第十一章抗生素類藥物的分析

1、第十一章第十一章history of antibiotics 1495 europeans mercury - syphilis（梅毒）（梅毒） chinese moldy soybean curd - boils燙傷燙傷 american indians chewed bark of cinchona tree - malarial fever（瘧疾）（瘧疾） 1630 europeans quinine (bark of cinchona) - malaria 1877 louis pasteur inhibition of some microbes by others 1908 gel

2、mo synthesized sulfanilamide磺胺磺胺 (1st sulfonamide) 1908-10 paul ehrlich selective stains; synthesized arsenic compound arsphenamine; (nobel prize) (606, salvarsan) - syphilis (t. pallidum); coined terms magic bullet, chemotherapy, chemical knife); 1928/9 alexander fleming inhibition of s. aureus col

3、onies by mold penicillium notatum; (nobel prize) discovered miracle drug penicillin 1939 g. domagk therapeutic value of sulfonamides ( 磺胺磺胺); (nobel prize) streptococcus and broad range antimicrobial activities 1944/5 selman waksman isolated streptomycin（氯霉素）（氯霉素） from streptomyces griseus (soil mic

4、robes); (nobel prize) proposed term antibiotic = chemical compound made by a microorganism that inhibits or kills other microorganisms at low concentrations 1945 florey & chain reinvestigated, isolated and characterized penicillin; (nobel prize) demonstrated practical clinical value as better me

5、ans to prevent death from infection of war wounds a spore that drifted into his lab and took root on a culture dish started a chain of events that altered forever the treatment of bacterial infections (alexander fleming, nobel prize winner) today, the penicillin class of antimicrobials is a cornerst

6、one of antibiotic therapy, and penicillin and its derivatives are some of the many broad-spectrum drugs available for physicians and others to prescribe. 青霉素類抗生素青霉素類抗生素 抗菌作用：抗菌作用： 革蘭陽性菌：鏈球菌、葡萄球菌、破傷風(fēng)、革蘭陽性菌：鏈球菌、葡萄球菌、破傷風(fēng)、白喉、肺炎球菌、炭疽、消化鏈球菌；白喉、肺炎球菌、炭疽、消化鏈球菌； 革蘭陰性球菌革蘭陰性球菌 ：腦膜炎球菌；淋球菌：腦膜炎球菌；淋球菌 嗜血桿菌屬：百日咳桿菌、流

7、感桿菌；嗜血桿菌屬：百日咳桿菌、流感桿菌； 其其 它：螺旋體。它：螺旋體。 作用機理：作用機理：干擾細菌細胞壁的合成。干擾細菌細胞壁的合成。 不良反應(yīng)：不良反應(yīng)：毒性反應(yīng)，變態(tài)反應(yīng)，赫氏反應(yīng)，毒性反應(yīng)，變態(tài)反應(yīng)，赫氏反應(yīng)，二重感染。二重感染。頭孢菌素類頭孢菌素類 優(yōu)點：優(yōu)點：抗菌作用強，耐青霉抗菌作用強，耐青霉素酶，臨床療效高，毒性低，素酶，臨床療效高，毒性低，過敏反應(yīng)較青霉素少見。過敏反應(yīng)較青霉素少見。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述抗生素的定義抗生素的定義 “antibiotics” originated from “anti” and “bio” 抗生素是指在低微濃度下即可對抗生素是指在低微濃度下

8、即可對某些生物的生命活動有特異抑制作用某些生物的生命活動有特異抑制作用的化學(xué)物質(zhì)的總稱。的化學(xué)物質(zhì)的總稱。 抗生素的來源抗生素的來源1. 1. 生物合成（生物合成（發(fā)酵發(fā)酵） 2. 2. 化學(xué)合成或半合成化學(xué)合成或半合成特點：特點：1. 化學(xué)純度較低（三多）化學(xué)純度較低（三多） 2. 活性組分易發(fā)生變異活性組分易發(fā)生變異 3. 穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差發(fā)酵液中雜質(zhì)發(fā)酵液中雜質(zhì) 無機鹽、脂肪、各種蛋白質(zhì)、無機鹽、脂肪、各種蛋白質(zhì)、各種降解產(chǎn)物、色素、熱原、各種降解產(chǎn)物、色素、熱原、毒性物質(zhì)毒性物質(zhì) 鑒別試驗鑒別試驗 1. 官能團的顯色反應(yīng)官能團的顯色反應(yīng) 2. 光譜法光譜法 3. 色譜法色譜法 4. 生

