第12章抗生素类药物
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第12章抗生素类药物
2．三氯化铁反应 酚羟基的反应
3．TLC EDTA作用： 克服痕量金属离子造成的拖尾
4. HPLC 5. UV、IR
第12章抗生素类药物
三．特殊杂质检查
有关物质 • 异构体，降解物
4-差向四环素（ETC） 差向脱水四环素（EATC） 脱水四环素（ATC） 盐酸金霉素（CTC） • 盐酸四环素中有关物质的检查：HPLC 加校正因子的主成分自身对照法 不加校正因子的主成分自身对照法 p438
•庆大霉素（庆大霉素 C 复合物）
•
第12章抗生素类药物
性质
1. 溶解性：水溶性 2. 旋光性：手性C 3. 碱性：
多与硫酸成盐 碱性中心：链霉素3个，庆大霉素 5个
4. UV：
➢ 链霉素：230nm处有紫外吸收 ➢ 庆大霉素：无UV吸收
第12章抗生素类药物
5．稳定性 硫酸链霉素：
• 水溶液在 pH5-7.5 条件下，稳定 • 过酸或过碱易水解失效
异常毒性、热原、细菌内毒素等 4．其他：悬浮时间与抽针试验等
第12章抗生素类药物
•（三）含量或效价测定
抗生素的活性表示 每毫升或每毫克抗生素供试品中含有某
种抗生素有效成分的多少。 以效价单位U表示
测定方法 微生物检定法 理化方法
第12章抗生素类药物
微生物检定法
• 以抗生素对微生物的抑制或杀伤能力来衡 量其效价
硫酸庆大霉素： • 对光，热，空气均较稳定 • 水溶液在 pH2-12 条件下也稳定
第12章抗生素类药物
•二．鉴别试验
(一) 麦芽酚(maltol)反应
链霉素特征反应
第12章抗生素类药物
•H2O •NaOH
•麦芽酚
•H+ •Fe 3+
•紫红色
第12章抗生素类药物
（二Hale Waihona Puke Baidu坂口（Sakaguchi）反应
5. 定量方法：峰面积归一化
Rf: 某组分的峰面积； Rs: 所有组分峰面积之和
第12章抗生素类药物
6. 讨论： • 流动相：
极性过强，出峰慢 极性过弱，出峰快 • 离子对试剂： 克服C 组分的异吲哚衍生物在ODS柱上的吸 附，增加保留； 衍生化试剂不形成离子对，保留值变化不大
第12章抗生素类药物
第12章抗生素类药物
• 四．含量测定
•HPLC • 适用于原料、各种制剂及生物样品 • 常采用RP-HPLC • 外标一点法定量
p421
第12章抗生素类药物
第三节 氨基糖苷类抗生素
•Aminoglycosides antibiotics
第12章抗生素类药物
一．结构与性质
结构
•链霉素
第12章抗生素类药物
第12章抗生素类药物
第四节 四环素类抗生素
一．化学结构与性质
（一）结构 四并苯或萘并萘的衍生物
第12章抗生素类药物
第12章抗生素类药物
• 多西环素：R3-羟基 • 美他环素：R3-羟基
第12章抗生素类药物
• （二）性质
1．两性与溶解度
弱酸性
•酚羟基、2个烯醇型羟基
弱碱性
•二甲胺基
与酸、碱均能成盐：多用盐酸盐 其盐：溶于水、酸或碱性溶液，不溶于有机溶剂 游离四环素类：pH4.5-7.2 内难溶于水
•2．紫外和荧光性质
• UV照射下，四环素类及其降解产物有荧光
第12章抗生素类药物
3．不稳定性 干燥避光：
游离形式和盐类都较稳定 水溶液：
对酸、碱、各种氧化剂（包括空气 中的氧）都不稳定 差向异构化 降解性质
第12章抗生素类药物
（1）差向异构化
•pH2.0~6.0
•A
•A
PO43-、枸橼酸根、Ac-等阴离子：
第12章抗生素类药物
2020/11/25
第12章抗生素类药物
• 第一节 概述
抗生素类药物的质量分析
