蔡艳萍++高锦红

摘要：采用氧弹式量热计对12种抗菌类药物的热值进行了测定。结果表明，12种抗菌类药物的热值15.63～25.40 kJ/g，其中，阿莫西林克拉维酸钾热值最小，盐酸左氧氟沙星胶囊热值最大。

关键词：抗菌素；热值；测定

中图分类号：R978.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）08-1547-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.08.036

Determination of Calorific Value of Antibiotic Medicines

CAI Yan-ping1，GAO Jing-hong2

（1.Weinan Career Technical College， Weinan 714000， Shaanxi， China；2.College of Chemistry and Materils in Weinan Teachers University， Weinan 714000， Shaanxi， China）

Abstract： The paper determined the calorific value of 12 kinds of antibiotics by oxygen bomb calorimeter. The results showed that the calorific value of 12 kinds of antibiotics is in the rang of 15.63 to 25.40 kJ/g， the calorific value of levofloxacin hydrochloride is the highest， the calorific value of amoxicillin and clavulanate potassium is the lowest.

Key words： antibiotic； calorific value； determination

由微生物（包括細菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质，主要用于治疗各种细菌感染或致病微生物感染导致的疾病。药物贮存过程中会按照一定的速率进行降解是药物化学本性的反映，药物的热稳定性与其热降解历程在某种程度上与药物的稳定性有密切关系，也与药物的药效有关联。有关抗菌类药物方面的研究较多，庄志萍等[1]利用差热分析仪测定了头孢菌素类药物在升温后发生分解反应时的热效应，得出差热曲线并求出药物的活化能，通过对几种头孢菌素类药物活化能的比较，判断头孢菌素类药物的热稳定性；吴维等[2]利用液相色谱串联质谱法测定了饮用水体中20种抗生素类药物的残留；李伟革等[3]采用微生物管碟法和比浊发测定了硫酸链霉素的含量；鲍艳宇等[4]研究了3种四环素类抗生素在土壤上的吸附和降解作用。药物的热值也与药效有一定的关联，而目前关于抗菌类药物热值测定方面的研究未见报道，本研究采用氧弹式量热计对头孢克肟颗粒、阿奇霉素颗粒、阿莫西林克拉维酸钾及四环素片、头孢拉定胶囊、阿莫西林胶囊等12种抗菌类药物进行热稳定性分析，并通过聚类分析法对12种抗菌类药物的热值进行比较分析，以期有助于抗生素的合理应用，也为抗菌类药物的药效及稳定性分析方面提供一定的数据参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料

仪器：WR-3型量热计（长沙奔特仪器有限公司），101-2型热鼓风干燥箱（上海市实验仪器总厂有限公司），电子天平（上海精密科学仪器有限公司）。

材料：苯甲酸（AR）；点火丝（康铜丝）；药用胶囊（西安金花制药厂，批号150928）；12种抗生素药物生产厂家及批号列于表1。

1.2 方法

氧弹式量热计水当量W卡及样品热值的测定均采用氧弹式量热计按文献[5，6]中方法进行测定。

1.2.1 氧弹式量热计水当量W卡的测定

1）样品称量。称取0.90 g左右苯甲酸，压成片，将压片后的苯甲酸进行准确称量，记录准确值。

2）氧弹装样及充氧。打开氧弹，将氧弹内壁及坩埚擦干净，量取10 mL蒸馏水倒入氧弹中。将苯甲酸样片放置坩埚中部，将燃烧丝固定于电极上，注意固定燃烧丝时将燃烧丝紧贴在样品表面，且不能与坩埚相接触，拧紧氧弹盖后充氧。充氧时缓缓向氧弹中充入氧气，使氧弹内的压力达到2.0 MPa，并检查氧弹的气密性。

3）测量。根据仪器操作提示进行水温调试（调节内桶水温低于外桶温度0.5～1.0 ℃）。调好水温后，将充好氧气的氧弹放入内桶，盖紧盖子。根据操作提示将温度传感器插入内桶中，打开搅拌器。试验完毕后称量剩余点火丝的质量，记录数据，进行数据处理，测定3次。

