药物分析课件-第十六章 抗生素类药物分析
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抗生素类药物的分析.ppt
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8
第二节 β–内酰胺类抗生素
S CH3
RCO HN 6
1
5
2
7 N4
3 CH3
O
COOH
母核（6-氨基青霉烷酸）
青霉素类
2019-10-13
感谢你的欣赏
9
S
RCO NH 7 6
1 2
N5
3
O
4
CH2R1
COOH
母核（7-氨基头孢菌烷酸）?
头孢菌素类
2019-10-13
感谢你的欣赏
10
C2H5 2NCH2CH2OOC
2019-10-13
感谢你的欣赏
48
（2）与三硝基苯酚反应
二苄基乙二胺
苄 星 青 霉 素Na OH 二 苄 基 乙 二 胺 三硝基△苯酚
2019-10-13
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49
CH2 COHN O
S N
CH3
CH3
CH2
CH2
COOH HNCH2CH2NH
[检查] 增加异常毒性、细菌内 毒素、热原、降压物质、无菌
2019-10-13
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5
二 质量分析的测定方法 （一）生物学方法
1 测定抗生素抑菌或杀菌的能力 优点 1、与临床效果一致 2、灵敏度高
3、干扰物质少
缺点 1、操作繁琐 2、培养时间长
2019-10-13
2、感测谢你的定欣赏 误差大
2019-10-13
感谢你的欣赏
13
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
NH2
C2H5 2NCH2CH2OOC
普鲁卡因青霉素
抗生素类药物的分析PPT课件
谱图中，供试品溶液主峰的保留时间应 与对照品溶液主峰的保留时间一致。
Ch.P（2005） HPLC、IR
（二）各种盐的鉴别
1. K+、Na+的反应 Na+ 焰色→鲜黄色
+ 醋酸氧铀锌→↓黄 焰色→紫色 K+ + 0.1%四苯硼钠 + Ac-→↓白
青霉素钠 Ch.P（2005） 【鉴别】（3）本品显钠盐的火焰反 应（附录 Ⅲ）。
青霉素钾 Ch.P（2005） 【鉴别】（3）本品显钾盐的火焰 反应（附录 Ⅲ）。
2. 旋光性 3. 紫外吸收特性 （1）青霉素分子的母核无吸收，侧 链有吸收 （2）头孢菌素分子的母核有吸收
4. -内酰胺环的不稳定性 -内酰胺环不稳定，与酸、碱、
青霉素酶、羟胺及某些金属离子等作 用，易发生水解和分子重排，导致失 去抗菌活性
二、鉴别试验
（一）显色反应 1. 羟肟酸铁反应 β-内酰胺类
2. 沉淀反应 （1）在稀盐酸中生成白色沉淀
在过量HCl或 有机溶剂中溶解
青霉素钠、青霉素钾 Ch.P（2000） 【鉴别】（2）取本品约0.1g，加水5ml
溶解后，加稀盐酸2滴，即生成白色 沉淀；此沉淀能在乙醇、醋酸戊酯、 氯仿、乙醚或过量的盐酸中溶解。
（2）有机胺盐的特殊反应 普鲁卡因青霉素可发生重氮化—偶 合反应
（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
S
侧链 O
N CH2R1
COOH
（3）C4位有游离羧基
（二）性质
1. 酸性及溶解性 青霉素和头孢菌素分子中有游离
Ch.P（2005） HPLC、IR
（二）各种盐的鉴别
1. K+、Na+的反应 Na+ 焰色→鲜黄色
+ 醋酸氧铀锌→↓黄 焰色→紫色 K+ + 0.1%四苯硼钠 + Ac-→↓白
青霉素钠 Ch.P（2005） 【鉴别】（3）本品显钠盐的火焰反 应（附录 Ⅲ）。
青霉素钾 Ch.P（2005） 【鉴别】（3）本品显钾盐的火焰 反应（附录 Ⅲ）。
2. 旋光性 3. 紫外吸收特性 （1）青霉素分子的母核无吸收，侧 链有吸收 （2）头孢菌素分子的母核有吸收
4. -内酰胺环的不稳定性 -内酰胺环不稳定，与酸、碱、
青霉素酶、羟胺及某些金属离子等作 用，易发生水解和分子重排，导致失 去抗菌活性
二、鉴别试验
（一）显色反应 1. 羟肟酸铁反应 β-内酰胺类
2. 沉淀反应 （1）在稀盐酸中生成白色沉淀
在过量HCl或 有机溶剂中溶解
青霉素钠、青霉素钾 Ch.P（2000） 【鉴别】（2）取本品约0.1g，加水5ml
溶解后，加稀盐酸2滴，即生成白色 沉淀；此沉淀能在乙醇、醋酸戊酯、 氯仿、乙醚或过量的盐酸中溶解。
（2）有机胺盐的特殊反应 普鲁卡因青霉素可发生重氮化—偶 合反应
（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
S
侧链 O
N CH2R1
COOH
（3）C4位有游离羧基
（二）性质
1. 酸性及溶解性 青霉素和头孢菌素分子中有游离
第十六章 抗生素类药物的分析..
