抗生素类药物质量控制研究的热点问题和新进展
抗生素耐药问题及其解决方案对策研究进展

抗生素耐药问题及其解决方案对策研究进展引言在过去的几十年间,抗生素的广泛使用极大地改善了人类的健康和生活质量。
然而,随着时间的推移,抗生素耐药性的问题逐渐浮出水面并引发全球关注。
抗生素耐药性是指某些微生物在接触抗生素后失去了对其治疗作用的敏感性。
本文将探讨抗生素耐药问题的原因以及当前的解决方案对策研究进展。
一、抗生素耐药问题的原因1. 过度使用和滥用抗生素过度使用和滥用抗生素是导致抗生素耐药性快速增加的主要原因之一。
抗生素的错误使用,如未按医生建议服用药物、过早停药或未完成疗程等,使得细菌有机会在生存环境内进行适应和变异,从而发展出耐药性。
2. 接触抗生素的渠道增多人们在医疗和非医疗环境中接触到抗生素的渠道日益增多,使得细菌更容易接触到这些药物从而产生耐药性。
除了在医院和临床环境中广泛使用外,抗生素也被广泛应用于农业和畜牧业领域,用于动物饲料和生长促进剂,这使得耐药性的传播更为迅速。
二、抗生素耐药问题的解决方案对策1. 加强监管与合理使用政府和卫生部门应加强对抗生素的监管并制定严格的政策,限制抗生素的过度使用和滥用。
医生和患者应该相互合作,正确使用抗生素,并遵循医学指导,确保合理用药,避免过度用药和未完成疗程。
2. 促进新抗生素的研发和创新由于细菌对现有抗生素的耐药性不断增强,研究和发展新的抗生素成为解决抗生素耐药问题的关键。
政府和医学研究机构应增加对抗生素研发的资金支持,并通过专业人员的合作和技术创新,推动新药的发现和上市。
3. 推动多学科合作和知识共享解决抗生素耐药问题需要跨学科的合作和知识共享。
医生、医学研究人员、农业专家和政府决策者等各方应加强合作,共同制定解决方案对策。
同时,促进全球范围内的抗生素耐药研究成果的共享,以便更好地理解和应对该问题。
4. 提高公众意识与教育加强公众对抗生素耐药性的认识与教育,有助于提高人们对抗生素的正确使用和合理使用的意识。
通过教育宣传,传达正确的用药理念,教导公众抗生素的正确使用方法和潜在风险,进而提高人们在使用抗生素时的责任感和意识。
新型抗生素发现与开发的前沿技术和趋势分析

新型抗生素发现与开发的前沿技术和趋势分析新型抗生素发现与开发的前沿技术和趋势摘要:抗生素的发现与开发一直是医学领域的重要研究方向。
然而,由于细菌对传统抗生素的耐药性不断增强,寻找新型抗生素已成为迫切的需求。
本文通过对前沿技术和趋势的分析,探讨了新型抗生素发现与开发领域的最新进展。
概述抗生素是指可用于抑制或杀灭细菌的药物。
自从1928年亚历山大·弗莱明发现了青霉素以来,抗生素一直被广泛应用于临床和养殖业。
然而,随着细菌对抗生素的耐药性不断增强,传统抗生素已经无法有效对抗多种病原体。
因此,寻找新型抗生素成为当今研究的热点。
前沿技术1. 基因组学基因组学研究可以通过分析病原体的基因组信息,寻找特定的基因或代谢途径,从而发现新的抗生素靶点。
此外,人类与微生物的共生关系也是基因组研究的重要方向。
研究表明,微生物群落的失衡可能与一些疾病的发生和发展有关,因此,通过调节微生物群落可能成为一种新型抗生素开发策略。
2. 生物信息学生物信息学可以通过大数据分析和机器学习等方法,快速筛选出潜在的抗生素分子。
通过构建计算模型和预测工具,可以帮助研究人员在海量的数据中发现新型抗生素结构和作用机制。
