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1、第三章 药物物理常数测定法,【目的要求】 1.了解各物理常数的概念及其在药物质量控制中的作用。 2.理解折光率、相对密度、黏度、馏程和凝点的测定原理、方法和注意事项。 3.掌握熔点、旋光度的测定原理、方法和注意事项。,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,有些物理常数还 可用于药物的含量测定。,第一节 相对密度测定,一、 原理 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的比值。除另有规定外，温度 为20。 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
2、度也随之改变，因 此测定药品的相对密度，可以鉴别药物和检查药物 的纯杂程度。,二、相对密度测定方法,中国药典中： 比重瓶法（常用） 测定一般液体药物的相对密度。 韦氏比重秤法 测定易挥发液体药物的相对密度。 比重计法 供试品足够，测定结果不需十分精确时。,1、比重瓶法-精确测定，供试品用量少,A B,比重瓶,1：比重瓶；2：侧管； 3：侧孔；4：罩； 5：温度计；6：玻璃磨口,（1）法-A瓶,首先将洁净、干燥并精密称定重量的比重瓶A，装满供试品（温度应低于20或各药物项下规定温度），装好温度计（瓶中无气泡），水浴使内容物达到20(或各药物项下规定温度)，用滤纸吸干溢出侧管的液体，立即盖上罩。,
3、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。 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或各药物项下规定的温度。,（2）法-B瓶,首先将洁净、干燥并精密称定重量的比重瓶B， 装满供试品（温度应低于20或各药物项下规定温 度），插入中心有毛细孔的瓶塞，置20(或各药物 项下规定温度)恒温水浴中，随供试液温度升高过多 的液体将不断从塞孔溢出，随时用滤纸将瓶塞顶端 擦干，待液体不再由塞孔溢出，说明瓶内
4、液体温度 与水浴相同。,此时迅速取出比重瓶按（1）法，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。,(3) 注意事项,1)比重瓶必须洁净、干燥； 2)供试品不得有气泡； 3)用A瓶调温时不加罩，调好温度，迅速加罩，尽快称量。否则若环境温度高，会使液体溢出或环境中的水蒸汽凝结在比重瓶外壁； 4)调好温度，盖上罩子，瓶内及毛细管内必须充满供试液，外溢液体必须擦净，若移动比重瓶，需带手套，以免液体受热膨胀外溢： 5)供试品若为油类，尽量倾尽洗净，方能加水测水的质量。,2、韦氏比重秤法,（1）
5、原理 本法是根据一定体积的玻璃锤在液体中所受的浮力与该液体的相对密度成正比，利用浮力大小反映液体的相对密度值。,韦氏比重秤,（2）使用方法,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，置20(或各药物规定的温度)的 水浴中，调节温度至20(或各药物规定的温度)，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，将拭干的玻璃锤浸入圆筒内的供试液中，调节秤臂上 游码的数量与位置使横梁平衡，读取数值，即得供试品的相 对密度。,该比重秤系
6、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。如测定温 度为其他温度时，则用水校准时的游码应挂于 该温度水的相对密度处，并应将在该温度测得 的数修除以该温度水的相对密度。,(3)注意事项： 1）韦氏比重秤应安装在固定平放的操作台上，避免 受热、冷、气流及震动影响。 2）玻璃锤、玻璃圆筒应干净、干燥，安装好后先用 等重游码调节水平螺丝使平衡，然后换挂玻璃锤， 此时衡量应平衡，若不平衡，允许有0.005的误 差，否则应予以校正。 3）玻璃圆筒，在装水及供试液时的高度应一致，使 玻璃锤沉入液面深度前后一致，玻璃锤应全部浸入 液体内。
7、 4）比重瓶法与韦氏比重秤法都要求用新沸放冷的 水，以除去水中空气对水密度的影响。,第二节 馏 程 测 定,一、原理 液体的蒸汽压在一定压力下，随温度升高而增 大，当蒸汽压大到与外界大气压相等时，液体沸 腾，此时的温度称为此液体在该大气压下的沸点。 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3-4ml或 一定比例的容积馏出时的温度范围。,某些液体药品具有一定的馏程，不同的药物馏程不同。当液体药物因纯度改变而使物质分子间的相互作用发生变化时，常表现为馏程的改变。因此测定馏程可以 鉴别药物：区别不同的药物；
