合集第八章 抗生素.ppt

链霉素 庆大霉素
水解
H+
N
-
甲基葡萄糖胺
乙酰丙酮 OH-
吡咯衍生物
对二甲氨基苯甲醛
Leabharlann Baidu
H+
红色
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40
（四） 麦芽酚反应 链霉糖特有反应
链霉素OH- 链霉糖
分子重排扩环
紫 红 色 FH e+3 麦 芽 酚
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41
HO H2N C NH
NH
麦芽酚
NH
NH C NH2 O
CH2OH OO
OH
6
5
4 3
7 N1 2
O
亚胺培南（泰能）
S
6
5
4 3
7 N1 2
O
C氧arb青ap霉ene烷m (Oxypenam)
O
6 54
7
N1
3 2
O
克O拉xyp维en酸am
单环的Pβene-m内酰胺 (Monobactam)
3
2
4 N1
O
氨曲南
最新.课件 Monobactam 11
性质1 ：酸性
分子中游离羧基具有相当强的酸性，能与无机碱或 某些有机碱形成盐。
1-烷基硫代-2-烷基
NR
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异吲哚衍生物
47
2. R方P－法HPLC
峰面积归一化法
3. 计算
Ai% = AC
ACa
Ai ACa
AC
%
规定
C1
25~50%
C1a
15~40%
C2a +C2 20~50%
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48
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49
四、 含量测定
微生物检定法
链霉素、庆大霉素
本法系利用抗生素在琼脂培养基内的扩散作 用量反应平行线原理的设计，比较标准品与供试品 两者对接种的试验菌产生抑菌圈的大小，以测定供 试品效价的一种方法。
庆大霉素C1 庆大霉素C2 庆大霉素C1a 庆大霉素C2a 庆大霉素C2b
R=H R1、R2=CH3 R=R2=H R1=CH3 R、R1、R2=H R=CH3 R1= R2=H R=R1=H R2=CH3
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34
一、结构与性质
（一）碱性 多与硫酸成盐
碱性中心 链霉素 3个 庆大霉素 5个
（二）溶解性 水溶性
22
CO
C OH
2
CO
茚三酮
R
H2N CH COOH
α-氨基、伯胺 某些羟基胺类
CO
C NCH2R CO
酮式
CO C NH2
C OH
+
CO C OH
2
CO
茚三酮
H2O
缩合
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CO
C N CHR
C
烯醇式
OH
CO
CO
CNC
C
CO
OH
蓝紫23 色
（四）各种盐的反应
1.火焰反应
青霉素族、头孢菌素族药品中，许 多制成钾盐或钠盐供临床使用，因而可 利用其火焰反应进行鉴别。
供试液，流动相，成4ug/ml，得对照液
① ②对照品，流动相，成4ug/ml，得杂质对照液
杂质① ②，外标法。 其他杂质，主成分自身对照法。
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）①，再与侧链a-苯甘 氨酸②缩合而成。这两种原料有可能成为主要杂质。
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BP
发酵菌种不同 工艺差别
C组分比例 JP 不一致
对微生物的活性无明显差异 毒副作用和耐药性不同
规定控制各组分的相对百分含量 HPLC
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46
1.衍生化原理
氨基 邻苯二醛 巯基醋酸 吲哚衍生物pH.
