16抗生素类药物的分析

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⑨ 效价测定: 有效成分测定
(三)、效价测定
抗生素的效价测定方法有: 生物学法 物理化学法
目前各国药典仍以生物学测定法为主。
• (1) 生物学测定法 以抗生素抑制细菌生长能力或杀菌 能力作为衡量效价标准 优点: ①原理恰好与临床要求一致,更能 够确定抗生素效价。 ②灵敏度高,需要样品量较小
③ 既适用较纯精制品,也适用于纯度 较差的产品
• 1、抗生素类药物一般检查项目:
①鉴别试验: 用化学法、物理化学法以 及生物学法来确认是哪种抗生素 ②毒性试验: 控制药品中的毒性物质 ③无菌试验: 检查药品中有无杂菌污染 ④热源试验: 控制药品中的致热物质
⑤水分测定: 控制水分含量 ⑥溶液澄明度检查: 检查不溶性物质 ⑦ 溶液pH试验: 测定pH ⑧降压试验: 检查有降压作用的杂质
普鲁卡因青霉素 普鲁卡因 青霉素
H

重氮化-偶合反应

CH 2
C OHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH
NH 2
普鲁卡因青霉素
C 2 H 5 2 NCH 2 CH 2 OOC H
+
H2N
COOCH 2 CH 2 N C 2 H 5 2
普鲁卡因
NH 2
N N Cl
COOCH 2 CH 2 N C 2 H 5 2
第二节 β–内酰胺类
2.有关物质与异构体
头孢呋辛酯中有关物质和异构体的检查
色谱条件与系统适用性试验:ODS分析柱;0.2mol/L 磷酸二氢铵-甲醇(62:38‫)׃‬为流动相,流速1ml/min; 检测波长278 nm。要求头孢呋辛酯A,B异构体之间, 头孢呋辛酯A异构体与头孢呋辛酯△2-异构体之间的 分离度应大于1.5;理论板数按头孢呋辛酯A异构体峰 计算,应不低于1500 异构体 取本品适量,配制成每1ml中约含0.25mg的溶液, 取20μl注入液相色谱仪,记录色谱图。B异构体峰的相对 保留时间约为0.85,A异构体峰的相对保留时间为1.0。
三硝基苯酚
NO2 H 2O
O2 N CH 2 CH 2 NO2
H NCH 2 CH 2 NH
mp
(三) 光谱法 1、 IR法
阿莫西林的红外光谱图
青霉素
VC O VC O
1815 ~ 1740cm β-内酰胺环 1 酰胺 1710 ~ 1690cm
1
2、 UV法 样品、分解产物
1% 光谱图 , max, min,E1cm , A
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)
CH 2
C OHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH
NH 2
C 2 H 5 2 NCH 2 CH 2 OOC
普鲁卡因青霉素
CH 2 NH 2
(缩合)
OH OH
与重氮苯磺酸反应 头孢哌酮
酚羟基
C H OH 橙黄色
重氮苯磺酸
(偶合)
O H 5C 2 N
O N CONH CH CONH N O S N CH 2 S COOH OH N N N
CH 3
OH NaO S 3
N NCl
(偶合)
O H 5C 2 N
酰胺键易水解
干燥纯净时 - 稳定 水溶液: 不稳定
某些氧化剂
青霉素类 (某些金属离子)
(温度)
酸、碱、青霉素酶
降解 失效
例 青霉素的降解反应
H2O/OHˉ
青 霉 素
青霉素酶 HgCl H2O 2 青霉酸 pH2 100℃
NH2O H pH 4
青霉噻唑酸
青霉醛
青霉胺
CO2
α–青霉噻 唑酰基羟 胺酸 青霉烯酸
头孢菌素类
内酰胺酶
酸、碱、胺类
降解 失效
二 鉴别
(一)呈色反应
1.
羟肟酸铁反应 β-内酰胺类
H NOHHCl
内酰胺类
NaOH
羟肟酸衍生物
H+ Fe3+/3
呈色
S O N
S
H2NOH HCl
S O C NH NH
RCO HN O
S
6 7 5 1 2 3
CH3 CH3 COOH
N
4
母核(6-氨基青霉烷酸)
青霉素类
RCO NH O
S
1 7 6 2 3 4
N
5
CH2R1
COOH 母核(7-氨基头孢菌烷酸)
头孢菌素类
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
341 342 339
(四)色谱法
对照品对照法
1、 TLC法
对照品 相同条件 比较R f 和斑点颜色 供试品
2、 HPLC法 对照品 相同条件 比较t R 供试品
三 特殊杂质的检查 (一) 聚合物 中国药典规定,头孢曲松,哌 酮,噻肟需检查聚合物。用 HPLC,以他啶为例。
头孢氨苄
λmax = 262nm
青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.30~1.50
苯唑青霉素 苯唑青霉烯酸 A339nm 2+
Cu
H
取本品,加醋酸-醋酸钠缓冲 溶液pH3.8,制成50ug/ml的溶液, 取10ml,水浴加热,以未加热的共 试品为空白。测定,吸收度0.6。
S CONH N O CH3 O △ N
CH3 CH3 COONa
Cu2+ pH3.8
SH C O C O HN CH CH 3 HC CH 3 C H COOH
N CH N O CH 3
50 g / ml
氯唑青霉素 双氯青霉素 苯唑青霉素
max
(nm)
1% E1cm
0.682 0.653 1.328
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
S
CH 3 CH 3 COONa
蓝紫色
3其他显色反应 与变色酸-硫酸反应 青霉素 阿莫西林 氨苄西林
2 SO4 羰基侧链含“CH ” H HCHO
△(分解)
CH 2 C OHN O N S CH 3 CH 3 COOK
Na
与有机碱(普鲁卡因)成盐难溶于水
CH 3 CH 3 COOH NH 2
CH 2
C OHN O N
S
C 2 H 5 2 NCH 2 CH 2 OOC
普鲁卡因青霉素
(二)手性C
旋光性
青霉素类 C3 头孢菌素类 C6
(5%头孢唑啉钠溶液 S
*少数化学合成或者半合成
一 抗生素药物的特点
经生物发酵, 化学纯化, 精制,化学修饰等过程,最后制 成制剂,结构,组成更复杂。
化学纯度低,有三多:同 系物多,异构体多,降解物多。 发酵过程不易控制。生产工艺 复杂易受污染。 分子结构大多不稳定,降 解后疗效下降、失效或增加毒 副作用。 活性产物易发生变异。
+
-
NaNO 2 HCl
C 2 H 5 2 NCH 2 CH 2 OOC
(2)与三硝基苯酚反应
二苄基乙二胺
苄 星青 霉素 二 苄基 乙二 胺

