抗生素类药物分析.ppt
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1、第十一章,抗生素类药物的分析,第一节 概述,抗生素的定义,抗生素是细菌、放线菌和真菌等微生物的代谢产物,对各种病原微生物有强大的抑制或杀灭作用。,抗生素的来源,1. 生物合成(发酵),2. 化学合成或半合成,抗生素质量的复杂性,产品稳定性差,分子结构大多不稳 定,降解后疗效下 降、失效或增加毒 副作用,发酵过程不易控制 易受污染,生产工艺复杂,发酵液中杂质,无机盐、脂肪、各种蛋白质、各种降解产物、色素、热原、毒性物质,增加 异常毒性、细菌内毒素、 热原、降压物质、无菌,检查,含量测定方法,(一)生物学方法,测定抗生素抑菌或杀菌的能力,(二)化学及物理化学方法,以理化方法测定主药含量,分类(按结
2、构与性质): 内酰胺类、氨基糖苷类、 四环素类、大环内酯类、 氯霉素类、多肽类、抗肿瘤类 林可霉素类、其他抗生素类,第二节 内酰胺类抗生素,青霉素类,头孢菌素类,青霉素,(青霉素G、苄青霉素),氨苄西林 (氨苄青霉素),阿莫西林 (羟氨苄青霉素),普鲁卡因青霉素,头孢氨苄,头孢拉定,头孢羟氨苄,头孢噻吩钠,酸性,结构与性质,一、,与碱金属(Na+、K+)成盐,(一)羧基,易溶于水,与有机碱(普鲁卡因)成盐,难溶于水,普鲁卡因青霉素,(二)手性C,(5%头孢唑啉钠溶液 1824),头孢菌素类 C6 C7,青霉素类 C3 C5 C6,旋光性,(三)共轭体系,青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代
3、基,UV,青霉素钠UV7-20,(四)内酰胺环,水溶液 不稳定,干燥纯净 稳定,不稳定性因素,四元环张力大,酰胺键易水解,例,青霉素的降解反应,二、,鉴别,(二)呈色反应,1. 羟肟酸铁反应,-内酰胺类,NaOH,呈色,(红、棕、褐),头孢菌素类,3. 茚三酮反应,-氨基,-氨基、伯胺 某些羟基胺类,酮式,烯醇式,茚三酮,茚三酮,缩合,蓝紫色,4. 双缩脲反应,-内酰胺类,(开环分解),似肽键,蓝紫色,5. 与变色酸-硫酸反应,活泼“-CH2-”,青霉素 阿莫西林 氨苄西林,(分解),变色酸,显色,6. 与重氮苯磺酸反应,(偶合),酚羟基,头孢哌酮,7. 与铜盐反应,橄榄绿色,NaOH,专属反
4、应,(三)沉淀反应,1. 遇酸,在过量HCl或 有机溶剂中溶解,2. 有机胺盐反应,(1)重氮化 - 偶合反应,重氮化-偶合反应,芳伯氨基,普鲁卡因,普鲁卡因青霉素,(2)与三硝基苯酚反应,二苄基乙二胺,mp,三硝基苯酚,样品、分解产物,Cu2+,头孢氨苄 max = 262nm,青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.301.50,-内酰胺环,酰胺,利用不同结构的原子核在D2O中有 不同的NMR光谱进行鉴别,JP,以吸收峰频率对峰强度进行作图,主要研究原子核的磁化性质及其在 外磁场中的运动规律,硫酸庆大霉素NMR谱7-08,硫酸庆大霉素NMR,对照品对照法,精密称取样品0.1009g
5、,置250ml碘瓶中, 加水10ml,振摇使溶解,精密加溴滴定液 (0.1mol/L)25.0ml,再加盐酸5ml,立即密塞 并振摇1分钟,在暗处静置15分钟后,注意 微开瓶塞,加碘化钾试液10ml,立即密塞, 摇匀后,用硫代硫酸钠滴定液(0.09863mol /L)滴定,至近终点时,加淀粉指示液,继 续滴定至蓝色消失,消耗硫代硫酸钠滴定液 (0.09863mol/L)13.80ml,并将滴定结果用空 白试验校正,空白试验消耗硫代硫酸钠滴定 液(0.09863mol/L)21.64ml。每1ml溴滴定 液(0.1mol/L)相当于13.01mg的C12H17N2NaO3。,酸性,结构与性质,一
6、、,与碱金属(Na+、K+)成盐,(一)羧基,易溶于水,与有机碱(普鲁卡因)成盐,难溶于水,普鲁卡因青霉素,(二)手性C,(5%头孢唑啉钠溶液 1824),头孢菌素类 C6 C7,青霉素类 C3 C5 C6,旋光性,(三)共轭体系,青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基,UV,青霉素钠UV7-20,(四)内酰胺环,水溶液 不稳定,干燥纯净 稳定,不稳定性因素,四元环张力大,酰胺键易水解,例,青霉素的降解反应,(头孢噻吩钠水溶液2524h失活8%),二、,鉴别,(二)呈色反应,1. 羟肟酸铁反应,-内酰胺类,NaOH,呈色,(红、棕、褐),例:ChP(2000)头孢哌酮 鉴别 取本品10mg
