Лекции по фармацевтической химии - часть 11

Аминогликозиды

 

 

81

Важнейшие  химико-аналитические  свойства  других  аминоглико-

зидов определяются присутствием в их молекулах моносахаридных ос-
татков.  Моносахариды,  образующиеся  при  кислотном  гидролизе  анти-
биотиков  данной  группы,  можно  обнаружить  с  помощью  реагентов-
окислителей (реактивы Толленса,  Фелинга, Несслера) либо по реакции 
дегидратации  и  последующем  обнаружении  образующегося 5-
аминометилфурфурола с помощью орцина и FeCl

3

 (канамицин), антрона 

(амикацин) и т.д. 

O

H

O

H

2

N

HCl

5-аминометилфурфурол

OH

HO

HO

NH

2

O

OH

O

O

O

NH

2

O

OH

OH

OH

O

H

2

N

+

+

O

H

O

H

2

N

антрон

орцин

(5-метилрезорцин)

HCl

FeCl

3

зелёный

голубой

O

H

O

H

2

N

OH

HO

CH

3

2

CH

3

CH

3

 

В молекулах аминогликозидов содержатся первичные аминогруп-

пы,  определяющие  оснóвные  свойства  антибиотиков  данной  группы 
(например, у канамицина pK

BH

+ = 7,2; у гентамина в среднем около 8).  

Благодаря  наличию  первичных  аминогрупп  аминогликозиды  взаимо-
действуют с общеалкалоидными реактивами, нингидрином и др. 

Амикацин представляет собой амид 4-амино-2-гидроксибутановой 

кислоты  и  образует  окрашенное  комплексное  соединение  с  солями 
Co(II) в щелочной среде. 

 

 А.К. Лекции по фармацевтической химии 

 

 

82

4. Фармакопейный контроль качества 

 
4.1. Идентификация 
 
Для идентификации аминогликозидных антибиотиков используют 

ТСХ и химические реакции, описанные выше. Несколько реже для этой 
цели применяется ВЭЖХ, ИК- и УФ-спектроскопия.  

Согласно Ph.Eur. 4 для идентификации стрептомицина сульфата и 

солей  канамицина  используется  ионообменная  ТСХ.  Неподвижной  фа-
зой  служит  смесь  карбомера  (поперечно-сшитого  полимера  акриловой 
кислоты  с  большим  содержанием  карбоксильных  групп)  и  силикагеля; 
рН данной смеси равен 7, таким образом, поверхность хроматографиче-
ской  пластинки  заряжена  отрицательно.  В  качестве  подвижной  фазы 
используется раствор KH

2

PO

4

 (70 г/л), в котором аминогликозиды нахо-

дятся  в  виде  катионов.  Пластинки  проявляют  смесью (1:1) раствора (2 
г/л)

 

1,3-дигидроксинафталина в этиловом спирте и серной кислоты (460 

г/л). После обработки реагентом пластинки нагревают при 150 

°С в те-

чение 5 – 10 минут. 

Для идентификации гентамицина сульфата и канамицина сульфата  

используют  ТСХ  на  силикагеле.  Подвижной  фазой  служит  смесь  рав-
ных объёмов метиленхлорида, метанола и концентрированного раствора 
аммиака (в USP 24 для амикацина сульфата – смесь метанола, аммиака 
и  хлороформа (60:35:25)). Пластинки  проявляют  с  помощью  раствора 
нингидрина.  

ИК-спектроскопия  в Ph.Eur. 4 используется  для  идентификации 

только амикацина сульфата (в USP 24 – гентамицина сульфата), ВЭЖХ 
– для гентамицина сульфата (одновременно в определением содержания 
различных гентамицинов в смеси). Поскольку аминогликозиды не име-
ют  характерных  спектров  поглощения  в  ближней  УФ-области,  то  при 
идентификации  данных  вещество  методом  УФ-спектроскопии  могут 
быть использованы лишь такие критерии, как отсутствие заметного по-
глощения или максимумов поглощения в определённом диапазоне длин 
волн. 

