吋~

' u

， : 口

).CH.OCOCH.  Cefotaxime  (C T X) 

陶 cmmoN:

口 : ; ん に :

^{Cefmetazole  (C M Z)} 

Fig. 3‑8. Chemical  Structures of  some Cephems 

8 0  

のmOd)に 示 し たo 電 荷Zは 、 実 験 条 件 で あ る p HL^8.6の 場 合 に つ い て 、 木 曽 ら の 式 を も ち い て 計 算 し た 。43)

こ れ ら の 移 動 度 は 、 実 験 的 に 求 め た セ フ エ ム 系 抗 生 物 質 のRE^値 (Table3‑

6)か ら 、 次 の 式 に よ っ て 求 め た 移 動 度 (Table3 ‑6のmoc)) と 、 非 常 に 近 い も の が 得 ら れ た 。

mO=mO.Cl/R E.min= 7 9.0 8 / R  E.min  [3‑14J 

Table 3 ‑6.  Some Values for s‑Lactam Antibiotics 

Antibiotic  R_E士S.D.^a) VAb}  m

。

^{l'¥C)  ml}

。

^'¥d) 

CET  4.09i:O.14 (N=4)  308.64  19.3  19.0  CEZ  4.37 i: 0.21 (N = 3)  326.58  18.1  18.6  CEPR  4.34i:0.40 (N=4)  329.21  18.2  18.5  CTX  4.38 i: 0.05 (N =4)  344.01  18.1  18.2  CMZ  4.55::tO.l0 (N=5)  354.13  17.4  18.0 

。)The experimentaI values.  b) The molecular volumes calculated from the values in Table 2‑1 c)  The  mobilities caIculated from _RE: mo"==; mo.CI/RE.min = 79.08/ _RE.min. d) The mobiIities  caIculated from Eq.3‑10  mo = 7.4 + 530.41 

z 

1/ 

V . /

^/3 

こ の こ と は 、 ペ プ チ ド 系 抗 生 物 質 で あ るβー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 の 基 本 骨 格 を 構 成 し て い る も の が ア ミ ノ 酸 で あ る た め 、 βー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 の 移 動 度 moが 、 ア ミ ノ 酸の移 動 度moと分 子 体 積 の 式 か ら 得 ら れ る こ と が 確 認 で き た 。

ま た 、 こ れ ら の 結 果 か ら 、 ア ミ ノ 酸 の 分 子 体 積 と 絶 対 移 動 度 の 関 係 式3‑1 0により、 βー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 の 絶 対 移 動 度 の 値 か ら 、 分 子 体 積 が 推 定 で き る こ と が 確 認 で き た 。

実 験 的 に 求 め た セ フ エ ム 系 抗 生 物 質 (N

= 

5)の 移 動 度moc)と 分 子 体 積 (V A 2/3) と の 関 係 式 は 、 次 の よ う に な っ た 。

mo=O.1+867.6 IZI/VA2/3  (r=O.932)  [3‑15J  また、 Fig.3 ‑ 9に示すように、 βー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 の 基 本 骨 格 を 形 成 す

8 1 

るアミノ酸は、 Cystei ne (C Y S )と Valine (Va 1)である。9，192) 

i 

Cysteine 

! 

HsN¥_{、 ， 、}  i  p _，I L^{一 一 「}•

‑ FH・(CEiz)zcojNH‑千Hτ3

色 た

H2 i  OOC"  i j Cl~ か十内マCi I 人ーCHzjOCOC113

し一一

‑ f

^dozH 

! 

Valine  : 

Fig. 3 ‑9. Structual Formula of β‑Lactam Antibiotics(Cephems)91) 

従 っ て 、 式3‑15で も ち い た デ ー タ (N= 5)に、 2価 で あ る CYSの 、 二 価 の 場 合 の 絶 対 移 動 度moと、 Valのmoと を 加 え た 場 合 の 分 子 体 積(VA 2/3) 

と の 相 関 は 、 次 の よ う に 良 く な っ た (N

= 

7)。

mO=7.6+508.6 IZI/VA2/3  (r=O.999)  [3‑16]  さらに、 2価 で あ る CYSの 、 一 価 と 二 価 の 両 方 の 絶 対 移 動 度mOと、Val のmoと を 、 加 え た 場 合 は 次 の よ う に な っ た (N

