抗生素類藥物 β-內(nèi)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(jié)構中均含有β-內(nèi)酰胺環(huán)。 基本結(jié)構: 分子中都有一個游離羧基和酰胺側(cè)鏈。 青霉素:β-內(nèi)酰胺環(huán)和氫化噻唑環(huán) 頭孢菌素:β-內(nèi)酰胺環(huán)和氫化噻嗪環(huán) 性質(zhì): 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(cè)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(jié)構,故有紫外吸收。 β-內(nèi)酰胺環(huán)的不穩(wěn)定性 β-內(nèi)酰胺環(huán)是青霉素族結(jié)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(nèi)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(nèi)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(jié)構,可產(chǎn)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(cè)鏈含有酚羥基基團時,能與重氮苯磺酸試液產(chǎn)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(jié)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(zhì)銀,肼基則被氧化生成氮氣。加氨制硝酸銀試液1ml,即產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)物,與聯(lián)苯胺紫外分光光度法形成淡紅至紅色產(chǎn)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(jié)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(jié)構:均具有環(huán)戊烷駢多氫菲母核。 分類: 1.腎上腺皮質(zhì)激素:皮質(zhì)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(jié)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(zhì)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(jié)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(cè)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(jié)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(jié)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(zhì)激素類藥物分子結(jié)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(jié)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(jié)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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