小游 药物分析课件

1、第三章 物理常数测定法主讲：游幸晖目的要求1掌握中国药典2010年版附录中收载的物理常数的类型。2掌握物理常数测定的基本原理及应用。3熟悉各种物理常数测定方法及注意事项。Company Logo中国药典2005年版收载的物理常数有熔点、镏程、凝点、相对密度、吸收系数、比旋度、折光率、黏度等Company LogoContents相对密度测定法 1馏程测定法 2熔点测定法 3旋光度测定法 4折光率测定法 5黏度测定法 6Company Logo第一节 相对密度测定法 相对密度（relative density） 系指在共同的特定条件下（如同一温度等），某物质（液体）的密度与另一参考物质的密度之比

2、。 即在相同条件下，物质比纯化水重的倍数，通常用 来表示。中国药典2010年版除另有规定外，均指t20时的比值。 Company Logo测定方法 比重瓶法仪器不同 韦氏比重秤法 比重计法 Company Logo（一）比重瓶测定法 适用于测量不挥发或挥发性很小的液体的相对密度。优点：测得准确，用量少。Company Logo注意事项1比重瓶必须是洁净干燥的,一般可先称空瓶重，再装供试品称重，最后装水称重，如此操作比较方便。2供试品或水装瓶时必须注意不要有气泡。如有气泡则应稍放置，待气泡逸去后再调节，如糖浆、甘油等黏稠液体必须小心沿壁倒入。若产生气泡，必要时可以压缩空气而除去之。Company

3、 Logo3称重时需迅速进行，以免供试品因膨胀从瓶塞毛细管溢出。室温超过20往往使比重瓶在称量时有水蒸气冷凝于比重瓶外，故需迅速称量。4温度调好后，小心塞紧瓶塞，瓶塞毛细管中必须充满液体，待瓶内无气泡，用滤纸将瓶塞颈部的水拭干，此时应用戴细布手套的手指拿住瓶颈，以免液体受体温膨胀外溢。然后快速称量，否则影响结果的准确性。Company Logo5室温低于20时，可不必迅速称量，比重瓶的毛细管由于液体体积缩小，使毛细管有部分液体缩小而充满气体，其重量可忽略不计。6供试品如为油类，测定后应尽量倾出油滴，用乙醚或石油醚冲洗数次，待油类完全洗去，再用醇、水冲洗，最后用水冲洗干净，方能测定水的重量。洗瓶

4、时不要忘记洗涤瓶塞。7采用新煮沸数分钟并冷却的水，其目的是除去水中少量的空气。Company Logo韦氏比重秤构造 玻璃锤、横梁、支柱、砝码和玻璃圆筒等。1.支架 2.调节器 3.指针 4.横梁 5.刀口 6.游码 7.小钩 8.细白金丝 9.玻璃锤 10.玻璃圆筒 11.调节螺丝 Company Logo韦氏比重秤法的使用方法 取20时相对密度为1的韦氏比重秤，安放在温度适当的室内，应避免受热或受冷、受气流及震动的影响，并将其稳定的安装在水泥平台上，其周围不得有强烈磁流及腐蚀气体等。 使用时先将仪器盒内各种物件依次取出，将玻璃锤和玻璃圆筒洗净、干燥，再将调节器螺丝放松，将托架升至适当高度后

5、旋紧螺丝。横梁置于托架的玛瑙刀座上，用等重砝码挂于横梁右端的小钩上，调整水平螺丝，使指针与支架左上方另一指针对准，即为平衡。Company Logo将悬于秤端的玻璃锤浸入圆筒内的水中，秤臂右端悬挂游码于1.000比重处，调节调整螺丝或秤臂左端平衡用的螺丝使平衡，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，并用同法调节温度后，再把拭干的玻璃锤沉入供试液中，调节秤臂上游码的数量与位置使平衡，读取数值，即得供试品的相对密度。若该比重秤系在4时相对密度为1，则用水校正时，游码应悬于0.9982处，并将在20测得的供试品比重除以0.9982。Company Logo第二节 馏程测定法一、基本

6、原理 沸点（或称沸腾温度）系指液态物质的蒸汽压力随温度上升而增大，当蒸汽压力与大气压力相等时，液体呈现沸腾现象，此时温度即为该物质的沸点。 馏程系指一种液体照下述方法蒸馏，校正到标准压力101.3kPa（760mmHg）下，自开始蒸馏出第5d算起，至供试品仅剩34ml，或一定比例的容积蒸馏出时的温度范围。 可以区别或检查药品纯净的程度Company Logo操作方法 取供试品25ml，经长颈的干燥小漏斗，转移至干燥的蒸馏瓶中，加入洁净的无釉小瓷片数片，插上带有磨口的温度计，冷凝管的下端通过接流管接以25ml的量筒为接收器。如用直接火焰加热，则将蒸馏瓶置石棉板中心的小圆孔上,并使蒸馏瓶壁与小圆孔

