第二节 -内酰胺类 抗生素药物的分析 Analysis of -lactam antibiotics

青霉素的发现 青霉素/盘尼西林 青霉素是很常用的抗菌药品。1928年英国伦敦大学细菌学教授弗莱明在实验室中发现青霉菌具有杀菌作用，1938年由麻省理工学院的钱恩、弗洛里提炼出来。弗莱明因此与钱恩和弗洛里共同获得了1945年诺贝尔生理学或医学奖。

A：β–内酰胺环 B：氢化噻唑环 * * 4 3 B A 1 2 * Penicillins 6-APA

penicillins cephalosporins

结构与性质 鉴别 含量测定 检查

ChP2010收载的-内酰胺类抗生素 青霉素钾、钠 阿莫西林 （/羟氨苄青霉素）

头孢噻吩钠 头孢氨苄

Ⅰ 结构与性质 * * 5 4 6 7 A B 8 3 1 2 A：β–内酰胺环 B：氢化噻嗪环 cephalosporins

理化性质 不稳定性 酸性与溶解性 共轭体系 旋光性 原料药与注射用粉针的鉴别均采用色谱法HPLC，光谱法IR以及钾、钠离子火焰反应，也有多个品种采用HPLC与TLC二法并列。少数品种有用UV鉴别。 固体口服制剂一般用HPLC或HPLC与TLC作为鉴别，二法并列。少数有用UV法作为鉴别。

二、鉴别—— 光谱法 色谱法 呈色反应 各种盐反应 Ch.P、USP、BP主选用（IR、HPLC、TLC） 原料药与注射用粉针： 原料药与注射用粉针的鉴别均采用色谱法HPLC，光谱法IR以及钾、钠离子火焰反应，也有多个品种采用HPLC与TLC二法并列。少数品种有用UV鉴别。 固体口服制剂一般用HPLC或HPLC与TLC作为鉴别，二法并列。少数有用UV法作为鉴别。

三、含量测定—— HPLC法 ChP2010版较05版抗生素类增修订 后，β-内酰胺类抗生素127个品种中均 采用HPLC法进行含量测定。

四、检查 高聚物检查：自身对照HPLC外标法 有关物质和异构体检查：HPLC、TLC 吸收度检查 杂质种类：高聚物、有关物质、异构体等 经过翻阅药典，我注意到，2010版药典中收载的本类抗生素的检查项中，都有一项……

为什么要进行高聚物的检查？ 在此类抗生素药物标准中增加检查高分子聚合物，对其进行严格的控制，对临床用药安全有效具有重大的意义。 高聚物杂质——β-内酰胺类抗生素临床过敏反应的一个主要过敏原， 在此类抗生素药物标准中增加检查高分子聚合物，对其进行严格的控制，对临床用药安全有效具有重大的意义。 现在，在医院，使用青霉素类药物和部分头孢类药物时都要进行皮试，为的是检测机体有没有产生过敏反应，通过现有经验和媒体报道，我们都清楚，若产生此类抗生素的过敏反应，一般都挺严重的。而…… [1]金少鸿等人的研究表明，高分子聚合物不仅能引发IgE介导的过敏反应，而且青霉素类的抗生素还能经胃肠道吸收而引发过敏反应。

70年代开始 均有 (ChP.2010版) 4个品种8个药品标准， 正式收载了高分子杂质检查。(ChP.2000版) 扩大到21个品种，收载有。 (ChP.2005版) 经历了近40年的研究，于2000年版药典在4个品种8个药品标准中正式收载了高分子杂质检查。 均有 (ChP.2010版)

40个品种 凝胶色谱法测定 2010版药典42 个品种中： 以球状蛋白色谱、亲水硅胶 填充剂（分子量1000－5000）； HPLC法测定 以葡聚糖凝胶 G-10(40～120μm)为填充剂； （1.0～1.4×30cm）色谱柱； 凝胶色谱法测定 40个品种 以球状蛋白色谱、亲水硅胶 填充剂（分子量1000－5000）； HPLC法测定 2个品种。

表2 凝胶色谱测定高分子聚合物 （2005年版已收载21个品种） 原料 制剂 头孢哌酮钠 注射用头孢哌酮钠 头孢唑林钠 注射用头孢唑林钠 头孢曲松钠 注射用头孢曲松钠 头孢噻肟钠 注射用头孢噻肟钠 头孢呋辛钠 注射用头孢呋辛钠 头孢他啶 注射用头孢他啶 青霉素钠 注射用青霉素钠 青霉素V钾 青霉素V钾胶囊 阿莫西林 阿莫西林胶囊 头孢拉定

