第十六章抗生素类药物的分析AnalysisofAntibioticdrugs.ppt
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1、 第十六章 抗生素类药物的分析 Analysis of Antibiotic drugs 1 第一节 概 述 定义: 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。 来源: 多数抗生素生物合成(发酵) 少数化学合成或者半合成 2 性质复杂: p 化学纯度低三多:同系物多 异构体多 降解物多 p活性组份易变异 p稳定性差 3 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
2、不溶性物质 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 4 2、效价测定 抗生素活性表示方法:效价。 效价:每毫升或每毫克含有某种抗生素的有 效成分的多少。 抗生素的效价测定方法有: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。 青霉素钠:1670单位/毫克 庆大霉素:590单位/毫克 5 (1) 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。 p优点: 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
3、要分离,可一次测定它们 的总效价。 p缺点: 操作步骤多,测定时间较长 误差较大 6 (2) 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理化学 性质及反应进行。 p优点: 操作简单、省时、方法准确 具有较高的专属性 p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。 7 3、本章内容 -内酰胺类: 青霉素类 头孢菌素类 氨基糖苷类: 链霉素 庆大霉素 四环素类 8 一、化学结构与性质 1、化学结构 青霉素类结构 母核: 由-内酰胺环和氢化噻唑环组成的双杂环
4、。 6-6-氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸 (6APA)母核无母核无UVUV吸收吸收 不稳定不稳定 * * * 酸性 第二节 -内酰胺类抗生素的分析 9 (青霉素G、苄青霉素) 10 氨苄西林 (氨苄青霉素) 11 阿莫西林 (羟氨苄青霉素) 12 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 。 不稳定不稳定 酸性 * 7-7-氨基头孢菌烷酸氨基头孢菌烷酸 (7ACA)母核有母核有UVUV吸收吸收 13 头孢氨苄 14 头孢拉定 15 头孢羟氨苄 16 2、性质 青霉素类和头孢菌素类结构共同特点: 具有-内酰胺环。 酸性 有羧基,具有酸性 pKa值在2.5-2.8之间 与碱成盐 如
5、:青霉素G钠、青霉素G钾等 17 旋光性 有手性碳原子,具有旋光性 3个手性碳原子 (C3、C5、C6) 2个手性碳原子 (C6、C7) 18 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。 19 20 -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
6、发生 分子重排,而失去抗菌作用。 21 22 二、鉴别试验 1、羟肟酸铁反应(-内酰胺类) 23 2、茚三酮反应 24 3、双缩脲反应(-内酰胺类) 似肽键似肽键 (开环分解) 25 4、与变色酸-硫酸反应 (活泼“-CH2-”) 青霉素 阿莫西林 氨苄西林 26 5、与重氮苯磺酸反应(酚羟基) (偶合) 举例:头孢哌酮 27 6、UV法 头孢氨苄 max = 262nm 青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.301.50 Cu2+ 28 7、IR法(chp2010版) 该类抗生素共有的特征峰: 内酰胺环羰基(17501800 cm-1 ); 仲酰胺的氨基、羰基(3300cm-1,1
7、525 cm-1, 1680 cm-1); 羧酸离子(1600 cm-1、1410 cm-1); 取代苯(760 850 cm-1) 29 30 8、色谱法 (1)TLC法 (2)HPLC法(chp2010版) 31 1、碘量法 原理:青霉素或头孢菌素分子不消耗碘,其在碱 性条件下水解生成的降解产物青霉噻唑酸可与碘作 用,根据消耗的碘量可以计算青霉素的含量。 三、含量测定 32 方法: 以“青霉素钠”为例 (1)主试验: 33 (2)空白试验: 空白试验:做法与一般空白不同(加样品,不 加碱水解,其他操作同样品) 目的:消除样品中预先存在的降解产物( 青霉噻唑酸)及其他耗碘杂质的影响 34 2
8、、HPLC法(chp2010) 特点:快速、高效、灵敏 专属性强、重现性好 一法多用(鉴别、检查、含测) 35 头孢呋辛头孢呋辛 酯酯 例 36 第三节 氨基糖苷类抗生素的分析 一、化学结构及性质 (一)链霉素 1、结构 37 链霉素 38 2、性质: (1)三个碱性中心: 2个强碱性胍基(PKa=11.5) 1个甲胺基(PKa=7.7) 可与矿酸或有机酸成盐(硫酸盐) (2)链霉素在酸性或碱性条件下可变为链 霉胍和链霉双糖胺 39 (二)庆大霉素 1、结构 40 2、性质: (1)五个碱性中心 可与矿酸或有机酸成盐 (2)无UV吸收,(因为无共轭系统) 41 二、鉴别试验 (一) 共同反应
9、1、茚三酮反应 氨基糖苷结构,具羟基胺类和-氨基 酸的性质,可与茚三酮缩合成蓝紫色缩合物 。 42 2、N-甲基葡萄糖胺反应 (Elson-Morgan反应 ) 水解产物N-甲基葡萄糖胺特有反应。 43 3、Molisch试验 该类药物酸水解后,在盐酸(硫酸)作用 下脱水成糠醛或羟甲基糠醛,遇-萘酚或蒽 酮显色。 44 4、SO42-反应 H+ 5、TLC法 6、IR法 7、UV法 8、HPLC法 45 (二)链霉素的特征反应 1、麦芽酚反应: 链霉素在碱性溶液中,链酶糖经分子重排 ,消除N甲基葡萄糖胺及链酶胍,生成麦牙 酚,麦牙酚可与铁离子在微酸性溶液中形成 紫红色配位化合物。 46 47
10、2、坂口反应(链霉胍特有反应) 48 1.微生物检定法:本法系利用抗生素在琼脂培养基 内的扩散作用量反应平行线原理的设计,比较标准 品与供试品两者对接种的试验菌产生抑菌圈的大小 ,以测定供试品效价的一种方法。 三、含量测定(链霉素、庆大霉素) 2.衍生化HPLC法:选用OPA为荧光衍生化试剂。 (2005版) 3.直接HPLC法:蒸发光散射检测器(2010版) 49 第四节 四环素类抗生素的分析 50 四环素(TC) tetracycline 51 金霉素 (CTC) chlortetracycline 52 一、化学结构 53 A环B环C环D环 二甲氨基 N(CH3)2 酚羟基 酰胺基 CO
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