9、物學(xué)法生物學(xué)法除除有關(guān)物質(zhì)有關(guān)物質(zhì)外，增加異常毒性、外，增加異常毒性、細菌內(nèi)毒素、熱原、降壓物質(zhì)、細菌內(nèi)毒素、熱原、降壓物質(zhì)、無菌、無菌、聚合物聚合物 檢查檢查含量測定方法含量測定方法（一）（一）生物學(xué)方法生物學(xué)方法（根據(jù)量反應(yīng)（根據(jù)量反應(yīng)平行線原理設(shè)計）平行線原理設(shè)計） 當(dāng)抗生素在菌層培養(yǎng)基中擴散時，會形成抗生素當(dāng)抗生素在菌層培養(yǎng)基中擴散時，會形成抗生素濃度由高到低的自然梯度，即擴散中心濃度高而邊緣濃度由高到低的自然梯度，即擴散中心濃度高而邊緣濃度低。因此，當(dāng)抗生素濃度達到或高于濃度低。因此，當(dāng)抗生素濃度達到或高于micmic（最低（最低抑制濃度抑制濃度）時，試驗菌就被抑制而不能繁殖，從而呈

10、）時，試驗菌就被抑制而不能繁殖，從而呈現(xiàn)透明的抑菌圈。根據(jù)擴散定律的推導(dǎo)，抗生素總量現(xiàn)透明的抑菌圈。根據(jù)擴散定律的推導(dǎo)，抗生素總量的對數(shù)值與抑菌圈直徑的平方成線性關(guān)系。的對數(shù)值與抑菌圈直徑的平方成線性關(guān)系。 測定抗生素抑菌或殺菌的能力測定抗生素抑菌或殺菌的能力優(yōu)點優(yōu)點1、與臨床效果一致、與臨床效果一致2、靈敏度高、靈敏度高3、干擾物質(zhì)少、干擾物質(zhì)少缺點缺點1、操作繁瑣、操作繁瑣2、培養(yǎng)時間長、培養(yǎng)時間長2、測定誤差大、測定誤差大（二）化學(xué)及物理化學(xué)方法（二）化學(xué)及物理化學(xué)方法 根據(jù)抗生素的分子結(jié)構(gòu)特點，根據(jù)抗生素的分子結(jié)構(gòu)特點，利用其特有的化學(xué)或物理化學(xué)性利用其特有的化學(xué)或物理化學(xué)性質(zhì)。質(zhì)。u

11、v以理化方法測定主藥含量以理化方法測定主藥含量優(yōu)點優(yōu)點1. 準(zhǔn)確度高。準(zhǔn)確度高。2. 簡單、快速。簡單、快速。1. 不一定代表生物效價。不一定代表生物效價。缺點缺點2. 易受雜質(zhì)干擾。易受雜質(zhì)干擾?？股鼗钚员硎痉椒股鼗钚员硎痉椒?效價單位效價單位 即指即指每毫升或每毫克每毫升或每毫克中中含有某種抗生素的有效成分的多含有某種抗生素的有效成分的多少。用少。用u表示表示例如例如 1mg青霉素鈉為青霉素鈉為1670 u 1mg慶大霉素為慶大霉素為590 u抗生素的分類抗生素的分類（按結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）：（按結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）： 內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、 四環(huán)素類、四環(huán)素類、 大環(huán)內(nèi)酯類、

