《药物分析 第二版课件 教学课件 ppt 作者 王炳强 张正兢 主编13药物分析 第十三章课件杨波》由会员分享，可在线阅读，更多相关《药物分析 第二版课件 教学课件 ppt 作者 王炳强 张正兢 主编13药物分析 第十三章课件杨波（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十三章电子稿,学习目标 掌握本类药物的化学结构特点与分析方法间的关系，掌握-内酰胺类抗生素的鉴别和含量测定方法；掌握氨基糖苷类抗生素的鉴别和含量测定方法；熟悉四环素类抗生素有关物质的来源、检查方法（包括降解产物及异构体）。,概 述,1.抗生素的来源: 生物合成(发酵) 半合成、全合成,2.抗生素类药物一般检查项目,3.效价测定,4.本章内容,1.抗生素类药物一般检查项目： 鉴别试验: 用化学法、物理化学法以及生物学法来确认是哪种抗生素 毒性试验: 控制药品中的毒性物质 无菌试验: 检查药品中有无杂菌污染 热源试验: 控制药品中的致热物质 水分测定: 控制水分含量 溶液澄明度检查: 检查不溶性
2、物质 溶液pH试验: 测定pH 降压试验: 检查有降压作用的杂质 效价测定: 有效成分测定,生物学法 物理化学法,目前各国药典仍以生物学测定法为主,但采用物理化学法是发展趋势。,2.效价测定,抗生素的效价测定方法有:,生物学测定法: 以抗生素抑制细菌生长能力或杀菌能力作为衡量效价标准,优点 缺点,原理恰好与临床要求一致，更能够确定抗生素效价。 灵敏度高，需要样品量较小 既适用较纯精制品,也适用于纯度较差的产品 已知或新发现抗生素都能应用 同一类型的抗生素,不需要分离,可一次测定它们的总效价。,优点,缺点 操作步骤多，测定时间较长 误差较大,物理化学测定法 根据抗生素化学结构利用其特有的化学或物
3、理化学性质及反应进行。,优点 操作简单、省时、方法准确 具有较高的专属性,缺点 对于结构相似的抗生素，测定结果往往只能代表总的含量，并不一定能代表某一抗生素的生物效价，只有当用物理化学法测定结果与用生物学法测定效价相一致时，才能用于效价测定。,第一节 -内酰胺类抗生素的分析 第二节 氨基糖苷类抗生素的分析 第三节 四环素类抗生素的分析,本章主要内容,第一节 -内酰胺类抗生素的分析,一、化学结构与性质 1、化学结构 青霉素类结构,青霉素类: 母核: 由-内酰胺环和氢化噻唑环 组成的双杂环。 6-APA 6-Aminopenicillanic Acid 侧链 : RCO-,表13-1中国药典（20
4、10）收载的青霉素族药物,头孢菌素类结构,母核: -内酰胺环和二氢噻嗪环组成的双杂环。 （7-ACA）7-Aminocephalospoanic Acid 侧链 RCO-,表13-2中国药典（2010）收载的头孢菌素族药物,2、性质 （1）性状 青霉素和头孢菌素类药物均为白色、类白色或微黄色结晶性粉末，其分子中的游离羧基具有较强的酸性（大多数青霉素的pKa值在2.52.8之间），能与无机碱或某些有机碱作用成盐，如青霉素钠（钾）、氨苄西林钠等。其碱金属盐易溶于水，其有机碱盐难溶于水，易溶于甲醇等有机溶剂。青霉素的碱金属盐水溶液遇酸则析出游离酸的白色沉淀。,（2）旋光性 有手性碳原子，具有旋光性,
5、3个手性碳原子,2个手性碳原子,（3）紫外吸收 青霉素类母核没有共轭系统，没有紫外吸收 但青霉素类药物在弱酸性下水解，可以产生具有共轭双键的青霉烯酸，在紫外光区有吸收。 侧链中有苯环等取代基的药物，在紫外光区也有吸收。像苄青霉素。,头孢菌素类分子中有共轭体系 （OCNCC） 在260nm处有最大吸收。,（4） -内酰胺环的不稳定性 干燥、纯净青霉素类抗生素稳定，其水溶液很不稳定. 不稳定的部分是-内酰胺环 -内酰胺环在酸、碱、青霉素酶、某些金属离子的作用下，可使-内酰胺环开环或发生分子重排，而失去抗菌作用。,二、鉴别试验 1钾、钠盐的焰色反应 青霉素族、头孢菌素族药物多是制成钾盐或钠盐供临床使