3. 拮抗菌和碾压抗菌拮抗菌是指一种微生物通过分泌抑菌物质来抑制其他微生物的生长和繁殖。
碾压抗菌是指一种微生物通过与其他微生物竞争营养资源来抑制其生长和繁殖。
研究发现,拮抗菌和碾压抗菌机制可以成为开发新型抗生素的策略之一。
4. 抗菌肽抗菌肽是一种天然存在于多种生物体内的蛋白质,具有抗菌活性。
近年来,研究人员通过改造和合成抗菌肽,开发出了一类新型抗生素。
抗菌肽不仅具有较强的杀菌活性,还具有较低的耐药性和较高的抗炎活性。
趋势分析1. 组合疗法在多重耐药细菌的治疗中,单一抗生素已经越来越无效。
因此,未来的趋势将是通过组合不同抗生素或与其他药物联合使用来增强抗菌效果。
2. 抗生素修饰通过对传统抗生素的改造,可以提高其抗菌活性和抗药性。
抗生素研发中的新策略与挑战

抗生素研发中的新策略与挑战抗生素的发现和使用是现代医学的一个重要里程碑,它拯救了无数人的生命。
然而,随着时间的推移,细菌对抗生素的耐药性问题日益严重,给抗生素的研发带来了巨大的挑战。
为了应对这一挑战,科学家们不断探索新的策略,同时也面临着诸多困难。
一、抗生素研发的新策略1、基于基因组学的研发随着基因组学技术的飞速发展,科学家们能够更深入地了解细菌的基因组成和功能。
通过对细菌基因组的测序和分析,可以发现潜在的药物靶点。
例如,研究细菌的代谢途径、毒力因子以及与耐药性相关的基因,为开发新型抗生素提供了有价值的线索。
2、天然产物的挖掘大自然是一个巨大的宝库,许多天然产物具有抗菌活性。
从植物、微生物和海洋生物中筛选和分离具有抗菌作用的化合物,是抗生素研发的一个重要方向。
这些天然产物往往具有独特的化学结构和作用机制,可能成为新型抗生素的来源。
3、联合用药策略联合使用不同作用机制的抗生素,可以提高治疗效果,减少耐药性的产生。
通过合理的药物组合,可以同时攻击细菌的多个靶点,增加细菌对抗生素的敏感性。
此外,联合用药还可以降低单一药物的使用剂量,减少药物的副作用。
4、靶向细菌的生物膜细菌生物膜是细菌在生长过程中形成的一种保护性结构,它可以增强细菌对抗生素的抵抗力。
开发能够破坏生物膜结构或抑制生物膜形成的药物,是一个新的研究方向。
例如,一些酶类物质可以降解生物膜的主要成分,从而提高抗生素的渗透和杀菌效果。
5、免疫调节策略人体的免疫系统在抵抗细菌感染中起着重要作用。
通过调节免疫系统的功能,增强机体对细菌的清除能力,也是一种潜在的治疗策略。
例如,开发免疫调节剂,促进免疫细胞的活化和增殖,或者抑制免疫抑制分子的表达,提高免疫系统的抗菌活性。
二、抗生素研发面临的挑战1、细菌耐药性的快速演变细菌具有强大的适应能力,能够通过基因突变、基因转移等方式迅速产生耐药性。
新研发的抗生素往往在短时间内就会出现耐药菌株,使得抗生素的使用寿命大大缩短。
新型抗生素的研发现状和未来前景

新型抗生素的研发现状和未来前景近年来,全球范围内抗生素的滥用和误用现象日益增加,导致了许多耐药菌株的出现,这对人类健康和世界公共卫生产生了严重威胁。
因此,研发新型抗生素成为了当前亟需解决的难题之一。
本文将从新型抗生素的研发现状和未来前景两个方面进行探讨。
一、新型抗生素研发现状抗生素的研发可以分为两大类:一类是改良现有抗生素,另一类是寻找新型抗生素。
改良现有抗生素一方面可以增强其抗菌活性和稳定性,另一方面可以延长其使用寿命,减少耐药性的出现。
寻找新型抗生素则需要针对具体的耐药菌株进行筛选。