 
4.2. Испытания на чистоту 
 
При  определении  чистоты  антибиотиков-аминогликозидов  опре-

деляют  прозрачность  и  цветность  их  растворов  (продукты  окисления 
данных веществ могут быть окрашены и малорастворимы в воде), рН и 
удельное  вращение,  потеря  в  массе  при  высушивании  (антибиотики-
аминогликозиды  гигроскопичны),  сульфатная  зола,  стерильность  и  пи-
рогенность.  Образцы  антибиотиков  аминогликозидов  могут  содержать 

Аминогликозиды

 

 

83

остаточные количества органических растворителей (метанола). Для их 
определения используют ГЖХ.  

В табл. 7 показаны допустимые значения рН и потери в массе при 

высушивании для субстанций аминогликозидов. 

Таблица 7 

Величины рН растворов и содержание воды  

в субстанциях аминогликозидов (согласно Ph.Eur. 4) 

Вещество 

рН 

(концентрация, г/л) 

H

2

O (%) 

стрептомицина сульфат 

4,5 – 7,0 (250) 

не более 7,0% 

канамицина моносульфат 

6,5 – 8,5 (10) 

не более 1,5% 

канамицина сульфат 

5,5 – 7,5 (10) 

не более 5,0% 

гентамицина сульфат 

3,5 – 5,5 (40) 

до 15,0%* 

амикацина сульфат 

2,0 – 4,0 (10) 

не более 13,0% 

Примечание: *определение воды проводят методом К.Фишера 

 
Для  определения  примесей  родственных  соединений  в  современ-

ной  НД  обычно  используют  ТСХ  или  ВЭЖХ.  Например,  содержание 
канамицина В в субстанциях канамицина моносульфата и сульфата со-
гласно Ph.Eur. 4 определяют методом ТСХ (условия такие же, что и при 
идентификации,  но  проявляют  раствором,  содержащим  нингидрин  и 
SnCl

2

). Содержание канамицина B не должно превышать 4%.  

Для определения состава гентамицина сульфата используется экс-

клюзионная ВЭЖХ: неподвижная фаза – сополимер стирола и дивинил-
бензола с размером пор 100 нм; подвижная фаза – водный раствор (pH = 
3),  содержащий 60 г/л  сульфата  натрия, 1,75 г/л  октансульфоната  на-
трия, 8 мл/л тетрагидрофурана, 50 мл/л 0,2 М KH

2

PO

4

; амперометриче-

ское  детектирование).  Расчёт  содержания  различных  гентамицинов  в 
смеси  проводится  методом  нормализации:  содержание  гентамицина  C

1

 

должно  составлять 20,0 – 35,0%, гентамицина  C

1a

 – 10,0 – 30,0%, сум-

марное содержание гентамицинов C

2

, C

2a

 и С

2b

 – от 40,0 до 60,0%. 

 
4.3. Количественное определение 
 
В большинстве случаев количественное определение аминоглико-

зидов,  согласно  НД,  проводят  микробиологическим  методом.  Это  свя-
зано  с  тем,  что  данные  вещества  практически  не  поглощают  электро-
магнитное излучение ближнего УФ-диапазона и поэтому не могут быть 
непосредственно  определены  методами  УФ-спектрофотометрии  или 
ВЭЖХ со спектрофотометрическим детектированием.  

При определении антибиотиков-аминогликозидов методом ВЭЖХ 

в качестве неподвижной фазы обычно используют силикагель с приви-

 А.К. Лекции по фармацевтической химии 

 

 

84

тыми  C

18

-группами,  подвижная  фаза – смесь  метанола  и  фосфатного 

буферного  раствора;  метанола,  уксусной  кислоты  и  раствора  гептан-
сульфаната натрия и др. Прямое спектрофотометрическое или флуори-
метрическое  детектирование  аминогликозидов  невозможно,  поэтому 
перед введением в хроматограф (либо после выхода из хроматографиче-
ской  колонки)  данные  вещества  превращают  в  окрашенные  или  флуо-
ресцирующие  соединения.  В  качестве  реагентов  применяют  тринитро-
бензолсульфоновую  кислоту,  о-фталевый  альдегид, 2,4-динитрофтор-
бензол  и  другие  вещества.  Например,  при  взаимодействии  первичных 
аминогрупп, содержащихся в молекулах аминогликозидов с о-фталевым 
альдегидом и меркаптоуксусной кислотой в щелочной среде (боратный 
буферный  раствор)  образуется  окрашенное  (

λ

макс

 = 340 нм)  и  флуорес-

цирующее соединение. 

