抗生素药物的分析

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细菌数、细菌群体质量又直接受抗生素效 价的影响。
影响因素:
一、影响比浊法的物理因素
1、散射现象
2、菌液浓度:
3、细菌体大小的变化
二、培养基:在没有外加抑制剂的情况下, 菌体的生长受培养基的成分、酸度、培养 温度、通气等条件影响。一般的试验菌是 金黄色葡萄球菌,pH在6.8-7.8。
三、培养:温度、振摇。一般培养时间3小 时,可缩短为2小时。
X=(T/S)*C X样品效价(U/ml) T检品液最大稀释倍数 S标准品液最大稀释倍数 C标准品液效价(U/ml)
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
8
9
10
稀释倍数 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024
标准品
---- - + +
+
+
+
供试品
---- + + +
其他检查:组分、杂质、晶型、比旋度、灰分、 重金属、熔点等。
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
第二节 抗生素效价微生物检定法
一、微生物检定法定义:
D • anti log IV
W
V U 3 U 2 U1 S3 S 2 S1 3
W U 3 U1 S3 S1 4
I log K
要求: 1、标准品中剂量抑菌圈直径15~18mm 2、高、中、低剂距为1:0.8 3、每一检品不得少于6个平皿 4、每板上等距安放小钢管6个 5、θ: 100±10%(100%±5%)
UL:为抗生素检品低剂量(dT1)所致的抑菌圈直径
D • anti log IV
W
W UH UL SH SL 2
I log H log L log K
V UH SH UL SL 2
要求:
1、高剂量抑菌圈直径应为20~24mm,个别 可为18~24mm,高剂量与低剂量抑菌圈直 径之差应大于或等于2mm。
(一)稀释单位 (u/ml,u/mg) 将1mg抗生素配成溶液,在一定条件下进行稀释,
对某一细菌能抑制其生长的最高稀释度,即为 1mg抗生素中可含有的单位。
(二)重量单位 (u/mg)
以抗生物有效成分(即生理活性部分) 的重量作为抗生素的单位。称重量单位.。 如一个链霉素碱单位的重量为1微克,一 个青霉素G钠盐的单位的重量为0.6微克。 同一种抗生素的各种盐的校价可根据其 分子量与标准盐类进行换算而得。
三 影响抗生素效价管碟法测定结果的 因素及其控制
(一)影响抑菌圈形状的因素与控制 1.稀释抗生素用的缓冲液的PH值、盐浓度的影 响. pH值低或含盐浓度高,就会不显抑菌圈或呈卵 圆形抑菌圈。这是因为抗生素溶液的盐浓度高 或pH值过低,可能改变抗生素分子的解离状态, 影响了抗生素对试验菌抑制作用。 2.制各琼脂培养基菌层,加菌时培养基温度的 影响 3.测试用的器材洗净度的影响 4 双碟培养温度的影响 5 其他操作的影响
结构的共同点: 1、和内酰胺相邻的碳原子上有一羧基。 2、内酰胺中氮原子相对的碳原子上有一功能团氨基。
青霉素有三个手性碳,头孢有两个手性碳,有 旋光性。
青霉素G有紫外吸收,头孢的分子中也有。 青霉素在酸碱或青霉素酶的作用下均会发生降
解,在酸性条件下生成青霉胺、青霉醛和二氧 化碳。在碱性条件下(或β-内酰胺酶)的作用 下,先开环,生成青霉噻唑酸或失羧青霉噻唑 酸,如继续加热也可完全水解,形成上述三种 产物。 头孢类相对稳定。
Y=a+bX Y:抑菌圈直径 A:截距 B:斜率 X:抗生素浓度的对数。
方法:为了消除平板间的差异,在每一平板的含菌 培养基上放置6个小钢管,相间的3个小管内加入 抗生素标准品的某一浓度(Ck), 他所产生的抑 菌圈直径平均值为Yk .另外3个小管内加入标准 品的中心浓度(Co),他所产生的抑菌圈直径平均 值为Yo 。 令fk = Yk - Yo
+
+
+
-:细菌被抑制 +:细菌生长
X=(T/S)*C=(16/32)*40=20 (U/ml)
检测终点判断: 1、试验菌生长完全抑制 2、生长50%抑制 3、指示剂变色 4、电位差的改变 5、菌种的溶血现象等
二、比浊法
原理:将一定量的抗生素加至接种有试验 微生物的液体培养基内,混匀后,经短期 培养(约3-4h),测量培养基浊度,其浊 度与细菌数、细菌群体质量存在直接关系, 在一定的范围内符合比耳定律。
第八章 抗生素药物的分析
第一节 概 述
抗生素的概念:
具有抑制或杀灭微生物的一类物质。
