抗生素类药物的鉴别与测定
第十二章 抗生素类药物的分析

第一节
概述
通过鉴别、检查、含量测定(效价测定) 通过鉴别、检查、含量测定(效价测定)判 断抗生素质量的优劣 1、鉴别试验 用理化方法或生物学方法证明是何种抗生素
第一节 概述
2、检查 用理化方法或生物学方法证明是何种抗生素 (1).影响产品稳定性的指标 ).影响产品稳定性的指标 ).控制有机和无机杂质的指标 (2).控制有机和无机杂质的指标 ).与临床安全性密切相关的指标 (3).与临床安全性密切相关的指标 ).其他指标 (4).其他指标
第二节
ß-内酰胺类抗生素的分析 -
一、结构与性质
)、性质 性质: (二)、性质: 旋光性: 3、旋光性: 青霉素族、头孢菌素族都含有手性碳, 青霉素族、头孢菌素族都含有手性碳,具 有旋光性
﹡﹡ S 1
6 7 5
2 3
﹡ S ﹡ 1
O
7 6 8 N 4 5
O
N
4
2 3
﹡
第二节
ß-内酰胺类抗生素的分析 -
第二节
ß-内酰胺类抗生素的分析 -
二、鉴别试验
(三)化学鉴别法 1、钾、钠盐的反应
焰色→ 焰色→鲜黄色 Na+ 焰色→ 焰色→紫色
K+
第二节
ß-内酰胺类抗生素的分析 -
二、鉴别试验
(三)化学鉴别法 2、呈色反应 羟肟酸铁反应: ( 1) . 羟肟酸铁反应:青霉素及头孢霉素在 碱性中与羟胺作用, 碱性中与羟胺作用, ß-内酰胺环破裂生成羟肟 酸;在稀酸中与高铁离子呈色
α − 氨 →蓝 色 基 紫
△
三 茚 酮
第二节
ß-内酰胺类抗生素的分析 -
二、鉴别试验
(三)化学鉴别法 2、呈色反应 − 斐林试剂反应: 似肽键, (3).斐林试剂反应: CONH−似肽键,可产生双 缩脲,开环分解,使碱性酒石酸铜还原显紫色, 缩脲,开环分解,使碱性酒石酸铜还原显紫色, 如阿莫西林 与重氮苯磺酸反应:侧链含有酚羟基时, (4).与重氮苯磺酸反应:侧链含有酚羟基时, 能与重氮苯磺酸试液偶合呈色
抗生素类药物的分析

酮溶液,于105℃加热15分钟后,检视,供试品溶液所
显主斑点的颜色与位置应与对照品溶液所显主斑点的
增强而向高波数方向位移
VC=O
1815~1740cm-1
3470cm-1 O-H
1780cm-1
例 青霉素钠Ch.P.(20 Nhomakorabea0)【鉴别】(2)本品的红外光吸收图谱应与对
照的图谱(光谱集222图)一致。 例 青霉素钾 Ch.P.(2010)
【鉴别】(2)本品的红外光吸收图谱应与对
照的图谱(光谱集223图)一致。
(3)C3位有游离羧基
2. 头孢菌素类
(1)侧链(RCO-)+母核(7-ACA)
(2)分子中含二个手性碳原子(C6、
C7)
RCO NH 侧链 O N S CH2R1 COOH
(3)C4位有游离羧基
(二)性质
1. 酸性 青霉素和头孢菌素分子中有游离
羧基有酸性,大多数青霉素类药物的
pKa在2.5~2.8之间,能与碱反应形成 盐。
对照溶液的制备 取头孢尼西对照品适量,精密 称定,加水溶解并定量稀释制成每1ml中含头孢 尼西0.1mg的溶液。 测定法 取本品约0.2g,精密称定,置10ml量瓶 中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀。立即精密 量取100~200μl,注入液相色谱仪,以流动相A 为流动相进行测定,记录色谱图。另精密量取 对照溶液100~200μl注入液相色谱仪,以流动相 B为流动相,同法测定。按外标法以峰面积计算, 含头孢尼西聚合物以头孢尼西计不得过0.4%。
生物药物分析与检测抗生素药物分析