1.2.2 胶囊热值测定 采取选用胶囊作为载体，选取同一批次的药用空胶囊，精确称其质量，置于氧弹测其热值，测3次，根据测定数据计算出胶囊的平均热值。

1.2.3 数据处理 燃烧热是指1 mol物质进行完全燃烧时放出的热量。本试验在恒容条件下测定12种抗菌类药物的热值，其数据处理关系式为[5]：

W卡ΔT=m样品QV+m点火丝Q点火丝+m胶囊Q胶囊 （1）

式中，m样品为待测物质质量；QV为待测物质热值；W卡为量热计水当量；ΔT为燃烧前后温度的变化值；Q点火丝为点火丝热值（已知Q点火丝=3 140 J/g）；Q胶囊为胶囊的热值。

2 结果与分析

2.1 W卡的计算

试验用苯甲酸为标准物，来测定氧弹式量热计的水当量W卡。称取约0.90 g苯甲酸，经压片后准确称量其质量为0.930 8 g，量取适量燃烧丝并精确称量其质量为0.003 6 g。

W卡的计算：m苯甲酸=0.930 8 g，m点火丝=0.0036 g，Q苯甲酸=2646 4 J/g，Q点火丝=314 0 J/g，ΔT=1.60 ℃，代入公式W卡=（m苯甲酸Q苯甲酸+m点火丝Q点火丝）/ΔT，得W卡=15.40 kJ/℃。同法平行测定3次，取其平均值：W卡=14.88 kJ/℃。

2.2 胶囊热值

根据公式（1）计算出Q胶囊，同法平行测定3次，计算出胶囊热值3次平均值为：Q胶囊=3 140 J/g。

2.3 分析样本的ΔT

12种抗菌类药物在试验前均已烘至恒重，按照“1.2.1”方法分别测定12种抗生素药物燃烧时的ΔT。所测数据采用Excel软件进行绘图，结果如圖1所示。

2.3 样品热值的确定

根据“1.2.1”方法依次进行抗菌类分析样本的热值测定，计算结果见表1。从表1可以看出，12种抗菌类药物的热值为15.63～25.40 kJ/g，其中阿莫西林克拉维酸的热值最小，而盐酸左氧氟沙星胶囊的热值最高，这可能与药物的成分有关。12种抗菌类药物的热值大小为盐酸左氧氟沙星胶囊>头孢拉定胶囊>头孢氨苄胶囊>阿莫西林胶囊>罗红霉素胶囊>诺氟沙星胶囊>阿奇霉素颗粒>头孢克肟颗粒>头孢氨苄甲氧共啶胶囊>四环素片>乙酰螺旋霉素片>阿莫西林克拉维酸钾。

2.5 12种抗生素药物的热值比较

将12种抗菌类样本根据其热值数据进行聚类分析，聚类分析过程用MATLAB软件在计算机上完成，聚类图如图2所示。

从图2可以看出，在欧氏距离小于4时，12种抗菌类药物的聚类结果为：6、8和10号样聚为一类，说明头孢氨苄甲氧共啶胶囊、头孢克肟颗粒和阿奇霉素颗粒的热值相近。1、2、3、5、7和9号样聚为一类，说明阿莫西林胶囊、头孢氨苄胶囊、头孢拉定胶囊、罗红霉素胶囊、诺氟沙星胶囊和盐酸左氧氟沙星胶囊的热值相近。4、11、12号样聚为一类，说明乙酰螺旋霉素片、阿莫西林克拉维酸钾和四环素片热值接近，这3种抗菌类的热值相对较低。

3 结论

本研究通过对12种抗菌类药物热值的测定，结果显示在12种抗菌类药物中，盐酸左氧氟沙星胶囊的热值最大，而阿莫西林克拉维酸钾的热值最小，这与抗菌类药物中的药物成分等有关，不同抗菌类药物中主要药物成分含量不同，则热值也不同。

参考文献：

[1] 庄志萍，贾林艳，马天慧，等.用差热分析法研究头抱菌素类药物的热稳定性[J].琳丹江师范学院学（自然科学版），2003（2）：32-33.

[2] 吴 维，赵新华，刘 旭.液相色谱串联质谱法测定饮用水体中抗生素残留[J].中国给水排水，2011，27（14）：91-95.

[3] 李伟革，李应超，赵 营，等.微生物管碟法与比浊法测定抗生素含量[J].饲料研究，2012（8）：67-68.

[4] 鲍艳宇，周启星，鲍艳姣，等.3种四环素类抗生素在石油污染土壤上的吸附解吸[J].中国环境科学，2012，32（7）：1257-1262.

[5] 高锦红.常见豆类的热值测定与分析[J].食品与发酵工业，2015，41（10）：160-162.

[6] 复旦大学.物理化学实验[M].第三版.北京：高等教育出版社，2004.