12、大環(huán)內(nèi)酯類、 氯霉素類、多肽類、抗腫瘤類氯霉素類、多肽類、抗腫瘤類 林可霉素類、其他抗生素類林可霉素類、其他抗生素類nsch3ch3coohohn1234567rco母核（6-氨基青霉烷酸）第二節(jié)第二節(jié) 內(nèi)酰胺類抗生素內(nèi)酰胺類抗生素 青霉素類青霉素類頭孢菌素類頭孢菌素類7654321nonhsch2r1cooh母核（7-氨基頭孢菌烷酸）rconsohncookch3ch3occh2酸性酸性結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、一、nana與堿金屬與堿金屬(na+、k+)成鹽成鹽 （一）羧基（一）羧基 易溶于水易溶于水 與有機堿與有機堿(普魯卡因普魯卡因)成鹽成鹽 難溶于水難溶于水普魯卡因普魯卡因青霉素青霉素

13、c2h52nch2ch2oocnsohncoohch3ch3occh2nh2nso1234567（二）手性（二）手性c 87654321nos(5%頭孢唑啉鈉溶液頭孢唑啉鈉溶液 1824)20d 頭孢菌素類頭孢菌素類 c6 c7青霉素類青霉素類 c3 c5 c6 旋光性旋光性 （三）共軛體系（三）共軛體系 nso頭孢菌素類頭孢菌素類 母核有共軛體系母核有共軛體系 青霉素類青霉素類 母核無明顯母核無明顯uv 多數(shù)有苯環(huán)取代基多數(shù)有苯環(huán)取代基 nos uv青霉素鈉青霉素鈉uv7-20（四）（四）內(nèi)酰胺環(huán)內(nèi)酰胺環(huán) 水溶液水溶液 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 不穩(wěn)定不穩(wěn)定性因素性因素四元環(huán)張力大四元環(huán)張力大 酰胺鍵易

14、水解酰胺鍵易水解 nso1234567（某些金屬離子）（某些金屬離子）（溫度）（溫度）失效降解青霉素類酸、堿、青霉素酶某些氧化劑某些氧化劑二、二、k+、na+反應(yīng)反應(yīng)（一）（一）鑒別鑒別 焰色焰色鮮黃色鮮黃色 + 醋酸氧鈾鋅醋酸氧鈾鋅黃黃 na+ 焰色焰色紫色紫色 + 0.1%四苯硼鈉四苯硼鈉 + ac白白 k+（二）呈色反應(yīng)（二）呈色反應(yīng)1. 羥肟酸鐵反應(yīng)羥肟酸鐵反應(yīng)-內(nèi)酰胺類內(nèi)酰胺類naoh hclnohh內(nèi)內(nèi)酰酰胺胺類類呈色呈色羥肟酸衍生物羥肟酸衍生物fe3+/3h+2、 與與h2so4 - hno3反應(yīng)反應(yīng)亮黃亮黃紅棕紅棕黃色黃色頭孢噻肟鈉頭孢噻肟鈉頭孢噻吩鈉頭孢噻吩鈉頭孢氨芐頭孢氨芐

15、 hnosoh頭孢菌素類頭孢菌素類nh2consohncoohch3ch3ch23. 茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng)藍藍紫紫色色氨氨基基茚茚三三酮酮 - -氨基氨基（三）沉淀反應(yīng)（三）沉淀反應(yīng)1. 遇酸遇酸白白青青霉霉素素青青霉霉素素鈉鈉青青霉霉素素鉀鉀 h2. 有機胺鹽反應(yīng)有機胺鹽反應(yīng)（1）重氮化）重氮化 - 偶合反應(yīng)偶合反應(yīng) 青青霉霉素素普普魯魯卡卡因因普普魯魯卡卡因因青青霉霉素素 h重氮化重氮化-偶合反應(yīng)偶合反應(yīng)紅紅 芳伯氨基芳伯氨基c2h52nch2ch2oocnsohncoohch3ch3occh2nh2(四四)色譜法色譜法hplc比較供試品和對照品的保留時間比較供試品和對照品的保留時間(t)

