抗生素類藥物 β-內酰胺類抗生素 本類抗生素包括青霉素族和頭孢菌素族,他們的分子結構中均含有β-內酰胺環(huán)。 基本結構: 分子中都有一個游離羧基和酰胺側鏈。 青霉素:β-內酰胺環(huán)和氫化噻唑環(huán) 頭孢菌素:β-內酰胺環(huán)和氫化噻嗪環(huán) 性質: 溶解度:青霉素和頭孢菌素分子中的游離羧基具有相當強的酸性,能與無機堿或某些有機堿形成鹽。其堿金屬鹽易溶于水,而有機堿鹽難溶于水,易溶于甲醇等有機溶劑。 旋光性:青霉素族分子中含有三個手性碳原子,頭孢菌素族含有兩個手性碳原子,都具有旋光性。 紫外吸收特性 青霉素分子中的母核部分無紫外吸收,但出側鏈酰胺基上R如具苯環(huán)共軛系統(tǒng),則有紫外吸收特性。 頭孢菌素由于母核部分具有O-C=N-C=C結構,故有紫外吸收。 β-內酰胺環(huán)的不穩(wěn)定性 β-內酰胺環(huán)是青霉素族結構最不穩(wěn)定的地方,如與酸、堿、青霉素酶、羥胺及某些金屬離子(銅、鉛、汞和銀)等作用時,易發(fā)生水解和分子重排,導致β-內酰胺環(huán)的破壞而失去活性。 鑒別試驗: ⑴鉀、鈉鹽的火焰反應 ⑵呈色反應 ①羥肟酸鐵反應:青霉素及頭孢菌素在堿性中與羥胺作用,β-內酰胺環(huán)破裂生成羥肟酸,在稀酸中與高鐵離子呈色。 頭孢哌酮:紅棕色;氨芐西林:紫紅色;頭孢氨芐:紅褐~褐色;頭孢噻吩鈉:紅褐色;普魯卡因青霉素:紫紅色;頭孢唑啉鈉:紅棕色。 ②硫酸—硝酸呈色反應:頭孢菌素能與硫酸—硝酸反應后成色。 頭孢噻吩鈉:紅棕色;頭孢氨芐:黃色;頭孢噻肟鈉:亮黃色。 ③茚三酮反應:某些具有α-氨基的本類藥物(如氨芐西林)遇茚三酮即顯藍紫色。 ④與斐林試劑反應:本類藥物具有類似肽鍵結構,可產生雙縮脲反應。開環(huán)分解,使堿性酒石酸銅鹽還原顯紫色。阿莫西林、氨芐西林鈉可采用本法鑒別。 ⑤變色酸—硫酸呈色反應:阿莫西林加變色酸-硫酸實際混合后,于150℃加熱2~3min,因分解除甲醛與變色酸縮合而呈深褐色。 ⑥與重氮苯磺酸呈色反應:頭孢菌素族7位側鏈含有酚羥基基團時,能與重氮苯磺酸試液產生偶合反應,顯橙黃色。 ⑦與銅鹽呈色:頭孢氨芐加醋酸、硫酸銅、氫氧化鈉試液后,生成銅配位鹽,顯橄欖綠色。 ⑶沉淀反應 ①在稀酸中生成白色沉淀:青霉素鉀和青霉素鈉加水溶解后,加稀鹽酸2滴,即析出難溶于水的游離基白色沉淀。此沉淀能在乙醇、醋酸戊酯、氯仿、乙醚或過量的鹽酸中成鹽。 ②有機胺鹽的特殊反應 重氮化-偶合反應:普魯卡因青霉素水溶液酸化后,顯普魯卡因芳伯氨基的重氮化-偶合反應,生成偶氮染料紅色沉淀。 與三硝基苯酚的反應:芐星青霉素經(jīng)氫氧化鈉堿化后,用乙醚提取,蒸去乙醚后的殘渣含有二芐基乙二胺,加稀乙醇使殘渣溶解,加三硝基苯酚的飽和溶液,加熱后放冷,即析出二芐基乙二胺苦味酸結晶。 ⑷光譜法 ①紫外分光光度法 最大吸收波長鑒定法 水解產物的最大吸收波長鑒定法 ②紅外吸收光譜 ③核磁共振光譜 ⑸色譜法 ①薄層色譜法 ②高效液相色譜法 含量測定 ⑴碘量法(芐星青霉素) 青霉素或頭孢菌素分子不消耗碘,其降解產物消耗碘。 反應分兩步進行:第一步反應是按化學計算量進行;第二步青霉噻唑烷酸在酸性條件下被碘氧化的反應受溫度、pH、時間等諸多因素影響,故耗碘量沒有固定的量關系。因此試驗過程中要嚴格控制溫度,同時采用與青霉素標準品平行對照測定,則可抵消上述可變因素的影響。 碘與青霉噻唑酸的作用以Ph4.5,溫度在24~26℃為最好。1摩爾青霉素能吸收8摩爾的碘,故本法的靈敏度較高。 