目前,世界各国均在积极开展新型抗生素的研发工作。
1. 技术路线针对新型抗生素的研发,主要有以下几种方法:(1)探索天然产物天然产物是目前发现的许多抗生素的来源,也是未来抗生素研发的重要方向之一。
鉴于目前世界各地大量的物种资源尚未全部挖掘,因此有望发现新的抗生素化合物。
同时,还可以通过改良天然化合物的结构,增强其抗菌活性和稳定性。
(2)特定靶点抑制许多耐药菌株之所以能够抵抗抗生素的作用,是因为它们具有特定的代谢途径或特殊的生物合成途径,使得一些抗生素无法阻止它们繁殖。
因此,寻找并针对这些特定的代谢途径或生物合成途径,设计出特定的抑制剂,可能成为一种新型抗生素的开发方向。
(3)人工合成化合物人工合成化合物是一种从头开始设计和合成的化合物,具有较强的稳定性和抗菌活性。
目前,人工合成化合物的研究进展较为缓慢,但有望成为新型抗生素研发的重要方向。
2. 研发进展新型抗生素的研发需要在实验室中进行大量的筛选和优化,经过多道关卡后才能进入临床试验。
目前,全球范围内已经有多个新型抗生素处于不同的研发阶段。
(1)创新型抗生素目前,全球范围内有多种创新型抗生素在进行临床试验,包括青霉肽类、大环内酯类、多肽类和新型四环素类等。
这些抗生素具有强大的杀菌作用,同时也能够防止抗生素的耐药性问题。
(2)复合型抗生素复合型抗生素是由多种已有抗生素组成的复合物,可以针对多种耐药菌株,且耐受性和不良反应相对较低。
新型抗生素的药物研究进展

新型抗生素的药物研究进展随着时间的推移,科技领域也在不断地进步和发展。
其中医药领域是近年来受到持续关注的一种。
随着来自各个领域的专家和研究人员一起创新、探索和发现了新的药物和技术,疾病的治疗方式和预防方式也在不断地发生变化。
抗生素是医学界广泛使用的药物之一,但是由于多年来使用过度的原因,导致抗生素耐药性的问题非常严重。
因此,研究开发能够对抗新型病原体而不引起耐药性的新型抗生素显得尤为重要。
那么现在,新型抗生素的药物研究进展是怎样的呢?1. 新型抗生素的药物研究方向当前,新式抗生素的研究方向主要有以下几个方面:第一是针对“超级细菌”的研究,常见的如甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、大肠杆菌等。
第二是针对水生细菌的研究,这些细菌多生活在海洋里,而由于环境条件较为特殊,会产生出许多分别于陆地与淡水生活的细菌所不产生的新型抗生素。
第三是针对抗疟药的研究,这些抗疟药常常需要大量观察和研究才能搞清楚它们的作用机理。
2. 新型抗生素的研究成果2.1 天然抗生素的修饰和改造天然抗生素的修饰反映着一种普遍的思路:对已存在的药物进行化学修饰或者改变,增加抗菌效果的同时降低耐药性的产生。
例如,恩诺沙星等药物的修饰和改造研究表明,通过合成和结构上的改变,可以产生新的天然抗生素,也能够产生新的抗生素品种。
这一思路不仅可以降低药物的毒性和副作用问题,还可以有效预防耐药性问题的出现。
2.2 新型抗生素的筛选和发现新型抗生素的筛选和发现是一项关键工作。
目前,国内外许多公司和研究机构都致力于抗生素的发现研究,而这种工作一般通过三位一体的模式进行,即药物化合物设计、合成和分离鉴定。
其中,药物化合物设计主要是通过计算机模拟、分子流行病学等手段,提高药物分子的活性度和针对性。
合成则是实验室化学的重要组成部分,它是抗生素的研究之一的重要方面。