抗生素的特征:
生物体在生命活动过程中合成的次级代谢产物。 性质不稳定,易降解、聚合 纯度一般较低 临床上会引起不良反应 临床应用广泛,影响大
抗生素药品质量研究的项目:
性状及鉴别试验,含量测定或效价测定,酸碱度 测定,澄明度,水分或干燥失重,安全试验 (异常毒性),热原,降压物质,无菌。
这样采用自身对照的方法,可以消除平板间的误差, 使结果更加准确。
f= a+bX
标准曲线的制备:做8个浓度,取24个平皿,分8组, 每组3个取平均值。fk对X作图。
检品的效价检定:
取3个平皿,每个放6个小管。在间隔的3 个小管内加入抗生素标准品的中心浓度 (Co),另3 个小管内加入估计浓度相当于 Co的检品溶液。测量出fk,从标准曲线中 计算出检品的浓度,在换算出每毫克的 单位数。
四、比浊法与管碟法比较
比浊法 优点 1、快速
2、客观、精确 3、无扩散影响 缺点 1、对样品洁净度 要求高 2、实验要求较严
管碟法 1、结果较稳定 2、大批量
1、扩散因素影响较 大 2、时间长(2天) 3、操作繁琐,人为因 素的干扰
第二节 抗生素类药物的鉴别
一、β-内酰胺类抗生素的鉴别
分类:青霉烷类(四氢噻唑五圆环),头孢烯类(二氢噻 嗪),碳青霉烯类(硫霉素),克拉维酸(五圆环中的 硫被氧代替,且六位没取代基)。
是利用微生物发育时对某些物质的特殊依赖 性,按这些物质对微生物生长的影响,对他们作 出定量鉴定的方法。微生物检定法可分为三类: 稀释法(dilute method)、比浊法 (turbid compare method ) 、 琼 脂 扩 散 法 ( diffuse method)。
与化学方法相比: 优点:1、原理与医疗要求基本一致
1试验菌种:挑选合适的敏感菌;用适宜 的菌种保存方法;定期对菌种分离纯化; 控制菌龄菌量。
2培养基:培养基的成分影响抑菌圈的大 小和清晰度,pH也很重要。
一剂量法(标准曲线法)
一剂量法(标准曲线法)原理:在一定 范围内,抑菌圈的直径随抗生素浓度的 增减而增减。并且抑菌圈的直径与抗生 素的对数剂量成线性关系。据此测定抗 生素效价。
2、底层琼脂20ml,上层5ml,每一检品所用 平板不少于4个。
3、等距安置小钢管4个,相对角为同一物质。
4、 θ为100±10%(更精确要求100±5%)
5、标准品与检品同质
三剂量法:
应用高、中、低三种剂量,在同一实 验条件下比较标准品及检品溶液的抑菌圈 大小,以求得检品效价的方法。
S3:为抗生素标准品高剂量(dS3)所致的抑菌圈直径 S2: 为抗生素标准品中剂量(dS2)所致的抑菌圈直径 S1: 为抗生素标准品低剂量(dS1)所致的抑菌圈直径 U3:为抗生素检品高剂量(dT3)所致的抑菌圈直径 U2:为抗生素检品中剂量(dT2)所致的抑菌圈直径 U1: 为抗生素检品低剂量(dT1)所致的抑菌圈直径
T的影响:
一般T增加,r增大,但时间太长影响抑菌圈 清晰度。
M的影响:在一定的范围内,小管内M越大, 抑菌圈直径越大,M还与抗生素的抗菌活性、 浓度、钢管的大小、剂型、辅料等有关。
C的影响:C越小,抑菌圈直径越大,C与菌种、 菌量、培养基、温度等有关
H的影响:培养基增厚,则抑菌圈减小。
操作中要注意:
二剂量法:
将抗生素的标准品及检品各稀释成有 一定比例的二种剂量(2:1或4:1),即 高剂量和低剂量,在同一平板上进行对比, 根据所产生抑菌圈大小来计算检品效价的 方法。
SH:为抗生素标准品高剂量(dS2)所致的抑菌圈 直径
SL:为抗生素标准品低剂量(dS1)所致的抑菌圈直 径
UH:为抗生素检品高剂量(dT2)所致的抑菌圈直径
抑菌圈的形成
log M (1/ 9.21DT )r 2 log C 4DTH )
M:抗生素在管中的量 D:扩散系数 T:扩散时间 C:最低抑菌浓度 H:培养基厚度
r 2 9.21DT (log M log C 4DTH )
影响抑菌圈半径的因素: D的影响因素: 抗生素本身结构、分子量等,结构简单者容易扩 散,分子量大的扩散就慢, 杂质:抗生素或培养基中含有杂质,杂质本身也 有扩散系统,看干扰抗生素的扩散,影响抑菌圈 的大小和清晰度。 琼脂含量:含量过多影响抗生素的扩散,过少又 使钢管下陷,影响抑菌圈的大小。 菌种对抗生素的吸附作用: pH影响分子的形式、 温度影响扩散 D增大,r也增大
2、对微生物作用直接反映其抗菌活性 缺点:1、结果是总效价,无法区分多组分
2、时间长,有一定误差,操作繁杂
二、抗生素标准效价(potency)单位
牛津单位:抑制50毫升肉汤培养基中金黄色葡萄球 菌生长的青霉素的最低含量为一个牛津单位.
