药物分析物理常数测定法

1、 第二节第二节物理常数测定法物理常数测定法物理常数是评价药物质量的重要指标，物理常数是评价药物质量的重要指标，不同性质、纯度的药物有着不同的物理常不同性质、纯度的药物有着不同的物理常数值，在分析工作中可选择测定相关的物数值，在分析工作中可选择测定相关的物理常数才进行药物的鉴别，检查。理常数才进行药物的鉴别，检查。l 相对密度相对密度l 熔点熔点l 馏程馏程l 黏度黏度l 旋光度旋光度l 折光率折光率 主要内容主要内容一、基本原理一、基本原理1 1、概念、概念相对密度相对密度: :指在相同的温度、压力条指在相同的温度、压力条 件下，某物质的密度与水的密度之比，件下，某物质的密度与水的密度之比，除

2、另有规定外，温度为除另有规定外，温度为2020。 相对密度测定法相对密度测定法 2、测定相对密度的意义、测定相对密度的意义 纯药物的相对密度在特定条件下为不变的常纯药物的相对密度在特定条件下为不变的常数，药物的纯度改变，相对密度也随之改数，药物的纯度改变，相对密度也随之改变，测定相对密度，可以变，测定相对密度，可以区别或检查药物区别或检查药物的纯杂程度。的纯杂程度。 二、相对密度测定方法二、相对密度测定方法中国药典中：中国药典中：l 比重瓶法比重瓶法 测定一般液体药物的相对密度。测定一般液体药物的相对密度。l 韦氏比重秤法韦氏比重秤法 测定挥发性液体药物。测定挥发性液体药物。 首先将洁净、干燥

3、并精密称定重量的首先将洁净、干燥并精密称定重量的比重瓶比重瓶，装满供试品，装好装满供试品，装好温度计温度计，水浴水浴使内容物达使内容物达到到20(20(或各品种项下规定温度或各品种项下规定温度) )，用滤纸吸，用滤纸吸干溢出侧管的液体，立即盖上罩。干溢出侧管的液体，立即盖上罩。 然后将比重瓶从水浴中取出，再用滤纸将比然后将比重瓶从水浴中取出，再用滤纸将比重瓶的外面擦净，精密称定，减去比重瓶的重瓶的外面擦净，精密称定，减去比重瓶的重量，求得供试品的重量后倾去，洗净比重重量，求得供试品的重量后倾去，洗净比重瓶，装满新沸过的冷水，再照上法测得同一瓶，装满新沸过的冷水，再照上法测得同一温度时水的重量，

4、计算，即得。温度时水的重量，计算，即得。（1 1） 比重瓶法比重瓶法 供试品的供试品的相对密度相对密度供试品重量供试品重量/ /水重量水重量 注意：注意：用比重瓶测定用比重瓶测定时的环境时的环境( (指比重瓶指比重瓶和天平的放置环境和天平的放置环境) )温度应温度应略低于略低于2020或或各品种项下规定的温各品种项下规定的温度。度。 图图3-2 3-2 比重瓶比重瓶 取取2020时时相对密度为相对密度为1 1的韦氏比重秤，用新沸过的韦氏比重秤，用新沸过的冷水将所附玻璃圆筒装至八分满，置的冷水将所附玻璃圆筒装至八分满，置20(20(或或各品种项下规定的温度各品种项下规定的温度) )的水浴中，将悬

5、于秤端的水浴中，将悬于秤端的玻璃锤浸入圆筒内的水中，秤臂右端悬挂游的玻璃锤浸入圆筒内的水中，秤臂右端悬挂游码于码于1.00001.0000处，调节秤臂左端平衡用的螺旋使处，调节秤臂左端平衡用的螺旋使平衡，然后将玻璃圆筒内的水倾去，拭干，装平衡，然后将玻璃圆筒内的水倾去，拭干，装入供试液至相同的高度，并用同法调节温度，入供试液至相同的高度，并用同法调节温度，平衡后读取数值，即得供试品的相对密度。平衡后读取数值，即得供试品的相对密度。（2 2） 韦氏比重秤法韦氏比重秤法该比重秤系在该比重秤系在44时相对密度时相对密度为为1 1，则用水校，则用水校准时游码应悬挂准时游码应悬挂于于0.99820.99

