药物分析第2章药物性状

第二章药物的性状,学习目标知识目标掌握药物性状的意义、内容和常用的物理常数测定法。能力目标1能按照中国药典的规定对常见药物的性状进行观测，详细记录，并得出结论。2能正确测定熔点（第一法）、相对密度（比重瓶法）、旋光度、折光率等物理常数，详细记录，并得出结论。物的,3,药物的性状(description)：反映了药物特有的物理性质，是药物质量的重要表征之一。,第一节概述,4,一、性状外观：,状态,指药物呈固体、半固体、液体还是气体，也可指剂型,晶型,色泽,指固体药物呈结晶型还是无定型，结晶型药物呈不同的晶态，如针状结晶、鳞片结晶、结晶型粉末等,指药物呈现的颜色，如维生素B12显深红色,5,臭、味,指药物本身固有的气、味，而不是指因混入残留溶剂或其它有气味物质而带入的异臭或异味,一般稳定性,指是否具有引湿、风化、遇光变质等与贮藏条件有关的性质,指药物的水溶液显酸性或碱性反应。物的,酸碱性,6,7,二、溶解度,溶解度是药物的一种物理性质，反映了药品的纯度。物的,中国药典（2015年版）采用：“极易溶解、易溶、溶解、略溶、微溶、极微溶解、几乎不溶或不溶”来描述药物溶解性。,8,极易溶解指溶质1g能在溶剂不到1ml中溶解；易溶指溶质1g（ml）能在溶剂1不到10ml中溶解；溶解指溶质1g（ml）能在溶剂10不到30ml中溶解；略溶指溶质1g（ml）能在溶剂30不到100ml中溶解；微溶指溶质1g（ml）能在溶剂100不到1000ml中溶解；极微溶解指溶质1g（ml）能在溶剂1000不到10000ml中溶解；几乎不溶或不溶指溶质1g（ml）在溶剂10000ml中不能完全溶解。,9,溶解度试验法：,除另有规定外，称取研成细粉的供试品或量取液体供试品，置于252一定容量的溶剂中，每隔5分钟强力振摇30秒钟；观察30分钟内的溶解情况，如无目视可见的溶质颗粒或液滴时，即视为完全溶解。,三个要素：温度、溶质与溶剂量、观察时间。,10,例如罗红霉素溶解度描述为“本品在乙醇或丙酮中易溶，在甲醇中溶解，在乙腈中略溶，在水中几乎不溶”,维生素E溶解度描述为“本品在无水乙醇、丙酮、乙醚或石油醚中易溶，在水中不溶”。,11,第二节药物物理常数的测定,既可以鉴别药物，又可以检查药物的纯度,主要包括熔点、沸点、密度、折光率和比旋光度等，它们分别以具体的数值表达化合物的物理性质；物理性质在一定程度上反映了分子结构的特性；所以，物理常数是有机化合物的特性常数。,一、相对密度测定法,（一）基本概念1、20液体药物密度/水密度,（二）测定方法,比重瓶法：供试品用量少，较常用韦氏比重秤法：仅用于易挥发液体,二、馏程测定法,（一）基本原理在标准压力下，由第5滴剩34ml温度范围纯度高的药品馏程短纯度低的药品馏程长,三、熔点测定法,熔点是检验化合物纯度的标志。在有机物的鉴定中，所制备的衍生物的熔点是作判断时的最重要的依据之一。,三、熔点测定法,（一）基本概念,熔点由固体熔化成液体的温度熔融同时分解的温度熔化时自初熔至全熔的一段温度,熔融同时分解样品受热达到一定温度时产生气泡、变色或浑浊,初熔样品开始局部液化、出现明显液滴,全熔样品全部液化,初熔,全熔,（二）测定方法（ChP共收载三法）,第一法测定易粉碎的结晶性固体如各种结晶型药物,样品需先经干燥后才测定熔点,第二法测定不易粉碎的固体药物如脂肪、石蜡、羊毛脂,第三法测定凡士林等非固体样品,熔点测定方法有毛细管法和显微熔点测定法等毛细管法：测定熔点最常用的基本方法。一般都采用热浴加热。提勒管或双浴式热浴测定熔点方式。如图2-1、2-2所示。,显微熔点测定仪测定熔点。图2-3显微熔点测定仪,（三）注意事项,杂质的影响试样中混入杂质（水分、灰尘或其它物质）时，熔点降低、熔距增大。因此测定熔点前试样一定要干燥，并防止混入杂质。,试样的填装试样装入前要尽量研细。装入量不可过多。试样一定要装紧测定易分解、易脱水、易吸潮或升华的试样时，应将毛细管另一端熔封。,1、毛细管中性硬质玻璃长度90mm内径0.91.1mm壁厚：0.100.15mm,毛细管内壁应洁净、干燥，否则熔点偏低。底部要熔封，但不宜太厚。粗细要均匀，内径约为lmm，过细装样困难，过粗使试样受热不均匀。,2、温度计的误差及其校正分浸型，具有0.5刻度，须先经校正测定熔点时温度计不能全浸在热浴内，一段水银柱外露在空气中，由于受空气冷却的影响。