6、用，因而可利用其焰色反应进行鉴别。钾盐在无色火焰中燃烧，火焰即显紫色，若有少量钠盐混存时，须隔蓝色钴玻璃透视辨认。钠盐在无色火焰中燃烧，火焰即显鲜黄色。,2.呈色反应 (1)羟肟酸铁反应,(2)硫酸-硝酸呈色反应 头孢菌素能与硫酸-硝酸反应后呈色。反应机制目前尚不清楚，但此反应可区别某些头孢菌素族抗生素。如头孢噻吩钠呈红棕色，头孢氨苄呈黄色，头孢噻肟钠呈亮黄色。有些国外药典也采用此法鉴别。 (3)茚三酮反应 某些具有-氨基的本类药物，如氨苄西林与茚三酮显蓝紫色。 (4)与斐林试剂反应 本类药物具有类似肽键（CONH）结构。可产生双缩脲反应，开环分解，使碱性酒石酸铜盐还原显紫色。阿莫西林、氨苄西
7、林钠等可采用本法鉴别。,(5)变色酸-硫酸呈色反应 阿莫西林加变色酸硫酸试剂混和后，于150加热23min，因分解出甲醛与变色酸缩合而呈深褐色。 (6)与重氮苯磺酸呈色反应 头孢菌素族7位侧链含有C6H4OH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。此反应可区别于其他头孢菌素族抗生素。,3沉淀反应 (1)在稀盐酸中生成白色沉淀 青霉素钾和青霉素钠加水溶解后，加稀盐酸2滴，即析出难溶于水的游离体白色沉淀。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 重氮化-偶合反应
8、：普鲁卡因青霉素水溶液酸化后，生成具有芳香伯胺的普鲁卡因，可发生重氮化偶合反应，生成红色的偶氮化合物沉淀。 三硝基苯酚反应：苄星青霉素经氢氧化钠碱化后，用乙醚提取，蒸去乙醚后残渣含有二苄基乙二胺，加稀乙醇使残渣溶解，加三硝基苯酚饱和溶液，加热后放冷，即析出二苄基乙二胺苦味酸盐结晶。,4.光谱法 (1)紫外分光光度法 最大吸收波长鉴别法：将供试品配成适当浓度的水溶液，直接进行紫外分光光度法检测，根据其吸收光谱的最大吸收波长进行鉴别。中国药典（2010）收载的头孢唑啉钠、头孢氨苄和头孢噻肟钠均用此法鉴别。如每1mL含头孢唑啉钠约16g的溶液，在272nm的波长处有最大吸收度，按无水物计算，吸收系数
9、为400440。每1mL含头孢氨苄20g的溶液，在262nm的波长处测定吸收度，为220245。,水解产物的最大吸收波长鉴别法：先将供试品在一定条件下水解，测定水解产物的最大吸收波长。如苯唑西林钠的鉴别。 鉴别方法：取供试品，加醋酸醋酸钠缓冲液（pH3.8）制成每1mL中含50g的溶液，量取10mL，在水浴中加热30min，立即冷却，以未加热的供试品缓冲液作空白，照分光光度法测定，在339nm波长处有最大吸收，吸收度约为0.6。 本法是利用苯唑西林钠在弱酸性条件下经微量Cu2+的催化，-内酰胺环发生分子重排，产生的苯唑青霉稀酸在339nm波长处有最大吸收。,(2)红外光谱法 红外光谱反映了分子
10、的结构特征。如头孢氨苄（含1分子结晶水）的红外光吸收图谱显示的主要特征吸收见表14-3。 各国药典对收载的-内酰胺类抗生素几乎均采用了本法进行鉴别，中国药典（2010）也用于青霉素钠，头孢拉啶等药物的鉴别。 此外，中国药典（2010）还采用薄层色谱法鉴别头孢氨苄，采用高效液相色谱法鉴别头孢氨苄、头孢噻吩钠、头孢拉定等。,三、聚合物的检查 -内酰胺抗生素临床上最常见的不良反应就是过敏反应。经过研究证明，引发-内酰胺抗生素过敏反应是其中存在的高分子聚合物。抗生素药物中的高分子杂质按其来源通常分为外源性杂质和内源性杂质。外源性杂质一般来源于发酵工艺，随着现代生产工艺的不断改进和提高，外源性杂质日趋减
11、少，因此对内源性杂质的控制是当前抗生素高分子杂质质量控制的重点。内源性杂质是抗生素药物自身聚合产物，来自生产过程，储存、或在用药时使用不当产生。 目前国内外对-内酰胺抗生素中聚合物杂质的分离方法，概括起来有凝胶过滤色谱法、离子交换色谱法、反相色谱法。例如：中国药典（2010）采用了葡萄糖G-10自身对照外标法测定头孢他定、头孢噻肟、头孢哌酮、头孢唑林钠头孢曲松的高分子聚合物杂质。,三、含量测定 中国药典（2010）对-内酰胺类药物的含量测定目前大多采用高效液相法。因-内酰胺类药物含有异构体、有关物质等杂质，采用HPLC不但可快速、高效测定药物含量，更能够将供试品中可能存在的降解产物、原料等杂质
