NH NH
NH NH C NH2 O OH OH O CH3 OH
CH2OH O O OH OH
CHO NH CH3
链霉胍
链霉糖
N-甲基-L葡萄糖胺
链霉素
HO H2N C NH NH
NH NH C NH2 O OH OH O CH3 OH
(三) 含量测定或效价测定
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 µ g
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)
S
CH3 CH3 COOH
NH2
C2H5 2 NCH2CH2OOC
普鲁卡因青霉素
头孢菌素类 S RC O NH 7 6 5
8
O
N
1
2
4 3
CH2 R1
COOH 母核（7-氨基头孢菌烷酸）
7-ACA
CH 2 NH 2
C ONH O N
S CH 3 COOH
头孢氨苄
CH 2 NH 2
C ONH O N
青霉素类
头孢菌素类
S O N
COOH
母核有共轭体系
（四）β–内酰胺环的不稳定性
不稳定 因素
酰胺键易水解 四元环张力大
干燥条件下： 稳定
水溶液：不稳定（pH6～6.8时较稳定）
氧化剂
降解 青霉素类 某些金属离子 失效
酸、碱、青霉素酶
高温
青霉素水溶液在pH 6～6.8时较稳定
三、抗生素的分类
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
第二节
β–内酰胺类抗生素
分类 • 青霉素族 • 头孢菌素族
一、结构与性质
R O
N
α
6
7
β
5
S
4 1 3 2
N
O
COOH
母核：6-氨基青霉烷酸 6-APA
S CH 3 COOH
头孢拉定
HO
CH 2 NH 2
C ONH O N
S CH 3 COOH
头孢羟氨苄
S
CH 2 CONH O N
S CH 2OCOCH 3 COONa
头孢噻吩钠
（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
CH 3 CH 3 COOK
CH 2
苯唑青霉素 苯唑青霉烯酸
Δ
H

Anm
S CONH N O CH 3 O
△
CH 3 CH 3 COONa
N
pH3.8
SH CH 3 HC CH 3 HN C H COOH
N CH N O O CH 3
C C O
CH
三、杂质检查
药物 检查项目 检查方法
头孢他啶 头孢曲松钠
头孢噻肟钠 头孢呋辛酯 头孢氨苄 青霉素钾
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
优点 1、与临床效果一致 2、灵敏度高 3、干扰物质少 缺点 1、操作繁琐 2、培养时间长 3、测定误差大
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
第十一章
抗生素类药物的分析
The Analysis of Antibiotic drugs
第一节
抗生素的来源：
提纯
1. 发酵
概述
一、抗生素药物的特点
结构修饰
2. 化学合成
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、抗生素药物的质量分析
（一）鉴别
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
S
CH 3 CH 3 COONa
紫红色
4. 与变色酸-硫酸反应
羰基侧链含“ CH ” HCHO
△（分解）
H SO
变色酸
显色
HO
CH N H2
C OH N O
HO HO
S
C H3 C H3 C OOH
N
SO3 H
硫酸Δ
变色酸
SO3 H
HCHO
HO HO
（缩合）
SO3 H CH
O H 5C 2 N
O N CONH CH CONH N O S N CH 2S COOH OH N N N
NaO3S
N N
CH 3
橙黄色
（二）各种盐的反应
K+、Na+的火焰反应
（三）色谱法
1. TLC法
对照品对照法
对照品 相同条件 比较R f 和斑点颜色 供试品
2.HPLC法
聚合物
结晶性，有关物质，
HPLC法 HPLC法
HPLC HPLC法
聚合物
聚合物
结晶性，有关物质， 聚合物
有关物质
吸光度，结晶性
聚合物
HPLC法 紫外分光光度法
1. 聚合物
体积排阻色谱法—葡聚糖凝胶色谱法
2.头孢呋辛酯中有关物质和异构体 的检查
异构体A
• 异构体
异构体B
△3-异构体 E异构体
控制比例
例
青霉素的降解反应
H2O/OHˉ
青霉素酶
青霉噻唑酸
HgCl2 100℃
青霉醛 青霉胺
CO2
青 霉 素
H2O
pH2
pH4 NH2OH
青霉酸
青霉烯酸
α–青霉噻唑酰基羟胺酸
降解 头孢菌素类 内酰胺酶 失效