生物药物分析与检测抗生素药物分析课件.ppt
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1、10/30/2022生产计划部生物药物分析与检测抗生素药物分析 (一)鉴别试验(一)鉴别试验 1官能团的显色反应官能团的显色反应 如如内酰胺类的羟肟酸铁反应、内酰胺类的羟肟酸铁反应、氨基糖苷类的麦芽酚反应等。氨基糖苷类的麦芽酚反应等。2光谱法光谱法 包括紫外吸收光谱和红外吸收光谱。包括紫外吸收光谱和红外吸收光谱。3色谱法色谱法 包括高效液相色谱和薄层色谱。包括高效液相色谱和薄层色谱。4生物学法生物学法 检查抗生素的抗菌能力。检查抗生素的抗菌能力。第一节第一节 概概 述述 二、抗生素药物的质量分析二、抗生素药物的质量分析 (二)检查(二)检查 1影响产品稳定性的指标影响产品稳定性的指标 包括晶型
2、、水分、包括晶型、水分、pH等。等。2控制有机和无机杂质的指标控制有机和无机杂质的指标 包括澄清度与颜色、有包括澄清度与颜色、有关物质、残留溶剂、炽灼残渣、重金属等。关物质、残留溶剂、炽灼残渣、重金属等。3与临床安全性密切相关的指标与临床安全性密切相关的指标 包括异常毒性、热原、包括异常毒性、热原、细菌或内毒素、降压物质、无菌等。细菌或内毒素、降压物质、无菌等。4其他指标其他指标 对多组分抗生素进行组分分析等。对多组分抗生素进行组分分析等。第一节第一节 概概 述述 二、抗生素药物的质量分析二、抗生素药物的质量分析 (三)含量测定或效价测定(三)含量测定或效价测定 1微生物检定法:以抗生素对微生
3、物的杀伤或抑制程微生物检定法:以抗生素对微生物的杀伤或抑制程度为指标来衡量抗生素效价的一种方法。具有测定结果与度为指标来衡量抗生素效价的一种方法。具有测定结果与临床效果一致、灵敏度高、干扰物质少等特点。但也存在临床效果一致、灵敏度高、干扰物质少等特点。但也存在操作繁琐、培养时间长、测定误差大等缺点。操作繁琐、培养时间长、测定误差大等缺点。2理化方法:根据抗生素的分子结构特点,利用其特有理化方法:根据抗生素的分子结构特点,利用其特有的化学或物理化学及反应而进行的。理化方法优点是准确的化学或物理化学及反应而进行的。理化方法优点是准确度高、操作简便、快速,但其含量不一定代表生物效价,度高、操作简便、
4、快速,但其含量不一定代表生物效价,测定方法易受杂质干扰等问题。测定方法易受杂质干扰等问题。第一节第一节 概概 述述 二、抗生素药物的质量分析二、抗生素药物的质量分析 1-内酰胺类:主要包括青霉素类和头孢菌素类等。内酰胺类:主要包括青霉素类和头孢菌素类等。2氨基糖苷类:包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥氨基糖苷类:包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素等。布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素等。3四环素类:包括四环素、土霉素、金霉素等。四环素类:包括四环素、土霉素、金霉素等。4氯霉素类:包括氯霉素、甲砜霉素等。氯霉素类:包括氯霉素、甲砜霉素等。5大环内脂类:临
5、床常用的有红霉素、白霉素、无味红大环内脂类:临床常用的有红霉素、白霉素、无味红霉素、乙酰螺旋霉素、麦迪霉素、交沙霉素等。霉素、乙酰螺旋霉素、麦迪霉素、交沙霉素等。6其它:如作用于其它:如作用于G+细菌的其它抗生素:如林可霉素、细菌的其它抗生素:如林可霉素、氯林可霉素、万古霉素、杆菌肽等;氯林可霉素、万古霉素、杆菌肽等;第一节第一节 概概 述述 三、抗生素的分类三、抗生素的分类 (一)化学结构(一)化学结构 青霉素类的分子结构是由母核青霉素类的分子结构是由母核6-氨基青霉烷酸(氨基青霉烷酸(6-APA)和侧链和侧链RCO-两部分结合而成。孢菌素类的分子结构是由母两部分结合而成。孢菌素类的分子结构
6、是由母核核6-氨基头孢烷酸(氨基头孢烷酸(7-ACA)和侧链)和侧链RCO-两部分结合而成。两部分结合而成。第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 一、化学结构与性质一、化学结构与性质 (二)性质(二)性质 1酸性酸性 青霉素类和头孢菌素类结构中有游离的羧基,具有较青霉素类和头孢菌素类结构中有游离的羧基,具有较强的酸性,强的酸性,pKa值在值在2.52.8之间,能与无机碱或某些有机之间,能与无机碱或某些有机碱成盐,如青霉素碱成盐,如青霉素G钠、青霉素钠、青霉素G钾等。钾等。2旋光性旋光性 青霉素类(青霉素类(3个手性碳原子)和头孢菌素类结构中都有个手性碳原子)和头孢菌素类结构中都有手性碳
7、原子(手性碳原子(2个),都具有旋光性。个),都具有旋光性。第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 一、化学结构与性质一、化学结构与性质 (二)性质(二)性质 3紫外吸收紫外吸收 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,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(共轭体系
8、(OCNCC)在波长)在波长260nm处有最大吸收。处有最大吸收。第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 一、化学结构与性质一、化学结构与性质 (二)性质(二)性质 4.-内酰胺环的不稳定性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不稳定的部分是-内酰胺环。内酰胺环。-内酰胺环在酸、碱、青霉内酰胺环在酸、碱、青霉素酶、某些金属离子的作用下,可使素酶、某些金属离子的作用下,可使-内酰胺环开环或发内酰胺环开环或发生分子重排,而失去抗菌作用,形成一系列降解产物。生分子重排,而失去抗菌作用,形成一系列降解产物。第