使观测到温度比真实浴温低一些。,温度在100以下，误差还不显著，但在200以上可达2-5，在250以上可达3-10。此偏低值可以用下式求出：校正值t=0.00016（t1t2）h,3、传温液m.p80水m.p80硅油或液状石蜡,4、供试品的使用研细并干燥5、加热要求升温速度不宜过快或过慢。11.5/min熔融同时分解2.53/min,6、熔点判断应测定3次，求其平均值熔化现象的观察试样出现明显的局部液化现象时的温度为初熔温度，试样刚好全部熔化时的温度为全熔温度。这两个温度之间的间隔称为熔距。7、读数要求,例1我国药典规定“熔点”的含义系指固体（）A.自熔化开始点到液化点B.自熔化开始点到崩坍点C.自收缩点到液化点D.自崩坍点到液化点E.自熔化开始点到熔化澄明点,例2中国药典规定“熔点”系指（）A.固体初熔时的温度B.固体全熔时的温度C.供试品在毛细管内收缩时的温度D.固体熔化时自初熔至全熔的一段温度E.供试品在毛细管内开始局部液化时的温度,四、旋光度测定法,(一)基本原理,不对称碳原子,HRCRCH3,手性碳原子,具有光学活性,葡萄糖,旋光度直线偏振光通过含有某些光学活性的药物液体时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或向右旋转，旋转的度数称为旋光度,钠光谱D线（589.3nm）,比旋度测定管长为1dm、浓度为1g/ml时测得的旋光度,计算,液体供试品,固体供试品,旋光管标准石英旋光管,(二)旋光仪的检定,基准物蔗糖,旋光度利用旋光仪进行测定。为提高测量的准确度，实际应用的旋光仪都采用所谓“半荫”原理。图2-22为国产WXG4型旋光仪。,图2-22WXG4型旋光仪,例如：150.3mm旋光管，用以测定蔗糖液的含糖量，190.09mm旋光管，用以测定葡萄糖的含量，如将蔗糖液装入150.3mm的旋光管内，所测得的旋光度值，就是它的百分浓度的数值。这是因为蔗糖在20的比旋光度为+66.53。,旋光仪除了利用手动调节，通过目视测量的WXG4型旋光仪外，还有利用光电倍增管检测的如WZZ1型自动旋光仪。,1.比旋度的测定中国药典许多药物（如硫酸奎宁、肾上腺素、葡萄糖等）的性状项下规定了比旋度的测定，既判别了药物的真伪，又检查了药物的纯度,(三)应用,2.在杂质检查中的应用如硫酸阿托品中莨菪碱的检查,3.在含量测定中的应用如葡萄糖注射液的含量测定,例1、旋光计的检定，中国药典（2015年版）规定用（）A、葡萄糖作基准物B、水杨醛作基准物C、半乳糖作基准物D、水合氯醛作基准物E、蔗糖作基准物,例2、旋光度测定法可检测的药物是A.具有立体结构的药物B.含有共轭系统结构的药物C.脂肪族药物D.结构中含手性碳原子的药物E.结构中含氢键的药物,例3、旋光计的检定，中国药典（2010年版）规定用（）A.葡萄糖作基准物B.水杨醛作基准物C.半乳糖作基准物D.水合氯醛作基准物E.标准石英旋光管,例4、可用旋光度法测定的药物是A、对氨基水杨酸B、氯丙嗪C、氯氮卓D、葡萄糖注射液E、盐酸利多卡因,五、折光率测定法,（一）基本原理,折射现象光线通过两种密度不同的透明介质时，其速度和方向发生改变的现象,空气、供试液,i,r,折光率是入射角的正弦与折射角的正弦的比值,钠光谱D线（589.3nm）,20,入射角,折射角,样品溶液折光率,同温度时水的折光率,样品%,样品溶液每间隔1%浓度时折光率增加值,利用折光率计算药物溶液浓度（%）,（二)校正方法,每次测定前，应用校正用棱镜或水校正折光计,20时水的折光率为1.3330,测定油脂、液态药物,(三)应用,常用阿培折光计,241阿培折光仪的工作原理和构造阿培折光仪是根据临界折射现象设计的。将被测液置于折光率为N的测量棱镜的镜面上，光线由被测液射入棱镜时，入射角为i，折射角为r，根据折射定律：,在阿培折光仪中，入射角i=90，其折射角为临界折射角rc，代入上式得：或n=NSinrc,图2-14阿培折射仪,242折光率测定法的应用：1.定性鉴定例如二甲苯的三种异构体，沸点很接近，可以通过测定折光率鉴定。沸点（）折光率n邻二甲苯144.41.5054间二甲苯139.11.4972对二甲苯138.31.4958,2.测定化合物的纯度折光率作为纯度的标志比沸点更为可靠，将实验测得的折光率与文献所记载的纯物质的折光率作对比，可用来衡量试样纯度。