分离鉴定则包括纯化和结构分析,是从研究样品中鉴定出生物活性物质的关键。
2.3 基因工程技术的应用基因工程技术是一种新型的研究手段,在抗生素的研究中常常被用于改良天然抗生素。
抗生素的研究现状与发展趋势

抗生素的研究现状与发展趋势摘要:抗生素是微生物学的一个重要发展方面,近几十年来抗生素飞速发展,已经成为重要的生产工业。
抗生素类药物现在是使用最为广泛的药物,所以,现在抗生素的滥用也越发严重。
抗生素的研究与发展正在日新月异的进步,但对于抗生素类药物的要求越来越严格,人类在使用抗生素时应慎用。
关键词:抗生素,应用,滥用,研究,发展抗生素(antibiotics)是由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。
也可以说是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)产生、能抑制或杀灭其他微生物的物质。
抗生素的发现是上个世纪人类历史上最重大的成就之一,1928年,英国微生物学家亚历山大.弗莱明首先发现了人类第一个抗生素----青霉素。
其实,人们在很早以前就发现某些微生物对另外一些微生物的生长繁殖有抑制作用。
随着科学的发展,人们终于揭示了此现象的本质,从某些微生物体内找到了具有抗生作用的物质,并把这种物质称为抗生素,如青霉菌产生的青霉素,灰色链丝菌产生的链霉素都有明显的抗菌作用。
由于最初发现的一些抗生素主要对细菌有杀灭作用,所以一度将抗生素称为抗菌素。
但是随着抗生素的不断发展,陆续出现了抗病毒、抗衣原体、抗支原体,甚至抗肿瘤的抗生素也纷纷发现并用于临床,所以,还是称为抗生素更符合。
抗生素主要包括以下几种分类:(一)β-内酰胺类青霉素类和头孢菌素类的分子结构中含有β-内酰胺环。
近年来又有较大发展,如硫酶素类(thienamycins)、单内酰环类(monobactams),β-内酰酶抑制剂(β-lactamadeinhibitors)、甲氧青霉素类(methoxypeniciuins)等。
(二)氨基糖甙类:包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小诺霉素、阿斯霉素等。
(三)四环素类:包括四环素、土霉素、金霉素及强力霉素等。
新型抗生素研究和开发的现状和前景

新型抗生素研究和开发的现状和前景近年来,随着全球人口的不断增长和经济水平的提高,各种疾病也不断涌现。
其中细菌感染是常见的疾病之一,而抗生素作为细菌感染的主要治疗手段,其重要性不言而喻。
然而,由于滥用抗生素、基础研究不足、人体免疫力下降等问题,抗生素的使用效果逐渐减弱。
因此,迫切需要开发新型的抗生素,以应对细菌感染的挑战。
一、新型抗生素的发展现状目前,研究人员正着手开发新型的抗生素,以克服当前抗生素的使用限制。
其中最重要的发展方向是针对超级细菌的抗生素。
超级细菌是指对一种或多种抗生素耐药的细菌,常常导致难以治疗的感染。
例如,金黄色葡萄球菌和鲍曼不动杆菌就是常见的超级细菌之一。
为克服这一挑战,研究人员在新型抗生素的设计上寻求创新。
传统抗生素的作用原理是杀死细菌或阻止其生长,但这种方法容易导致耐药性。
因此,研究人员开始探索一些具有不同机制的抗生素。
例如,通过干扰细菌之间的信号传递,来阻止它们形成群体,从而减少其对人体的危害。
