抗生素类药物的分析)

RCO HN O
S N
CH3
RCO NH
CH3
O
COOH
S
N CH2R1
COOH26
溶解性 青霉素
K+
NHa
青霉素钾 青霉素钠
难溶于水 易溶于有机溶剂
易溶于水 难溶于有机溶剂
27
2. 手性C 旋光性
S
** O N*
**S
N O
（5%头孢唑啉钠溶液［］2D0 –18～–24°）
58
（三）汞量法 ChP
1. 原理 *β-内酰胺类不直接与汞反应 *β-内酰胺类水解产物可与汞发
生定量反应
59
青霉素类O水H解 青霉噻唑酸水O解H 青霉胺
ChP（2000） 青霉素钾 青霉素钠 苯唑西林钠 普鲁卡因青霉素 氯唑西林钠
pH4.6 Hg2
青霉胺络汞
60
CH2 COHN O
NH2 O
S N
CH3 CH3 COOH
18
阿莫西林（羟氨苄青霉素）
S CH3
HO
CH COHN
NH2
N
O
CH3 COOH
19
普鲁卡因青霉素
CH2 COHN O
S N
NH2 CH3
CH3 ·
COOH
(C2H5)2NCH2CH2OOC
20
磺苄西林钠
CH COHN
SO3Na O
S N
CH3 CH3 COONa
水5ml溶解后，加1mol/L氢氧化钠溶液5ml，摇匀
，放置15分钟，加1mol/L硝酸溶液5ml，醋酸盐
S N
CH3 CH3 COONa
青霉胺络汞
突跃2 CH3
CH3 C CH C S NH2 O
O 1:1
NaOH
S CH2 COHN
NaO C N O
CH3 CH3 COONa
Hg
pH4.6 Hg(NO3)2
突跃1 （RS）2Hg 2:1
脱羧 pH4.6
CH2 CONH CH2
S N
CH3 CH3 COOH
芳香第一胺类反应 取供试品约50mg，加稀盐酸 1ml，必要时缓缓煮沸使溶解，放冷，加0.1mol/L 亚硝酸钠溶液数滴，滴加碱性β-萘酚试液数滴， 视供试品不同，生成由橙黄到猩红色沉淀。
43
（2）二苄基乙二胺的反应
苄星青霉素OH 二苄基乙二胺 m.p. 苦味酸
44
常增加“安全性检查” 【检查】异常毒性
热原 细菌内毒素 降压物质 无菌
6
例 盐酸四环素 【检查】酸度 溶液的澄清度 有关物质 干燥失重 杂质吸光度 热原 无菌
ChP（2005）
7
（三）含量测定
1. 生物学方法 以生物学方法或生化方法测定
生理活性物质，并按效价单位（IU） 计算的测定方法
抗生素微生物检定法
取1ml，加入不少于200单位的青霉素酶溶液1ml，
在37℃灭活1小时后，取灭菌滤纸片，分别用上述
溶液浸湿后，用滤纸吸去多余的液体，置摊布金
黄色葡萄球菌 [CMCC（B）26003] 的培养基上。
在37℃培养约16小时后均无抑菌作用，而用同一
方法检查未经青霉素酶灭活的溶液均有抑菌作用。
5
（二）检查
8HI +2NaCl +
CH COOH NHCOR
CH3
2+
C
CH3 SO3H
CH COOH NH2 55
空白试验 以未经水解的样品作空白测定
A. 消除样品已降解产物的干扰 B. 消除样品中其他消耗碘的杂质干扰 C. 消除碘挥发造成的误差
56
例 注射用普鲁卡因青霉素
ChP（2000）
【含量测定】取装量差异项下的内容物，精密
称取约0.12g，置100ml量瓶中，加水使溶解并稀
释至刻度，摇匀，精密量取5ml，置碘瓶中，加1
mol/L氢氧化钠溶液1ml，放置20分钟，再加1mol
/L盐酸溶液1ml与醋酸-醋酸钠缓冲液（pH4.5）5
ml，精密加入碘滴定液（0.01mol/L）15ml，密塞
，摇匀，在20～25℃暗处放置20分钟，用硫代硫
21
头孢菌素类
手性C
RCO NH
酰胺
侧链
O
S **
N CH2R1
COOH
不稳定
7-氨基头孢菌烷酸 （7-ACA）
酸性
22
头孢氨苄
CH COHN
NH2 O
S
N CH3
COOH
23
头孢羟氨苄
S
HO
CH COHN
NH2
N
O
CH3
COOH
24
头孢拉定
CH COHN
NH2 O
S
N CH3
COOH
25
（二）性质 1. 羧基 酸性 pKa=2.5～2.8 *与碱金属成盐 易溶于水 *与有机碱成盐 难溶于水
酸钠滴定液（0.01mol/L）滴定， 57
