紫外可見分光光度法在抗生素類藥物分析中的應(yīng)用

綜述了近年來紫外可見分光光度法在抗生素藥物分析中的應(yīng)用，其中包括內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類四環(huán)素類、大環(huán)內(nèi)酯類、喹諾酮類抗生素；并展望了該方法今后的發(fā)展趨勢。 

自1940年青霉素應(yīng)用于臨床以來，已發(fā)現(xiàn)的抗生素種類達(dá)千余種， 臨床中常用的亦有上百種。據(jù)報(bào)道，在歐美等發(fā)達(dá)國家，抗生素的使用量占到所有

藥品的10％左右；而在我國醫(yī)院的使用量普遍在30％～50％之間。畜牧業(yè)、 漁業(yè)中使用的抗生素更多，其用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類各種抗生素使用量的總和。準(zhǔn)確測定生產(chǎn)過程及臨床應(yīng)用的抗生素含量，對合理使用抗生素具有重要意義。紫外可見分光光度法因分析手續(xù)簡便，儀器簡單，無需高價(jià)維護(hù)，能滿足常規(guī)檢測需要，在抗生素分析中被普遍使用。近幾年來，借助紫外可見分光光度法研究抗生素的論文就有上百篇，本文就這一時(shí)期的有關(guān)報(bào)道進(jìn)行簡要評述。 

1  抗生素的常見分析方法

在抗生素分析檢測中，目前常用的方法有微生物檢定法、質(zhì)譜法(MS)及色譜法 ( 包括薄層色譜TLC、高效液相色譜 HP L C、氣相色譜GC、毛細(xì)管電色譜 C E C )等。微生物檢定法元需對抗生素多種活性成分進(jìn)行分離，可體現(xiàn)藥品的醫(yī)療價(jià)值，但是也存在步驟繁瑣、成本高、誤差大等缺點(diǎn)。色譜法，先分離后檢測，具有靈敏、準(zhǔn)確，分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，與MS法聯(lián)用還可提高選擇性和靈敏度。但是，HPLC、GC、MS等儀器昂貴，設(shè)備維護(hù)費(fèi)高，極大地限制了其普及。紫外可見分光光度法恰恰在經(jīng)濟(jì)、實(shí)用方面彌補(bǔ)了大型儀器方法的不足；其儀器簡單，無需高價(jià)維護(hù)，分析手續(xù)簡便，能滿足純藥品常規(guī)分析的需要，因而在高等院校、醫(yī)院、藥廠等基層單位，UV光度計(jì)的使用率遠(yuǎn)高于色譜法和生檢法。

2 紫外可見分光光度法 

紫外可見分光光度法是基于分子內(nèi)電子躍遷而建立起來的一種光譜分析方法。其中Л—Л，P—Л共軛體系的電子躍遷較有實(shí)用價(jià)值，前者能產(chǎn)生較強(qiáng)吸收峰，后者往往具有增色作用。紫外可見光度法定量分析的基礎(chǔ)是朗伯——比爾定律：A=cbc。經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，紫外可見光度法已經(jīng)形成了一些比較成熟的測定方法，如普通光度法常以蒸餾水為參比無需顯色劑，在最大吸收下直接測定；顯色光度法是利用被測物與顯色劑的顯色反應(yīng)，以試劑空白或樣品空白為參比， 在顯色波長下進(jìn)行測定；如果測定波長選擇顯色劑的褪色波長， 則稱為褪色法。對于多組分樣品，由于總吸收為各組分吸收的總和，如于兩波長分別測定后，建立方程組，可同時(shí)測得2個(gè)組分的含量，此為雙波長法。對于吸收出現(xiàn)肩峰的情況可先對吸收曲線進(jìn)行求導(dǎo)處理，再選擇峰值為測量點(diǎn)，此為導(dǎo)數(shù)法。其它常用的方法還有雙光束法、示差法、等吸收法等。

3  抗生素類藥物的結(jié)構(gòu)與光譜吸收

不同作者對抗生素的分類方法有所不同，顧覺奮[1]將抗生素分為5大類：(1) 內(nèi)酰胺類； (2) 氨基糖苷類；(3) 四環(huán)素類；(4)大環(huán)內(nèi)酯類；(5)其它類。本文依據(jù)此分類，并將近年研究較多的喹諾酮類抗生素單獨(dú)列為一類，簡述抗生素的結(jié)構(gòu)及紫外吸收特征。