9、二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 一、化学结构与性质一、化学结构与性质 (一)呈色反应(一)呈色反应 1羟肟酸铁反应羟肟酸铁反应 青霉素和头孢菌素在碱性条件下与盐酸羟胺作用,青霉素和头孢菌素在碱性条件下与盐酸羟胺作用,-内内酰胺环破裂生成羟肟酸,在稀酸中与高铁离子显色。酰胺环破裂生成羟肟酸,在稀酸中与高铁离子显色。2类似肽键的反应类似肽键的反应 青霉素和头孢菌素均具有青霉素和头孢菌素均具有-CONH-结构,一些取代基有结构,一些取代基有-氨基结构,可显茚三酮反应和双缩脲反应。氨基结构,可显茚三酮反应和双缩脲反应。第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 二、鉴别试验二、鉴别试验
10、(一)呈色反应(一)呈色反应 3其它呈色反应其它呈色反应 (1)与重氮苯磺酸反应)与重氮苯磺酸反应 头孢哌酮结构中含有酚羟基,可与重氮苯磺酸发生偶头孢哌酮结构中含有酚羟基,可与重氮苯磺酸发生偶合反应而显色。合反应而显色。(2)与变色酸)与变色酸-硫酸反应硫酸反应 青霉素类药物中,如阿莫西林、氨苄西林等结构中有青霉素类药物中,如阿莫西林、氨苄西林等结构中有活泼活泼“-CH2-”经硫酸加热分解生成的甲醛与变色酸反应而经硫酸加热分解生成的甲醛与变色酸反应而呈色。呈色。第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 二、鉴别试验二、鉴别试验 (二)各种盐的反应(二)各种盐的反应 K+、Na+的火焰反应的
11、火焰反应 青霉素和头孢菌素类药物多制成青霉素和头孢菌素类药物多制成钠盐或钾盐使用,可利用火焰反应进行鉴别。钠盐或钾盐使用,可利用火焰反应进行鉴别。(三)光谱法(三)光谱法 1红外光谱法红外光谱法 内酰胺环上的羰基伸缩振动增强而向高波数方向位内酰胺环上的羰基伸缩振动增强而向高波数方向位移,仲酰胺的氨基、羰基伸缩振动,羧基离子伸缩振动是移,仲酰胺的氨基、羰基伸缩振动,羧基离子伸缩振动是本类药物的特征峰。本类药物的特征峰。2紫外光谱法紫外光谱法 通常利用最大吸收波长进行鉴别。通常利用最大吸收波长进行鉴别。第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 二、鉴别试验二、鉴别试验 (一)聚合物(一)聚合物
12、 聚合物的定量方法:聚合物的定量方法:一般用于一般用于SephadexG-10凝胶色谱凝胶色谱系系统中统中-内酰胺抗生素中高分子杂质的检查。在该分离系统内酰胺抗生素中高分子杂质的检查。在该分离系统中,除部分寡聚物外,中,除部分寡聚物外,-内酰胺抗生素中高分子杂质在色内酰胺抗生素中高分子杂质在色谱过程中均不保留,即所有的高分子杂质表现为单一的色谱过程中均不保留,即所有的高分子杂质表现为单一的色谱峰,以药物自身为对照品,按外标法计算药品中高分子谱峰,以药物自身为对照品,按外标法计算药品中高分子杂质的相对百分含量。杂质的相对百分含量。第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 三、特殊杂质的检查三
13、、特殊杂质的检查 垂直向下的移动和无定向的扩散运动。大分子物质由于直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶相内,在向下移动的过程中,从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质,从而使样品中分子大的先流出色谱柱,中等分子的后流出,分子最小的最后流出,这种现象叫分子筛效应。(二)有关物质和异构体(二)有关物质和异构体 通常采用色谱法(通常采用色谱法(HPLC法等)检查法等)检查-内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素中的有
14、关物质和异构体。中的有关物质和异构体。(三)杂质吸光度(三)杂质吸光度 药典常采用测定杂质吸光度的方法来控制本类抗生素药典常采用测定杂质吸光度的方法来控制本类抗生素的杂质含量。的杂质含量。例如:将青霉素钠(钾)配成例如:将青霉素钠(钾)配成1.80mgml-1的溶液,在的溶液,在波长波长280nm处的处的A0.10(控制杂质量);在波长(控制杂质量);在波长264nm处的处的A为为0.800.88(检查药物量)。(检查药物量)。第二节第二节 -内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素 三、特殊杂质的检查三、特殊杂质的检查 HPLC法具有快速、高效、灵敏、专属性强、重现性法具有快速、高效、灵敏、专属性强、重
15、现性好等特点,在本类药的含量中应用越来广泛。好等特点,在本类药的含量中应用越来广泛。多数采用多数采用反向反向HPLC测定,以测定,以外标法外标法计算含量。计算含量。如氨苄西林原料药含量测定:取本品约如氨苄西林原料药含量测定:取本品约25mg,精密称,精密称定,置定,置25ml容量瓶中,加稀释液适量,超声处理使溶解后,容量瓶中,加稀释液适量,超声处理使溶解后,再用上述稀释液稀释至刻度,摇匀,取再用上述稀释液稀释至刻度,摇匀,取20l注入液相色谱注入液相色谱仪,记录色谱图;另取氨苄西林对照品仪,记录色谱图;另取氨苄西林对照品25mg,同法测定。,同法测定。按外标法以峰面积计算供试品中氨苄西林(按外
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