此外,还有一些研究针对细菌感染时的生物化学反应过程,对这些过程中的关键分子进行干预,从而控制细菌感染。
二、新型抗生素的开发前景随着科学技术的不断发展,新型抗生素的发展前景非常乐观。
一方面,各国政府以及私人机构已经加大对新型抗生素研究的投入。
例如,美国国家卫生研究院、欧洲药物局等都已经出台了一系列方案,以支持新型抗生素的研发。
另一方面,许多研究机构也在积极探索新型的抗生素,不断推进研究进程。
除此之外,人工智能技术的应用也为新型抗生素的研发带来了新的机遇。
例如,可以利用机器学习技术对抗生素化合物进行智能筛选,从而提高筛选效率。
同时,还可以更快、更准确地对候选抗生素进行生物活性评估,从而缩短研发周期。
尽管新型抗生素的研发面临种种困难,但对于全球的人民来说,这是一个至关重要的问题。
我们期待着在不久的将来,各种新型抗生素之间可以取代传统抗生素,有效地应对各种细菌感染及其所带来的挑战。
新型抗生素的研发现状与挑战

新型抗生素的研发现状与挑战抗生素的发现和使用是医学史上的一个重要里程碑,它帮助人类成功地对抗了众多细菌感染性疾病,拯救了无数生命。
然而,随着时间的推移,细菌对抗生素的耐药性问题日益严重,新型抗生素的研发迫在眉睫。
目前,新型抗生素的研发现状呈现出一些积极的趋势。
科研人员在不断探索新的作用靶点和机制,以寻找能够有效抑制细菌生长和繁殖的新化合物。
例如,一些研究聚焦于细菌的细胞壁合成、蛋白质合成、核酸代谢等关键过程,试图从中发现未曾被利用的靶点。
同时,现代生物技术的发展也为新型抗生素的研发提供了强大的支持。
基因编辑技术使得我们能够更深入地了解细菌的基因功能和调控机制,从而为设计针对性的抗生素提供理论基础。
此外,高通量筛选技术的应用大大提高了从海量化合物中筛选出潜在有效抗生素的效率。
在药物研发的策略上,也出现了一些创新的思路。
联合用药的研究逐渐受到重视,通过将不同作用机制的抗生素组合使用,可以提高治疗效果,减少耐药性的产生。
而且,基于天然产物的研发也取得了一定的成果,许多来自植物、微生物的天然化合物被发现具有抗菌活性,经过结构修饰和优化,有望成为新型的抗生素。
然而,新型抗生素的研发也面临着诸多严峻的挑战。
首先,研发成本高昂是一个不可忽视的问题。
从新药的发现、筛选、临床前研究到临床试验,整个过程需要耗费大量的时间和资金。
据估计,研发一种新型抗生素的成本可能高达数亿美元,而且成功率相对较低。
这使得许多制药企业对新型抗生素的研发望而却步,更倾向于投资那些利润更高、风险更低的药物领域。
其次,细菌耐药性的快速发展给研发工作带来了巨大的压力。
细菌能够通过多种机制产生耐药性,如产生灭活酶、改变药物作用靶点、降低细胞膜通透性等。
这意味着新型抗生素在投入使用后,可能很快就会面临耐药性的问题,从而缩短其有效使用周期。
再者,临床研究的困难也是新型抗生素研发的瓶颈之一。
由于感染性疾病的复杂性和个体差异,临床试验的设计和实施往往面临诸多挑战。
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抗生素类药物质量控制研究的热点问题和新进展抗生素类药物质量控制研究的热点问题和新进展抗生素类药品是临床中最常用的药品之一,在治疗感染性疾病方面发挥着极其重要的作用,其质量的优劣直接关系着该类药品在临床上使用的安全和有效。