3. 与临床安全性密却相关的项目：异常毒性、热原
或细菌内毒素、降压物质、无菌等。
4. 其它 ：如注射用普鲁卡因青霉素还规定了悬
浮时间与抽针试验等。
药物分析（第七版）
第十六章
青霉素钠
Ch.P.（2010）
结晶性
酸碱度
溶液的澄清度与颜色 吸光度 青霉素聚合物 可见异物 细菌内毒素 有关物质 干燥失重 不溶性微粒 无菌
药物分析（第七版）
第十六章
青霉素的降解反应
H2O/OHˉ 青霉素酶
青霉噻唑酸
HgCl2
100℃
青霉醛 青霉胺
青 霉 素
pH2 NH2OH pH4
青霉酸
α–青霉噻唑酰 基羟胺酸
青霉烯酸
CO2
药物分析（第七版）
第十六章
二、鉴别
本类药物的鉴别试验，国内外药典中 主要采用的方法为IR、HPLC、TLC法。 （一）色谱法
1. TLC 与对照品比较Rf值与斑点颜色 2. HPLC 与对照品比较tR值
药物分析（第七版）
第十六章
（二）光谱法 1. IR法 特征官能团：
VC O
1815 ~ 1740cm 1
β-内酰胺
VC O
1710 ~ 1690cm
1
酰胺
2. UV法
药物分析（第七版）
第十六章
CH2
C O HN O N
药物分析（第七版）
第十六章
三、抗生素的质量分析
（一）鉴别 1. 理化方法 （1）官能团显色反应 （2）光谱法 （3）色谱法 2. 生物学法
药物分析（第七版）
第十六章
（二）检查
1.影响药物稳定性的项目 酸碱度、水分等。
抗生素类药物的分析.ppt
第十六章 抗生素类药物的分析
2019年8月29
感谢你的观看
1
第一节 概述
一、抗生素药物的定义和特点
定义：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。
抗生素的来源： 1. 生物合成（发酵）
2. 化学合成或半合成
2019年8月29
感谢你的观看
2
特点：
1.化学纯度较低
2019年8月29
感谢你的观看
30
2、有关物质和异构体 头孢呋辛酯中有关物质和异构体的检查反相HPLC 法 固定相：ODS；流动相：0.2mol/L磷酸二氢铵-甲 醇（62:38）
3、吸光度 杂质吸光度、药物吸光度
4、有机溶剂 气相色谱法测定溶剂残留量
5、结晶性 偏光显微镜法和X射线粉末衍射法
2019年8月29
S
65 12
7N
3
O
4
S
76 12
O
8
N
5
4
3
2019年8月29
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14
（三）紫外吸收特性
青霉素类
母核无明显UV 多数有苯环取代基
头孢菌素类 母核有共轭体系
S
N O
2019年8月29
O
感谢你的观看
S N
15
（四）β–内酰胺环 不稳定性因素
四元环张力大 酰胺键易水解
干燥纯净 稳定 水溶液 不稳定
2019年8月29
感谢你的观看
47
四、含量测定 微生物检定法 各国药典主要采用 HPLC法 常用于体内药分
2019年8月29
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48
第四节 四环素类抗生素
R R1 R2
2019年8月29
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1
第一节 概述
一、抗生素药物的定义和特点
定义：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。
抗生素的来源： 1. 生物合成（发酵）
2. 化学合成或半合成
2019年8月29
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2
特点：
1.化学纯度较低
2019年8月29
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30
2、有关物质和异构体 头孢呋辛酯中有关物质和异构体的检查反相HPLC 法 固定相：ODS；流动相：0.2mol/L磷酸二氢铵-甲 醇（62:38）
3、吸光度 杂质吸光度、药物吸光度
4、有机溶剂 气相色谱法测定溶剂残留量
5、结晶性 偏光显微镜法和X射线粉末衍射法