鉴别：真伪
检查： 含量（效价）测定： •质量的优劣
第12章抗生素类药物
•（一）鉴别试验
官能团的显色反应 光谱法：IR, UV 色谱法 生物学法
第12章抗生素类药物
•（二）检查
1．控制有机和无机杂质的指标 2．影响产品稳定性的指标 3.与临床安全性密切相关的指标
第12章抗生素类药物
四．含量测定
HPLC法 例：盐酸四环素的含测
• RP-HPLC 三乙胺 p440
• 外标一点法
第12章抗生素类药物
本章基本要求
• 掌握β-内酰胺类抗生素的结构特征、理 化性质
• 掌握β-内酰胺类抗生素的呈色鉴别反应、 HPLC含量测定方法
第12章抗生素类药物
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
➢ 双缩脲反应：
第12章抗生素类药物
• （二）各种盐的反 应
重氮化-偶合反应 普鲁卡因青霉素水溶液酸化
→青霉素 + 普鲁卡因
•→重氮化-偶合反应
钾、钠离子的火焰反应
第12章抗生素类药物
三．特殊杂质检查
（一）聚合物：凝胶过滤色谱法 （二）有关物质和异构体
HPLC： 不加校正因子的主成分自身对照法
链霉素水解产物链霉胍的特征反应
第12章抗生素类药物
（三）光谱法
IR UV： 240-330nm 庆大霉素无紫外吸收峰
第12章抗生素类药物
三．有关物质及组分分析
• （一）有关物质
链霉素B（甘露糖链霉素） 1. 来源 ：反应中间体
2. 方法 ： TLC中的杂质对照品法 杂质对照品：甘露糖
第12章抗生素类药物
四．含量测定
微生物检定法：各国药典采用，测定效价
HPLC： 衍生化UV或电化学或蒸发光散射检测 离子对色谱法：烷基磺酸盐为反离子 离子交换色谱法：
酸性条件下在阳离子交换柱上分离
反相色谱法
第12章抗生素类药物
例：HPLC-蒸发光散射法测定硫酸依替米星含量 SP：ODS MP：三氟醋酸溶液-甲醇 分离模式：RP-离子对色谱 检测器：蒸发光散射
•β–内酰胺环的不稳定性 不稳定性因素
➢ 四元环张力大 ➢ 酰胺键易水解
稳定性与含水量和纯度的关系
➢ 干燥、纯净 → 稳定 ➢ 水溶液、不纯净 → 不稳定 ➢ 青霉素水溶液：pH 6-6.8时较稳定
第12章抗生素类药物
•UV 特性 共轭体系 → UV
• 青霉素类： 母核无明显UV，侧链多数含苯环取代基
• 分子结构复杂、含多个组分的抗生素： 首选方法
第12章抗生素类药物
理化方法
• 根据分子结构，利用物理化学性质进行 主要采用HPLC
• 适用于： 高纯度、化学结构已确定的抗生素
• 缺点： 不一定代表生物效价； 易受杂质干扰
第12章抗生素类药物
抗生素的分类
按化学结构分： • β–内酰胺类 • 氨基糖苷类 • 四环素类 • 大环内酯类、苯烃胺类 • 多肽类、蒽环类、多烯大环类 • 其他
可加速差向异构化
土霉素：不易差向异构化(氢键形成→较稳定)
（2）降解性 酸性下降解：6位上-OH与5a位上的H发生消去反应
•D •C •B
•D •C •B
•D •C •B
•脱水四环素类
第12章抗生素类药物
• 碱性降解：
•四环素
•OH-
•异四环素
第12章抗生素类药物
二．鉴别试验
1．浓硫酸反应 可区别各种四环素类
第12章抗生素类药物
第二节 β-内酰胺类抗生素
一．化学结构与性质 （一）化学结构
青霉素族： 侧链 + 6-氨基青霉烷酸 母核
头孢菌素族： 侧链 + 7-氨基头孢菌烷酸 母核
第12章抗生素类药物
• •青、头的共性结构• •
酰胺侧链 游离羧基 β–内酰胺环
第12章抗生素类药物
青霉素族代表药物：
再见，see you again
2020/11/25
第12章抗生素类药物