注意:在滴定終點時放慢滴定速度,并強力振搖;如果滴定至終點又返現(xiàn)藍色,說明真正的終點尚未到達。 ⑵汞量法(青霉素鈉、青霉素鉀) 青霉素分子不與汞鹽反應,而其堿性水解產物青霉噻唑酸及繼續(xù)水解生成的青霉胺都能與汞鹽定量反應,根據(jù)消耗的汞鹽量可以計算青霉素的含量。 電位滴定法:指示電極:鉑電極;參比電極:汞-硫酸亞汞電極。滴定液:硝酸汞。 每1ml的硝酸汞滴定液(0.02mol/L)相當于7.128mg的總青霉素。 總青霉素的百分含量與降解產物的百分含量之差值即為青霉素的含量。 注意:青霉素含量計算以第二次滴定終點為依據(jù);水解必須完全;空白試驗也要稱取供試品,但不經(jīng)氫氧化鈉水解;與碘量法比較,汞量法測定青霉素的主要優(yōu)點是不需要青霉素標準品作對照,汞鹽滴定液用EDTA標定即可。 ⑶酸堿滴定法(苯唑西林鈉) ⑷紫外-可見分光光度法 ⑸高效液相色譜法 氨基糖苷類抗生素 雜環(huán)藥物 吡啶類藥物 異煙肼的鑒別試驗:還原反應。異煙肼的酰肼基有還原性,可還原硝酸銀中的Ag+成單質銀,肼基則被氧化生成氮氣。加氨制硝酸銀試液1ml,即產生氣泡與黑色渾濁,并在試管壁上生成銀鏡。 縮合反應。異煙肼的酰肼基可以和含羰基的試劑(如芳醛)發(fā)生縮合反應。異煙肼與香草醛反應,生成異煙腙,測定熔點供鑒別。 沉淀反應。異煙肼分子中的吡啶環(huán)具有堿性,可以和重金屬鹽類(如氯化汞、硫酸銅、碘化鉍鉀)乙基苦味酸形成沉淀。異煙肼和氯化汞可生成白色沉淀。和硫酸銅-枸櫞酸試液反應,先產生綠色沉淀,加熱,沉淀變?yōu)榧t棕色。 尼克剎米的鑒別:戊烯二醛反應。屬吡啶環(huán)的開環(huán)反應。尼克剎米分子中的吡啶環(huán)與溴化氰反應,開環(huán)形成戊烯二醛的衍生物,再與苯胺縮合,形成黃色的希夫氏堿。 異煙肼也可發(fā)生戊烯二醛反應,但需先用高錳酸鉀或溴水氧化為異煙酸,再與溴化氰作用。 與苯胺縮合形成黃色至棕黃色產物,與聯(lián)苯胺紫外分光光度法形成淡紅至紅色產物。 水解反應。尼克剎米分子中的酰胺基在堿性條件下可水解,加氫氧化鈉試液,加熱,即有二乙胺臭味逸出,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變成藍色。 沉淀反應。尼克剎米分子中的吡啶環(huán)也可以和重金屬離子反應。尼克剎米和硫酸銅及硫氰酸銨作用,生成草綠色配位化合物的沉淀。 異煙肼中游離肼的檢查:薄層色譜法。肼的檢測限為0.1μg,控制限量為0.02%。 異煙肼的含量測定:異煙肼分子中的酰肼基具有還原性,可采用氧化還原滴定法測定其含量。溴酸鉀法。甲基橙作指示劑,溴酸鉀滴定止粉紅色消失。每1ml的溴酸鉀滴定液(0.1667mol/L)相當于3.429mg的C6H7N3O。 異煙肼的片劑、注射劑均采用溴酸鉀法測定含量。 還可使用溴量法、剩余碘量法測定含量,也可用非水溶液滴定法。 尼克剎米含量測定:非水溶液滴定法。溶劑:冰醋酸,指示劑:結晶紫,滴定液:高氯酸。至溶液藍綠色。每1ml高氯酸滴定液(0.1mol/L)相當于17.82mg的C10H14N2O。 紫外分光光度法。測定尼克剎米注射劑含量。注射劑的溶劑對非水溶液滴定法有干擾,所以采用本法。使用0.5%硫酸溶液溶解樣品,是為了使藥物呈離解狀態(tài),易溶于水。 甾體激素類藥物 基本結構:均具有環(huán)戊烷駢多氫菲母核。 分類: 1.腎上腺皮質激素:皮質酮衍生物,如可的松、潑尼松、地塞米松等。 本類藥物多為C21-羥基所形成的酯類。 