近年来,为保证抗生素类药物安全性和有效性,对其质量有了更高的要求,本文对国内外药典中近年来抗生素类药物质量控制的新进展和热点分析做了一个简单的介绍。
一、抗生素类药物中的高分子杂质检查抗生素类药物是较易发生不良反应的药物之一,临床中抗菌药物较常见的一类不良反应是药物所致的过敏反应,β—内酰胺类抗生素、氨基糖苷类及喹诺酮类抗菌药均可引发不同类型的过敏反应,但以β—内酰胺类抗生素最为严重。
多年的研究证明,β-内酰胺类抗生素的过敏反应并非药物本身所致,而是与药物中所含的微量高分子杂质有关。
我国科研人员经过深入研究,已从头孢噻肟、头孢哌酮、头孢曲松、头孢他啶等四种第三代头孢菌素中分离收集到了能引发动物过敏反应的基本无抗菌活性的高聚物,利用动物口服主动过敏反应模型,确证了引发青霉素V钾、阿莫西林等口服青霉素过敏反应的主要过敏原是它们的高分子聚合物,胃肠道吸收并不改变其过敏性,而头孢菌素和青霉素本身并不引发过敏反应。
由此证实,β—内酰胺类抗生素过敏反应与产品质量有关。
(一)高分子杂质的特性高分子杂质是药品中分子量大于药物本身的杂质的总称,其分子量一般在1000~5000道尔顿,个别可至约10000道尔顿。
引起过敏反应的高分子杂质有外源性和内源性两种,外源性过敏原主要来自β-内酰胺类抗生素在生物合成中引入的蛋白多肽类和青霉噻唑蛋白。
内源性过敏原为β-内酰胺环开环自身聚合,生成具有致敏性的高分子聚合物,聚合物既可来自生产过程,又可在贮存过程中形成,甚至在用药时由于使用不当而产生,如阿莫西林干糖浆,当用开水冲服时,高分子杂质可增加100倍。
随着现代生产工艺的不断改进和提高,目前产品中的外源性杂质日趋减少,因此对内源性杂质聚合物的控制是当前抗生素类药物高分子杂质的重点。
高分子杂质的基本特性可概括为如下几个方面。
1.高分子杂质具有高度的不均一性和不确定性。
β-内酰胺类抗生素发酵中产生的任何蛋白碎片均可带入产品中,相同的蛋白或蛋白碎片上可以结合不同数目的药物分子,形成青霉噻唑多肽类杂质。
其结构如图1所示。
另外,青霉素、头孢菌素不仅能形成聚合度不同的聚合物,许多样品还能同时发生不同机制的聚合反应。
如氨苄西林、阿莫西林、头孢噻肟钠等侧链具有活性氨基的抗菌药,可同187时发生仅与侧链有关的聚合反应和仅与母核有关的聚合反应(图2),进而形成不同结构的聚合物。
形成的聚合物结构很不稳定,可发生不同程度的降解作用,如末端β-内酰胺键的水解(图3),使得聚合物结构更为复杂。
对于有不同异构体存在的样品,同聚和异聚反应可同时发生。
如羧苄西林,有L和D型两种异构体,二聚体中发现有L-L、D-D、L-D三种聚合物(图4)。
1882.高分子杂质的种类、数量与生产工艺密切相关。
如氨苄西林溶媒结晶工艺与喷雾干燥工艺所得样品中的高分子杂质在引发豚鼠被动皮肤过敏(passive cutaneous anaphylaxis, PCA)反应时具有不同的特异性,两者的二聚物的含量也明显不同。
3.聚合物均可以引发过敏反应,且聚合物的聚合度越高,引发过敏反应的能力越强。
动物实验已经证明,用各类β-内酰胺类药物蛋白结合物免疫动物,再用相应的聚合物作为多价半抗原进行攻击,均可引发速发型过敏反应:如青霉素类抗菌药中的青霉素G钠(钾)、青霉素 V钾、氨苄西林钠、阿莫西林、氟氯西林等;头孢菌素类的头孢噻肟钠、头孢曲松钠、头孢哌酮钠和头孢他定等;酶抑制剂舒巴坦钠、克拉维酸钾。