7、边缘紧密贴合，以免气化后的蒸气继续受热，然后用直接火焰加热使供试品受热沸腾，调节温度，使每分钟馏出23ml，注意检读自冷凝管开始馏出第5滴时与供试品仅剩34ml或一定比例的容积馏出时，温度计上所显示的温度范围，即为供试品的馏程。Company Logo注意事项1供试品的沸点在80以下者用水浴，其液面始终不得超过供试品的液面。如系易燃性药物乙醚、三氯甲烷等可用恒温水浴或蒸气水浴锅，切勿在水浴下再用明火加热，以免引起火灾。 2供试品的沸点在80以上时用直接火焰或其他电加热器加热，同时火源（如酒精喷灯或煤气灯等）始终不能超过供试品液面，以免发生过热蒸汽，温度计指示较高的温度，使测定结果造成误差。3温

8、度计校正，温度为分浸型具有0.5刻度者，其准确度可按熔点测定法项下校正。Company Logo4为防止发生爆沸现象，应加入一些止爆剂或用一端封闭的毛细管或洁净的小瓷片，在蒸馏开始前加入，切不可在将近沸腾时再加，否则将引起爆沸而冲出瓶外，如为易燃物质更会引起火灾！宜特别注意。 止爆剂经一次沸腾后即失去作用，必须新加，如蒸馏中途停止，再继续蒸馏之前，应再补充新的止爆剂，如用毛细管为止爆剂，应取长度超过蒸馏瓶的直径能倒立于瓶中为宜。 5蒸馏速度不宜过快，调节温度，使每分钟馏出23ml，火力不宜太强，以免产生过热蒸汽。一般开始加热至初馏点应为510分钟，馏出90至干点（即终沸点）为35分钟。Comp

9、any Logo6馏出液5滴时检读温度，此5滴应在冷凝管下端出口处算起。7勿在空气流动地方操作，否则影响读数，最好在室温恒温2025进行蒸馏。8馏程在80以下的供试品，量取及测量馏出物体积时，均宜在510水浴中进行。馏程在80以上的在常温下进行。Company Logo第三节 熔点测定法熔点（Melting Point）:由固体熔化成液体的温度融熔同时分解的温度在熔化时初熔至全熔经历的温度范围 -可以鉴别药物，检查药物的纯净程度 Company Logo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Company Logo测定方

10、法Ch P共收载三法(依照物质的性质不同)第一法 测定易粉碎的结晶性固体 如各种结晶型药物第二法 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 -样品需先经干燥后才测定熔点Company Logo熔点在一定程度上反映了物质固态时的晶格能的大小。晶格能愈大，熔点也愈高。格子力的大小受分子间作用力的本性，分子结构与性状以及晶格类型三种因素的支配。化学结构相同，但晶型不同，熔点也就不相同。而同一药品往往因晶型不同，其疗效也不一样。 如无味氯霉素A晶型熔点为8995；B晶型的熔点为8691。 Company Logo化合物分子中引入能形成氢键的官能团后，其熔点升高；同系物

11、中，熔点随分子量的增大而升高；分子结构愈对称，愈利于排成整齐的形式，造成更大的格子力，则熔点也愈高。Company Logo仪器容器 放传温液用，烧杯、圆底烧瓶、b形玻 璃管等搅拌器 玻璃棒或磁力搅拌器温度计 0.5刻度，预先用待测对照品校正毛细管 9cm,内径0.9-1.1mm,厚0.10-0.15mm, 一端熔封,用中性硬质玻璃毛细管传温液 80, 硅油或液体石蜡Company Logo易粉碎固体药品研粉，干燥。在毛细管中装入供试品3mm重复3次测定，取平均值Company Logo不易粉碎固体药品供试品熔融(min T) 吸入毛细管(双开口) 10cm10静置24h，凝固 毛细管缚在温度

12、计上Bp约低5 ,慢升温供试品开始上升记录温度Company Logo凡士林或类似物质供试品加热90 ,厚12cm冷至BP上限10 大水银球温度计冷至5 粘附供试品至混浊浸入16 的水中温度计插入试管中塞紧水浴加热38 后1 /min供试品第一滴滴落Company Logo注意事项 1毛细管的大小 由于毛细管内装入供试品量对熔点测定结果有影响，内径大了，全熔温度会偏高0.20.4之间，故毛细管的内径必须按规定选用。 中性硬质玻璃 长度 90mm 内径 0.9 1.1mmCompany Logo2温度计的使用：分浸型，具0.5刻度须先经校正。3传温液的使用： m.p 80 水 m.p 80 硅油