λmax = 330nm
RNH2 +
CHO
+ HSCH2COOH CHO
OH-
SCH2COOH
OH
OH
HOH2C O CHO
CH HOH2C O
OH
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红紫色
38
蒽酮呈色原理：
O
HOH2C O CHO
O
CH2
O
CH
O
蓝紫色
阿米卡星鉴别
(1) 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。
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39
（三） N-甲基葡萄糖胺反应
（Elson-Morgan反应）
OH
NH
OH
CH3
CH3
链霉胍
链霉糖
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N-甲基-L-
葡萄糖胺
32
庆大霉素
绛红糖胺 + 脱氧链霉胺 + 加洛糖胺
糖
苷元
R
R2HN C R1
OH
O
O
糖
OH NHCH3
OH
O
O
CH3
NH2
绛红糖胺 NH2 H2N
紫素胺
2-脱最氧新.课链件霉胺
加洛糖胺
N-甲基-3-去氧-4甲基戊糖胺 33
庆大霉素C复合物
第八章 抗生素类药物的分析 （Antibiotics）
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1
第一节：概述
1、定义：抗生素是某些微生物的代谢产物或合成 的类似物，在小剂量的情况下能抑制微生物的生长 和存活，而对宿主不会产生严重的毒性。
2、特点：由生物体产生或人工合成 化学纯度低 结构、组成复杂 对他种生物体有抑制作用
3、名称演变：抗生素——抗菌素——抗生素
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30
二 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 新霉素 庆大霉素
双氢链霉素 卡那霉素 巴龙霉素
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31
链霉素 链霉胍 + 链霉糖 + N-甲基-L-葡萄糖胺
链霉双糖胺
苷元
HO H2N C NH
NH NH C NH2
O
O OH
OO
OH CHO NH
CH2OH OH
16
二、鉴别试验
（一）色谱法 对照品对照法
1、TLC法
对照品 供试品
相同条件比较 R f 和斑点颜色
2、HPLC法
对照品 相同条件
供试品 比较 tR
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17
（二）光谱法 1、IR法 2．紫外分光光度法(UV)
光谱图 , λ max , λ min ,
E
1% 1cm
,
A
头孢氨苄 λmax = 262nm
36
二、 鉴别
（一） 茚三酮反应 羟基胺结构
庆链大霉霉素素茚 △三 酮 蓝 紫 色
硫酸庆大霉素鉴别(1) 取本品约5mg ，加水1ml 溶解后，加0.1 ％茚三酮的水 饱和正丁醇溶液1ml 与吡啶 0.5ml，在水浴中加热5 分 钟，即显紫蓝色。
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37
（二）Molisch反应
具五碳或六碳糖的氨基糖苷类抗生素经酸水解后， 在盐酸（或硫酸）作用下脱水生成糠醛或羟甲基糠 醛。这些产物遇α-萘酚或蒽酮呈色。
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4
抗生素药品分析常用的方法：
物理方法:旋光法、紫外、红外、色谱等
化学方法（专属性不强）：功能团反应， 鉴别和含量的测定。容量分析法：酸碱 滴定（青霉素含量测定）和碘量法。
生物学方法：酶反应、微生物法测定效价
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5
第二节 抗生素类药物的鉴别
鉴别方法：
理化方法
官能团显色： β–内酰胺环 光谱法：UV、IR 色谱法:TLC、HPLC
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50
HPLC法
离子交换色谱法 离子对色谱法 RP-HPLC法
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51
第四节
(Tetracycline Antibiotics)
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52
一、天然四环素结构特点
OH
O OH
CHO
OH
OH
CH3
NH
CH3
H2O NaOH
O
OH Fe3+
O CH3
H+
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3+
O
Fe / 3
O
O
紫红
CH3
42
（五）坂口反应 链霉胍特有反应
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
O Br
8-羟基喹啉 α -萘酚 R NH CO NH N
青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.30～1.50
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18
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19
2、IR法 以阿莫西林为例
3180cm-1
酰胺N-H
1250cm-1
3470cm-1 酚羟基
1780cm-1 β–内酰胺
C=O
酚羟基 C-O
1690cm-1
O-H
最新.课件仲酰胺C=O
20
VC =O 1800 ~ 1750cm-1 β-内酰胺环
60-70年 80年后
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2
一、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
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3
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 ⑨ 效价测定: 有效成分测定
生物学法：微生物法
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6
抗生素类药物的分类
根据化学结构分类：
β–内酰胺类抗生素：青霉素、头孢菌素 氨基糖苷类：链霉素、庆大霉素
四环素类：四环素、金霉素 大环内酯类：红霉素、麦迪霉素
多稀大环类：两性霉素Ｂ 多肽类：多粘菌素
苯烃胺类：氯霉素 蒽环类：阿霉素