过敏反应的能力与聚合物的聚合度是成正比的,以氨苄西林聚合物为例,其聚合反应如图5所示,利用离子交换色谱从氨苄西林钠溶液中分别分离出二聚、三聚、四聚和五聚体;再利用速发型过敏反应的动物模型-豚鼠 PCA模型证明,五聚体引发过敏反应的能力最强,二聚体最弱;即聚合度越高,引发过敏反应的能力越强。
4.口服青霉素类聚合物仍可以引发过敏反应。
口服给药途径是否可以避免过敏反应的发生呢? 这主要由聚合物是否可经胃肠道被吸收,且经胃肠道吸收后聚合物的致敏性是否发生改变所决定。
有研究对临床中常用的口服青霉素制剂,青霉素V钾片、阿莫西林/克拉维酸钾片、氟氯西林胶囊及舒它西林片,利用建立的豚鼠口服主动过敏反应模型,对各类聚合物在口服给药过程中是否仍可引发过敏反应进行了评价。
HPLC分析表明,口服青霉素 V聚合物,45 min时豚鼠血清中可见聚合物。
说明聚合物可以经胃肠道被吸收。
豚鼠口服主动过敏反应结果表明,各类聚合物经胃肠道吸收后仍可引发过敏反应。
和静脉给药相比较,口服给药动物通常在给药后30~60min发生反应,而静脉给药动物通常在给药后的10min左右发生反应;对由阿莫西林/克拉维酸制剂致敏的动物,阿莫西林聚合物较克拉维酸聚合物具有更强的引发过敏反应的能力。
(二)高分子杂质的控制近几十年来国内外对β-内酰胺抗生素中高分子聚合物的分离分析研究报道有许多,如189用离子交换色谱法分离氨苄西林中的聚合物,用HPLC法分析氨苄西林中的聚合物、青霉素中的聚合物;用凝胶色谱法分离氨苄西林、青霉素中的聚合物;用凝胶分离—化学检测法分析青霉素中的致敏性高分子杂质,即传统的P值法;用免疫学反应检测氨苄西林中致敏性杂质的反相间接血凝法。
近年来又有利用毛细管电泳技术分析头孢菌素中聚合物的报道。
但除了氨苄西林中聚合物的HPLC分析方法外,上述的分离、分析方法因操作繁琐、实验误差大等原因,均不能满足药品质量控制的需要。
USPXXII中首次采用凝胶色谱法控制头孢他定中高聚物的含量,但由于高聚物标准品不能满足需要,该方法后来被取消。
概括上述分离分析手段,色谱法是主要的分离分析方法,分离模式主要有三类:凝胶过滤色谱法、离子交换色谱法和反相色谱法。
由于结构不同的高分子杂质通常具有相似的生物学特性,因此在药品质量控制中一般只需控制药品中高分子杂质的总量而不必控制不同结构的杂质,因此根据样品分子量差异进行分离的凝胶色谱法具有明显的优势,这也是目前在中国药典中控制抗生素类高分子聚合物的主要方法。
我国根据β-内酰胺类抗生素在不同离子强度的介质中具有不同表现状态的性质,在国际上首次建立了凝胶色谱自身对照外标法定量测定β-内酰胺类抗生素中高聚物的检测方法。
该方法已被国内外β-内酰胺类抗生素生产厂家广泛使用。
1.凝胶色谱分离高分子杂质的原理和基本方法凝胶色谱法也叫分子排阻色谱法,是根据分子大小进行分离的一种液相色谱技术,药物分子进入凝胶孔径内部,而高分子杂质则被排阻在外,在色谱过程中不被保留,最早被洗脱出来,保留时间较短,而药物被保留,保留时间较长。
凝胶色谱的保留时间与分子大小成反比。
传统的凝胶色谱分离效能较低,为克服这一缺点,人们发展了一个以葡聚糖凝胶Sephadex G-10为基础的凝胶色谱分析系统。
在Sephadex G-10凝胶(排阻分子量在1000左右)色谱系统中,理论上β-内酰胺类抗生素三聚体以上的高分子杂质均集中在Kav(有效分配系数)=0的色谱峰中,调节色谱条件,可使β-内酰胺类抗生素的寡聚物(如二聚物等)和其他高分子杂质分离,也可使二者合一,因此可用于不同的分析目的。