+

+ RNH

2

N R

S

OH

O

+ 2H

2

O

HS

OH

O

O

H

O

H

 

Известны  методики  ГЖХ-определения  аминогликозидов.  Данные 

вещества не обладают летучестью, поэтому перед введением в испари-
тель  хроматографа  их  превращают  в  летучие  триметилсилильные  про-
изводные. 

Фотометрические  методики  количественного  определения  ами-

ногликозидов основаны на реакциях образования окрашенных соедине-
ний.  Например,  стрептомицин,  согласно IP III определяют  фотометри-
чески по реакции образования мальтола и далее комплекса этого веще-
ства с ионом Fe

3+

. 

Титриметрические методы используют для количественного опре-

деления аминогликозидов относительно редко. Например, известна ме-
тодика цериметрического определения стрептомицина, сульфатометри-
ческого определения аминогликозидов по аниону и т.д. 

 

Литература 

1.  Евтушенко  Н.С.,  Кудрявцева  М.П.  Перспектива  применения  высокоэф-

фективной жидкостной хроматографии в анализе аминогликозидных антибиотиков 
// Фармация. – 1989. – Т. 38, № 1. – С. 76 – 80. 

2.   Stead D.A. Current methodologies for the analysis of aminoglycosides // J. 

Chromatogr. B. – 2000. – Vol. 747. – P. 69 – 93. 

 

Аминогликозиды

 

 

85

Как это выглядит 

 

 А.К. Лекции по фармацевтической химии 

 

 

86

Лекция 

 

 

 

1. Общая характеристика и классификация 

 
Макролидами  называют  антибиотики  гликозидной  природы,  ос-

нову  структуры  агликонов  которых  составляет  макроциклическое 
лактонное  кольцо,  состоящее  из 14 - 16 атомов.  В  настоящее  время 
группа макролидов насчитывает более десяти различных антибиотиков. 

Открытие макролидов относится к началу 1950-х годов. В 1949 году филип-

пинский учёный Abelardo Aguilar, сотрудник компании Eli Lilly, прислал в научное 
подразделение  своей  компании  образцы  почвы,  собранной  в  местности  Илоило  на 
Филиппинах.  Группе  исследователей  под  руководством J.M. McGuire, удалось  вы-
делить из этих образцов новый антибиотик. В 1952 году Eli Lilly начала коммерче-
ское  распространение  данного  антибиотика,  названного  илозоном  (брендовое  на-
звание) или эритромицином.  

В зависимости от числа атомов (всех, а не только атомов углеро-

да),  входящих  в  состав  лактонного  кольца,  различают 14-, 15- и 16-
членные  макролиды.  Известны  антибиотики-макролиды  с 12- и 17-
членными  кольцами.  Однако  практического  значения  они  не  имеют.  У 
15-членных макролидов в состав лактонного кольца входит атом азота, 
такие антибиотики называют азалидами.

 

Структура макроциклического лактонного кольца

O

O

O

O

N

O

O

14-членное

15-членное

16-членное

кларитромицин

эритромицин
олеандомицин

рокситромицин

азитромицин

мидекамицин
джозамицин

спирамицин

 

Природные  макролиды.  К  природным  макролидам  относятся 

эритромицин, олеандомицин, спирамицин, мидекамицин, джозамицин и 
др. Продуцентами данных веществ являются различные микроорганиз-

Макролиды 

 

 

87

мы  рода  Streptomyces.  Большинство  природных  макролидов  представ-
ляют  собой  смеси  веществ.  Наиболее  важным  природным  макролидом 
является  эритромицин,  продуцируемый  актиномицетом  Saccaropoly-
spora erythraea, ранее известным как Streptomyces erythraeus. 