近终点时加淀粉指示液，继续滴定并强力振摇， 至蓝色消失；另精密量取供试品溶液5ml，置碘 瓶中，加醋酸-醋酸钠缓冲液（pH4.5）5ml，精密 加入碘滴定液（0.01mol/L）15ml，密塞，摇匀， 在暗处放置20分钟，用硫代硫酸钠滴定液（0.01 mol/L）滴定，作为空白。同时用青霉素钠对照品 同法测定作对照，算出供试品的含量。
NaOH（剩余） HCl NaCl H2O
51
（二）碘量法（剩余碘量法）
原理 *β-内酰胺类不直接与碘反应 *β-内酰胺类水解产物可与碘发
生定量反应
52
青霉素类 （N水aO解H） 青霉噻唑二钠 +
（定量过量） 4I2 （pH4.5）
8I-
I2剩余＋Na2S2O3 2NaI＋Na2S4O6
pH4.6 Hg(NO3)2
pH4.6 CH3
CH3
O
C CH C
SH NH2 61OH
2. 讨论 （1）电位法指示终点，以第二次滴定
突跃为终点，反应摩尔比1:1 （2）空白试验 消除已降解产物干扰 （3）优点 不需标准品
62
例 青霉素钠
ChP（2000）
【含量测定】取本品约50mg，精密称定，加
1. 沉淀反应
青青霉霉素素钠钾 H 青霉素
有机溶剂 过量HCl
溶解
38
例 青霉素钠
青霉素钾
ChP（2000）
【鉴别】（2）取本品约0.1g，加水5ml溶解后
，加稀盐酸2滴，即生成白色沉淀；此沉淀能在乙
醇、醋酸戊酯、氯仿、乙醚或过量的盐酸中溶解。
39
2. K+、Na+的反应 附录Ⅲ
解后，加盐酸羟胺试液与氢氧化钠试液各2ml，
放置5分钟后，加盐酸溶液（1→100）3ml与三氯
化铁试液1ml，随即振摇，即显赤褐色。
例 头孢哌酮
ChP（2005）
【鉴别】（1）取本品约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。 37
（二）各种盐的鉴别
13
第二节 β－内酰胺类抗生素
青霉素类 青霉素钠（钾） 氨苄西林（钠） 阿莫西林（钠） 普鲁卡因青霉素
头孢菌素类 头孢氨苄 头孢羟氨苄 头孢拉啶 头孢噻吩钠
14
一、结构与性质 （一）结构
氢化 噻唑环
RCO HN
S CH3
氢化
N O
CH3 COOH
噻嗪环
头孢菌素类
青霉素类
S
RCO NH
-内酰胺环
47
S CH3
CH2 COHN
CH3
ON
COONa
青霉素钠
48
S CH3
HO
CH CONH
CH3
NH2
ON
COOH 阿莫西49 林
三、特殊杂质的检查
*高分子聚合物 *异构体 *有关物质 *吸光度杂质
50
四、含量测定
（一）酸碱滴定法 剩余滴定法
原理
定量过量
青霉素类 NaOH 青霉噻唑二钠
97
34
二、鉴别反应
（一）羟肟酸铁反应
青霉素类 盐酸羟胺羟肟酸衍生物 头孢菌素类 OH-
H+ Fe3+/3
红褐色
35
S
N O
H2NOOHH-HCl O
S
CN NH
HO
S
O
Fe3
+ 3
CN NH O
H+ Fe3+/3
36
例 磺苄西林钠
ChP（2000）
【鉴别】（1）取本品约20mg，加水15ml溶
*发酵过程易受污染
稳定性差
*分子结构多不稳定 *降解后 疗效↓
失效 毒副作用↑ 3
二、抗生素药物的质量分析方法
（一）鉴别
1. 理化法
（1）化学法 （2）仪器法
2. 生物学法
对照品法
4
例 青霉素钠
ChP（2000）
【鉴别】（1）取本品与已知含量的青霉素适
量，分别加水制成每1ml中约含50mg的溶液，各
N O
CH2R1
COOH15
青霉素类
手性C
S CH3
RCO HN * *
酰胺
N O
侧链
CH3
* COOH
不稳定
6-氨基青霉烷酸 （6-APA）
酸性
16
青霉素G（苄青霉素）
CH2 COHN O
S N
青霉素钾 青霉素钠
CH3 CH3 COOH
（K） （Na ）
17
氨苄西林（氨苄青霉素）
CH COHN
28
3. 共轭体系 UV
S
N O
S N O
29
4. β-内酰胺环 易降解失效 干燥纯净 较稳定 水溶液 不稳定、易开环
RCO HN O
不稳定 四元环张力大 性因素 酰胺键易水解
S N
CH3
CH3 COOH
RCO NH O
S
N CH2R1
COOH 30
氧化剂 温度↑
青霉素类 酸、碱、青霉素酶降解、失效
53