2.旋光性 四环素类抗生素分子结构中具有不对称碳原子,有旋光 性,可用于定性、定量分析。
第四节 四环素类抗生素
一、化学结构与性质
(二)性质 3.紫外吸收和荧光性质 四环素类抗生素分子结构中具有共轭双键系统,在紫外
区有吸收,在紫外照射下可产生荧光,它们的降解产物也 具有荧光。 4.与金属离子络合
第四节 四环素类抗生素
一、化学结构与性质 (一)化学结构
四环素类抗生素具有十二氢化并四苯基本结构,属于广 谱抗菌药物。
药物名称
四环素 金霉素
R
H Cl
R1 OH OH
R2
R3
CH3 H CH3 H
第四节 四环素类抗生素
一、化学结构与性质
(二)性质 1.酸碱性与溶解度 本类抗生素结构中含有酚羟基、烯醇型羟基,显弱酸性,
与金属离子Ca2+ 、Mg2+、Fe3+、Al3+生成有色配位化合 物,并在pH3 ~ 7.5产生荧光。
第四节 四环素类抗生素
一、化学结构与性质
(二)性质 5.不稳定性 (1)差向异构化 弱酸性(pH2.0~6.0)溶液中,A环上手性C4构型的改变,
发生差向异构化,形成差向四环素。 四环素和金霉素很易差向异构化,形成4-差向四环素、4-
第三节 氨基糖苷类抗生素
三、特殊杂质检查及组分分析
取本品适量,精密称定,加水制成含0.65mg·ml-1的溶液, 取4ml置10ml容量瓶中,加异丙醇2ml与邻苯二醛试液 1.6ml,用异丙醇稀释至刻度,摇匀,置60℃水浴中加热 15min,冷却,滤过,量取滤液10μl注入高效液相色谱仪, 记录色谱图。另取庆大霉素标准品,同法测定。C组分的 保留时间依次为:C1、C1α、C2α、C2。量取C1、C1α、C2α、 C2的峰高,按峰面积归一化法计算:
第十章 抗生素资料讲解

图 麦芽酚(Maltol)反应式
色谱法鉴别
(1)薄层色谱法 《中国药典》(2010年版)采用该法对本 类抗生素进行鉴别。
如对硫酸庆大霉素的鉴别方法:取供试品与标准品,分别加 水制成每1ml中含2.5mg的溶液,照薄层色谱法试验,吸取上述 两种溶液各2μl,分别点于同一硅胶G薄层板(临用前于105℃活 化2小时)上;另取三氯甲烷-甲醇-氨溶液(1:1:1)混合振摇, 放置1小时,分取下层混合液为展开剂,展开后,取出薄层板, 于20-25℃晾干,置碘蒸气中显色,供试品溶液所显主斑点数、 位置和颜色应与标准品溶液主斑点数、位置和颜色相同。
2.光谱法
(1)红外吸收光谱法(IR) 红外吸收光谱是一种专属性 较高的鉴别方法,反映了分子固有的结构特征。各国 药典对收载的β-内酰胺类抗生素几乎均采用了本法进 行鉴别。
(2)紫外分光光度法(UV) 通常利用最大吸收波长鉴 别法,即将供试品溶液配成适当浓度的水溶液,测定 紫外吸收光谱,根据其最大吸收波长或最大吸收波长 处的吸收度进行鉴别。
本类药物的鉴别试验,现版药典采用的方法主要为IR、HPLC 和TLC法。
1.色谱法 利用比较供试品与对照品主峰的保留时间(tR)或斑点的比
移值(Rf)是否一致进行鉴别。HPLC法一般都规定在含量测 定项下的色谱图中,供试品与对照品主峰的保留时间应一 致。
2010版药典对抗生素药物的鉴别试验一般都设立了HPLC法 和TLC法两种方法,规定可在两种鉴别方法中任选一种。
测定法 取供试品适量,精密称定,加流动 相溶解并定量稀释制成每1ml约含1 mg的溶液, 精密量取10μl注入液相色谱仪,记录色谱图; 另取头孢噻肟对照品,同法测定。按外标法 以峰面积计算供试品中C16H16N5O7S2的含量。
抗生素类药物的分析

氯霉素Chloramphenicol
【鉴别】显色反应 吸取供试品溶液、对照 品溶液、空白溶液各1ml,加1%氯化钙溶液 3ml与锌粉50mg,置水浴上加热10min,倾 取上清液,加苯甲酰氯约0.1ml,立即强力 振摇1min,加三氯化铁试液0.5ml与氯仿2ml, 振摇。供试品溶液和对照品溶液水层均显紫 红色,空白溶液水层未显紫红色。
大环内酯类抗生素 Macrolide Antibiotics
一 概述
⒈ 简介 由链霉菌产生的弱碱性抗生素(红霉素、 阿奇霉素)。 抗菌特点:对G+和某些G-、支原体作 用强 结构特征 • 内酯结构的十四元或十六元大环 • 通过内酯环上的羟基和去氧氨基糖或6去氧糖缩合成碱性甙
红霉素 Erythromycin 一、结构和性质 ⒈ 来源红色链丝菌产生,包括A、B和C, 三者的区别如下
氯霉素 Chloramphenicol
【检查】 残留溶剂 (甲醛、乙醇) 高效液相色谱:加二甲亚砜溶解并稀释至刻度, 作为供试品溶液;另精密取甲醛、乙醇,加二甲 亚砜溶解并稀释至刻度,摇匀,作为对照溶液。 照残留溶剂测定法测定,使用紫外检测器,按外 标法计算,含甲醛、乙醇应符合规定。 毛细管色谱:柱温40-100,常以氮气为载气,采 用火焰离子化检测器。
• • • •
药物的性质 酸性:有机酸(pKa2.65~2.70) 旋光性:青霉素家族分子都有三个手性碳 原子,头孢家族有两个 紫外吸收特性:头孢家族有共轭的母环, 青霉素家族一般有苯环取代基 β-内酰胺环不稳定:四元内酰胺环,张力 比较大
鉴别试验
• 呈色反应: 与羟胺作用生成羟肟酸,与铁离子呈色。 类似于肽键反应,双缩脲反应和茚三酮反应 • 钾钠离子的焰色反应 • 普鲁卡因青霉素有芳伯氨基,可以发生重氮化偶合反应,生成红色染料沉淀。 • 光谱法:包括红外吸收光谱(IR)和紫外吸收光谱 (UV) • 色谱法:与对照品的高效液相色谱(HPLC)和薄层 色谱(TLC)的保留时间和比移值一致
抗生素类药物的分析