Эритромицин является смесью антибиотиков (эритромицины A, B, 

C, D, E, F). Основной компонент данной смеси – эритромицин А, фор-
мула которого приведена ниже. 

O

O

O

CH

3

CH

3

OH

CH

3

CH

3

H

3

C

HO

H

3

C

HO

O

CH

3

O

эритромицин A

H

3

C

OH

N

O

H

3

C

H

3

C

O

H

3

C

H

3

C

HO

OCH

3

эритронолид

кладиноза

дезозамин

 

Агликон  эритромицина,  эритронолид,  представляет  собой  поли-

гидроксилактон, содержащий в лактонном цикле 14 атомов. К агликону 
присоединены остатки двух углеводов – кладинозы (2,6-дидезокси-3-С-
метил-3-O-метил-

α-L-рибогексопираноза) 

и 

дезозамина (3,4,6-

тридезокси-3-диметиламино-

β-D-ксилогексопираноза).  

Названия агликонов эритромицина и других макролидов, исполь-

зуемые  в  современных  фармакопеях,  основаны  на  использовании  а-
номенклатуры. В качестве родоначальной структуры для эритронолида 
взят циклотетрадекан. При замещении одного атома углерода в молеку-
ле данного углеводорода на атом кислорода образуется оксациклотетра-
декан.  Нумерация  атомов  в  образующемся  соединении  начинается  с 
атома кислорода. Таким образом, согласно а-номенклатуре эритронолид 
имеет название (3R, 4S, 5S, 6R, 7R, 9R, 11R, 12R, 13S,14R)- 4, 6, 7,12,13-
пентагидрокси-3, 5, 7, 9, 11, 13-гексаметил-14-этилоксациклотетра-
декандион-2,10.  Существует  и  другой  подход  к  нумерации  атомов  в 
лактонных циклах агликонов макролидов, который широко использует-
ся в учебной и научной литературе. Макроциклическое кольцо при та-
ком подходе рассматривается как сложноэфирное, а первый номер име-
ет карбонильный атом углерода. Локанты при двух способах нумерации 
отличаются на 1. 

 А.К. Лекции по фармацевтической химии 

 

 

88

O

O

O

CH

3

CH

3

OH

CH

3

CH

3

H

3

C

HO

H

3

C

HO

HO

CH

3

HO

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10

11
12

13

14

O

O

O

CH

3

CH

3

OH

CH

3

CH

3

H

3

C

HO

H

3

C

HO

HO

CH

3

HO

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10
11

12

13

нумерация, используемая

в современных фармакопеях

традиционная нумерация

 

Мы  будем  использовать,  главным  образом,  современный  способ 

построения названий макролидов (названия с использованием традици-
онного подхода будут отмечены *). 

Другие  эритромицины  отличаются  от  эритромицина  А  одним  из 

моносахаридных  остатков,  а  также  радикалами,  связанными  с  макро-
циклическим лактонным кольцом (табл. 1). 

Таблица 1 

Химическая структура эритромицинов 

Эритромицин 

R

1

 

R

2

 

R

3 

R

4

 

B -H 

-H 

-H 

-OCH

3

 

C -OH 

-H 

-H 

-OH 

D -H 

-O- 

-OH 

E -OH 

-O- 

-H 

-OCH

3

 

F -OH 

-OH 

-H 

-OCH

3

 

O

O

O

CH

2

R

2

CH

3

R

1

CH

3

CH

3

H

3

C

HO

H

3

C

HO

O

CH

3

O

H

3

C

OH

N

O

H

3

C

H

3

C

O

H

3

C

H

3

C

HO

R

4

R

3

 

Углеводом,  связанным  с 6-м  атомом  в  лактонном  цикле,  у  всех 

эритромицинов является дезозамин. Углевод, связанный с 4-м атомом, у 
эритромицинов B, E и F – кладиноза, у эритромицинов С и D – микаро-
за, содержащая гидроксильную группу вместо метоксильной.