結構特點是具有21個C原子:A環(huán):具有Δ4-3-酮基;C17:具有α-醇酮基并多數(shù)有α-羥基;C10、C13:具有角甲基;C11:具有羥基或酮基;其它:有些皮質激素具有Δ1,6α、9α鹵素,16α羥基,6α、12α、16α、16β甲基等。 2.雄性激素及蛋白同化激素:甲睪酮、丙酸睪酮、十一酸睪酮等;蛋白同化激素有苯丙酸諾龍。 結構特點:雄性激素具有19個C原子;蛋白同化激素具有18個C原子(C10上無角甲基);A環(huán):具有Δ4-3-酮基;C17:無側鏈,多數(shù)是一個β-羥基,有些是由他形成的酯,有些具有α-甲基。 3.孕激素:也稱為黃體酮激素或孕酮。典型藥物為黃體酮。 中國藥典收載有:黃體酮、醋酸甲羥孕酮、己酸羥孕酮、醋酸甲地孕酮原料及制劑;醋酸氯地孕酮原料等。 結構特點:具有21個C原子;A環(huán):具有Δ4-3-酮基;C17:具有甲酮基,有些具有α-羥基,與醋酸、已酸等形成酯(如醋酸甲地孕酮、醋酸氯地孕酮、己酸羥孕酮等);其它:有些具有Δ6、6β-甲基、6α-甲基、6β-氯。 4.雌激素:又稱卵泡激素。雌二醇、炔雌醚、苯甲酸雌二醇、戊酸雌二醇、炔雌醇原料及制劑等。 結構特點:具有18個C原子;A環(huán):為苯環(huán),C3上具有酚羥基且有些形成了酯或醚;C10:無角甲基;C17:具有β-羥基或酮基,有些羥基形成了酯,還有些具有乙炔基。 口服避孕藥:炔諾酮、炔諾孕酮、炔孕酮。多數(shù)在A環(huán)上具有Δ4-3-酮基,與黃體酮和睪酮一致;有的在C17上具有β-羥基、α-乙炔基或甲酮基;有的在C10上無角甲基,與雌激素相同。 鑒別試驗: 呈色反應 1.與強酸的呈色反應:許多甾體激素能與硫酸、磷酸、高氯酸、鹽酸等呈色,其中與與硫酸的呈色反應應用較廣。 藥品名稱顏色熒光加水稀釋后的變化 醋酸可的松黃或微帶橙無顏色消失溶液澄清 氫化可的松棕黃至紅綠色黃至橙黃微帶綠色熒光,少量絮狀沉淀 潑尼松橙無黃至藍綠 潑尼松龍深紅無紅色消失,灰色絮狀沉淀 炔雌醇深紅黃綠 地塞米松磷酸鈉黃或紅棕無 某些甾體激素藥物與硫酸-乙醇或硫酸-甲醇作用而呈色。如甲睪酮:取本品數(shù)毫克,加硫酸-乙醇(2:1)1ml使溶解,即顯黃色并帶有黃綠色熒光。 2.官能團的呈色反應: ①C17-α-醇酮基的呈色反應:皮質激素類藥物分子結構中C17位上的α-醇酮基具有還原性,能與氧化劑四氮唑鹽反應而呈色。如醋酸潑尼松在堿性條件下與氯化三苯四氮唑試液反應生成紅色。 ②酮基的呈色反應:甾體激素分子結構中含有酮基,如C3-酮基和C20-酮基,均能與2,4-二硝基苯肼、異煙肼、硫酸苯肼等羰基試劑呈色。例如,醋酸可的松、氫化可的松等,其甲醇或乙醇溶液加新制的硫酸苯肼試液,加熱即顯黃色。 ③甲酮基的呈色反應:甾體激素分子結構中含有甲酮基乙基活潑亞甲基時,能與亞硝基鐵氰化鈉、間二硝基酚、芳香醛類反應呈色。其中亞硝基鐵氰化鈉反應可認為是黃體酮的靈敏、專屬的鑒別方法,在一定的條件下,黃體酮顯藍紫色,其他常用甾體激素均不顯藍紫色,而呈現(xiàn)淡橙色或不顯色。 ④有機氟的呈色反應:一些含氟的甾體激素藥物(如醋酸氟輕松、醋酸地塞米松等),經(jīng)氧瓶燃燒法后生成無機氟化物,在12%醋酸鈉的稀醋酸中與茜素氟藍及硝基亞鈰起反應,即顯藍紫色。 ⑤酚羥基的呈色反應:C3為酚羥基的雌激素,能與重氮苯磺酸反應生成紅色偶氮染料。如JP(13)收載的苯甲酸雌二醇利用該法進行鑒別。
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