2019年8月29
S
65 12
7N
3
O
4
S
76 12
O
8
N
5
4
3
2019年8月29
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14
（三）紫外吸收特性
青霉素类
母核无明显UV 多数有苯环取代基
头孢菌素类 母核有共轭体系
S
N O
2019年8月29
O
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S N
15
（四）β–内酰胺环 不稳定性因素
四元环张力大 酰胺键易水解
干燥纯净 稳定 水溶液 不稳定
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47
四、含量测定 微生物检定法 各国药典主要采用 HPLC法 常用于体内药分
2019年8月29
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48
第四节 四环素类抗生素
R R1 R2
抗生素类药物分析 ppt课件
青霉噻唑酸酰基羟胺酸
NH2OH
O
O
OH H
青霉噻唑酸
青霉素酶 5
S
R
N H
6 7
O
1 4
H
CH3
2
N
3
CH3 COOH
弱酸性
HOOC HS CH3 NH N CH3 N
强酸性环境
HgCl2
N
N
1 4
H
S
CH3
2
3
CH3 COOH
COOH R O O R
青霉烯酸
CH2CONHCH2CHO
青霉酸
酸性加热
药学院药物分析教研室
第二节 β-内酰胺类抗生素
（一）结构
R O H N H H
氢化噻唑环
1 3
S CH3
6 7
O
5 4 N
H
2
CH3 COOH
6-APA
氢化噻嗪环
O H R N H
H
7 8
O
6
N
S
1
2 3
CH2R1
5
4
COOH
7-ACA
药学院药物分析教研室
发展der Fleming) 发现青霉素。
UV 青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基 头孢菌素类 母核有共轭体系
S
S O N
O
N
药学院药物分析教研室
青霉素类
某些氧化剂 酸、碱、青霉素酶
（某些金属离子） （温度）
降解 失效
药学院药物分析教研室
青霉素的降解途径
O R N H
6 7
5
HN
1 4 3
S
CH3
2
抗生素类药物的分析幻灯片
（三） 麦芽酚反应
链霉糖特有反应
麦芽酚反应
（三） 麦芽酚反应
链霉糖特有反应
分子重排
H+
硫酸链霉素的反应： 取本品约20mg，加水5ml溶解后，加氢氧 化钠溶液0.3ml，置水浴上加热5分钟，加硫 酸铁铵溶液0.5ml，即显紫红色
（四） N-甲基葡萄糖胺反应
乙酰丙酮 OH-
吡咯衍生物
对二甲氨基苯甲醛 H+
青霉素类
C3 C5 C6
头孢菌素类 C6 C7
﹡﹡
﹡﹡
﹡
3.紫外吸收特征
青霉素类
母核无明显UV 多数有苯环取代基
头孢菌素类 母核有共轭体系
4. β-内酰胺环的不稳定 性
不稳定性因素 四元环张力大
酰胺键易水解
4. β-内酰胺环的不稳定性
稳定性与含水量和纯度密切相关 枯燥纯洁条件下，较稳定
室温保存3年以上；60℃保存6周；150℃1.5小时 后降解
水溶液不稳定： 青霉素水溶液在pH6-6.8时较稳定；酸、碱、青霉
素酶、金属离子、氧化剂作用下变质
青霉素的降解反应 例 H2O/OHˉ 青霉噻唑酸
青霉素酶
青霉醛
青 H2O 青霉酸 HgCl2 青霉胺
霉 pH2
100℃
素
NH2OH
α–青霉噻唑酰基 羟胺酸
CO2
pH4
青霉烯酸
二、鉴别 （一）显色反应
链霉胍
链霉糖
N-甲基-L葡萄糖胺
链霉素
链霉胍 + 链霉糖 + N-甲基-L-葡萄糖
胺
链霉双糖胺
苷元 —苷键— 糖
碱性中心
链霉胍
链霉糖
N-甲基-L葡萄糖胺
16第十六章抗生素类药物分析共109页文档
绛红糖胺 紫素胺
2-脱氧链霉胺 N加-甲洛基糖-3胺去氧-4-甲 基戊糖胺
庆大霉素C复合物
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
一、结构与性多质与硫酸成盐 （一） 碱性
