药物分析 第十六章 抗生素类药物的分析

按照生物来源分类
• 细菌产生的抗生素 如多粘菌素和杆菌肽。 • 真菌产生的抗生素 如青霉素及头孢菌素，现在多用其半合成 产物。
• 放线菌产生的抗生素 放线菌是生产抗生素的主要来源。其中
链霉菌和小单孢菌产生的抗生素最多。常见的抗生素包括链
霉素、卡那霉素、四环素、红霉素、两性霉素B等。
6
抗菌药物的作用机制 根据对病原菌的作用 靶位，将抗生素的作用机制分为四类
链霉素 庆大霉素 N 甲基葡萄糖胺
水解
乙酰丙酮
OH-
吡咯衍生物
对二甲氨基苯甲醛
H+
红色
39
4.麦芽酚反应——链霉糖特有反应
链霉素 链霉糖 麦芽酚 紫红色 + H
Fe 3 OH 分子重排
40
NH HO H 2 N C NH NH OH NH C NH 2 O OH O CH 2 OH O OH CHO CH 3 NH CH 3 O OH OH
与临床疗效有偏差
且操作简便；但
15
RCO HN O
＊ ＊ S 1
6 5 7
CH3
2 3
N
4
CH3
6-aminopenicillanic acid 简称6-APA
氢化噻唑环 COOH
青霉素类
母核（6-氨基青霉烷酸）
S ＊ ＊ RCO NH
1 7 6
2 3
O
N
5 4
7-aminocephalosporanic acid, 简称7-ACA 氢化噻嗪环
酸、碱、青霉素酶
降解 头孢菌素类 内酰胺酶 失效
酸、碱、胺类
21
二、鉴别试验 (一)色谱法
HPLC (tR) TLC (Rf)
(二)光谱法
IR UV NMR
22
HO
CH 2 NH 2
COHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH
23
(三)呈色反应 1）羟肟酸铁反应——β–内酰胺环 β–内酰 胺类
29
4.有机溶剂：用GC法或者HPLC法
5.结晶性
第一法(偏光显微镜法)
第二法(X射线粉末衍射法)
30
四、含量测定 碘量法 汞量法 酸碱滴定法 羟肟酸比色法 HPLC法

31
阿莫西林克拉维酸钾片 色谱条件与系统适用性试验 用十八烷基硅烷键合硅胶为填充
剂；以磷酸盐缓冲液 (取磷酸二氢钠 7.8g，加水 900 ml溶解，用 磷酸或 10mol/L 氢氧化钠溶液调节 pH 值至 4.4±0.1 ，加水稀释至 1000ml)- 甲醇 (95:5) 为流动相；流速为 0.7ml/min ；检测波长为 220nm。阿莫西林峰与克拉维酸峰的分离度应大于3.5
NH 2 CH 2
H HO C N COHN
25
3）其他呈色反应
C6 H5 OH 橙黄色 （偶合）
重氮苯磺酸
氨苄西林 呈暗黄色
水湿润
硫酸 -甲醛
水浴加热
青霉素钾和青霉素钠呈红棕色 (四)各种盐的反应 焰色反应——K+、Na+
26
CH2R1
COOH 母核（7-氨基头孢菌烷酸）?
头孢菌素类
16
CH 2
COHN O N
S
CH 3 CH 3 COOH
青霉素(苄青霉素)
(penicillins)
CH COHN NH2 O
CH COHN NH2 O
S N
CH3 CH3 COOH
氨苄西林
HO
S N
CH3 CH3 COOH
阿莫西林
17
CH COHN NH2 O
35
一、结构与性质
1）溶解度（氨基、羟基）：水溶性
2）碱性（氨基）：临床应用其硫酸盐；溶于水，
但不溶于有机溶剂；
3）旋光性（糖）：多个手性碳
4）稳定性（苷）：强酸、碱条件均可水解；临
床使用时对pH值有很高的要求；
5）紫外吸收光谱
36
二、鉴别反应
1.茚三酮反应——羟基胺类,α-氨基酸
链 霉 素 茚三酮 蓝 紫 色 △ 庆大霉素
37
2. Molisch 试验 ——五碳糖或六碳糖结构
a.α-萘酚
HOH2C O CHO OH HOH2C O OH CH
羟甲基糠醛
(含六碳糖结构氨基糖 苷类酸性水解产物) b.萘酮
HOH2C O
红 紫 OH 色
o
o
CHO
H2C
O
CH
38
o
蓝紫色
3. N-甲基葡萄糖胺反应（Elson-Morgan反应）
第十六章
抗生素类药物的分析
药物分析教研室
1
Contents
1 2 3
概述
β-内酰胺类
氨基糖苷类
四环素类
4 5
高分子杂质检查
2
抗生素（antibiotics）
定义
在低微浓度下即可对某些生物 （病原微生物）的生命活动有特异抑
制作用的化学物质的总称
3
来源
• 生物合成（发酵） • 化学合成或半合成
特点
碱性环己多元醇+氨基糖→苷
链霉素
(Streptomycin)
33
巴龙霉素