12、分离及定量。,HPLC 法 以头孢唑啉钠的含量测定为例，条件和方法如下： （1）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；以磷酸氢二钠、枸橼酸溶液（取无水磷酸氢二钠1.33g与枸橼酸1.12g，加水溶解并稀释成1000ml-乙腈（88:12）为流动相；检测波长为 254nm；取本品约10mg，加0.2氢氧化钠溶液10ml使溶解，静置15-30分钟，精密量取1ml，置10ml量瓶中，加流动相A稀释至刻度，摇匀，取10l注入液相色谱仪，记录色谱图，头孢唑林的保留时间约为7.5分钟。头孢唑林峰和相邻杂质峰的分离度应符合要求。 （2）测定法 取本品适量，精密称定，加流动相溶解并定量制成
13、每1ml中约含0.1mg的溶液，摇匀，精密量取10l注入液相色谱仪，记录色谱图；另取头孢唑林对照品适量，加磷酸盐缓冲液（pH7.0）5ml溶解后，再用流动相稀释，同法测定。按外标法以峰,第二节 氨基糖甙类抗生素的分析,一、化学结构及性质 1.化学结构 （1）链霉素,链霉胍,N-甲基-L-葡萄糖胺,链霉糖,链霉素(streptomycin)是由链霉胍(streptidine)、链霉糖(streptose)和N-甲基-L-葡萄糖胺(N-mtehyl-glucosamine)以糖苷键彼此相连结合而成的碱性苷。链霉胍通过苷键与链霉糖相接，此键结合较弱，链霉糖以另一个苷键与N-甲基葡萄糖胺连接成链霉双糖
14、胺，此键结合较牢。 链霉素分子中有三个碱性中心(式中有*号处)，其中两个是链霉胍上的强碱性胍基(pKa=11.5)，另一个是葡萄糖胺上的甲氨基(pKa=7.7)。因此，链霉素为碱性化合物，可与无机酸或有机酸形成可溶与水的盐，临床多用其硫酸盐。,(2)庆大霉素 庆大霉素(gentamycin)是由绛红糖胺(purpurosamine)、脱氧链霉(deoxystretosamine)和加洛糖胺(garosamine)缩合而成的苷。 临床应用的庆大霉素是庆大霉素C的复合物的硫酸盐，其主要成分为C1、C2、C1a、C2a，庆大霉素C1、C2、C1a三者结构相似见表13-4，仅在绛红糖胺C6位及氨基上甲
15、基化程度不同。C2a是C2的异构体。,2主要理化性质 (1)性状 硫酸链霉素为白色或类白色粉末；无臭或几乎无臭，味微苦；有引湿性；易溶于水，不溶于乙醇、氯仿。硫酸庆大霉素为白色或类白色粉末；无臭；有引湿性；在水中易溶，在乙醇、丙酮、氯仿或乙醚中不溶。,(2)水解性 硫酸链霉素水溶液在pH57.5时最为稳定，过酸或过碱条件下易水解失效。由于链霉胍和链霉双糖胺之间的苷键要比链霉糖和氨基葡萄糖之间的苷键弱得多，因此在酸性条件下，链霉素水解为链霉胍和链霉双糖胺，进一步水解则得N-甲基-L-葡萄糖胺。弱碱性也能使链霉素水解为链霉胍和链霉双糖胺，但随后链霉糖部分分子重排麦芽酚。生成麦芽酚是链霉素特有反应，
16、而庆大霉素对光、热、空气均较稳定，水溶液亦稳定，pH212时，100加热30min活性无明显变化。 (3)氧化还原性 链霉素分子结构中具有醛基，遇氧化剂如高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢等易被氧化成链霉酸而失效；遇还原剂如维生素C、葡萄糖、半胱胺酸等被还原为双氢链霉素，毒性增加。,二、鉴别试验 1、茚三酮反应 链霉素与庆大霉素均具有氨基糖苷结构，具有羟基胺类和-氨基酸的性质，可与茚三酮缩合成蓝紫色缩合物.,(1)硫酸链霉素 取供试品水溶液(1100)5mL，加茚三酮试液1mL及吡啶0.5mL，加热10min，溶液呈紫色。 (2)硫酸庆大霉素 取供试品约5mg，加水1mL溶解后，加0.1茚三酮的水饱和正丁醇溶液1mL与吡啶0.5mL，在水浴中加热5min，即显蓝紫色。,2N-甲基葡萄糖胺(Elson-Morgan)反应