I
H
I +NaS O NaI+NaS O
剩余
反应分两步进行: 1. 水解反应 (按化学计算量进行) 2. 氧化-还原反应 (无固定的量关 系,受温度、PH值和时间等因素 影响,应严格控制反应条件并采 用标准品平行对照测定)
(二) 电位配位滴定法(汞量法)
H SO
深紫色 蓝绿 朱红色 黄色
(二)FeCl3反应
盐酸四环素 盐酸金霉素 盐酸土霉素 盐酸多西环素
FeCl
红棕色 深褐色 橙褐色 褐色
(三) -反应 Cl
Cl Ag AgCl 白
HNO
(四) UV法 1mol/L盐酸-甲醇(1→100) 0.01mg/ml
链霉素
茚三酮
(二)Molisch试验 糖的性质
水解、脱水
氨基糖苷类 糠醛 羟甲基糠醛) (
(三) N-甲基葡萄糖胺反应 (Elson-Morgan反应)
(四) 麦芽酚反应
OH
链霉糖特有反应
链霉素 链霉糖
分子重排
紫红色+ 麦芽酚 H
Fe
3
链霉胍特有反应 (五)坂口反应
ChP
头孢菌素类
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)
氨基糖苷类抗生素
糖 苷元 苷
缩合
氨基糖 苷元 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
缩合
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
酸水解法(铜盐法) 青霉素族 2、 JP (1)原理
第十一章 抗生素