16、是否一致。是否一致。tlc比較供試品和對照品的比較供試品和對照品的rf值是否一致。值是否一致。（五）光譜法（五）光譜法 1. ir 2. uvir法法117401815 cmvoc116901710 cmvoc-內(nèi)酰胺環(huán)內(nèi)酰胺環(huán)酰胺酰胺三、特殊雜質(zhì)的檢查三、特殊雜質(zhì)的檢查 抗生素的特殊雜質(zhì)主要有抗生素的特殊雜質(zhì)主要有高分子聚合物，有關(guān)物質(zhì)，異高分子聚合物，有關(guān)物質(zhì)，異構(gòu)體構(gòu)體等。等。（一）聚合物（一）聚合物即藥物中高分子雜質(zhì)，分子量一般即藥物中高分子雜質(zhì)，分子量一般在在10005000，個別可至，個別可至10000。是是內(nèi)酰胺類藥物過敏反應(yīng)的主要內(nèi)酰胺類藥物過敏反應(yīng)的主要原因。原因。來源：來源

17、：外源性和內(nèi)源性，前者包括外源性和內(nèi)源性，前者包括蛋白，多肽等，后者指藥物本身的蛋白，多肽等，后者指藥物本身的聚合物。聚合物。方法：方法：hplc法法例：頭孢他啶中頭孢他啶聚合物的測例：頭孢他啶中頭孢他啶聚合物的測定定色譜柱：葡聚糖凝膠色譜柱：葡聚糖凝膠g10為填充劑為填充劑的色譜柱的色譜柱檢測波長：檢測波長：254 nm對照品溶液：對照品溶液：頭孢他啶頭孢他啶外標(biāo)法：頭孢他啶聚合物以頭孢他啶外標(biāo)法：頭孢他啶聚合物以頭孢他啶計算不得超過計算不得超過0.3（二）有關(guān)物質(zhì)（二）有關(guān)物質(zhì) 例：頭孢呋辛酯中有關(guān)物例：頭孢呋辛酯中有關(guān)物質(zhì)和異構(gòu)體的檢查質(zhì)和異構(gòu)體的檢查hplc自身對照法自身對照法步驟一步

18、驟一：頭孢呋辛酯異構(gòu)體的制備：頭孢呋辛酯異構(gòu)體的制備步驟二：步驟二：供試品溶液的制備供試品溶液的制備步驟三：步驟三：對照品溶液的制備（供試對照品溶液的制備（供試品溶液稀釋品溶液稀釋100倍）倍）步驟四：步驟四：hplc測定測定步驟五：步驟五：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)比較色譜峰面積根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)比較色譜峰面積是否超過規(guī)定是否超過規(guī)定三、三、 含量測定含量測定(一一)高效液相色譜法（高效液相色譜法（hplc）特點：特點：能有效分離供試品中可能能有效分離供試品中可能存在的降解產(chǎn)物、未除盡的原料存在的降解產(chǎn)物、未除盡的原料及中間體等雜質(zhì)。及中間體等雜質(zhì)。示例：頭孢克洛的測定示例：頭孢克洛的測定(外標(biāo)法外標(biāo)法)色譜條件：色譜條件：色譜柱：色譜柱：ods流動相：磷酸二氫鉀溶液（流動相：磷酸二氫鉀溶液（ph 3.4）乙腈（）乙腈（92：8）檢測波長：檢測波長：254 nm對照品對照品 供試品供試品第三節(jié)第三節(jié) 氨基糖苷類抗生素氨基糖苷類抗生素苷苷苷苷元元糖糖縮縮合合 氨氨基基糖糖苷苷苷苷元元氨氨基基糖糖縮縮合合 鏈霉素鏈霉素 雙氫鏈霉素雙氫鏈霉素新霉素新霉素 卡那霉素卡那霉素慶大霉素慶大霉素 巴龍霉素巴龍霉素鏈霉素鏈霉素鏈霉胍鏈霉胍 + 鏈霉糖鏈霉糖 + n-甲基甲基-l-葡萄糖胺葡萄糖胺 苷元苷元糖糖鏈霉雙糖胺鏈霉雙糖胺一、一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 堿性水溶性抗生素堿性水溶性抗生素 多與硫酸成鹽多與硫酸成鹽鏈