表3 凝胶色谱测定高分子聚合物 （2010年版新增19个品种） 头孢唑肟钠 注射用头孢唑肟钠 头孢替唑钠 注射用头孢替唑钠 头孢尼西钠 表3 凝胶色谱测定高分子聚合物 （2010年版新增19个品种） 原料 制剂 头孢唑肟钠 注射用头孢唑肟钠 头孢替唑钠 注射用头孢替唑钠 头孢尼西钠 注射用头孢尼西钠 头孢噻吩钠 注射用头孢噻吩 磺苄西林钠 注射用磺苄西林钠 阿洛西林钠 注射用阿洛西林钠 美洛西林钠 注射用美洛西林钠 氯唑西林钠 注射用氯唑西林钠 苯唑西林钠 注射用苯唑西林钠 普鲁卡因青霉素

表4 HPLC测定高分子聚合物 （2010年版新增2个品种） 原料 制剂 头孢地嗪钠 注射用头孢地嗪钠

阿莫西林 凝胶色谱分离系统： 对照溶液采用自身对照品配制。 流动相：A：pH=8.0的磷酸盐缓冲液；B：水 凝胶介质：葡聚糖凝胶 G-10； 检测波长：254nm； 参比溶液:蓝色葡聚糖2000的溶液（1mg/ml） 对照溶液采用自身对照品配制。

药典对比 国内——进一步改进和完善， 尝试采用短柱进行分析 ——缩短分析时间的效果。 中国药典收载的自身对照外标法定量测定β-内酰胺类抗生素中高聚物的检测方法，在一定程度上解决了国外无法解决的问题，在某种意义上填补了一项空白，为高分子聚合物的检测指出了一个新的方向,也为这类药物的安全问题添了一层保障。

对国外药典收载品种的分析 检测方法:HPLC外标法 USP 24版已不再收载。 BP中至今未有收载相关品种。

与传统的HPLC等成熟的色谱测定方法仍有差距： ChP.收载的自身对照外标法 研究时间不长， 与传统的HPLC等成熟的色谱测定方法仍有差距： 各品种高分子聚合物的限度确定比较笼统; 缺乏临床有效数据的支持; 在实际药品检测中也会遇到各种的具体问题

为了更加有效地控制聚合物的含量，保证药品的质量，让人们安全放心用药，减弱药物过敏效应，我们还有许多工作要做、可做。 希望大家能够在药学实践中抓住一些问题并充分施展自己的能力，为人们的健康提供保障！

lecturer： 袁文琳 team member： 武文斌 、刘清、李帅、杜晓义、 初旭、洪伟、张迪、吴憾、李尧、 蒋德华、樊永正、孔周扬、严中骏

Thank you~ 后面有对性质和鉴别部分的简单归纳，有需要的可以看下O(∩_∩)O~

附：一、性质 （1）β–内酰胺环 不稳定性 某些氧化剂 （某些金属离子） （温度） 甚至会引起过敏反应 27

（2）酸性与溶解度 羧基 酸性 易溶于水 与碱金属(Na+、K+)成盐 ， Na

﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ 旋光性（手性C） P311 （4） 青霉素类 C2 C5 C6 头孢菌素类 C6 C7 (5%头孢唑啉钠溶液 –15～–24°) ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ 30

二、鉴别 （一）光谱法 1、 IR法—普遍适用 β-内酰胺环 酰胺 31

阿莫西林 ——KBr压片法 阿莫西林 3180cm-1 N-H 1250cm-1 β–内酰胺 酚羟基C-O C=O 1780cm-1 O-H 1690cm-1 仲酰胺C=O 32

UV法 2、 （1）样品的最大吸收波长 头孢氨苄 λmax = 262nm 青霉素V钠 A280nm/A264nm = 1.30～1.50 （2）分解产物的最大吸收波长 Cu2+ 33

34

色谱法 （二） 对照品对照法 1、 TLC法 2、 HPLC法 35

（三）呈色反应 1. 羟肟酸铁反应 羟肟酸铁反应：青霉素及头孢菌素在碱性中与羟胺作用，β-内酰胺环破裂生成羟肟酸，在稀酸中与高铁离子呈色。 红色 H+ 36

哌拉西林 头孢哌酮 氨苄西林 磺苄西林钠 红棕色 紫红色 赤褐色

2. 类似肽键的反应-茚三酮反应 例：氨苄西林、头孢拉定、头孢克洛 TLC鉴别检查时，以印三酮为显色剂。 △ 38 38

3.与变色酸-硫酸及硫酸-甲醛反应 4.与重氮苯磺酸反应 青霉素、阿莫西林钠（BP.2005）、氨苄西林 △（分解） 变色酸 4.与重氮苯磺酸反应 深黄色 头孢哌酮 （偶合） 39

（四）各种盐的反应 焰色→鲜黄色 + 醋酸氧铀锌→↓黄 Na+ 焰色→紫色 + 0.1%四苯硼钠 + Ac→↓白 K+