= 

^8)。

mO= 7.4 + 4 9  9.8 I Z I/V A 2/3  (r=O.984)  [3‑17]  こ れ ら の こ と は ま た 、 ペ プ チ ド 系 抗 生 物 質 で あ る βー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 の 基 本 骨 格 を 構 成 し て い る も の が ア ミ ノ 酪 で あ る を こ と を 示 す も の で あ る 。

また、定性指標R E^{と 分 子 体 積}VA 2/3と の 関 係 は 次 の よ う に な っ た (N

= 

5)。 RE=‑O.08+0.092VA2/3/IZI (r=0.939)  [3‑18]  こ れ ら の 式 に よ っ て 、 セ フ エ ム 系 抗 生 物 質 の 移 動 度mOや 、 定 性 指 標 RE^値

が 、 分 子 体 積

VA 

2/3か ら 、 求 め る こ と が で き 、 逆 に 、 定 性 指 標

RE

^値から、

セ フ エ ム 系 抗 生 物 質 の 分 子 体 積 が 推 定 可 能 で あ る 。

82 

第 2項 ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 の 定 性 指 標 と 分 子 体 積

次 に 、 も う 一 種 類 のβー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 で あ る 、 ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 (Fig.3 ‑ 1 0、 ベ ン ジ ル ペ ニ シ リ ン K:BPC，

pK~=2.76 、 89) アン

a  ‑‑. ‑. 

ピシリン Na:A B P C， p K2=7.24^、89)ク ロ キ サ シ リ ン Na:MCI P C， pKa=2.73^、89)カ ル ペ ニ シ リ ン Na:CBPC，p K1=3.06^，  p K2=3.3^、89)ス ル ペ ニ シ リ ン Na:SBPC，p K1<l^， p K2=2. 

5 ‑‑‑2 . 789，90) ) に つ い て 、 そ の 定 性 指 標 で あ る RE^{値 お よ び h}R^{の そ れ ぞ} れ の 実 測 値 、 分 子 体 積VA、 お よ び 電 荷Zの値をTable3‑7に 示 し た 。 電 荷 Zの 値 は 、 前 述 の p K値 お よ び 実 験 条 件 の p H_L8.6を も ち い て 、 木 曽 ら の 式43)から計算した。

。

…

^NH7!

^{す が : :} 。 ^{: : : ; ; : r j 午 : :}

Carben ic i 11 i n (C B P C) 

u r c O N  H T

戸 : : :

Amp i c i 11 i n (A B P C ) 

。 ^{; ! ? ; N H T 戸:}

パ _{) 札} ^lOγyh _{0 1 J n HH3}  ^{く : : :}

C 1 oxac i 11 i n (M C I P C) 

Fig. 3 ‑1 

o .  

^{Chemical  Structures of some Penici 11 ins} 

83 

Table  3‑7.  Some Values for PCs 

PCs  REIS.O.a)  hRI S.O.a) 

V J }  

^IZIC) 

(N=5)  (N=5) 

ABPC  4.04+0.09  3.91 +0.06  292.56  0.96  BPC  3.67 +0.04  3.82 +0.08  280.79  1.00  CBPC  1.95+0.14  2.16+0.04  300.63  2.00  MCIPC  ^d)  4.07 +0.04  329.42  1.00  SBPC  1.92 +0.02  2: 10 + 0.05  319.59  2.00  a) The experimental values. R_E is  the ratio of the potential gradient of the sample  zone to that of the leading zone: R_E = Es/ E_L = (hs + L1h)/(h_L + L11z).  hR is the relative  step height: h_R = hs/hu  where hs is  the step height of the sample zone， and h_L is  lhal of leading zone. ‑b) The mofecular volumes (V_A: A3/molecule) were calculated  from lhe dala for some atoms or groups.  c)  The electric charge (Z) was calculated  from the equation: Z= ‑1/2，[[1 +tanh{2.303/2(pH‑pK)}].  d) No data， since  MCIPC reacted with the internal standard (acetic acid). 