展开剂：0.1mol/L枸橼酸-0.2mol/L磷酸氢二 钠-丙酮（120：80：3）
供试液：本品 50mg/ml 对照液（1）：本品 0.5 mg/ml 对照液（2）：α-苯甘氨酸 0.5 mg/ml 对照液（3）：7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸
0.5 mg/ml
结果判断：供试液如显杂质斑点，与对 照液（2）（3）位置相同上所的斑点比 较，其颜色不得更深；如显其他杂质斑 点，与对照液（1）所显的主斑点比较， 其颜色不得更深。
头孢呋辛酯 有关物质和异构体
头孢氨苄
有关物质
青霉素钾（钠） 吸收度
检查方法
HPLC法
HPLC法 反相TLC法 紫外分光光度法
1.头孢他啶聚合物的测定 分子排阻色谱法
固定相：葡聚糖凝胶G-10 流动相A：3.5%硫酸铵的0.01mol/L磷酸盐缓冲液 流动相B：0.01%十二烷基硫酸钠 对照品溶液：头孢他啶对照品 100µg/ml
第三节 氨基糖苷类抗生素
糖 +苷 元 缩 合 苷 氨 基 +苷 糖元 缩 合 氨 基 糖
链霉素 新霉素 庆大霉素
双氢链霉素 卡那霉素 巴龙霉素
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
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重氮苯磺酸
（偶合）
橙黄色
（二）各种盐的反应 1. K+、Na+的火焰反应 Na+ 焰色→鲜黄色
+ 醋酸氧铀锌→↓黄
K+ 焰色→紫色 + 0.1%四苯硼钠 →↓白
2. 沉淀反应（青霉素盐）
遇酸→↓
青霉素钾 青霉素钠
H++
青霉素 白
在过量HCl或 有机溶剂中溶解
3. 重氮化 - 偶合反应 芳伯氨基
O
R
N7 H
S
61 2
HN5 4 3 CH2R1
O
NHO COONa
Fe3+
Fe
2. 茚三酮反应 α-氨基
S CH2 COHN
NH2
ON
CH3
CH3 COOH
-氨基 茚三酮 蓝紫色
3. 双缩脲反应
CONH
似肽键
- 内酰胺类
碱性酒石酸铜 （开环分解）
紫
4. 与重氮苯磺酸反应 酚羟基
C6H5 OH
第十六章 抗生素类药物分析
第一节 概述
一、抗生素的定义及特点
是指“生物在其生命活动中产生的，能在 低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机 能的化学物质的总称” ◆ 低化学纯度－同系物多、异构体多、降解物多
◆ 活性组分的变异性－生产过程中条件的变化
◆ 不稳定性－不稳定性结构
二、抗生素类药物的分类
O
S
R
N7
H
61 2
8
5 N4
3
O
COOH
CH2R1
一、结构特点与性质
（一）羧基 酸性
易溶于水
与碱金属(Na+、K+)成盐
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOK
Na
难溶于水 与有机碱(普鲁卡因)成盐
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
NH2
C2H5 2NCH2CH2OOC
普鲁卡因青霉素
NH2
ON
CH3 COOH
阿莫西林 （羟氨苄青霉素）
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
NH2
C2H5 2NCH2CH2OOC
普鲁卡因青霉素
CH2 NH2
C ONH O
S
N
CH3
COOH
头孢氨苄
S
HO
CH2 C ONH
NH2
ON
CH3
COOH
头孢羟氨苄
㈡ 理化性质
1、酸性与溶解性 2、旋光性 3、紫外吸收特性 4、不稳定性
◆ 2、耐药的机制
（1）产生灭活酶，使抗菌药失活 如β-内酰胺酶 （2）抗菌药物作用靶位改变 （3）降低细菌外膜通透性 （4）影响主动流出系统
四、抗生素药物的质量分析㈠源自鉴别试验1、官能团的显色反应－特殊基团 的反应 2、光谱法－特征吸收 3、色谱法－保留行为 4、生物学方法－抗菌能力
㈡ 检查
R
弱酸性
N H
6
5
S
1
2
7 N4 3
CH3 CH3
O
H
COOH
强酸性环境
HOOC
HS
CH3
N
