揭開頭孢吡普穩(wěn)定性的秘密—雙技術聯手解碼降解機制

更新時間：2025-11-14

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頭孢吡普作為一種新型的β-內酰胺類抗生素，對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、耐萬古霉素金黃色葡萄球菌和耐青霉素肺炎鏈球菌均具有活性。為了產生可能在相關儲存條件下形成的頭孢吡普潛在降解產物（DPs），在溶液和固態(tài)下分別進行了酸性、堿性、氧化、光解和熱解強制降解試驗。

采用Kinetex Biphenyl色譜柱，在pH 5.8的醋酸銨緩沖液和乙腈體系下，開發(fā)了一種高選擇性的HPLC分析方法，用于分離頭孢吡普及其DPs和合成副產物（SBPs）。并基于質譜分析，提出了13種新的SBPs和DPs的結構式，以及在溶液中發(fā)現的另外三種DPs的分子式和四種固態(tài)降解下的氧化DPs的分子式。

圖1. 在不同降解條件下獲得的頭孢吡普降解產物（DPs）結構示意圖及其合成副產物。

Schem1. Structure of DPs of ceftobiprole obtained under different degradation conditions together with the synthesis by-products

表1. 頭孢吡普及其相關物質分離的優(yōu)化色譜條件。

Table 1. The elaborated optimal chromatographic conditions for the separation of ceftobiprole and its related substances.

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圖 2. 不同強制降解條件下，1 mg/mL 頭孢吡普溶液分離所得降解產物（DPs）的疊加色譜圖。

(A) 10% DMSO 中，在 254 nm 光照下降解 6 h；

(B) 0.01 M NaOH 中堿水解 45 min；

(D) 10% DMSO 中 70 °C 熱降解 270 min；

(E) 0.1 M HCl 中酸水解 6 h；

(F) 10% DMSO 中未降解的頭孢吡普溶液。

Figure 1. Overlaid chromatograms obtained by the separation of degradation products (DPs) of a 1 mg/mL ceftobiprole solution formed in different stress-testing studies: (A)photolysis for 6 h at 254 nm in 10% DMSO; (B) alkaline hydrolysis in 0.01 M NaOH for 45 min; (C) oxidation in 3% H2O2 in 10% DMSO for 90 min; (D) thermolysis at 70 C for 270 min in 10% DMSO; (E) acidic hydrolysis in 0.1 M HCl for 6 h; (F) non-degraded solution of ceftobiprole in 10% DMSO. The first letter of the acronyms describing the DPs comes from the degradation conditions under which they were obtained (A—acidic, B—basic, O—oxidative, P—photolytic), and the acronym SBP denotes synthesis by-products.

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圖 3. 1 mg/mL 頭孢吡普溶液在光降解過程中分離所得的疊加色譜圖：

(A) 10% DMSO 中 0 min 時的樣品；

(B) 10% DMSO 中在 254 nm 照射 360 min 后的樣品；

(D) 在 366 nm 照射下的樣品。

Figure 3. Overlaid chromatograms obtained from the separation of a 1 mg/mL ceftobiprole solution by photolytic degradation: (A) in 10% DMSO at time 0; (B) irradiation at = 254 nm in 10% DMSO after 360 min; (C) irradiation at = 254 nm in 0.1 M HCl after 360 min; (D) irradiation at = 366 nm

表 2. 頭孢吡普及其合成副產物（SBPs）和降解產物（DPs）的質譜數據匯總。

Table 2. Summary of mass spectrometric data for ceftobiprole and its SBPs and DPs.

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藥物的穩(wěn)定性，往往決定了療效與安全性的邊界。

本研究以頭孢吡普為例，展示了分析科學在揭示降解規(guī)律中的力量。