3 .1   β—內(nèi)酰胺類抗生素

分子含有β—內(nèi)酰胺環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。β—內(nèi)酰胺環(huán)狀Л—Л＊吸收在200 nm以下，當(dāng)側(cè)鏈含有其它顯色或助色基團(tuán)時(shí)，可在200 nm以上產(chǎn)生吸收。臨床應(yīng)用中絕大多數(shù)β—內(nèi)酰胺類抗生素都有紫外吸收。   

3.2 氨基糖苷類抗生素

氨基環(huán)醇與氨基糖縮合而成的苷，其特點(diǎn)是一般不含Л—Л共軛體系,但含多個(gè)羥基和氨基；易溶于水，易形成配合物，可用顯色法進(jìn)行測定。常用的顯色劑有Fe3+離子、依文思藍(lán)、曲利本紅、曲利本藍(lán)、滂胺天藍(lán)等。 

3.3四環(huán)素類抗生素

以四并苯環(huán)為母核，基本結(jié)構(gòu)如圖 3 所示，含有苯環(huán)，且環(huán)外—C=O 使共軛體系增長。通常在210～250nm有K帶強(qiáng)吸收， 在260～300nm有B帶強(qiáng)吸收或由 Ar— C=O共軛引起的強(qiáng)吸收，可直接進(jìn)行測定。 

3.4 大環(huán)內(nèi)酯類抗生素

以1個(gè)大環(huán)內(nèi)酯為母體，通過羥基，以苷鍵1～3個(gè)分子的糖相聯(lián)結(jié)，多數(shù)大環(huán)內(nèi)酯抗生素在200～300nm之間有紫外吸收峰，可直接進(jìn)行測定。由于分子常為多羥基結(jié)構(gòu)，因而也常利用顯色法測定。 

4  紫外可見分光光度法的應(yīng)用 

4 .1 β—內(nèi)酰胺類抗生素

β—內(nèi)酰胺類抗生素的吸收往往無其它干擾，可不經(jīng)顯色直接測定含量。李燕航等在這方面做了一些研究工作， 他們用普通法直接測定 了頭孢地尼 3、 頭孢氨芐；用示差法測定了孢羥氨芐；用一階導(dǎo)數(shù)法測定了頭孢拉定。β—內(nèi)酰胺類抗生素也可用顯色光度法進(jìn)行測定，杜黎明等對此進(jìn)行了一系列研究，他們以四氰基對苯醌為顯色劑，分別測定了頭孢克洛和頭孢噻吩；以硫酸鐵銨為顯色劑測定了頭孢曲松鈉，以苯基熒光酮為顯色劑測定了頭孢哌酮鈉。

紫外可見分光光度法還可用于臨床配伍藥物。如李錦璨等在272 nm處考察了注射用頭孢米諾鈉在5種不同輸注液中的穩(wěn)定性，黃紅瑞等在274nm處研究了頭孢呋辛鈉注射液與氨茶堿、魚腥草2種注射液的配伍穩(wěn)定性。 

4.2 氨基糖苷類抗生素

該類抗生素?cái)?shù)量種類較多，包括鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小諾霉素、阿斯霉素等。江虹等[12] 對硫酸慶大霉素、妥布霉素及硫酸新霉素做了一系列研究工作，發(fā)現(xiàn)在pH 2.8～7 .0的條件下，曲利本紅( T R) 與硫酸妥布霉素( TOB )、硫酸慶大霉素( GEN) 和硫酸新霉素( NEO) 等反應(yīng)生成紅色離子締合物，于570nm、392nm、392nm處產(chǎn)生新的吸收峰，于498nnl、498nnl、502nm處產(chǎn)生褪色峰；他們用顯色法、 褪色法及雙波長疊加法分別進(jìn)行研究，并應(yīng)用于硫酸慶大霉素注射液、復(fù)方硫酸新霉素滴耳液、硫酸妥布霉素注射液的測定，結(jié)果滿意。江虹等還發(fā)現(xiàn)，金屬鑭、GI (或 TOB )與水溶對氮蒽藍(lán)( ABWS )形成藍(lán)色離子締合物后， 具有正吸收峰和負(fù)吸收峰，正吸收峰位于672nm，負(fù)吸收峰分別位于610 nm( GE N) 和614nm ( Tl m )，表觀摩爾吸光系數(shù)e均大于10L·mol -1·cm-1。可用于注射液及人體尿液中慶大霉素及妥布霉素含量的測定[13]。其他方面王 福蘭等以用溴甲酚綠為顯色劑在432n m測定了硫酸卡那霉素[14]；湛海粼等以伊文思藍(lán)為顯色劑在678nm測定了硫酸阿米卡星[15]；陳沛琦等以乙酰丙酮一 甲醛為顯色劑335nm測定了新霉素[16]  