7、,加水2ml与盐 酸羟胺溶液取34.8%盐酸羟胺溶 液1份,醋酸钠-氢氧化钠溶液1份, 乙醇4份3ml,振摇溶解后,放置 5min,加酸性硫酸铁铵试液1ml, 摇匀,显红棕色。,头孢菌素类,3. 茚三酮反应,-氨基、伯胺 某些羟基胺类,酮式,烯醇式,茚三酮,茚三酮,缩合,蓝紫色,4. 双缩脲反应,-内酰胺类,(开环分解),似肽键,蓝紫色,5. 与变色酸-硫酸反应,活泼“-CH2-”,青霉素 阿莫西林 氨苄西林,(分解),变色酸,显色,150,(缩合),6. 与重氮苯磺酸反应,(偶合),酚羟基,头孢哌酮,7. 与铜盐反应,橄榄绿色,NaOH,专属反应,(三)沉淀反应,1. 遇酸,在过量HCl或
8、有机溶剂中溶解,2. 有机胺盐反应,(1)重氮化 - 偶合反应,重氮化-偶合反应,芳伯氨基,普鲁卡因,普鲁卡因青霉素,(2)与三硝基苯酚反应,二苄基乙二胺,mp,三硝基苯酚,样品、分解产物,头孢氨苄 max = 262nm,青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.301.50,Cu2+,氯唑青霉素 341 0.682,双氯青霉素 342 0.653,苯唑青霉素 339 1.328,(nm),-内酰胺环,酰胺,利用不同结构的原子核在D2O中有 不同的NMR光谱进行鉴别,JP,主要研究原子核的磁化性质及其在 外磁场中的运动规律,对照品对照法,(水解),水解产物,定量过量,剩余,-内酰胺类,
9、ChP,反应分两步进行: 1. 水解反应 (按化学计算量进行) 2. 氧化-还原反应 (无固定的量关系,受温度、PH值和时间等因素影响,应严格控制反应条件并采用标准品平行对照测定),第一步,第二步,例,注射用普鲁卡因青霉素 含量测定,取装量差异项下的内容物,精密称 取约0.12g,置100ml量瓶中,加水使溶 解并稀释至刻度,摇匀,精密量取5ml, 置碘瓶中,加1mol/L氢氧化钠溶液1ml 放置20分钟,再加1mol/L盐酸溶液1ml 与醋酸-醋酸钠缓冲液(pH4.5)5ml,精密 加入碘滴定液(0.01mol/L)15ml,密塞, 摇匀,在2025暗处放置20分钟,用 硫代硫酸钠滴定液(0
10、.01mol/L)滴定,,至近终点时加淀粉指示液,继续滴定并 强力振摇,至蓝色消失;另精密量取供 试品溶液5ml,置碘瓶中,加醋酸-醋酸 钠缓冲液(pH4.5)5ml,精密加入碘滴 定液(0.01mol/L)15ml,密塞,摇匀, 在暗处放置20分钟,用硫代硫酸钠滴定 液(0.01mol/L)滴定,作为空白。同时 用青霉素钠对照品同法测定作对照,算 出供试品的含量。,V样空,V样,V对空,V对,空白试验,A、消除样品已降解产物的干扰 B、消除样品中其他消耗碘的杂 质的干扰 C、消除碘挥发造成的误差,以未经水解的样品作空白测定,空白,样品,Na2S2O3,采用标准品平行对照测定,A、可消除温度、
11、pH、操作、环 境等条件的影响 B、使本法测定结果与微生物检定 法一致,(1)弱酸性 pH4.5,碱 I2 IO3- + I-,酸 普鲁卡因与碘在酸性条件 下会产生复盐沉淀,(2)温度 2426,温度38 未水解的供试品亦消耗碘,(3)水解时间,以水解20分钟后的耗碘量最大,(4)反应时间,反应20分钟后,耗碘量随时间的 变化较小,可减小含量测定的误 差。,(1)灵敏度高,样品 : 碘 = 1 : 8,(2)反应条件、实验操作要求高,加试剂次序、反应时间、滴定速度相同,4I28I-,原料,(水解),青霉素族,ChP,样 品,以未经水解的样品作空白测定,例,青霉素钠 含量测定,取本品约50mg,
12、精密称定,加水 5ml溶解后,加1mol/L氢氧化钠溶液5ml ,摇匀,放置15分钟,加1mol/L硝酸溶 液5ml,醋酸盐缓冲液(pH4.6)20ml及水 20ml,摇匀,照电位滴定法(附录 A), 用铂电极为指示电极,汞-硫酸亚汞电极 为参比电极,在3540,用硝酸汞滴 定液(0.02mol/L)缓慢滴定,,(控制滴定过程约为15分钟),不计第 一个等当点,计算第二个等当点时消耗 滴定液的量。每1ml硝酸汞滴定液(0.02 mol/L)相当于7.128mg的总青霉素(按 C16H17N2NaO4S计算)。 另取本品约0.5g,精密称定,加水 与上述醋酸盐缓冲液各25ml,振摇使完 全溶解,
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