试样的实测折光率愈接近文献值，纯度就愈”高。例如炼油厂重整车间所生产的芳烃，是通过测定芳烃折光率来确定芳烃的纯度。,3.测定溶液的浓度一些溶液的折光率随其浓度而变化。溶液浓度愈高，折光率愈大。溶液浓度的测定有以下三种方法。,（1）直接测定法。主要用于糖溶液的测定。用WZS-1型阿贝折光仪可直接读出被测糖液的浓度。（2）工作曲线法。测定一系列已知浓度某溶液的折光率，将所得的折光率与相应的浓度作图，绘制折光率一浓度曲线（多数情况为一直线，也有的是曲线）。测得待测液的折光率，从曲线上查出相应的浓度。,（3）折光率因数法：所谓折光率因数用下式表示：,F=(n-n0)/C,c是每100mL溶液中含试样的质量（g）；n是试样浓度为C时所测得的折光率；n0是纯溶剂的折光率；F是折光率因数，它表示100mL溶液中含有1g试样时，所测折光率与溶剂折光率之差值。在一定条件下，对于特定物质为一常数。,配制一定浓度的标准液测出折光率nt及同温度时溶剂的折光率nt0，代入上式即可求出折光率因数F。在相同温度下，测出试液折光率，按下式计算出试液的浓度,c=此法要求浓度与折光率之间具有直线（正比）关系，若不能满足要求，就应该使标准液与待测液的浓度尽量相近，以减小测定误差。,例1、物质的折光率与下列因素有关A、光线的波长B、被测物质的温度C、光路的长短D、被测物质浓度E、杂质含量,例2、20时水的折光率为A、1.3305B、1.3325C、1.3330D、1.517E、1.7左右,例3、折光率测定法计算药物溶液浓度的公式为,六、黏度测定法,（一）基本概念,1、黏度流体对流动的阻抗能力,牛顿流体、非牛顿流体,牛顿流体流动时所需切应力不随流速的改变而改变如纯溶液低分子物质的溶液,非牛顿流体流动时所需切应力随流速改变而改变如高聚物溶液混悬液乳剂分散液表面活性剂溶液,2、黏度种类单位动力黏度Pas运动黏度mm2/s特性黏度,3、测定方法与黏度计种类平氏黏度计运动黏度动力黏度旋转式黏度计动力黏度乌氏黏度计特性黏度,如右旋糖酐40、70,如二甲硅油、液体石蜡,如肝素钠,适用于牛顿流体,适用于非牛顿流体,适用于高聚物溶液,例1、黏度的种类有A.特性黏度B.平氏黏度C.动力黏度D.运动黏度E.乌氏黏度,例2、物理常数是指A.熔点B.比旋度C.相对密度D.晶型E.吸收系数,例3、特性黏度测定应采用A.乌氏黏度计B.旋转式黏度计C.平氏黏度计D.相对比重法E.量体积法,例4、中国药典测定黏度的药物是A.维生素E注射液B.维生素AC.鱼肝油D.右旋糖酐40E.维生素AD丸,补充1、吸收系数,吸光物质在单位浓度、单位液层厚度时的吸收度摩尔吸收系数溶液浓度液层厚度百分吸收系数溶液浓度液层厚度,2、沸点的测定,沸点和折光率是检验液体有机化合物纯度的标志。沸点的定义：液体在标准大气压下的沸腾时温度称为该物质的“沸点”。纯物质有固定的沸点，但有固定的沸点的物质不一定是纯物质,221沸点测定方法一、毛细管法测沸点（微量法）毛细管法测定沸点在沸点管中进行。见图2-6。,测定时注意，加热不可过剧，但必须将试样加热至沸点以上再停止加热，。优点:很少量试样就能满足测定的要求.缺点:只有试样特别纯才能测得准确值。如果试样含少量易挥发杂质，则所得的沸点值偏低。,二、常量法测沸点常量法测沸点是液体有机试剂沸点测定的通用试验方法，适用于受热易分解、易氧化的液体有机试剂的沸点测定。测定装置见图2-7。,图2-7沸点测定装置,222沸程测定方法沸程用蒸馏法测定，在标准化的蒸馏装置（图2-8）中进行。,图2-8测定沸程蒸馏装置,223沸点和沸程的校正有机化合物的沸点随外界气压的改变而发生变化，所以如果不是在标准大气压力下进行沸点测定时，必须将所测得的沸点加以校正。所谓标准大气压是指温度为0、重力以纬度45、760mm水银柱作用于海平面上的压力。其数值为101325Pa=1013.25hPa。,在观测大气压时，首先要对气压计的读数进行温度和纬度的校正，然后再进行气压对沸点和沸程温度的校正。1、气压计读数的校正温度和纬度的校正P=PtP1P2,2、气压对沸点或沸程温度的校正沸点或沸程温度随气压的变化值按下式计算：tp=K（1013.25P）式中tp沸点或沸程温度随气压的变化值，；K沸点或沸程温度随气压的变化率。根据沸点或沸程温度由表26中查出，0hPa；P经温度和纬度校正后的气压值hPa。,校正