在凝胶色谱模式分离分析高聚物中流动相体系一般为含有盐的水溶液,流动相中可加入适量有机溶剂,但一般不应超过30%,流速不宜过快,一般为0.5%~1.0ml/min。
检测方法一般使用紫外检测。
Sephadex G-10凝胶色谱系统可分为HPLC系统和简单测定系统两种。
1)简单测定系统此为《中国药典》收载的方法,该系统由恒流泵,紫外检测器,色谱工作站和色谱柱组成。
色谱柱为内径1.3-1.6cm,长30-40cm的玻璃柱,内填葡聚糖凝胶(Sephadex)G-10(40-120μm)。
2)HPLC系统通常以内填葡聚糖凝胶G-10(40-120μm)的不锈钢柱为分析柱。
2.系统适用性试验高分子杂质的检查方法通常重点考察系统适用性,系统适用性试验方法一般情况下同HPLC法。
但当某些药物分子的单体与二聚体不能达到基线分离时,其分离度的计算公式为:除另有规定外,分离度应大于2.0。
实验发现不管是HPLC系统还是简单的测试系统,当符合下列两个条件时,高分子杂质含量平行测定结果的RSD可控制在+5%以内。
①蓝色葡聚糖在高分子杂质分离系统中的理论板数>2500/m,拖尾因子在0.75~1.5之间;②缔合峰峰面积的相对标准差(RSD)<5%。
因此为保证不同实验室间测定精度符合要求,规定上述两个条件作为Sephadex G-10凝胶色谱系统自身对照外标法测定β-内酰胺类抗生素高分子杂质含量的系统适用性条件。
3.高分子杂质的定量控制法高分子杂质的定量控制法有主成分自身对照法、面积归一化法、限量法及自身对照外标法。
虽然外标法和峰面积归一化法均可用于定量,但因内酰胺190类抗生素的高分子杂质具有高度的不均一性和不确定性,无法制备对照品,使外标法在实际工作中难以实行;而且由于高分子杂质在样品中的含量通常较低,凝胶色谱柱的柱效较低,使药物峰与杂质峰相比显得十分宽大,用面积归一化法也很困难。
根据特定条件下β-内酰胺类抗生素可以缔合成表观分子量较大的缔合物,该缔合物在Sephadex G-10凝胶色谱系统中和高分子杂质一样,都在Kav =0处表现为单一的色谱峰这一特点,发展了一个新的定量方法,即自身对照外标法。
1)自身对照外标法的原理:利用特定条件下β-内酰胺类抗生素可以缔合成与高分子杂质有相似色谱行为的缔合物,即在Kav=0处表现为单一的色谱峰。
以药物自身为对照品,测定其在特定条件下缔合时的峰响应指标,然后改变色谱条件,测定样品,记录样品色谱图中Kav=0处高分子杂质峰的响应指标,按外标法计算,即得样品中高分子杂质相当于药物本身的相对含量。
2)缔合物形成条件:在纯水环境下测定,各种β-内酰胺类抗生素均可缔合,表现为表观分子量增大,在Sephadex G-10凝胶色谱系统中Kav<0.1,所以纯水可以作为缔合峰测定的基本洗脱液。
但以纯水为流动相时,溶质和葡聚糖凝胶间也存在着一定的相互作用,导致缔合峰严重拖尾。
故需在流动相中加入适当的抑制剂,以改善峰拖尾。
经研究,采用一定浓度的葡萄糖溶液或甘氨酸溶液作为流动相,可明显改善峰拖尾现象。
这是因为葡萄糖与葡聚糖凝胶有相同的化学性质,葡萄糖与缔合物的相互作用抑制了缔合物与葡聚糖凝胶间的相互作用;而甘氨酸分子中含有氨基和羧基,可封闭葡聚糖凝胶中羟基等急性作用点,从而抑制了缔合物与葡聚糖凝胶间的相互作用。