6、82处，并处，并应将在应将在2020测得测得的供试品相对密的供试品相对密度除以度除以0.99820.9982。图图3-2 3-2 韦氏比重秤韦氏比重秤 馏馏 程测定法程测定法一、基本原理一、基本原理1 1、 概念概念 馏程馏程系指一种系指一种液体液体依照中国药典规定方法依照中国药典规定方法进进行蒸馏行蒸馏，校正到，校正到标准压力标准压力 1013kPa（760mmHg） 下，自开始馏出下，自开始馏出第第5 5滴算起滴算起，至供试品仅剩至供试品仅剩3-4ml3-4ml或一定比例的容积馏出或一定比例的容积馏出时的温度范围时的温度范围。2、测定馏程的意义：、测定馏程的意义：某些液体药品具有一定的某些

7、液体药品具有一定的馏程，不同的药物馏程不同。因此测定馏程可以馏程，不同的药物馏程不同。因此测定馏程可以 区别不同的药物；区别不同的药物； 检查药物的纯杂程度。检查药物的纯杂程度。 纯度高的药品，馏程较短；纯度高的药品，馏程较短； 纯度低的药品则馏程较长。纯度低的药品则馏程较长。二、馏程的测定方法二、馏程的测定方法 馏程的测定采用馏程的测定采用国产国产1919标准磨口蒸馏装置，标准磨口蒸馏装置，用具有用具有0.5ml0.5ml刻度的刻度的量筒量筒收集馏出液。测定时收集馏出液。测定时取供试品取供试品25ml25ml，经长颈干燥小漏斗加入干燥，经长颈干燥小漏斗加入干燥蒸馏瓶蒸馏瓶中，中， 加入洁净的

8、无釉小磁片数片，插加入洁净的无釉小磁片数片，插入入温度计温度计，安装好蒸馏装置，加热，使液体，安装好蒸馏装置，加热，使液体沸腾，调节温度使每分钟馏出沸腾，调节温度使每分钟馏出2-3ml2-3ml，注意检，注意检读自冷凝管开始馏出第读自冷凝管开始馏出第5 5 滴与供试品仅剩滴与供试品仅剩3-3-4ml4ml的温度范围，或一定比例的容积馏出时的的温度范围，或一定比例的容积馏出时的温度范围，即为供试品的馏程。温度范围，即为供试品的馏程。图图3-3 3-3 馏程测定装置馏程测定装置 测定时，气压如在：测定时，气压如在：l 101.3kPa(760mmHg)101.3kPa(760mmHg)以上，每以上

9、，每高高0.36kPa 0.36kPa (2.7mmHg)(2.7mmHg)，应将测得的温度，应将测得的温度减去减去0.10.1；l 101.3kPa(760rnmHg)101.3kPa(760rnmHg)以下，每以下，每低低0.36kPa0.36kPa (2.7mmHg)(2.7mmHg)，应，应增加增加0.10.1 概念：概念：熔点是固体药物固液两态在大气压力熔点是固体药物固液两态在大气压力下达成平下达成平 衡的温度。衡的温度。由于受药物纯度及测定时温度传导的影响，绝大多数由于受药物纯度及测定时温度传导的影响，绝大多数药物在加热熔化表现为一个药物在加热熔化表现为一个过程过程，即从供试品在毛

10、细，即从供试品在毛细管内局部液化，出现明显液滴（初熔）至固相消失，管内局部液化，出现明显液滴（初熔）至固相消失，供试品全部液化（全熔）的过程，即从供试品全部液化（全熔）的过程，即从初熔到全熔初熔到全熔的的过程过程。 熔点测定法熔点测定法l有的药物初熔和全熔难以辨别，则以有的药物初熔和全熔难以辨别，则以熔化时熔化时发生突变的温度作为熔点发生突变的温度作为熔点。l 有的药物熔融同时分解，则以有的药物熔融同时分解，则以熔融同时分熔融同时分解的温度作为熔点。解的温度作为熔点。l因此，一般来说，因此，一般来说，药物的熔点药物的熔点系指系指药物由固药物由固体熔化成液体的温度，熔融同时分解的温度，体熔化成液

11、体的温度，熔融同时分解的温度，或在熔化时自初熔至全熔的一段温度或在熔化时自初熔至全熔的一段温度。根据药物的性状不同，中国药典（根据药物的性状不同，中国药典（20102010年版）中收载有三种熔点测定的方法：年版）中收载有三种熔点测定的方法：l第一法第一法 用于测定易粉碎的固体药物。用于测定易粉碎的固体药物。l第二法第二法 用于测定不易粉碎的固体药品。用于测定不易粉碎的固体药品。l第三法第三法 用于测定凡士林或其他类似的物质用于测定凡士林或其他类似的物质。 第一法第一法 用于测定易粉碎的固体药物用于测定易粉碎的固体药物 取供试品取供试品，研细，按规定的干燥失重条件，研细，按规定的干燥失重条件干燥