こ れ ら の 値 か ら 、 定 性 指 標 で あ る RE^{値 お よ び} hRと 、 分 子 体 積 と の 関 係 を 求 め る と 次 の よ う に な っ た ( 式3‑19;N=4お よ び 式 会20;N=5)。

RE =‑O.12+0.090V A2/3/IZI (r=O.998)  [3‑19J  h_{R =}  O.33+0.079VA2/3/IZI (r=O.997)  [3‑20J  ぺ ご シ リ ン 系 抗 生 物 質 の 分 子 体 積 と 、 定 性 指 標 で あ る RE^{値 お よ び} hR^との

問 に も 、 良 好 な 相 関 性 が 確 認 で き た 。 こ れ ら の 式 に よ っ て 、 ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 の 定 性 指 標RE^{値 お よ び} hRを 、 分 子 体 積VA 2/3か ら 、 求 め る こ と が で き 、 逆 に 、 定 性 指 標RE値 か ら 、 ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 の 分 子 体 積 が 推 定 で き る こ と が 推 察 さ れ た 。

Fig. 3 ‑ 1 1に、式3 ‑ 1 9の ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 (PC s )の分子体積と 定 性 指 標RE^{の関係を示した。} 2価 の PC s (・)は 1価 のPC s (0)の 約 半 分 のRE値 を 示 し て お り 、 式3 ‑ 1 9に お け る 電 荷Zの 意 義 を よ く 表 し て い る 。

84 

R

E 

5ト

4ト

。

^{2 l:ABPC} _} Monovalent 

/ 

^2:BPC 3:CBPC  } Di va lent  5:SBPC 

2トー 3 .5 

/ 

R

E  =ー o . 

1 7 + O. 0 9 2 V 

A 

2/3

ぺ

21 (r=O.997， N=4)  1 

。

_{20  40  60}  ^{V A 2'‑1 /30 /IZI} 

Fig. 3 ‑ 1 1.  Relationship between the Molecular  Volumes and RE Values of the PCs 

第6節 βーラクタ ム系抗 生物 質 と ア ミ ノ グ リ コ シ ド 系 抗 生 物 質 ， カ ナ マ イ シ ン と の 反 応 生 成 物

重 症 の 感 染 症 、 難 治 性 の 感 染 症 に は 、 細 菌 の 細 胞 壁 の 合 成 阻 害 剤 で あ る βー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 の 他 に 、 蛋 白 質 の 合 成 阻 害 剤 で あ る ア ミ ノ グ リ コ シ ド 系 抗 生 物 質 を 併 用 す る こ と が 多 い093‑97)β ー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 に よ る 細 胞 壁 の 合 成 阻 害 に よ っ て 、 ア ミ ノ グ リ コ シ ド 系 抗 生 物 質 の 細 胞 壁 の 透 過 性 が よ く な る た め 、 相 乗 効 果 を 発 揮 す る か ら で あ る 。98，99)しかし、 βー ラ ク タ ム 系 抗 生 物

85 

質 と ア ミ ノ グ リ コ シ ド 系 抗 生 物 質 と の 併 用 、100‑102)あ る い は 混 合103‑107)に

3 ‑8. Some  Values for the Reaction Products between PCs and  KH  (PM) ， and the Degradation Products of PCs (PA)  Table 

アミノグリコシド系抗生物質の力価が低下することも報告されている。

よって、

アミノグ なぜ、

βー ラ ク タ ム 系 抗 生 物 質 と 混 合 併 用 す る と 、 そこで著者は、

P M   PA 

hR

: t  

S.D.Q) 

(N=5)  PCs 

常 用 量 の 多 い カ ナ マ イ シ ン を も ち リコシド系抗生物質の力価が低下するのか、

等 速 電 気 泳 動 法 に よ り 検 討 し た 。 いて、

1 2 1 ' )  

VAb) 

hR

: t

S.D.a)  (N=5) 

1 2 1

^C) 

VAb) 

Ea t‑

今ム

11

ヲ ﹄

707.57  695.80  715.64  744.43  734.60  5.98 +0.08 

6.93 +0.22  4.32+0.07  6.65 +0.21  4.37 +0.24 

今/旬︑ム司J今︐ム句3

304.93  293.16  313.00  341.79  331.96  ABPC  2.15+0.05 

BPC  1.90 + 0.08  CBPC  1.42 + 0.10  MCIPC 2.19+0.09  SBPC  1.42 + 0.07  ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 と カ ナ マ イ シ ン と の 反 応 生 成 物

第 1項

PA: the  degradation (hydrolysis)  products of PCs. PM: the  reaction producls  between PCs and KM.a)The experimental values.jIR is  the relative step height:  hR=hs/hL， where h is  the step height of the sample zone，and hE  is  that of the  leading zone‑b)The molecular volumes (VA:A3/molecule)were

ら

lculatedfrom  the data for some atoms orRroups.c)The electric charge (Z)was estimated from  lhose of PCs in Table 3‑7 and Fig.3‑14. 