NaOH
三硝基苯酚
CH 2
COHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH OH OH
-
CH 2
CH 2
H NCH 2 CH 2 NH
C5
C7
C6
20 [] D
–18~–24°)
1 ﹡ ﹡ 2 7 6 8
﹡6 ﹡ 5
7 4
1
S
2 3
O
N

O
N
5
4
3
(三)共轭体系 UV 青霉素类母核无明显UV,多数有苯环 取代基 头孢菌素类 母核有共轭体系
)β–内酰胺环不稳定性
不稳定 性因素
四元环张力大
④ 已知或新发现抗生素都能应用 ⑤ 同一类型的抗生素,不需要分离, 可一次测定它们的总效价。
缺点 ① 操作步骤多,测定时间较长 ② 误差较大
• (2)
物理化学测定法
根据抗生素化学结构利用其特有的 化学或物理化学性质及反应进行。 优点 ① 操作简单、省时、方法准确 ② 具有较高的专属性
缺点:
对于结构相似的抗生素,测定结果 往往只能代表总的含量,并不一定能
C ONH O N
S CH 3 COOH
头孢氨苄
CH 2 NH 2
C ONH O N
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
CH2 CONH O N
S CH2OCOCH3 COONa
头孢噻吩钠
一 结构与性质 (一)羧基 酸性
与碱金属(Na+、K+)成盐易溶于水
对照溶液的制备 取对照 品适量,精密称定,加水制成 100ug/ml溶液,摇匀。
测定法 取对照品适量, 精密称定,加水制成,20ug/ml 进样。含聚合物不得超过头孢 他啶的0.3%。
(二)有关物质和异构体(P418) 头孢氨苄中有关物质的检查(反相 TLC法)头孢氨苄以青霉素钾为原料, 经氧化、扩环、裂解得7-氨基去乙酰氧 基头孢烷酸(7-ADCA),再与侧链a-苯 甘氨酸缩合而成。这两种原料有可能成 为主要杂质。用茚三酮显色, a-苯甘 氨酸和7-ADCA斑点显橙黄色。
O N CONH CH CONH N O S N CH 2 S COOH OH N N N
NaO3 S
N N
CH 3
与H2SO4 - HNO3反应
头孢菌素类
头孢氨苄
H SO HNO
黄色 亮黄
头孢噻吩钠 红棕 头孢噻肟钠
(二) Na+ K+
+ + K 、Na 反应
活泼“-CH-”
变色酸
显色
阿莫西林 HCHO
150℃
H SO
变色酸

