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1、 第二节物理常数测定法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。l 相对密度 l 熔点 l 馏程 l 黏度 l 旋光度 l 折光率主要内容一、基本原理1、概念相对密度: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，除另有规定外，温度为20。相对密度测定法2、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，可以区别或检查药物的纯杂程度。二、相对密度测定方法中国药典中：l 比重瓶法测定一般液体药物的相对密度。l 韦氏比重秤法测定挥发
2、性液体药物。 首先将洁净、干燥并精密称定重量的比重瓶 ，装满供试品，装好温度计，水浴使内容物 达到20(或各品种项下规定温度)，用滤纸 吸干溢出侧管的液体，立即盖上罩。 然后将比重瓶从水浴中取出，再用滤纸将比 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 瓶，装满新沸过的冷水，再照上法测得同一 温度时水的重量，计算，即得。（1） 比重瓶法 供试品的相对密度供试品重量/水重量 注意：用比重瓶测定时的环境(指比重瓶和天平的放置环境)温度应略低于20或各品种项下规定的温度。 图3-2 比重瓶 取20时相对密度为1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，
3、置20(或各品种项下规定的温度)的水浴中，将悬于秤端的玻璃锤浸入圆筒内的水中，秤臂右端悬挂游码于1.0000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。（2） 韦氏比重秤法该比重秤系在 4时相对密度 为1，则用水校准时游码应悬挂 于0.9982处，并 应将在20测得 的供试品相对密 度除以0.9982。 图3-2 韦氏比重秤馏 程测定法一、基本原理1、 概念馏程系指一种液体依照中国药典规定方法进行蒸馏，校正到标准压力1013kPa（760mmHg）下，自开始馏出第5滴算起，至供试品仅剩3-4
4、ml或一定比例的容积馏出时的温度范围。2、测定馏程的意义：某些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 区别不同的药物； 检查药物的纯杂程度。纯度高的药品，馏程较短；纯度低的药品则馏程较长。二、馏程的测定方法馏程的测定采用国产19标准磨口蒸馏装置，用具有0.5ml刻度的量筒收集馏出液。测定时取供试品25ml，经长颈干燥小漏斗加入干燥蒸馏瓶中， 加入洁净的无釉小磁片数片，插入温度计，安装好蒸馏装置，加热，使液体沸腾，调节温度使每分钟馏出2-3ml，注意检读自冷凝管开始馏出第5 滴与供试品仅剩3-4ml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。图3-3 馏
5、程测定装置测定时，气压如在：l 101.3kPa(760mmHg)以上，每高0.36kPa (2.7mmHg)，应将测得的温度减去0.1；l 101.3kPa(760rnmHg)以下，每低0.36kPa (2.7mmHg)，应增加0.1概念：熔点是固体药物固液两态在大气压力下达成平 衡的温度。由于受药物纯度及测定时温度传导的影响，绝大多数药物在加热熔化表现为一个过程，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，供试品全部液化（全熔）的过程，即从初熔到全熔的过程。熔点测定法l有的药物初熔和全熔难以辨别，则以熔化时发生突变的温度作为熔点。l 有的药物熔融同时分解，则以熔融同时分解
6、的温度作为熔点。l因此，一般来说，药物的熔点系指药物由固体熔化成液体的温度，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。根据药物的性状不同，中国药典（2010 年版）中收载有三种熔点测定的方法：l第一法 用于测定易粉碎的固体药物。l第二法 用于测定不易粉碎的固体药品。l第三法 用于测定凡士林或其他类似的物质。第一法 用于测定易粉碎的固体药物取供试品，研细，按规定的干燥失重条件干燥，（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毛细管（内径0.9-1.1mm，壁厚0.10-0.15mm）中，装管高度约3mm，填紧。将温度计插入到传温液中，加热传温液至比规定熔点低限低
7、约10 时，将毛细管插入传温液，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部，继续加热，调节升温速率1.0-1.5/min，加热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，以局部液化时的温度作为初熔温度，全部液化时的温度作为全熔温度。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，即得。注意事项： 1、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 2、全熔时毛细管内的液体应完全澄清 3、测定时遇有“发毛”、“收缩”、“软化”及 “出汗”等现象均不作初熔判断 4、读数要求：估计到0.1，0.1-0.2 舍 去，0.3-0.7 修为0.5 ，0.8-
8、0.9 进为 1 。一、基本原理1、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。l旋光度有左旋和右旋之分，偏振光向右旋转 （顺时针）称为右旋，用符号“+”表示；偏振光向左旋转（逆时针）称为左旋，用符号 “-”表示。旋光度测定法中国药典规定具有旋光性的药品要作比旋度测定，因为具有不同旋光性的药物其药理作用差异很大，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量非常重要。l 偏振光透过1dm并每1ml中含有旋光性物质1g的溶液，在一定波长与温度下测得的旋光度称为比旋度。2、测定比旋度的意义：区别或检
9、查某些药品的纯杂程度，用以测定药物的含量。二、旋光度的测定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 时定时的温度以及偏振光的波长有关。浓度越大，光路越长，则偏振面旋转的角度 也就越大。即在一定的波长和温度下，旋 光度（）与浓度（c）、光路长度（l） 以及该物质的比旋度 三者成正比关系： 测定药物旋光度时，钠光灯启辉后至少20分钟后发光才能稳定，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含有混悬的颗粒。应预先滤过取续滤液测定。 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，以备下次再用。 ：实验
10、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 1、概念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，即发生光的折射现象，并且遵从折射定律。根据折射定律，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。式中，n是折光率；sini是光线入射角的正弦； sinr是光线折射角的正弦。折光率测定法中国药典所规定的折光率系指光线从空气中进入供试品的折光率。药物的折光率因温度和光线波
11、长的不同而改变。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 。2、折光率测定的意义折光率是药物的物理常数，测定折光率可以用于药物真伪的鉴别和纯度检查。3、折光率的测定 采用阿培折光计。中国药典规定在20 时用钠光谱的D线（589.3nm）作为光源测定折光率。在此条件下测得的折光率表示为 。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，应重复读数三次，三次读数的平均值即为供试品的折光率。水的折光率20时为1.330，25时为1.3325。图3-6 折射定律示意图三、应用于举例 （一）鉴别及纯
12、度检查 （二)溶液含量测定 1、标准曲线法 2、折光率因素法 1、概念：黏度系指流体对流动的阻抗能力。l 中国药典2010年版把黏度分为：运动黏度、 动力黏度和特性黏度2、测定黏度的意义：可以区别或检查其药物的纯杂程度。黏度测定法l 动力黏度指液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm2平面上所需剪应力的大小，以Pas为单位。l 运动黏度是液体的动力黏度与其密度的比值，再乘以系数10-6即得，以mm2/s为单位。l 对于高聚物，溶剂的黏度0常因高聚物的溶入而增大，溶液的黏度与溶剂的黏度0的比值（/0）称为相对黏度（r），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的浓度的比值，即为该高聚物的特性黏度。3、黏度的测定方法l黏度的测定用黏度计。l中国药典采用的黏度测定方法有三种：第一法是采用平氏黏度计测定牛顿流体（包括纯液体和低分子物质的溶液）的运动黏度。第二法是采用旋转式黏度计测定非牛顿液体（包括高聚物的溶液、混悬液、乳剂分散液体和表面活性剂的溶液）的动力黏度。第三法是采用乌氏黏度计测定特性黏度，常用于右旋糖酐及其制剂等的特性黏度的测定。A B 图3-5 平氏黏度计（A） 乌氏黏度计（B）