(paromomycin)
CH2OH O HO OH NH2 O NH2 H2N OHO CH2OH H2N O O HO HO OH R1 R2 O
D-葡萄糖胺 脱氧链霉胺 巴龙胺
D－核糖
巴龙霉糖
巴龙二糖胺
34
庆大霉素
(Gentamycin)
毒性物质
11
抗生素质量分析——生物学法、物理化学法 鉴别：理化方法(主要方法)、微生物法
官能团的显色反应，如：β-内酰胺环的羟肟酸铁反应； 链霉素的麦芽酚反应、坂口反应； 光谱法：红外光谱及紫外吸收光谱的鉴别。
色谱法：HPLC和TLC法，采用标准品对照品对照法；
生物学法：比较抑菌能力，现已少用。
S N CH3 COOH
CH COHN NH2 O
S N CH3 COOH
头孢氨苄
HO CH COHN NH2 O S N
头孢拉定
头孢羟氨苄
CH3 COOH
S
CH 2 CONH O N
S CH 2OCOCH 3 COONa
头孢噻吩钠
18
一、结构与性质
1.酸性（羧基） pKa 2.5-2.8，酸性较强。碱金属盐水溶性好，
O
H2C
O
萄聚糖凝胶 立体网状结构图
27
2.有关物质与异构体 头孢呋辛酯中有关物质和异构体的检查
取本品适量，精密称定，加流动相制成约含0.25mg/ml的溶液， 作为供试品溶液；精密量取适量，加流动相制成2.5 g/ml的溶 液，作为对照溶液。取对照溶液20l注入液相色谱仪，调节仪 器灵敏度，使主成分峰高约为记录仪满量程的10%，再取供试品 溶液和对照品溶液各20l，分别注入液相色谱仪，记录色谱图 至主峰保留时间的3.5倍，供试品溶液如显杂质峰，量取各杂质 峰面积的和，其中E异构体峰面积不得大于对照溶液主峰面积之 和(1.0%)，△3-异构体峰面积不得大于1.5倍(1.5%)，其余单个 杂质峰面积的和不得大于3倍(3.0%)。(供试品溶液中任何小于 28 对照品溶液主峰面积之和0.05倍的峰可忽略不计)
NH2OH· HCl Fe3+ 羟肟酸 NaOH H+
显色（红、棕、褐）
2）类似肽键（-CONH-） a.茚三酮反应——α-氨基
NH2 C H
+
O
OH C N C
O
+
2
HO HO O O C O
+
3 H2O
O
24
b.双缩脲反应——β–内酰胺类 碱性酒石酸铜 紫色
O COONa CH 3 S CH 3 Cu CH 2 NH 2 COHN HO C N H O S CH 3 CH 3 COONa OH 2
3.UV
• 青霉素钠(钾)的吸光度检查： – 本品加水制成每1mL含有1.80mg的溶液，照UV-Vis
法，在280nm波长处测定吸光度，不得大于0.10；在
264nm波长处有最大吸收，吸光度应为0.80-0.88. – 该法264nm处吸收值用来控制青霉素钠(钾)的含量， 280nm处吸收值用来控制杂质的含量。
测定法
取本品10片，置1000ml量瓶中，加水适量，振摇使溶解， 加水稀释至刻度，摇匀，精密量取10ml，置50ml量瓶中，加水稀 释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液10l注入液相色谱仪，记录色 谱图；另取阿莫西林对照品与克拉维酸对照品各适量，加水溶解， 制成每1ml中含阿莫西林0.5mg和克拉维酸0.25mg的混合溶液，同 法测定。按外标法以峰面积分别计算供试品中C16H19N3O5S和 32 C8H9NO5的含量。
O CH2 OH HCOH CH2 O O HO OH O CH2
O CH2
CH2 HO OH
O O
HO
O CH2 HCOH CH2 O OH CH2 O
CH2 HO OH
O O
HO
O CH2 HCOH CH2 O OH CH2 O
O HO
CH2 OH
O O
O
O CH2 HCOH CH2 HO O O HO O H2C O
• 化学纯度较低-同系物、异构体及降解物多 • 活性组分易发生变异-微生物菌株或者发酵条件的改变都会 导致产品质量发生变化 • 稳定性差-活性中心往往是活泼基团，不稳定
4
按化学结构和性质分类
• β-内酰胺类（β-lactam）含有β-内酰胺类结构的抗生素， 如青霉素、头孢菌素、碳青霉素烯类等等； • 四环素类：含有四并苯的木考核，如四环素、土霉素、 金霉素等； • 氨基糖苷类：结构中含有氨基糖苷和氨基环醇，如链霉 素、庆大霉素等 • 大环内酯类：含有大环内酯作为配糖体，如红霉素，螺 旋霉素等； • 多肽类：抗菌肽，万古霉素、多粘菌素B等； • 抗肿瘤类：丝裂霉素、平阳霉素等； 5 • 其他类