头孢羟氨苄：羟氨苄头孢菌素 cefadroxil
第12章抗生素类药物
•（二）性质
溶解性 旋光性 酸性 β–内酰胺环的不稳定性 UV 特性
第12章抗生素类药物
酸性 羧基 → 酸性
• 与碱金属(Na+、K+)成盐： 易溶于水
• 与有机碱(普鲁卡因)成盐： 难溶于水，易溶于甲醇等有机溶剂
第12章抗生素类药物
• （二）庆大霉素C组分测定
效价、毒副作用不同 Chp: 规定控制各组分的相对百分含量
第12章抗生素类药物
1. 测定方法：
HPLC-衍生UV法 ( USP) 衍生电化学检测（BP) 蒸发光散射检测（Ch.P)
2. 衍生法原理：
3. 衍生方式：柱前衍生
第12章抗生素类药物
4. 分离模式：RP-离子对HPLC SP：ODS MP：水-冰醋酸-甲醇-庚烷磺酸钠
第12章抗生素类药物
蒸发光散射检测器工作原理
• 检测三步曲
•雾化
•蒸
发
•检测
• 流动相要求：
必须是挥发性的，不能含有缓冲盐
• 样品要求：
挥发性低于流动相
第12章抗生素类药物
检测三步曲示意图
•色谱流出物与通入 •的气体混合雾化
•蒸发除去流动相
•样品组分 •形成气溶胶
•强光照射气溶胶，产生散射光，检测
• 头孢菌素类： 母核：共轭体系O=C—N—C=C O=C—C=C 侧链：多数含苯环取代基
第12章抗生素类药物
二．鉴别试验
• 光谱法：IR、UV • 色谱法 • 呈色反应 • 各种盐的反应
第12章抗生素类药物
• （一）呈色反应 羟肟酸铁反应
第12章抗生素类药物
类似肽键的反应
➢ 茚三酮反应：
• 青霉素钾（钠） benzylpenicillin potassium(sodium) 即苄青霉素钾（钠）
• 羟氨苄青霉素（钠） 即阿莫西林（钠）amoxicillin
• 氨苄青霉素（钠） 即氨苄西林（钠）ampicillin
第12章抗生素类药物
头孢菌素族代表药物：
头孢氨苄：氨苄头孢菌素 cefalexin
2．三氯化铁反应 酚羟基的反应
3．TLC EDTA作用： 克服痕量金属离子造成的拖尾
4. HPLC 5. UV、IR
第12章抗生素类药物
三．特殊杂质检查
有关物质 • 异构体，降解物
4-差向四环素（ETC） 差向脱水四环素（EATC） 脱水四环素（ATC） 盐酸金霉素（CTC） • 盐酸四环素中有关物质的检查：HPLC 加校正因子的主成分自身对照法 不加校正因子的主成分自身对照法 p438
•庆大霉素（庆大霉素 C 复合物）
•
第12章抗生素类药物
性质
1. 溶解性：水溶性 2. 旋光性：手性C 3. 碱性：
多与硫酸成盐 碱性中心：链霉素3个，庆大霉素 5个
4. UV：
➢ 链霉素：230nm处有紫外吸收 ➢ 庆大霉素：无UV吸收
第12章抗生素类药物
5．稳定性 硫酸链霉素：
• 水溶液在 pH5-7.5 条件下，稳定 • 过酸或过碱易水解失效
异常毒性、热原、细菌内毒素等 4．其他：悬浮时间与抽针试验等
第12章抗生素类药物
•（三）含量或效价测定
抗生素的活性表示 每毫升或每毫克抗生素供试品中含有某
种抗生素有效成分的多少。 以效价单位U表示
测定方法 微生物检定法 理化方法
第12章抗生素类药物
微生物检定法
• 以抗生素对微生物的抑制或杀伤能力来衡 量其效价
硫酸庆大霉素： • 对光，热，空气均较稳定 • 水溶液在 pH2-12 条件下也稳定
第12章抗生素类药物
•二．鉴别试验
(一) 麦芽酚(maltol)反应
链霉素特征反应
第12章抗生素类药物
•H2O •NaOH
•麦芽酚
•H+ •Fe 3+
•紫红色
第12章抗生素类药物
（二Hale Waihona Puke Baidu坂口（Sakaguchi）反应
5. 定量方法：峰面积归一化