5.变色酸-硫酸呈色反应 如阿莫西林加变色酸-硫酸试剂混合后, 于1500C加热2~3min,呈深褐色。 6.与重氮苯磺酸呈色反应 头孢菌素族7位侧链含有—C6H5—OH基 团时,能与重氮苯磺酸试液产生偶合反应, 显橙黄色。 7.与铜盐呈色 头孢氨苄加醋酸、硫酸铜、氢氧化钠试 液后,生成铜配位盐,显橄榄绿色。
40
l测定法
取本品适量,精密称定,加水溶解并 定量稀释制成每1ml中含0.1mg的溶液,精密量 取10ul注入液相色谱仪,记录色谱图;另取苯唑 西林对照品适量,同法测定。按外标法以峰面积 计算供试品中C19H19N3O5S的含量。
41
例2 头孢哌酮
l
【性状】 本品为白色或类白色结晶性粉末; 无臭,味微苦;有引湿性。 l本品在丙酮或二甲亚砜中溶解,在甲醇或乙醇 中微溶,在水或乙酸乙酯中极微溶解。
47
l测定法
取本品约50mg,精密称定,置100ml 量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀,精密量取 20ul,注入液相色谱仪,记录色谱图;另取头孢 哌酮对照品,先加上述磷酸盐缓冲液适量助溶后, 再用流动相定量稀释成每1ml中含0.5mg的溶液, 同法测定。按外标法以峰面积计算供试品中 C25H27N9O8S2的含量。
3
第二节
β-内酰胺类抗生素
本类抗生素包括青霉素族和 头孢菌素族,它们的分子结构中 均含有β-内酰胺环,故统称为β内酰胺类抗生素。
4
二、鉴别试验
(一)
钾、钠盐的火焰反应
5
(二)呈色反应
1.羟肟酸铁反应
羟胺 青霉素/头孢菌素 碱性环境 羟肟酸 稀酸 高铁离子
紫红色 红褐色
红棕色Байду номын сангаас
氨苄西林 头孢氨苄
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
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抗生素类药物的鉴别与测定
第十六章抗生素类药物的分析第一节概述一、抗生素药物的特点(一)抗生素是指“在低微浓度下即可对某些生物的生命活动有特异抑制作用的化学物质的总称”。
多数由微生物发酵、经化学纯化、精制和化学修饰,制成适当制剂
与合成药物相比:结构、组成复杂1、化学纯度低——三多(1)、同系物多——庆大霉素含四个主要组分(2)、异构体多——半合成β-内酰胺类抗生素均存在光学异构体(3)、降解物多——四环素类存在脱水、差向异构体
2、活性组分易发生变异——微生物菌株、发酵条件的改变均导致产品质量发生变化(组分的组成或比例)
3、稳定性差——通常含活泼基团,基团往往是活性中心(青霉素中的
β-内酰胺环)
二、抗生素药物的质量分析抗生素质控与化药一样—鉴别、检查、含量(效价)测定由于抗生素类的特点,其分析方法——生物学法和理化方法两大类
(一)、鉴别试验鉴别试验——理化为主要方法1、官能团的显色反应β-内酰胺环——羟肟酸铁反应链霉素——麦芽酚反应等抗生素盐类——通常鉴别酸根或金属离子或有机碱
2、光谱法——IR法和UV法(多晶)
3、色谱法——TLC和HPLC法(对照品对照法)
4、生物学法——灭菌前后的抑菌能力(与已知含量的标准品对照)
(二)、检查1、影响产品稳定性的指标——结晶性、酸碱度、水分或干燥失重2、控制有机和无机杂质的指标——溶液的澄清度与颜色、有关物质、残留溶剂、炽灼残渣、重金属等3、与临床安全性密切相关的指标—异常毒性、热源或细菌内毒素、降压物质、无菌等
4、其它指标(1)、多组分——组分分析(硫酸庆大霉素C组分的测定)(2)、悬浮时间与抽针试验(3)、聚合物(4)、杂质吸收度
(三)、含量测定或效价测定
1、微生物学法——抗生素对微生物的杀伤或抑制程度来衡量抗生素效价(potency)方法的设计——量反应平行线原理,在实验所用的剂量范围内,对数剂量和反应呈直线关系,供试品和标准品的直线应平行。
测定方法——管碟法和浊度法管碟法——抗生素在摊布特定试验菌的固体培养基内呈球面形扩散,形成含一定浓度抗生素球形区,抑制了试验菌的繁殖而呈现出透明的抑菌圈通过比较标准品与供试品产生抑菌圈的大小来测定供试品的效价
浊度法——抗生素在液体培养基中对试验菌生长的抑止作用,通过测定培养后细菌浊度值的大小,比较标准品和供试品对试验菌生长抑止的程度。
优点——灵敏度高、需用量小,测定结果较直观;测定原理与临床应用的要求一致,
更能确定抗生素的医疗价值;适用范围广——较纯的精制品、纯度较差的制品、已知的或新发现的抗生素均能应用;
同一类型的抗生素——不需分离,一次测定其总效价(效价测定的最基本的方法)目前理化方法逐渐取代了生物学法分子结构复杂、多组分的抗生素—生物学法是首选的效价测定方法
2、理化方法——根据分子结构特点,利用其特有的化学或物理化学性质及反应而进行对于提纯的产品以及化学结构已确定的抗生素——较迅速、准确地测定其效价,并具有较高的专属性
化学方法——运用结构上官能团的特殊化学反应(含有具同样官能团就不适用,或需采取适当方法加以校正如果利用某一类型抗生素的共同结构部分的反应——测得的结果代表总的含量,并不一定能代表抗生素的生物效价。
理化方法测定必须与生物效价吻合目前各国药典所收载的理化方法—HPLC法,如-内酰胺类、四环类、大环内酯类大多采用HPLC法测含量
3、活性——效价单位表示指每毫升或每毫克中含有某种抗生素的有效成分的多少.用单位(u)或微克(g)表示。
一种抗生素有一个效价基准,同一种抗生素的各种盐类的效价可根据其分子量与标准盐类进行换算。
如1毫克青霉素G钠盐定为1667单位;1mg青霉素G钾盐的单位(u)=1667某356.4/372.5=1595u/mg。
理论效价(实际样品往往低于理论效价)
三、抗生素的分类(p.406)(一)、根据作用对象分类——对病原体的最大敏感度为主抗革兰氏阳性菌抗革兰氏阴性菌广谱抗生素抗真菌抗生素抗肿瘤抗生素抗病毒及抗原虫杀昆虫的抗生素抗结核分枝杆菌的抗生素。
三、抗生素的分类(二)、根据化学结构分类——局限于化学结构明确
的抗生素β-内酰胺类、氨基苷类、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(不属于上述类型)
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
和头孢菌素的母核1、游离羧基和酰胺侧链2、氢化噻唑环或氢化噻嗪环
与β-内酰胺并合的杂环。