4.3 四環(huán)素類抗生素

四環(huán)素類抗生素如四環(huán)素、金霉素、土霉素、強(qiáng)力霉素、美他環(huán)素、甲烯土霉素和米諾環(huán)素等曾廣泛應(yīng)用于臨床，但由于病原菌耐藥性、不良反應(yīng)及人禽共用的危險(xiǎn)性，本類藥物臨床應(yīng)用已很少，目前主要用于牲畜飼料添加劑[17]?？股貢?huì)在牲畜體內(nèi)形成藥物殘留，藥殘分析是目前研究的熱點(diǎn)，但由于UV光度法的局限性，近幾年在這方面的研究報(bào)道僅有幾篇。陳雅[18]等采用普通光度法， 在291nm處對魚肝油乳劑中的制霉菌素進(jìn)行測定，線性范圍為 6.9～16.3／l g·mL，回收率100.8％，RSD為0.8 7％田益玲[19] 等在278nm 對牛奶中的四環(huán)素進(jìn)行了測定，方法線性范圍0.03～115ng·mL?；厥章?5.5％~1 0 0.5％，RSD為2.1％。  

4． 4 大環(huán)內(nèi)酯類抗生素

大環(huán)內(nèi)酯類抗生素毒性低微， 能夠作用于細(xì)菌細(xì)胞膜，口服方便且價(jià)格較廉， 在治療學(xué)上重要性僅略次于β—內(nèi)酰胺類和氨基糖苷類。臨床常用的有紅霉素、 克拉霉素、 阿奇霉素、 琥乙紅霉素、羅紅霉素吉他霉素等。一些紫外可見光度法在該類藥物的研究情況列于表 1中。這些方法與藥典方法比較，結(jié)果基本一致， 可以應(yīng)用于生產(chǎn)管理及含量檢測。

5 趨勢和展望

紫外可見光度計(jì)發(fā)展已愈50年，分析方法比成熟，新的發(fā)展主要將集中在2個(gè)領(lǐng)域：新試劑及器聯(lián)用。新試劑主要包括顯色劑和增敏劑。目前用的顯色劑有雜偶氮類、熒光酮、卟啉類、三氮烯類安替比林類、三苯甲烷堿性染料、杯芳烴等幾大類這些顯色劑以前主要應(yīng)用于藥物中金屬離子的顯測定，但少數(shù)可能應(yīng)用于有機(jī)藥物。近年報(bào)道用有機(jī)藥物分析的顯色物質(zhì)有氯冉酸、紫色素、醌素、茜素磺酸鈉、四氰乙烯、甲酚紅、四氯苯醌、四基對二次甲基苯醌等。增敏劑包括各種表面活劑、高分子聚合物、環(huán)糊精等試劑，在改善光度分性能，提高靈敏度方面起著重要作用。紫外可見度計(jì)的新發(fā)展主要體現(xiàn)在智能化、微型化、集成化高速在線檢測和儀器聯(lián)用上。聯(lián)用則主要是 uV--HP L C、CEC等高效分離技術(shù)的聯(lián)用。近年來HPLC在藥物分析中占據(jù)著主要地位，而大多數(shù)商品儀器仍以Uv光度計(jì)為檢測器，因而，聯(lián)用技術(shù)也是紫外可見光度法所關(guān)心的課題。