抗生素类药物的分析详细解释各类抗生素特点

CHO NH
OH
NH
OH
链霉胍
CH3
链霉糖
CH3
N-甲基-L葡萄糖胺
碱性 水溶性 旋光性
有紫外吸收 230nm 稳定性
巴龙霉素（Ⅰ，Ⅱ）
HOH2C
OH2N
NH2 OH
HO
OH
HO
O
O CH2OH
O
H2N R1 R2
HO
NH2
O
O
HO
D-葡萄糖胺 脱氧链霉胺 D-核糖 巴龙霉糖
巴龙胺
巴龙二糖胺
R1、R2：-CH2NH2
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。
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
苯唑青霉素H 苯唑青霉烯酸
Δ
Anm
N O
CONH CH3 O
S CH3
N
CH3
COONa
N O
△ pH3.8
SH
NC
CH
CH C O
O
HN
CH3
CH3 HC
CH3
C H COOH
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。
(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 µg
羰基侧链含“CH ”HSO HCHO
△（分解）
变色酸
显色
S
HO
CH COHN
NH2
ON SO3H
硫酸Δ
HCHO
HO
变色酸
HO
（缩合） SO3H
CH3
CH3 COOH
SO3H
HO3S
HO
CH
OH
HO
OH
SO3H
HO3S
5. 与重氮苯磺酸反应
酚羟基

