揭开头孢吡普稳定性的秘密—双技术联手解码降解机制

更新时间：2025-11-14

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头孢吡普作为一种新型的β-内酰胺类抗生素，对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素金黄色葡萄球菌和耐青霉素肺炎链球菌均具有活性。为了产生可能在相关储存条件下形成的头孢吡普潜在降解产物（DPs），在溶液和固态下分别进行了酸性、碱性、氧化、光解和热解强制降解试验。

采用Kinetex Biphenyl色谱柱，在pH 5.8的醋酸铵缓冲液和乙腈体系下，开发了一种高选择性的HPLC分析方法，用于分离头孢吡普及其DPs和合成副产物（SBPs）。并基于质谱分析，提出了13种新的SBPs和DPs的结构式，以及在溶液中发现的另外三种DPs的分子式和四种固态降解下的氧化DPs的分子式。

图1. 在不同降解条件下获得的头孢吡普降解产物（DPs）结构示意图及其合成副产物。

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

表1. 头孢吡普及其相关物质分离的优化色谱条件。

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

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图 2. 不同强制降解条件下，1 mg/mL 头孢吡普溶液分离所得降解产物（DPs）的叠加色谱图。

(A) 10% DMSO 中，在 254 nm 光照下降解 6 h；

(B) 0.01 M NaOH 中碱水解 45 min；

(D) 10% DMSO 中 70 °C 热降解 270 min；

(E) 0.1 M HCl 中酸水解 6 h；

(F) 10% DMSO 中未降解的头孢吡普溶液。

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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图 3. 1 mg/mL 头孢吡普溶液在光降解过程中分离所得的叠加色谱图：

(A) 10% DMSO 中 0 min 时的样品；

(B) 10% DMSO 中在 254 nm 照射 360 min 后的样品；

(D) 在 366 nm 照射下的样品。

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. 头孢吡普及其合成副产物（SBPs）和降解产物（DPs）的质谱数据汇总。

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

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本研究以头孢吡普为例，展示了分析科学在揭示降解规律中的力量。