13、或液状石蜡（1）传温液用后盖好：以免吸收水分不能使用（硫酸钾硫酸）。（2）硫酸钾硫酸液冷却后即凝固，再使用时必须在水浴内加温至周围大部分熔化，后再小火直接加热使其熔化，否则一开始用直火加热，受热太猛，固体迅速膨胀使烧杯炸裂造成事故。（3）温度计用完后冷却后擦干，勿立即用水冲洗，温度计会破裂。 Company Logo4供试品的使用：必须研细并经干燥，测定才准确。 熔点范围低限在135以上，受热不分解的供试品，可采用105干燥； 熔点在135以下的或受热分解的供试品，可在五氧化二磷干燥器中干燥过夜。 一般说，除另有规定外，应参照各该药品项下干燥失重的温度干燥。 Company Logo第四节 旋

14、光度测定法一、基本原理 不对称碳原子 H RCR CH3手性碳原子具有光学活性Company Logo葡萄糖Company Logo旋光性 ：手性化合物使平面偏振光偏振面 旋转的性质。旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质，或称为光学活性物质。 旋光度(polarimetry polariscopy，) ：偏振面被旋转的角度。 右旋体和左旋体：若手性化合物能使偏振面右旋(顺时针)称为右旋体，用(+)表示；而其对映体必使偏振面左旋(逆时针)相等角度，称为左旋体，用()表示。 Company Logo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。 区别

15、或检查某些药品的纯杂程度，可测定含量。 Company Logo ：比旋度； ：实验测得旋光度值； C ：供试品溶液的浓度，即1ml溶液中含有溶质的克数； l ：测定管的长度以分米（dm）表示； ：测定波长，采用钠光谱的D线（589.3nm）； t ：测定温度，规定测定温度为20。或计算公式 Company Logo测定方法：比旋度的测定可用自动旋光仪和目视旋光仪。 旋光管 标准石英旋光管基准物 蔗糖 Company Logo目测旋光仪 (1)基本构造Company Logo(2)原理从钠光源发出的光，通过一个固定的Nikol棱镜 起偏镜变成平面偏振光。平面偏振光通过装 有旋光物质的盛液管时，

16、偏振光的振动平面会向 左或向右旋转一定的角度。只有将检偏棱镜向左 或向右旋转同样的角度才能使偏振光通过到达目 镜。向左或向右旋转的角度可以从旋光仪刻度盘 上读出，即为该物质的旋光度。Company Logo(3)外形Company Logo(4)测定 从目镜中可观察到的几种情况： (1)中间明亮，两旁较暗。 (2)中间较暗，两旁较明亮。 (3)视场内明暗相等的均一视场。 测定时，旋转手轮，调整检偏镜刻度盘，应调节视场成明暗相等的单一视场，读取刻度盘上所示的刻度值。Company Logo刻度盘分两个半圆分别标出0180，固定游标分为20等分。读数时，先读游标的0落在刻度盘上的位置(整数值)，再

17、用游标尺的刻度盘画线重合的方法，读出游标尺上的数值(可读出两位小数) 。读数Company Logo应用 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。 鉴别药物真伪，检查药物纯度Company Logo2. 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 Company Logo例 葡萄糖注射液的含量测定：取本品适量置2dm长的测定管中，在25时测得旋光度为5.40，空白试验为0。求葡萄糖注射液中葡萄糖（ ）的含量。中国药典2005年版规定无水葡萄糖25时的比旋度为52.5至53.0。 解

18、：已知 l2dm 5.40 按无水葡萄糖（C6H12O6）计算的含量: 按含一分子水的葡萄糖（ ）计算的含量： Company Logo第五节 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。 优点：操作简便、快速、消耗供试品少。 缺点：折光率范围较窄（折光率1.301.70）、测定误差较大、易挥发的供试品不易测得准确结果。空气、供试液Company Logo 中国药典2005年版规定用空气作为第一介质（标准介质），药物形成的溶液为第二介质，当光线从空气进入另一物质所得到的比值，就称为该物质的折光率。入射角折射角相对折光率Company Log

19、oHot Tip：折射角称为临界角：入射线称为掠入射线 在这种情况下，折光计的圆形视野中显示出一半受光，另一半不受光，形成明暗各半的现象。 当折光计视野调节至明暗各一半时，光线的折射角即为临界角，并在折光计的刻度尺上可以读出物质的折光率。 Company Logo二、影响折光率测定的因素1温度：温度升高，折光率降低。 中国药典2005年版收载的折 光率多数指的是20时的折光率。 （水溶液）（油溶液）钠光谱D线（589.3nm）测定时的温度 20Company Logo2波长：通常，波长越短，折光率越大 。中国药典2005年版规定折光率测定的波长以黄色的钠光D线（以D表示，589.3nm），为标