(缩合) 色
HO
CH 2 NH 2
COHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH
SO3 H
HCHO
SO3 H HO HO SO3 H HO3 S HO3 S CH

HO HO SO3 H
第二节 β–内酰胺类
2.401 11.919 13.954
供试品色谱图中A异构体峰的 面积与A、B异构体峰的面积 和之比应为0.48~0.55。
60
峰高(mAU)
40 20
1
2
3
B A △ 3E E
0
4
5 20 30
6
0
10
时间(min)
有关物质 取本品适量,精密称定,加流动相制成约含0.25mg/ml 的溶液,作为供试品溶液;精密量取适量,加流动相 制成2.5 g/ml的溶液,作为对照溶液。取对照溶液 20l注入液相色谱仪,调节仪器灵敏度,使主成分峰 高约为记录仪满量程的10%,再取供试品溶液和对照品 溶液各20l,分别注入液相色谱仪,记录色谱图至主 峰保留时间的3.5倍,供试品溶液如显杂质峰,量取各 杂质峰面积的和,其中E异构体峰面积不得大于对照溶 液主峰面积之和(1.0%),△3-异构体峰面积不得大于 1.5倍(1.5%),其余单个杂质峰面积的和不得大于3倍 (3.0%)。(供试品溶液中任何小于对照品溶液主峰面积 之和0.05倍的峰可忽略不计)
二、抗生素药物的质量分析 (一)鉴别试验
官能团的显色反应 光谱法(UV、IR) 色谱法 生物学法
(二)检查
影响产品稳定性的指标 控制有机和无机杂质的指标 与临床安全性密切相关的指标
其他指标
发酵液中杂质 无机盐、脂
肪、各种蛋白质、各种降解产
物、色素、热原、毒性物质 [检查] 增加异常毒性、细菌内 毒素、热原、降压物质、无菌
O C NH NHOH
Fe3+/3 H+
3+ Fe 3
O
(红、棕、褐)
2.类似肽键的反应
CH 2 NH 2
茚三酮反应 α-氨基
S N CH 3 CH 3 COOH
COHN O
氨基 蓝紫色 △
茚三酮
CO C OH CO
2
R H 2 N CH COOH
CO C NCH 2 R CO
第十六章
抗生素类药物的分析
The Analysis of Aantibiotic drugs
§16.1
抗生素的定义
概述
抗生素是细菌、放线菌和真菌等微 生物的代谢产物,对各种病原微生物有 强大的抑制或杀灭作用。
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。
抗生素的来源:
*多数抗生素生物合成(发酵)
茚三酮
CO C NH 2 C OH
+
α-氨基、伯胺 某些羟基胺类
H 2O
酮式
CO C N CHR C OH
烯醇式
CO
CO C OH CO
2
缩合
CO C N C C OH
CO
茚三酮
蓝紫色
双缩脲反应 β-内酰胺类
CONH
似肽键
碱性酒石酸铜
内酰胺类 紫
(开环分解)
NH 2 CH 2
焰色→鲜黄色 + 醋酸氧铀锌→↓黄
焰色→紫色 + 0.1%四苯硼钠 + Ac→↓白
与铜盐反应
头孢氨苄
专属反应
NaOH
HAc
CuSO
橄榄绿色
沉淀反应
1.
遇酸→↓
青霉素钾 H 青霉素 白 青霉素钠
在过量HCl或 有机溶剂中溶解
有机胺盐反应
(1)重氮化 - 偶合反应 芳伯氨基
代表某一抗生素的生物效价,
只有当用物理化学法测定结果与用
生物学法测定效价相一致时,才能用
于效价测定。
三 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、 氯霉素类、多肽类、抗肿瘤类
林可霉素类、其他抗生素类
§ 16.2 β–内酰胺类抗生素
一、化学结构与性质 1、化学结构
① 青霉素类结构
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