12、干燥，（五氧化二磷干燥或其他适宜的干燥方法）。取供（五氧化二磷干燥或其他适宜的干燥方法）。取供试品适量装入熔点测定用试品适量装入熔点测定用毛细管毛细管（内径（内径0.9-1.1mm，壁厚壁厚0.10-0.15mm）中，装管高度约）中，装管高度约3mm3mm，填紧。将，填紧。将温度计插入温度计插入到传温液中，加热传温液至比规定熔点到传温液中，加热传温液至比规定熔点低限低约低限低约10 10 时，将时，将毛细管插入传温液毛细管插入传温液，贴附在温，贴附在温度计上，使毛细管的内容物正好在温度计汞球的中度计上，使毛细管的内容物正好在温度计汞球的中部，继续加热，调节升温速率部，继续加热，调节升温速率1.

13、0-1.5/min，加热，加热时不断搅拌使传温液受热均匀。时不断搅拌使传温液受热均匀。 观察样品在加热过程中的变化，以观察样品在加热过程中的变化，以局部液局部液化时的温度作为初熔温度化时的温度作为初熔温度，全部液化时的全部液化时的温度作为全熔温度温度作为全熔温度。记录供试品在初熔至。记录供试品在初熔至全熔时的温度，重复测定三次，取平均值，全熔时的温度，重复测定三次，取平均值，即得。即得。注意事项： 1、温度计汞球宜短，粗细适当，装供试品、温度计汞球宜短，粗细适当，装供试品毛细管要紧贴在温度计汞球上毛细管要紧贴在温度计汞球上 2、全熔时毛细管内的液体应完全澄清、全熔时毛细管内的液体应完全澄清 3

14、、测定时遇有、测定时遇有“发毛发毛”、“收缩收缩”、“软软化化”及及“出汗出汗”等现象均不作初熔判断等现象均不作初熔判断 4、读数要求：估计到、读数要求：估计到0.1，0.1-0.2 舍舍去，去，0.3-0.7 修为修为0.5 ，0.8-0.9 进为进为1 。一、基本原理一、基本原理1 1、概念：旋光度指偏振光旋转的度数。、概念：旋光度指偏振光旋转的度数。 当平面偏振光通过含有某些光学活性物质的液体当平面偏振光通过含有某些光学活性物质的液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或向右旋转。或向右旋转。l旋光度有旋光度有左旋和右旋左旋和右旋之分，

15、偏振光向右旋转之分，偏振光向右旋转（顺时针）称为右旋，用符号（顺时针）称为右旋，用符号“+ +”表示；偏表示；偏振光向左旋转（逆时针）称为左旋，用符号振光向左旋转（逆时针）称为左旋，用符号“- -”表示。表示。 旋光度测定法旋光度测定法 中国药典规定具有中国药典规定具有旋光性的药品要作比旋度旋光性的药品要作比旋度测定测定，因为，因为具有不同旋光性的药物其药理具有不同旋光性的药物其药理作用差异很大作用差异很大，因此，对于光学异构体药，因此，对于光学异构体药理作用不同的药物，控制其光学异构体的理作用不同的药物，控制其光学异构体的量非常重要。量非常重要。l 偏振光透过偏振光透过1dm1dm并每并每1

16、ml1ml中含有旋光性物质中含有旋光性物质1g1g的溶液，在一定波长与温度下测得的旋的溶液，在一定波长与温度下测得的旋光度称为光度称为比旋度。比旋度。2 2、测定比旋度的意义：、测定比旋度的意义：区别或检查某些药品的纯杂程度，区别或检查某些药品的纯杂程度，用以用以测定药物的含量测定药物的含量。二、旋光度的测定二、旋光度的测定 物质的旋光度不仅与其化学结构有关，而物质的旋光度不仅与其化学结构有关，而且还与被测溶液的浓度、光路长度、测定且还与被测溶液的浓度、光路长度、测定时定时的温度以及偏振光的波长有关。时定时的温度以及偏振光的波长有关。浓浓度越大，光路越长，则偏振面旋转的角度度越大，光路越长，则