こ れ ら の 分 子 体 積 と 、 定 性 指 標

RE

^値およ

ペニシリン系抗生物質について、

こ の よ う な 等 速 電 良 好 な 相 関 性 が あ る こ と を 前 節 で 示 し た。

びhR^{との問に、}

相 関 性 が 反 応 生 成 物 な ど 未 知 物 質 で も 同 様 に 、

気泳動の定性指標、をもちいて、

確 認 で き る か を 検 討 し た 。 式 3 ‑ 1 9のRE値 を も ち い た 場 合 は い4，r=0.998、 式3 ‑ 2 0のhRを も ち い た 場 合 はN=5，r=0.997で、 RE値 を も ち い た 場 一方、

相 関 係 数 の 差 の 検 定 の 結 果 、 定 性 指 標 RE^値

合 の 方 が わ ず か に 相 関 が よ い が 、

3 ‑9. Comparison. of  the IsotachophorモticResults with Those by the Other  Hethod

，

108)  f or the Rat i 0 'or‑

'th~- ~~~~-;i.LoV~ 骨oducムetw削除 and

KM (PM) ， and the Degradation Products of PCs  (PA)  Table 

RE

^値を求め

および hRと の 間 に 有 為 の 差 が な い こ と が 確 認 で き た 。 そこで、

酢 酸 と ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 と の 反 応 を 避 け 、 山 るための内標準物質である、

P M   定 性 指 標 に は hR^{をもちいた。}

名 ら の 例 数 (N=5)108)と対応きせるため、

PA  A  B 

penicilloic  PCs  ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 の 加 水 分 解 物

( PA: 

Table3 ‑8に、

ヲ﹄今ムハ

U O O A U LforoζJfo守 ︐

A  B 

N ‑

と ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 と カ ナ マ イ シ ン と の 反 応 生 成 物

(PM 

acid) 

9451E5 今

L f O F

︑

d f O / O

0000ハU

今ム

A U

寸勺f︑

3

8斗a

且 寸

3吋

‑ a

兵UF3QJP

コ

マf﹁3

AU T

司3今3

ABPC  BPC  CBPC  MCIPC  SBPC  の 定 性 指 標h R^{の実測値を示した。}

penicilloyl‑kanamycin) 

山 名 ら の 報 告 penamaldate法 に よ る デ ー タ108)との比較をお ま た 、 加 水 分 解 物 (PA)と 反 応 生 成 物 (PM)との確認のため、

PM:the reaction products between PCs and KM.PA:the degradation(hydrolyW)  products of pes‑A，the results (%)by Yamana efd.108)were represented by 111C  ralio (PM : PA)・B，theratio of PM:PA were calculated from each of tile quantil;Llive  results by isotachophoresis. 

ヨ ー ド メ ト リ ー 法 お よ び

反 応 速 度 定 数 を も ち い て 反 応 時 間 無 限 大 時 に お け る 生 成 量 を % で 表 示 し て い る が 、108)反

86 

加 水 分 解 物 (PA)と反応生成物 (PM)とを、

P A : P M比に等しいので、それらの比で表した (Table3‑9)。 山名らは、

応速度定数は、

こなった。

した、

87 

加 水 分 解 物 (PA)と 反 応 生 成 物 (PM)と の 生 成 量 の 比 率 は 、 山 名 ら の 報 告 し た値108)と ほ ぼ 一 致 し た 。 こ れ ら の こ と か ら 、 そ れ ぞ れ の 定 性 指 標 h_R^{は 、 加}

水 分 解 物 (PA)お よ び 反 応 生 成 物 (PM)の分子体積を示していると考えられる。

パ ザ ロ

ω

﹄ ↓

一

⁝

ホ

li l1 11

(P M) 

Fig. 3 ‑1 2は 、 例 と し て 、 ベ ン ジ ル ペ ニ シ リ ン (BP C)、 そ の 加 水 分 解 物 (PA)と 硫 酸 カ ナ マ イ シ ン と の 反 応 生 成 物 (PM)の等速電気泳動図を示した。

試 料 は BP CO.01molと カ ナ マ イ シ ン0.042molをpH6.4、35⁰で18時 間 反 応 さ せ た も の 5μlで、泳動電流100μAで 泳 動 し 、 チ ャ ー ト ス ピ ー ド 10mm/minで 記 録 し た 。 そ れ ぞ れ の 定 性 指 標hR(=h_sIhC1)は 図 の ス テ ッ プ の 高 き か ら 計 算 しTable3‑7、Table3 ‑8に示した。 hCIは リ ー デ ィ ン グ イ オ ン (C1 ‑)  の ス テ ッ プ の 高 さ を 示 す 。 ( な お 、 図 のHC03ー は 空 気 中 の 炭 酪 ガ ス が 電 解 液 に 溶 け た も の で あ る 。 )