反应分两步进行 *水解反应（按化学计量进行） *氧化-还原反应（无固定量关系，易 受温度、pH值和时间等因素影响
严格控制反应条件 采用标准品平行操作
54
RCOHN O
S CH3
N
CH3
COOH
NaOH
第一步
S RCOHN
NaOOC N H
CH3
CH3 COONa
第二步
4 I2 + 5 H2O + 2 HCl
芳伯氨基 芳香第一胺类反应
普鲁卡因青霉素S 水解CH3
NH2
普鲁卡因
CH2 COHN N
CH3NaNO·2 HCl
红O 色 碱性β-C萘O酚OH
(C2H5)2NCH2CH2OOC
42
例 普鲁卡因青霉素
ChP（2000）
【鉴别】（3）本品显芳香第一胺类的鉴别反
应（附录Ⅲ）。
附录Ⅲ 一般鉴别试验
Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+ （青霉素钠水溶液30℃24h失活56%）
头孢菌素类酸、内碱酰、胺胺酶类降解、失效
（头孢噻吩钠水溶液25℃24h失活8%）
31
青霉素的降解反应
青霉素
OHˉ
pH2
pH4
H+ orHgCl2
青霉噻唑酸
HgCl2
△
青霉胺
△ H+ -CO2
HgCl2 -CO2
10
2. 理化方法 以理化方法测定主药含量，按有
效物质的质量计算的测定方法
优点
缺点
*准确度高 *不一定代表生物效价
*简便快速 *易受杂质干扰
*仅用于己知药物 11
例 ChP（2005）【含量测定】
青霉素类
滴定法 UV
汞量法 碘量法
HPLC法
微生物检定法
头孢菌素类 HPLC法
12
三、抗生素的分类
1. 按产生菌分类 2. 按抗菌谱分类 3. 按作用机制分类 4. 按化学结构和性质分类
细广抑β－菌 谱 制内转酰肽胺枯酶类青草交霉菌联素方多、式烯头大孢青环类霉类素 真G抑氨+菌 制 基蛋 糖白 苷青 类霉红合素霉成类素过多、（程肽头金类红孢葡霉类菌素、） G影四-响 环细 素胞 类灰膜黄通卡霉透那素性霉苯素烃、胺多庆类粘大菌霉素 放绿大线 脓 环菌 杆 内菌 酯链类阿霉莫素西蒽林环类等
火焰 → 紫色 K+
+ 0.1%四苯硼钠 + HAc→ ↓白
火焰 → 鲜黄色 Na+
+ 醋酸氧铀锌→ ↓黄
40
例 青霉素钠
ChP（2005）
【鉴别】（4）本品显钠盐的火焰反应
（附录 Ⅲ）。
例 青霉素钾
ChP（2005）
【鉴别】（3）本品显钾盐的火焰反应
（附录 Ⅲ）。
41
3. 有机胺盐的特殊反应
（1）普鲁卡因的反应 重氮化-偶合
苄星青霉素
S CH2 COHN
ON
CH3
CH3
CH2
CH2
COOH HNCH2CH2NH
OH- 苦味酸
OH
O2N
NO2 H2O
CH2
CH2
HNCH2CH2NH
NO2
45
（三）硫酸及硫酸-甲醛反应 （四）UV法
46
（五）IR法 β－内酰胺环上的羰基伸缩
振动增强而向高波数方向位移
VCO 1815 ~ 1740cm1
8
例 磺苄西林钠
ChP（2005）
【含量测定】 精密称取本品适量，用灭菌水
制成每1ml中约含1000单位的溶液，照抗生素微
生物检定法（附录Ⅺ A）测定。1000磺苄西林单
位相当于1mg的C16H18N2O7S2。
9
微生物检定法 优点 *与临床效果一致 *灵敏度高 *干扰物质少 *可测定未知药物
缺点 *操作繁琐 *耗时 *准确度、精 密度差
第十章
抗生素类药物的分析
1
* 生物第合一成节（发概酵述） * 化学合成或半合成
一、抗生素药物的特点
细菌 放线菌 真菌
抗生素 是指由微生物所产生、
极微量即具有选择性地抑制或杀灭其
他微生物的一类有机化合物。
2
控制发抗酵生液素中含质有量各的种复无机杂盐性、脂肪、蛋白质、
降解产物、色素、热原、毒性物质
生产工艺复杂 *发酵过程不易控制
脱羧青霉 噻唑酸
青霉醛
青霉烯酸
H+ or醇
青霉二酸
32
不同pH条件下青霉素钠降解情况
pH
24℃
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0.4 1.4 12 92 336 218 125 31.2 9.3 1.4
半衰期(h) 33
温度对青霉素钠稳定性的影响
pH2，30′
温度℃ 5
26
37
↓%
6
77