CH

OH
重氮苯磺酸
• 硫酸链霉素的鉴别方法：
• 取本品约20mg，加水5ml溶解后， 加氢氧化钠试液0.3ml，置水浴上加 热5分钟，加硫酸铁铵溶液0.5ml， 即呈紫红色。
（五）坂口反应 链霉素特有反应
链霉素OH 链霉胍次溴酸钠 橙红 8 羟基喹啉
（或α-萘酚）
OH
OH
N
8-羟基喹啉
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
RN
α
6
O
7
O
β
S
4
5
3
N1
2
COOH
母核：6-氨基青霉烷酸 6-APA
青霉素类
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
青霉素 （青霉素G、苄青霉素）
CH2 COHN
NH2
O
S CH3
N
CH3
COOH
氨苄西林 （氨苄青霉素）
2.头孢呋辛酯中有关物质和异构体 的检查
• 异构体
异构体A 异构体B △3-异构体 E异构体
控制比例 有关物质
异构体：
异构体 相对保留时间 判断 B异构体 0.9 A异构体 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
S CH3
HO
CH2 COHN
NH2
ON
CH3 COOH
阿莫西林 （羟氨苄青霉素）
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
NH2
C2H5 2NCH2CH2OOC
普鲁卡因青霉素
头孢菌素类
S
RCO NH 7 6 5 4 8 N1 2 3
O
CH2R1
COOH
母核（7-氨基头孢菌烷酸）
7-ACA
（三）色谱法 对照品对照法
1. TLC法
对 供
试 照 品 品相同条件比 较R
f
和
斑点
颜色
2.HPLC法
对 供
试 照 品 品相同条件比 较t R
（四）光谱法
1、 IR法
β-内酰胺环 VCO 1815 ~ 1740cm1 酰胺 VCO 1710 ~ 1690cm1 羧酸离子 1600cm-1，1410cm-1
高温
青霉素水溶液在pH 6～6.8时较稳定
例 青霉素的降解反应
H2O/OHˉ 青霉噻唑酸
青霉素酶
青
H2O
HgCl2
青霉酸
霉 pH2
100℃
素 pH4
青霉烯酸
青霉醛 青霉胺 CO2
NH2OH α–青霉噻唑酰基羟胺酸
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%)
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
糖 苷元缩合苷
氨基糖 苷元 缩合氨基糖苷
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
（三） N-甲基葡萄糖胺反应 （Elson-Morgan反应）
链霉素 水解 N 甲基葡萄糖胺
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+
樱桃红色
HO
H2N C NH NH
NH
NH C NH2 O
CH2OH OO
OH
OH
O OH
CHO
OH
OH
CH3
NH
CH3
CH3COCH 2COCH 3 OH (缩合)
α-萘酚
RN
链霉胍
N
C NH2 NH2
BrOOH-
OH
BrO-
R N C N NH2
＋O
N
Br
8－羟基喹啉
O
O
Br
R NH CO NH N 橙红色
• 硫酸链霉素的鉴别方法：
庆大霉素
绛红糖胺 + 脱氧链霉胺 + 加洛糖胺
糖
苷元
糖
R2 R1HN C R3
O O
OH NHCH3
OH
OH O
O
CH3
2 NH2
绛红糖胺 NH2 H2N
紫素胺
2-脱氧链霉胺 加洛糖胺
复合物 碱性
水溶性 旋光性
性质稳定 无紫外吸收
二、鉴别 （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 茚△三酮蓝紫色
（四）麦芽酚反应 链霉素特有反应
链霉素OH 链霉糖
分子重排
紫红色FHe+3 麦芽酚
HO
H2N C NH NH
NH
NH C NH2 O
CH2OH OO
OH
OH
O OH
CHO
OH
OH
CH3
NH
CH3
H2O NaOH
麦芽酚
O
OH Fe3+
O CH3
H+
3+
O
Fe / 3
O
紫红
O CH3
2. 茚三酮反应
CH2 COHN
NH2
O
S CH3
N
CH3
COOH
氨基茚三酮蓝紫色 △
CO C= O
CO
茚三酮
R H2N CH COOH
CO
C NCH2 R
CO 酮式
CO C NH2
C OH
+
CO C= O
CO
茚三酮
H2 O
缩合
CO
C N CHR
C 烯醇式
OH
CO
CO
CNC
C
CO
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
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
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOK
Na
与有机碱(普鲁卡因)成盐，难溶于水
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
NH2
C2H5 2NCH2CH2OOC
普鲁卡因青霉素
（二）旋光性
wenku.baidu.com
**
65
S
43
7N
O
1
2
*
青霉素类
**
76
S
54
O
8
N
1
2
3
头孢菌素类
（三）共轭体系
S N O
青霉素类
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
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
CH2 NH2
C ONH O
S
N
CH3
COOH
头孢氨苄
CH2 NH2
C ONH O
S
N
CH3
COOH
头孢拉定
S
HO
CH2 C ONH
NH2
ON
CH3
COOH
头孢羟氨苄
S CH2 CONH
S
ON
CH2OCOCH3
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
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
头孢菌素类
S N O
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
青霉素类 某酸些、碱金、属青霉离素子酶 降失解效
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
OO
O OH
OH CHO NH
OH
CH3
CH3
CH2OH OH
OH
链霉胍
链霉糖
链霉素
N-甲基-L葡萄糖胺
NH
NH C NH2
HO
O
O OH
CH2OH O
OH
H2N C NH
O OH
三、杂质检查
药物
检查项目
检查方法
头孢他啶 聚合物
HPLC法
头孢曲松钠 结晶性，有关物质， HPLC法
聚合物
头孢噻肟钠 聚合物
HPLC
头孢呋辛酯 结晶性，有关物质， HPLC法
聚合物
头孢氨苄 有关物质 HPLC法 青霉素钾 吸光度，结晶性 紫外分光光度法
聚合物
1. 聚合物 体积排阻色谱法—葡聚糖凝胶色谱法
NH2
O
C
+
H
O
△
O
OH
O
N
O
O
蓝紫色
（二）Molisch试验
具有五碳糖或 六碳糖结构
糠醛
H+
羟甲基糠醛
α-萘酚
蒽酮
红紫色
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
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。
OH 蓝紫色
3. 双缩脲反应---β-内酰胺类
CONH
似肽键
内酰胺类 碱性 酒石酸铜 紫红色
（开环分解）
NH2
OH HO C N
CH2 COHN
S
COONa CH3
CH3
CH2 NH2
COHN
S
HO C N OH
Cu OH 2 CH3
CH3 COONa
紫红色
4. 与变色酸-硫酸反应
COCH3
HOCH2 (CHOH)3
N
CH3
CH
COCH3
HOCH2 (CHOH)3
N
CH3
H+ 对二甲氨CH基3 苯甲醛
COCH3
H3C N
H3C
N
CH3
CH
CH3
CH3
N
CH3
樱桃红色 COCH3
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。
（偶合）
橙黄色
O H5C2 N
O N CONH CH CONH
O
OH
头孢哌酮
S
N CH2S
COOH
NN N
N CH3
OH NaO3S （偶合）
N NCl
O H5C2 N
NaO3S
O
N CONH CH CONH
O NN
OH
S
N CH2S
COOH
NN N
N CH3
橙黄色
（二）各种盐的反应 K+、Na+的火焰反应
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)
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
△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%）
（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
二、鉴 别
（一）呈色反应
1. 羟肟酸铁反应
内酰胺类HNOHHCl
NaOH
羟肟酸衍生物
呈色
H+
Fe3+/3
S ON
S
H2NOH HCl O C N H NaOH,C2H5OH
NHOH
S
Fe3+/3 H+
O
C NH
3+
Fe 3
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。