また、 Fig.3 ‑ 1 2中に (PM)、(PA)で 示 し た 幅 は 、 定 量 性 を 示 し 、 そ の比はTable3 ‑9に掲げた。

Tab 1 e 3 ‑7に 示 し た 、 ペ ニ シ リ ン 系 抗 生 物 質 (PCs; N=5)の 定 性 指 標 hR^と、 Table 3 ‑8の 加 水 分 解 物 (PA;N=5) と 反 応 生 成 物(PM;N=

5)の 定 性 指 標hRを 縦 軸 に 取 り 、 横 軸 に そ れ ら の 分 子 体 積 (VA)の2/3の 値 を 取 る と Fig.3 ‑ 1 3の よ う な 相 関 が 得 ら れ 、 相 関 式 は 次 の よ う に な っ た

(N 

= 

1 5)

。

h R =  0.3 2 

+ 

0.0 8 0 V A 2/3/ I Z I (r=0.972)  [3‑21J  なお、Zは 電 荷 は 次 の よ う に 推 定 し て 計 算 し た 。 す な わ ち 、 実 験 条 件 で あ る p HL8.6^{では、 ペニごリン}類 の 加 水 分 解 物 P Aは、 βー ラ ク タ ム 環 が 開 裂 し、 Fig. 3 ‑ 1 4に示したように、 1価 の PC sは お よ そ 2価に、 2価 の PCs は お よ そ3価 に な っ て い る と 考 え ら れ る 。 ま た 、 PCsと カ ナ マ イ シ ン と の 結 合 物 P Mは、 1価の PC s の 場 合 は お よ そ 1価のまま、 2価 の P C sの 場 合 は およそ 2価 の ま ま 電 荷 は 変 わ ら な い と 考 え ら れ る 。109

，

110)従って、 Table3‑

? を 基 準 に し て 、 上 記 の よ う に 推 定 し た 電 荷 を も ち い た 。

Fig. 3 ‑ 1 3に示したように、 1価 のPCs(O)の 加 水 分 解 物 PA (6)は、 2価 の pC s (・)と、ほぼ同じ定性指標hR^{を 示 し たo} Fig. 3 ‑ 1 4に 示 し た β‑Ala 

℃

C L

凶

P M   ω 

パ 戸 口

ωパ

V O

仏

BPC 

小

P A  

(P A) 

。

20  ³⁰ 

T 

i m e (m i n) ー +

Fiι3 ‑1 2. The  Isotachopherogram of the Reaction Product between BPC  and KM (PM) ， BPC， and the Degradation Product of BPC (PA) 

8 8   8 9  

よ う に 、 加 水 分 解 物PA(ム)の分子体積は、 2価 のPC s (・)の分子体積とほ ぼ 同 じ で あ り 、 電 荷 が ほ ぼ2価 で あ る こ と を 示 し て い る 。 ま た 、 2価 のP C s (・)の加水分解物PA (企)は、 1価のPC s (0)の1 / 3程度の定性指標、 hR を示した。 2価 の P C sの 加 水 分 解 物P A (企)の分子体積も、 1価 の P C s

(0 ) の 分 子 体 積 と ほ ぼ 同 じ で あ り 、 電 荷 が ほ ぼ3価であることを示している。

8 

また、 1価の pC s (0)とK Mとの結合反応物PM(口)は、 1価の PC s (0)  の 定 性 指 標 hR^のほぼ2倍の値を示した。 Fig.3 ‑1 4に 示 し た よ う に 、 電 荷 はほぼ変わらないので、109，110)分 子 体 積 が ほ ぼ2倍 に な っ て い る こ と を 示 し ている。また、2価 の PC s (・)と K Mと の 結 合 反 応 物PM (・)も、 1価のP C

s (0)と ほ ぼ 同 程 度 の 定 性 指 標 h

R

^{を示した。 Fig.3 ‑}

1 

4に示したように、

分 子 体 積 は ほ ぼ2倍となっているが、109，110)電 荷 が2価であるので、定性指標 hRが ほ ぼ 同 じ で あ る こ と を 示 し て い る 。

/ 圃 崎

、

関4E2Z 

、、̲..

も

6

ドキュメント内 細管式等速電気泳動法による医薬品計測法の開発と 応用 (ページ 44-49)