17、偏振面旋转的角度也就越大。也就越大。即在一定的波长和温度下，即在一定的波长和温度下，旋旋光度（光度（）与浓度（）与浓度（c c）、光路长度（）、光路长度（l l）以及该物质的比旋度以及该物质的比旋度 三者成正比三者成正比关系：关系： tDcl tD 测定药物旋光度时，钠光灯启辉后至少测定药物旋光度时，钠光灯启辉后至少2020分钟后分钟后发光才能稳定，测定或读数时应在钠光灯稳定后发光才能稳定，测定或读数时应在钠光灯稳定后读取，供试的液体或固体物质的溶液若有浑浊或读取，供试的液体或固体物质的溶液若有浑浊或含有混悬的颗粒。应预先滤过取续滤液测定。含有混悬的颗粒。应预先滤过取续滤液测定。 仪器的各个光

18、学镜片应保持干燥清洁，防止灰尘仪器的各个光学镜片应保持干燥清洁，防止灰尘和油污的污染。测定结束后测试管必须洗净晾干，和油污的污染。测定结束后测试管必须洗净晾干，以备下次再用。以备下次再用。CLtD100 ：实验测得旋光度值C：供试品的浓度（100ml溶液中含有溶质的g数）L：测定管的长度以分米表示D：测定波长，采用钠光的Dt;测定温度，规定测定温度为20 应用与实例 一、药物的鉴别 二、溶液的含量测定 1、标准曲线法 2、比旋度法 %100%tDC1、概念、概念 光线自一种透明介质进入另一种透明介质时，由光线自一种透明介质进入另一种透明介质时，由于两种介质的密度不同，光的进行速度发生变化，于两

19、种介质的密度不同，光的进行速度发生变化，即发生光的折射现象，并且遵从折射定律。即发生光的折射现象，并且遵从折射定律。根据折根据折射定律，光线入射角的正弦值与光线折射角的正弦射定律，光线入射角的正弦值与光线折射角的正弦值的比值即为折光率。值的比值即为折光率。s i ns i ninr式中，式中，n是折光率；是折光率；sini是光线入射角的正弦；是光线入射角的正弦；sinr是光线折射角的正弦。是光线折射角的正弦。 折光率测定法折光率测定法 中国药典所规定的中国药典所规定的折光率系指光线从空气中进入折光率系指光线从空气中进入供试品的折光率。供试品的折光率。药物的折光率因温度和光线波药物的折光率因温度

20、和光线波长的不同而改变。长的不同而改变。透光物质的温度升高，折光率透光物质的温度升高，折光率变小；光线的波长越短，折光率就越大变小；光线的波长越短，折光率就越大 。2 2、折光率测定的意义、折光率测定的意义 折光率是药物的物理常数，测定折光率折光率是药物的物理常数，测定折光率可以用于可以用于药物真伪的鉴别和纯度检查。药物真伪的鉴别和纯度检查。 3 3、折光率的测定、折光率的测定 采用采用阿培折光计阿培折光计。中国药典规定。中国药典规定在在20 20 时用钠光时用钠光谱的谱的D D线（线（589.3nm589.3nm）作为光源测定折光率。）作为光源测定折光率。在此在此条件下测得的折光率表示为条件

21、下测得的折光率表示为 。由于折光率与。由于折光率与温度有关，故阿培折光计还装有保温层，可通入温度有关，故阿培折光计还装有保温层，可通入一定温度的水保持温度恒定，测定前，折光计读一定温度的水保持温度恒定，测定前，折光计读数应用校正用棱镜或水进行校正，测定时，应重数应用校正用棱镜或水进行校正，测定时，应重复读数三次，三次读数的平均值即为供试品的折复读数三次，三次读数的平均值即为供试品的折光率。光率。水的折光率水的折光率2020时为时为1.3301.330，2525时为时为1.33251.3325。2 0Dn 图图3-6 3-6 折射定律示意图折射定律示意图三、应用于举例 （一）鉴别及纯度检查 （二)溶液含量测定 1、标准曲线法 2、折光率因素法 FonnC1 1、概念：、概念： 黏度系指流体对流动的阻抗能力。黏度系指流体对流动的阻抗能力。l 中国药典中国药典20102010年版把黏度分为：年版把黏度分为：运动黏度、运动黏度、 动力黏度和特性黏度动力黏度和特性黏度2 2、测定黏度的意义：、测定黏度的意义：可以区别或检查其药物的纯杂程度。可以区别或检查其药物的纯杂程度。 黏度测定法黏度测定法l 动力黏度动力黏度指液体以指液体以1cm/s1cm/s的速度流动时，在每的速度流动时，