头孢菌素类抗生素高分子杂质分析研究

　　分析

　　头孢菌素具有抗菌谱广、高效、低毒和耐酶耐酸等特性，头孢菌素类抗生素安全性高，但是用在体质比较特殊的患者身上，则会出现过敏性休克、头晕头痛等不良反应，致使此类药物无法在临床中广泛应用。为了确保临床用药中的安全性及有效性，本文研究了头孢菌素类抗生素的过敏性反应的发生机制、头孢菌素类抗生素高分子杂质的分类和来源及其分离分析技术等内容。

　　1.头孢菌素类的抗生素的过敏反应机制

　　过敏反应的本质就是抗原抗体的反应，本文由论文联盟http://www.LWlM.cOm收集整理药物降解后的杂质被人体吸收后，会与人体内部的大分子载体出现不可逆的结合，出现抗原一抗体的反应，严重的患者还会出现休克，甚至死亡。抗生素聚合物的免疫原性较弱，而多价半抗原，会引发出速发型过敏反应。头孢菌素母核为7·氨基头孢烷酸（7-ACA），其有3位与7位的2个活性取代基，若头孢菌素被碱或胺水解后，其产物大部分是降解的产物，它主要属于侧链7位，故各种头孢菌素侧链7位，都会变成过敏反应的主要抗原决定簇。

　　头孢菌素类抗生素之间发生交叉的过敏反应的情况，与其侧链结构的相似性和抗接点的抗体有关。日本药厂实行了迟发型及速发型过敏反应的动物试验，得出头孢替安与7位侧链结构相异的头孢噻啶、头孢唑啉、青霉素G和氯苄西林等没有发生交叉性过敏反应。因此，国内药厂可通过改造头孢菌素类抗生素的侧链结构，增加或者保持本身药物的抗菌作用，产生定量的空间位阻作用，达到修饰或者改变抗原决定族的特异性，阻止其出现交叉过敏反应[1]。

　　2.孢菌素类的抗生素高分子杂质的分类及来源

　　高分子杂质是药品中比药物分子的相对分子质量大的一种杂质，其相对分子的质量约在1000-5000。个别分子质量会达到10000以上。抗菌药物中的高分子杂质通化工和生化领域内的高分子化合物本质上存在区别，前者按照来源可分为两大类：外源性的杂质和内源性的杂质。外源性杂质源于发酵工艺，内源性杂质属于抗菌药物聚合后的产物，聚合物将在生产或储存过程中形成，同时使用的药物不合理也会导致聚合物的发生。

　　目前的生产工艺不断得到改进，工艺水平也获得显著提高，产品中的外源性杂质因而也出现减少，故控制内源性的聚合物已经成为现阶段抗生素的高分子杂质质量控制的重点，但是其复杂的控制方式也是难点。因此，本文主要对内源性自身聚合物产生的高分子杂质进行研究。

　　3.头孢菌素类抗生素中高分子杂质的聚合性质

　　头孢菌素类的抗生素用以下方式表现自身的聚合：L型聚合反应：以7位侧链内的活性基团的亲核对茁-内酰胺环内的羰基碳原子进行攻击而成的聚合物（见图1）[2]；N型聚合反应：使茁-内酰胺环在规定的条件下进行开环，从而形成亲核仲氨基的结构，再与另一头羰基之间发生亲核的加成反应，从而形成自身的聚合物。

　　4.头孢菌素类抗生素中高分子杂质的分离分析方法

　　在头孢类抗生素的高分子杂质分离中，常见的分析方法包括：反相色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法三种。反相色谱法通常用来分离分析药物与其杂质的方法之一，其分离原理和溶质极性联系紧密，头孢菌素类抗生素既含有大量的高分子聚合物，又有多种自身降解产物，采用反相色谱法对头孢菌素类的抗生素进行分离分析，会得到相应的色谱峰，由于每个聚合物色谱峰的峰分布不准确，因此，很难确定每个化合物具体的准确位置，从而无法准确定量每个化合物。

　　离子交换色谱法一般用在高分子聚合物的分离与定性上，但是分析方法需要的分离时间很长，操作也比较复杂。故反相色谱法与离子交换色谱法一般用在早期青霉素类的药物研究中，而较少用于测定头孢菌素中高分子杂质。

　　凝胶色谱法是快速分离相对分子的质量不同组分所组成的混合物，其按照分子排阻的机制方法，通常用到的凝胶介质包括葡聚糖、亲水性的多孔硅胶、乙烯共聚体及琼脂糖等，它常用于对头孢菌素类的抗生素中高分子杂质进行测定的方法。而葡聚糖凝胶（SephadexG10）属于头孢菌素类抗生素中高分子杂质分离中普遍使用的凝胶介质，由于其排阻相对分子的质量在1000u左右。如头孢唑肟钠高聚物的检测：

　　⑴样品配制：取头孢唑肟钠高聚物300mg左右，精密称定后，置于10ml的量瓶中，并加水使其溶解，稀释到达特定的刻度后，摇晃使其均匀。精密量取100 的液体并倒入液相色谱仪，流动相测定主要是以流动相A为主，并记录下测出的色谱图。另取25mg左右的头孢唑肟的对照品，精密称定后置于100ml的量瓶中，加水溶解的同时稀释至刻度；精密量取此溶液10ml，置于另外100ml的量瓶中，加水稀释到刻度，制成约每1ml中含有头孢唑肟25 溶液，当作对照品的溶液。精密量取其对照溶液100 注到液相色谱仪，以流动相B作为流动相实行测定，记录下色谱图。按照外标法用峰面积进行头孢唑肟聚合物含量计算。⑵色谱条件：色谱仪的型号为Waters1525，其检测器为Waters2487，色谱柱为SephadexG10，检测的波长为254nm，柱温为室温流速1.5ml/min。⑶流动相：A：为pH7.0 的磷酸盐缓冲液0.075mol/L；B：为水。目前，将各种类型的检测仪联合凝胶色谱已经成为一种趋势，得到广泛的应用[3]。

　　综上所述，头孢菌素类的抗生素应用中的难点是高分子杂质，尤其是内源性的聚合物杂质。其高分子杂质的检验分离，要求检测的方法简便和高效，还要求对高分子杂质产生机制完全了解，从源头上降低高分子杂质的含量。故头孢菌素类的抗生素的储存及运输的过程中，需保持低温及适宜湿度，从而避免出现高分子的聚合物；生产的过程中需选择减少高分子杂质的生产工艺。