S
1
CH3
N
NH
CH3
N
2 N4 3
CH3
R
O
O
COOH R
H
COOH
青霉烯酸
青霉酸
酸性加热
CH2CONHCH2CHO
CH3
HgCl2
+
HS
C
CH3
H2N
C H
COOH
青霉醛
青霉胺
青霉素的降解产物
青霉噻唑酸－青霉素酶
普鲁卡因青霉素 H + 普鲁卡因+ 青霉素
重氮化-偶合反应
红
（三） 光谱法
1、 UV法 样品、分解产物
光谱图, max,
min,
E1% 1cm
,
A
头孢氨苄 λmax = 262nm
青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.30～1.50
苯唑青霉素CHu2++苯唑青霉烯酸 A339nm
及
分 类
R
O H
N7
H
H S
61 2
氢化噻嗪环
7-氨基头孢菌烷
8
5
3
N4
O
CH2R1
酸（7-ACA）； 头孢菌素类；
COOH
S CH2 COHN
ON
青霉素 （青霉素钾、钠）
CH3
CH3 COOH
CH2 COHN
NH2
O
S CH3
N
CH3
COOH
氨苄西林 （氨苄青霉素）
S CH3
HO
CH2 COHN
㈢ 含量或效价测定
2、物理化学法
HPLC
仪
器
LC-MS
分
析
UV
方
法
容量法
准确可靠、专属性高、操作简单、省时、样品用量少
1、对结构已知或提纯的抗生素 2、需要标准品对照
第二节 β-内酰胺类抗生素
β-内酰胺类抗生素
氢化噻唑环
O
H
H
一
、
R
N H
6
5S 1 2
CH3
结
7 N4 3
CH3
构
O
H
COOH
6-氨基青霉烷酸 （6-APA）；青 霉素类；
是以抗生素对微生物的杀伤或 抑制程度为指标来判断效价的 一种方法
㈢ 含量或效价测定
1、微生物检定法
灵敏度高、需用量少 适用范围广－纯品、不纯品、已知的和新的 优点 可一次测定同类型抗生素的总效价－无需分离纯化 与临床的应用要求一致
缺点 操作繁琐、费时费力 误差较大
是结构复杂和多组分抗 生素效价测定的首先方 法
1、影响产品稳定性的检查项目－水份、酸 碱度等 2、控制有机和无机杂质的检查项目 3、与临床安全性密切相关的检查项目－异 常毒性、热原等 4、其他检查项目－其他共存组分
㈢ 含量或效价测定
Potency:是指每ml或每mg中含有某种 抗生素有效成分的多少 U/mg
1、微生物检定法
比浊法 方法
管碟琼脂扩散法－抑菌圈
按化学结构分
β－内酰胺类抗生素
四环素类抗生素
抗
氨基糖苷类抗生素
生 素
大环内酯类抗生素
的
多烯大环类抗生素－制菌霉素、两性霉素
分 类
多肽类抗生素－放线菌素、多黏菌素
酰胺醇类抗生素－氯霉素
抗肿瘤类抗生素
其他抗生素
三、抗生素类药物的细菌耐药性
三、抗生素类药物的细菌耐药性
◆ 1、耐药性的种类
固有耐药性：天然耐药性，由细菌染色体基因决定 获得性耐药性：
干燥纯净 稳定 水溶液 不稳定
（四）β–内酰胺环
青霉素类
某些氧化剂 酸、碱、青霉素酶
（某些金属离子） （温度）
降解 失效
O
青霉素的降解途径 R
青霉噻唑酸酰基羟胺酸
NH2OH
O
N H
6
5S 1 2
7 HN 4 3
CH3 CH3
O
OH H
COOH
青霉噻唑酸
青霉素酶
与 含 水 量 和 纯 度 密 切 相 关
降 青霉酸－强酸性环境
解 产
青霉烯酸－弱酸性环境
物 青霉醛－强酸性-加热
青霉胺－强酸性-加热/青霉素酶-重金属
二、鉴别反应
（一）显色反应
1
、 异 羟 肟 酸 铁 反 应
O
R
N7 H
6
S
1
2
8 N5 4 3
NaOH
CH2R1
O
COOH
O
R
N7 H
6
S
1
2
HN5 4 3 CH2R1
O
NHOH COONa
（二）手性C 旋光性 青霉素类 C3 C5 C6
头孢菌素类 C6 C7
﹡﹡ 65
S
1
2
7N
O
4
3
﹡
﹡﹡ 76
S
1
2
O
8
N
5
4
3
（三）共轭体系 UV 青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基 头孢菌素类 母核有共轭体系
S
S
N O
N O
（四）β–内酰胺环的不稳定性 不稳定 四元环张力大 性因素
酰胺键易水解 含水量 纯度