Rf: 某组分的峰面积； Rs: 所有组分峰面积之和
第12章抗生素类药物
6. 讨论： • 流动相：
极性过强，出峰慢 极性过弱，出峰快 • 离子对试剂： 克服C 组分的异吲哚衍生物在ODS柱上的吸 附，增加保留； 衍生化试剂不形成离子对，保留值变化不大
第12章抗生素类药物
第12章抗生素类药物
• 四．含量测定
•HPLC • 适用于原料、各种制剂及生物样品 • 常采用RP-HPLC • 外标一点法定量
p421
第12章抗生素类药物
第三节 氨基糖苷类抗生素
•Aminoglycosides antibiotics
第12章抗生素类药物
一．结构与性质
结构
•链霉素
第12章抗生素类药物
第12章抗生素类药物
第四节 四环素类抗生素
一．化学结构与性质
（一）结构 四并苯或萘并萘的衍生物
第12章抗生素类药物
第12章抗生素类药物
• 多西环素：R3-羟基 • 美他环素：R3-羟基
第12章抗生素类药物
• （二）性质
1．两性与溶解度
弱酸性
•酚羟基、2个烯醇型羟基
弱碱性
•二甲胺基
与酸、碱均能成盐：多用盐酸盐 其盐：溶于水、酸或碱性溶液，不溶于有机溶剂 游离四环素类：pH4.5-7.2 内难溶于水
•2．紫外和荧光性质
• UV照射下，四环素类及其降解产物有荧光
第12章抗生素类药物
3．不稳定性 干燥避光：
游离形式和盐类都较稳定 水溶液：
对酸、碱、各种氧化剂（包括空气 中的氧）都不稳定 差向异构化 降解性质
第12章抗生素类药物
（1）差向异构化
•pH2.0~6.0
•A
•A
PO43-、枸橼酸根、Ac-等阴离子：
第12章抗生素类药物
2020/11/25
第12章抗生素类药物
• 第一节 概述
抗生素类药物的质量分析
鉴别：真伪
检查： 含量（效价）测定： •质量的优劣
第12章抗生素类药物
•（一）鉴别试验
官能团的显色反应 光谱法：IR, UV 色谱法 生物学法
第12章抗生素类药物
•（二）检查
1．控制有机和无机杂质的指标 2．影响产品稳定性的指标 3.与临床安全性密切相关的指标
第12章抗生素类药物
四．含量测定
HPLC法 例：盐酸四环素的含测
• RP-HPLC 三乙胺 p440
• 外标一点法
第12章抗生素类药物
本章基本要求
• 掌握β-内酰胺类抗生素的结构特征、理 化性质
• 掌握β-内酰胺类抗生素的呈色鉴别反应、 HPLC含量测定方法
第12章抗生素类药物
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
➢ 双缩脲反应：
第12章抗生素类药物
• （二）各种盐的反 应
重氮化-偶合反应 普鲁卡因青霉素水溶液酸化
→青霉素 + 普鲁卡因
•→重氮化-偶合反应
钾、钠离子的火焰反应
第12章抗生素类药物
三．特殊杂质检查
（一）聚合物：凝胶过滤色谱法 （二）有关物质和异构体
HPLC： 不加校正因子的主成分自身对照法
链霉素水解产物链霉胍的特征反应
第12章抗生素类药物
（三）光谱法
IR UV： 240-330nm 庆大霉素无紫外吸收峰
第12章抗生素类药物
三．有关物质及组分分析
• （一）有关物质
链霉素B（甘露糖链霉素） 1. 来源 ：反应中间体
2. 方法 ： TLC中的杂质对照品法 杂质对照品：甘露糖
第12章抗生素类药物
四．含量测定
微生物检定法：各国药典采用，测定效价
HPLC： 衍生化UV或电化学或蒸发光散射检测 离子对色谱法：烷基磺酸盐为反离子 离子交换色谱法：
酸性条件下在阳离子交换柱上分离
反相色谱法
第12章抗生素类药物
例：HPLC-蒸发光散射法测定硫酸依替米星含量 SP：ODS MP：三氟醋酸溶液-甲醇 分离模式：RP-离子对色谱 检测器：蒸发光散射