20、准光源。 3.压力：通常，压力越大，折光率越大 。对气体物质影响较大，对液体和固体物质影响较小（做液体和固体物质可不考虑压力影响）。Company Logo三、阿贝折光仪结构示意图 Company Logo四、应用 测定油脂、液态药物（一）定性鉴别及纯度检查 通过在规定的实验条件下测定供试品的折光率n，将实验结果与中国药典2005年版收载的药物折光率比较，是否一致，然后作出判断。 Company Logo（二）溶液浓度的测定溶液的浓度愈高，折光率越大 1标准曲线法 先测定一系列标准溶液的折光率，以测的折光率为纵坐标，标准溶液的浓度为横坐标，绘制折光率浓度（nc）曲线，再在同样条件下测出供试品的

21、折光率，从标曲上查得供品的浓度。 折光率-浓度（n-c）曲 优点：线性关系不太好，也不会带来很大差。 Company Logo2折光率因素法：在测定某些液体药物或制剂的浓度时，分别测定同温度的水的折光率和溶液的折光率，然后按经验公式计算。 本法适用于药物溶液的浓度与其折光率有较好的线性关系者的含量测定。C ：药物溶液的质量浓度（g/ml）n ：一定温度下（通常为20）测得药物溶液的折光率。 ：同温度时溶剂的折光率（溶剂为水时， 1.3330）。F ：折光率因素。药物溶液浓度每增减1时溶液折光率的变化。 Company Logo第六节 黏度测定法（一）黏度 流体对流动的阻抗能力牛顿流体、非牛顿流

22、体采用动力黏度，运动黏度或特性黏数表示。 Company Logo动力黏度：液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm2平面上所需剪应力（即切向动力）的大小，以Pas为单位。运动黏度： 在相同温度下，液体的动力黏度与密度的比值，再乘10-6，以mm2/s为单位。 -区别或检查某些药品的真伪和纯度。Company Logo 黏度种类 单位 动力黏度 Pas 运动黏度 mm2/s 特性黏度 Company Logo 溶液的黏度与溶剂的黏度。的比值（/。）称为相对黏度（r），常用乌氏黏度计中流出时间的比值（T/T。）来表示。 当高聚物溶液的浓度较稀时，其相对黏度的对数值与高聚物溶液浓度的比值，即为该高

23、聚物的特性黏数。 Company Logo二、测定方法（一）仪器 中国药典2005年版黏度测定采用的常用仪器有平氏黏度计、旋转式黏度计和乌氏黏度计。1恒温水浴：玻璃缸或有机玻璃缸，附电动搅拌与电热装置，供测定运动黏度时应能恒温0.1，供测定特性黏数时应能恒温0.05。2温度计：分度值为0.1。3秒表：分度值为0.2秒。4平氏黏度计等。 Company Logo平氏黏度计示意图1.主管 2.宽管 3.弯管A.测定球 B.储器 C.缓冲球 E.毛细管 F.支管m1、m2环形测定管Company Logo 乌氏黏度计示意图1.主管 2.宽管 3.侧管 4.弯管 A.测定球 B.储器 C.缓冲球 D.

24、悬挂水平储器E.毛细管 F.支管m1、m2 Company Logo（二）操作方法1平氏黏度计测定法 中国药典2005年版称为第一法。 取两份样，每份重复测定3次以上，每次测定值于平均值的差值不得超过平均值的5。 Company Logo K：已知黏度的标准液测得的黏度计常数mm2/s2）； t ：测得的平均流出时间；：供试液在相同温度下的密度（kg/m3）。 Company Logo2旋转式黏度计测定法 中国药典2005年版称为第二法。 K：已知黏度的标准液测得的旋转式黏度计常数； ：偏转角。 Company Logo3乌氏黏度计测定法 中国药典2005年版称为第三法。：为 ；C ：供试液的浓度（g/ml）。Company Logo三、注意事项1黏度大小随温度变化，温度愈高，黏度愈小，按规定温度进行。纯水在20的绝对黏度（即动力黏度或黏滞系数），为1厘泊。2注入供试品不能有气泡。3在测定油品等黏度前，需将黏度计用汽油或石油醚洗净。若有污垢时，需用重铬酸钾洗液、水或乙醇依次洗涤、烘干后应用，否则影响溶液的流速影响计算的准确。C