第十七章 合成抗菌药物的分析

合成抗菌药是人工合成的一类抑制或杀灭病原微生物的药物。 磺胺类药物 合成抗菌药 喹诺酮类药物 其他合成抗菌药

第一节 喹诺酮类药物的分析 喹诺酮类药物的发展史： 第一个喹诺酮抗菌药是在1960年偶然发现的，在合成氯喹衍生物的过程中，分离得到一个副产物，发现它具有抗菌活性对他进行结构修饰和改造，得到第一个具有中等抗革兰抗菌活性的萘啶酸（NalidixicAcid），1963年作为治疗尿路感染药物上市。

喹诺酮类药物的重要进展发生在1980年，Kyorin公司的研究员将在吡哌酸中哌嗪与氟甲喹中6位氟组合得到诺氟沙星（Norfloxacin）。 诺氟沙星是第一个氟喹诺酮类药物，6位引入的氟原子后来被证明具有增加喹诺酮药物与靶酶DNA聚合酶作用和增加进入细菌细胞的通透性而使得抗菌活性增加。6位氟原子取代加强此类药物的活性，使得在1980年后开发的喹诺酮药物都保持此结构。

第一代 萘啶酸于60年代初用于临床，能抑制部分G－菌感染。因其抗菌谱窄、口服吸收差、血药浓度低、易产生耐药性及不良反应多等缺点，仅用于敏感细菌所致泌尿道感染 （nalidixic acid）

第二代 以吡哌酸为代表，对G－杆菌作用强。产生耐药性较少、口服吸收良好，分布较广，临床用于尿路感染和肠道感染。 （Pipemidic acid）

诺氟沙星（氟哌酸 ） norfloxacid 第三代 的化学结构特点是在喹诺酮母核的第6位上引入氟，第7位上引入哌嗪基的衍生物，所以又称氟喹诺酮类。这些基团的引入扩大了抗菌谱，并增强了抗菌活性。 诺氟沙星（氟哌酸 ） norfloxacid

按化学结构分类，喹诺酮类抗菌药可分为四类 ： 萘啶酸类(Naphthyridinic Acides) 噌啉羧酸类(Cinnolinic Acids) 吡啶并嘧啶羧酸(Pyridopyrimidinic Acid) 喹啉羧酸类(Quinolinic Acids)

一、喹诺酮类药物的结构及性质 氧氟沙星

诺氟沙星 环丙沙星

喹诺酮类药物的性质 1、显酸碱两性： 含羧基——显酸性 氮原子——显碱性 2、溶解性：在水和乙醇中溶解度小，在碱性和酸性水溶液中有一定溶解度；成盐后可在水中溶解。

3、具有共轭体系，紫外区有特征吸收 4、旋光性：左氧氟沙星具有旋光性 5、分解反应：遇光照可分解，光毒性反应，使用前后注意避光。 6、与金属离子反应；极易与金属离子形成螯合物

二、鉴别试验 （一）与丙二酸的反应 利用1位N为叔氨基进行鉴别 本品 Δ 红棕色 ChP2010采用此法对诺氟沙星软膏和乳膏进行鉴别

（二）UV：左氧氟沙星的λmax为226nm和 294nm （三）TLC ChP2010增加了系统适用性试验。 （四）HPLC：ChP2010版收载的该类药物都采用HPLC鉴别。 （五）IR

三、特殊杂质检查 杂质来源： 一是工艺杂质；二是降解产物 检查方法： HPLC法 色谱条件：C18柱；流动相梯度洗脱；紫外检测

四、含量测定 （一）非水溶液滴定法 ChP2010测定吡哌酸含量 非水碱量法： 溶剂—冰醋酸、标准滴定液—高氯酸 结晶紫指示终点 直接滴定法，做空白 含量% =

注意事项： 在配制滴定溶液和溶剂时，应严格控制醋酐用量！ 原因： 哌嗪基为仲胺， 易发生乙酰化反应。 目的：为提高测定精度

（二）UV法：比较法测定诺氟沙星乳膏 （三）HPLC法 除吡哌酸外的含量测定 常采用离子抑制或离子对技术，所用离子对试剂主要为戊烷磺酸钠、枸橼酸钠和高氯酸钠等。

第二节 磺胺类药物分析 磺胺类药物发展史 在磺胺问世之前，西医对于炎症，尤其是对流行性脑膜炎、肺炎、败血症等疾病的治疗，都因无特效药而感到非常棘手。 该类药物是最早人工合成抗菌药，首次用于临床的是百浪多息(prontodil，1935)。