一个牛津单位相当于0.6ug的青霉素钠盐所具有的 抗 生 活 力 , 1mg 青 霉 素 G 钠 盐 含 有 1667 个 牛 津 单 位,(IU)
3特定单位
以特定抗生素某一批产品的某一重量为一个 单位,经有关国家权威机构认可而定.
效价测定的方法: 一、稀释法(dilute method) 二、比浊法 (turbid compare method) 三、琼脂扩散法(diffuse method)
一、稀释法
原理:用液体培养基逐级将抗生素稀释, 在各管中加入等量的试验菌液,进行培养, 观察抑制细菌生长的最低抗生素浓度,再 与同法测定的标准品终点作比较,从而求 得被测抗生素的效价。
(二)影响抑菌圈边缘清晰度的因素与控制 1 试验菌长时间放置. 2 培养基的原材料品种与质量,生测用培养基用 的原材料的选择很重要。 3调节培养基的pH值或增加适量的盐浓度可使抑 菌圈清晰. 4不适当延长双碟的培养时间,使抑菌圈边缘不 清。
抗生素效价管碟来自百度文库测定的操作技术
操作分为八步: 1试验菌的纯化与悬液的制备 2 缓冲液、灭菌水与培养基的制备 3标准品、供试品的称量、溶解与稀释 4 双碟的制备及放管 5 滴加药液 6恒温培养 7 测量抑菌圈直径或面积 8 计算 操作流程:
青霉素G钾盐的理论效价(U/mg)=
青霉素G钠盐的理论效价 青霉素G钠盐的分子量 青霉素 G钾盐的分子量
1667 356.37 1593(U/mg)
372.48
1类似重量单位:
以抗生素盐类纯品的重量为单位。包括无生 物活性的酸根和金属离子。
2重量折算单位
以与原始的生物活性相当的纯抗生素实际 重量为一个单位,
操作流程如图:
基本要点:
1 培养条件的控制:试管规格均一 水浴 箱水温均匀,试管按拉丁方排列。
2 细菌生长误差的控制:
3 测量时间的控制:各管应先充分混匀, 将菌液移入比色皿后静止2分钟后测定。
三、琼脂扩散法(diffuse method) 即管碟法
管碟法原理:
抗生素在涂布特定菌的琼脂培养基内扩散,形成 一定浓度抗生素的球型区,抑制试验菌生长,通过透 明培养基观察抑菌圈,抗生素剂量的对数与抑菌圈面 积或直径成正比。在同样条件下将已知效价的标准品 溶液与未知效价的供试品溶液的剂量反应(抑菌圈)进 行比较;当标准品和供试品是属于同一性质的抗生素 时,标准品溶液和供试品溶液.对一定试验菌所得的 剂量反应曲线,在一定剂量范围内应互相平行。根据 以上原理,可设计为一剂量法、二剂量法及三剂量法。 从而可以较为准确地测定供试品的效价。
鉴别: 1、酶法: β-内酰胺酶 2、红外吸收光谱法:3000-2800(C-H),3350cm-1(NH),1800-1600(羰基),1460-1375(甲基或次甲基) 3、紫外吸收光谱法 4、茚三酮反应:是α氨基的反应,与茚三酮缩合, 生成蓝紫色化合物。
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