•β–内酰胺环的不稳定性 不稳定性因素
➢ 四元环张力大 ➢ 酰胺键易水解
稳定性与含水量和纯度的关系
➢ 干燥、纯净 → 稳定 ➢ 水溶液、不纯净 → 不稳定 ➢ 青霉素水溶液：pH 6-6.8时较稳定
第12章抗生素类药物
•UV 特性 共轭体系 → UV
• 青霉素类： 母核无明显UV，侧链多数含苯环取代基
• 分子结构复杂、含多个组分的抗生素： 首选方法
第12章抗生素类药物
理化方法
• 根据分子结构，利用物理化学性质进行 主要采用HPLC
• 适用于： 高纯度、化学结构已确定的抗生素
• 缺点： 不一定代表生物效价； 易受杂质干扰
第12章抗生素类药物
抗生素的分类
按化学结构分： • β–内酰胺类 • 氨基糖苷类 • 四环素类 • 大环内酯类、苯烃胺类 • 多肽类、蒽环类、多烯大环类 • 其他
可加速差向异构化
土霉素：不易差向异构化(氢键形成→较稳定)
（2）降解性 酸性下降解：6位上-OH与5a位上的H发生消去反应
•D •C •B
•D •C •B
•D •C •B
•脱水四环素类
第12章抗生素类药物
• 碱性降解：
•四环素
•OH-
•异四环素
第12章抗生素类药物
二．鉴别试验
1．浓硫酸反应 可区别各种四环素类
第12章抗生素类药物
第二节 β-内酰胺类抗生素
一．化学结构与性质 （一）化学结构
青霉素族： 侧链 + 6-氨基青霉烷酸 母核
头孢菌素族： 侧链 + 7-氨基头孢菌烷酸 母核
第12章抗生素类药物
• •青、头的共性结构• •
酰胺侧链 游离羧基 β–内酰胺环
第12章抗生素类药物
青霉素族代表药物：
再见，see you again
2020/11/25
第12章抗生素类药物
头孢羟氨苄：羟氨苄头孢菌素 cefadroxil
第12章抗生素类药物
•（二）性质
溶解性 旋光性 酸性 β–内酰胺环的不稳定性 UV 特性
第12章抗生素类药物
酸性 羧基 → 酸性
• 与碱金属(Na+、K+)成盐： 易溶于水
• 与有机碱(普鲁卡因)成盐： 难溶于水，易溶于甲醇等有机溶剂
第12章抗生素类药物
• （二）庆大霉素C组分测定
效价、毒副作用不同 Chp: 规定控制各组分的相对百分含量
第12章抗生素类药物
1. 测定方法：
HPLC-衍生UV法 ( USP) 衍生电化学检测（BP) 蒸发光散射检测（Ch.P)
2. 衍生法原理：
3. 衍生方式：柱前衍生
第12章抗生素类药物
4. 分离模式：RP-离子对HPLC SP：ODS MP：水-冰醋酸-甲醇-庚烷磺酸钠
第12章抗生素类药物
蒸发光散射检测器工作原理
• 检测三步曲
•雾化
•蒸
发
•检测
• 流动相要求：
必须是挥发性的，不能含有缓冲盐
• 样品要求：
挥发性低于流动相
第12章抗生素类药物
检测三步曲示意图
•色谱流出物与通入 •的气体混合雾化
•蒸发除去流动相
•样品组分 •形成气溶胶
•强光照射气溶胶，产生散射光，检测
• 头孢菌素类： 母核：共轭体系O=C—N—C=C O=C—C=C 侧链：多数含苯环取代基
第12章抗生素类药物
二．鉴别试验
• 光谱法：IR、UV • 色谱法 • 呈色反应 • 各种盐的反应
第12章抗生素类药物
• （一）呈色反应 羟肟酸铁反应
第12章抗生素类药物
类似肽键的反应
➢ 茚三酮反应：
• 青霉素钾（钠） benzylpenicillin potassium(sodium) 即苄青霉素钾（钠）
• 羟氨苄青霉素（钠） 即阿莫西林（钠）amoxicillin
• 氨苄青霉素（钠） 即氨苄西林（钠）ampicillin
第12章抗生素类药物
头孢菌素族代表药物：
头孢氨苄：氨苄头孢菌素 cefalexin