1932年，德国化学家合成了一种名为“百浪多息”的红色染料，因其中包含一些具有消毒作用的成分，所以曾被零星用于治疗丹毒等疾患。然而在实验中发现，它在试管内却无明显的杀菌作用，因此没有引起医学界的重视。

同年，德国生物化学家杜马克在试验过程中发现，“百浪多息”对于感染溶血性链球菌的小白鼠具有很高的疗效。后来，他又用兔、狗进行试验，都获得成功。这时，他的女儿得了链球菌败血病，奄奄一息，他在焦急不安中，决定使用“百浪多息”，结果女儿得救。

1935年合成了第一个磺胺药物（基本结构） 1937年制出“磺胺吡啶” 1939年制出“磺胺噻唑” 1941年制出了“磺胺嘧啶” …… 1939年，杜马克被授予诺贝尔医学与生理学奖。

20世纪40年代以后，抗生素的发展，70年代出现人工合成的喹诺酮类，使磺胺类的应用逐渐减少。 磺胺类对流脑、鼠疫疗效好、使用方便、性质稳定、价格低廉，与60年代发现的甲氧苄啶(TMP)合用使抗菌作用明显增强，抗菌范围扩大，因此，磺胺药在临床治疗中仍占有一定地位。

一、磺胺类药物基本结构与性质 基本结构—— 对氨基苯磺酰胺 磺酰胺基 芳伯氨基

磺胺嘧啶（SD） 嘧啶环 磺胺甲噁唑（SMZ） 5-甲基异噁唑

理化性质 1、性状： 本类药物多为白色或类白色结晶性粉末。在水中几乎不溶，溶于稀盐酸或氢氧化钠溶液，易溶于乙醇、丙酮，具有一定的熔点。 2、熔融变色： 直火加热熔融后，呈现不同的颜色。 3、具有酸碱两性：除磺胺脒（强碱性）外 磺酰胺基——显酸性 芳伯胺基——显碱性

4、芳伯胺基反应: 可发生重氮化—偶合反应;易被氧化变色，必须避光保存。 5、磺酰氨基的反应： 磺酰氨基上的氢原子比较活泼，可被金属离子取代（如银、铜、钴等），生成不同颜色的金属盐沉淀。 6、苯环上的反应：卤代反应 7、N1（和N4）上取代基的反应： 生物碱沉淀反应

二、鉴别试验 1、金属离子的取代反应 活泼H OH- ↓草绿 噁 磺胺嘧啶 ↓黄绿 → ↓紫色

2、重氮化—偶合反应 芳伯氨基 噁 偶氮化合物 ~ 猩红色 橙黄色

3、钠盐反应： 焰色反应（鲜黄色） 4．IR 红外法具有指纹性，在一定波长下，磺胺类药物各具有其独特的吸收光谱图，可鉴别本类药物的特征官能团。

鉴别 5、HPLC法：tR

三、特殊杂质检查 TLC法

四、含量测定 （一）HPLC 法：复方磺胺嘧啶片含量测定， ChP2005用UV双波长法，2010用HPLC。 （二）永停滴定法（亚硝酸钠滴定法）

（三）非水溶液滴定法 含磺酰亚氨基—SO2—NH—R，其N上的H具有一定酸性（R吸电子效应越强，N上的H越易失去，酸性越强），故可用非水酸碱滴定法测定。 ChP2010，对磺胺异噁唑原料药和片剂的含量测定采用的就是非水酸量法。

非水酸量法测定磺胺异噁唑的含量： 溶剂——二甲基甲酰胺；指示剂——偶氮紫； 标准滴定溶液——甲醇钠。 属直接滴定法（做空白） 结果计算：

第三节 体内合成抗菌药物分析 水产品中残留喹诺酮和磺胺类药物的检查 喹诺酮类药物主要检测方法： 放射免疫法、HPLC法、LC-MS法 　磺胺类药物主要检测方法： HPLC法、LC-MS法 GC和GC-MS法