其他：
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7
第二节 β-内酰胺抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
根据此性质，可用于定性和定量分析。
﹡6 ﹡5
S
1
2
﹡ 7 N 3
O4
﹡ 7
﹡
6
S
1
2
O
8
N
5
4
3
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13
性质3 ：紫外吸收特性
1、青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基
2、头孢菌素类 母核有共轭体系
S N O
S
N O
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14
性质4 ：不稳定性
干燥条件下青霉素盐稳定。青霉素水溶液在 pH6-6.8时较稳定。 β-内酰胺环是该类抗生素结构最不稳定的部分。
26
（三）杂质吸收度的检查
例：青霉素钠（钾）
取本品，加水，成1.80mg/ml。
A280nm [控制杂质]不得大于0.10， A264nm [控制青霉素钠（钾）的含量]应为 0.80-0.88 。
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27
（四）有机溶剂
氨苄西林钠：CH2Cl2 GC 头孢哌酮：丙酮 GC 头孢他啶：吡啶 HPLC
其碱金属盐易溶于水，而有机碱盐难溶于水，易溶 于甲醇等有机溶剂。
CH2 COHN
O
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
NH2
C2H5 2NCH最2C新H.课2件OOC
S CH3
N
CH3
COOK
12
性质2 ：旋光性
青霉素族分子中含有三个手性碳原子，头孢菌素族含 有两个手性碳原子，故都具有旋光性。
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43
（六） SO42-反应
SO- Ba BaSO 白
H+
（七） 色谱法
（八） 光谱法
链霉素 max = nm
庆大霉素无UV吸收
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44
三、 检查
（一） 链霉素杂质 链霉素B（甘露糖链霉素）
1. 来源 反应中间体
2. 方法 TLC中的对照品法 （BP）
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45
ChP
（二） 庆大霉素C组分的测定 USP
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9
二、分类：经典结构药物
青霉素类(Penicillins)
HH
RCH2CONH
S
N O
COOH
头孢菌素(Cephalosporins)
XH
RCONH
S
5
76
4
8 N1 2 3
A
O
COOH
X = H- or CH3COOCephalosporins
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10
分类：非典型结构药物
碳青霉烯(Carbapenem) 青霉烯(Penem)
不稳定 四元环张力大 性因素
酰胺键易水解
青
霉
素
某些氧化剂
类酸 、碱 、青霉 素、酶羟 胺
（某些金属离子）
降 失
解 效
（温度）
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15
例 青霉素的降解反应
H2O/OHˉ
青霉噻唑酸
青霉素酶
HgCl2
青 霉
H2O 青霉酸
pH2
100℃
素
NH2OH
α–青霉噻唑酰基 羟胺酸
pH4
青霉烯酸
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青霉醛 青霉胺 CO2
（三） UV
链霉素在230nm处有吸收， 庆大霉素、奈替米星无
（四）苷的水解与稳定性
链霉素 pH5～7.5
庆大霉素 pH2～12
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稳定
35
HO
H2N C NH NH
NH
NH C NH2 O
OO
O OH
OH CHO NH
OH
CH3
CH3
CH2OH OH
OH
坂口反应
麦芽酚反应
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N-甲基葡萄 糖胺反应
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24
三、特殊杂质的检查
本类抗生素的特殊杂质主要有高分子聚合 物、有关物质、异构体等，一般采用HPLC 法控制其限量，也有采用测定杂质的吸收度 来控制杂质量的。
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25
（二）有关物质和异构体
例：头孢氨苄中有关物质的检查（反相HPLC法） 取本品，流动相，成0.4mg/ml，得供试液
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28
四、含量测定
青霉族和头孢菌素族的含量测定大多采用 理化测定方法中的HPLC法
内标法＋校正因子 外标法
特点
快速、高效、灵敏
专属性强、重现性好 一法多用（鉴别、检查、含测）
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哌拉西宁 原料药 含量测定 色谱条件
用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇– 0.2mol/L磷酸二氢钠溶液–10％氢氧化四乙基铵 溶液–水（400︰50︰3︰547）用磷酸调节pH值 至5.5为流动相。检测波长为254nm。
VC =O V = NH
1680 、1525cm-1
3300 cm-1
酰胺
V-COOH 1600 、1410cm-1 羧基
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（三）茚三酮反应
某些具有α-氨基的本类药物，如氨苄西林， 遇茚三酮即显蓝紫色。
CH2 NH2
COHN O
S N
CH3
CH3 COOH
- 氨基茚三酮蓝紫色 △
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8
一、β-内酰胺抗生素的结构特征
NH2 CH2CH2COO H NH
O
★指分子中含有由四个原子组成β-内酰胺环 ★是该类抗生素发挥生物活性的必需基团 ★和细菌作用时，内酰胺环开环与细菌发生酰化作用
抑制细菌的生长。
★因β-内酰胺由四个原子组成，分子张力较大，化学
性质不稳定易发生开环导致失活。