8、或 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、测定方法,馏程测定装置,温度计,位置,蒸馏瓶,冷凝管,量筒,用国产19标准磨口蒸馏装置一套。A为蒸馏瓶；B为冷凝管，馏程在130以下用水冷却,馏程在130以上用空气冷凝管；C为具有0.5ml刻度的25ml量筒；D为分浸型具有0.5刻度的温度计，预先经过校正，温度计汞球的上端与蒸馏瓶出口支管的下壁相齐；根据供试品馏程的不同，可选用不同的加热器，通常馏程在80以下时用水浴(其液面始终不得超过供试品液面)，80以上时用直接火焰或其他电热器加热。,测定时取供试品25ml，经长颈的干燥小漏斗，转移至干燥蒸馏瓶中，加入洁净的
9、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（石棉板宽1215cm，厚0.30.5cm，孔径2.53.0cm），,并使蒸馏瓶壁与小圆孔边缘紧密贴合，以免汽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。,三、注意事项：,1、 测定时，如要求供试品在馏程范围内馏出不少于90%时，应使用100mL蒸馏瓶，并量取供试品50mL，接收器用50mL量筒。
10、2、测定时，气压如在101.3kPa(760mmHg)以上，每高0.36kPa(2.7mmHg),应将测得的温度减去0.1；如在101.3kPa(760mmHg)以下，每低0.36kPa(2.7mmHg)，应增加0.1。,3、为防止暴沸，蒸80馏前加入无釉干净的小瓷片或毛细管，瓷片或毛细管，一次沸腾失效，若继续蒸馏应继续加。 4、蒸馏速度不宜过快。 5.馏出液自第5滴开始检读，第5滴系指冷凝管下端出口处算起。 6.液体沸点在80以上，馏出液可在室温下检读，沸点在80以下时，宜在5-10水浴中检读。,第三节 熔点测定,一、原理 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
11、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。,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。 有的药物熔融同时分解，则以熔融同时分解的温度作为熔点。 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，或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。（熔程） 测定熔点可以判断药物的真伪、检查药物的纯度。 熔融同时发分解是指某一药物在一定温度产生气泡、上升变色等现象。,二、测定方法,根据药物的性状不同，中国药典（2010年版）中收载有三种
12、熔点测定的方法： （一）第一法 测定易粉碎的固体药品 （二）第二法测定不易粉碎的固体药品（如脂肪、脂肪酸、石蜡、羊毛脂等） （三）第三法（测定凡士林或其他类似物质） 在未注明采用何法测定熔点时，应采用第一法，故本节重点介绍该法。,（一）第一法 测定易粉碎的固体药品,1、仪器： （1）加热用容器: 硬质高型玻璃烧杯或其他能耐直火加热的容器。 （2）搅拌器：垂直搅拌的环状玻璃搅拌棒或电磁搅拌器。 （3）温度计：分浸型，最小刻度0.5，应经熔点标准品进行校正.(P29(5),（4）毛细管：中性硬质玻璃管，内径为0.91.1mm，壁厚为0.10.15mm，长9cm以上，一端熔封；所用温度计浸入传温液在
13、6cm以上时，管长应适当增加，使露出液面3cm以上。 （5）传温液的选择：mp80，用硅油或液体石蜡；mp 80，用水。,2、测定法： （1）供试品是干燥的细粉状，装入毛细管的供试品高度为 3mm，填紧；（五氧化二磷干燥（mp135或受热分解的供试品）或其他适宜的干燥方法（105） （2）温度计插入到传温液中，温度计汞球底部距容器的底部2.5cm以上；传温液受热后的液面应在温度计分浸线处；,（3）加热至熔点低限约低10时，将装有供试品的毛细管贴附在温度计上，毛细管的内容物正好在温度计汞球中部； （4）继续加热，升温速率控制在每分钟上升1.01.5，加热时不断搅拌使传温液受热均匀，记录供试品在初
14、熔至全熔时的温度。（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。）重复测定3次，取其平均值，即得。,3、注意事项：,（1）温度计必须符合规定，经常用“熔点标准品”校正。 （2）升温速度，毛细管内径、壁厚以及洁净程度，供试品的高度、紧密程度等都影响熔点的准确测定，须按规定严格操作。 （3）“发毛”、 “收缩”、“软化”及“出汗”等现象，均不作初熔判断。 （4）供试品必须按规定研细并干燥后，才能测定熔点。,（二）第二法 测定不易粉碎的固体药品,如脂肪、石蜡、羊毛脂等的测定。 将供试品熔化后，吸入两端开口的毛细管（同第一法，但管端不熔封）中，高约10mm
15、，冷却，凝固后照第一法放入传温液中，加热至比规定熔点低约5时，调节升温速度为每分钟不超过0.5，供试品在毛细管中开始上升的温度即为熔点。,（三）第三法 测定凡士林或其他类似的物质,将已加热至融熔的供试品粘附于温度计的汞球部，冷却，将温度计插入一外径约为25mm，长150mm的试管中，塞紧，使温度计悬于其中，将试管放入16的水浴中，加热。使水浴温度以每分钟 2的速率升到38，再以每分钟1的速率升温至供试品的第一滴脱离温度计为止，检读温度计上的温度，即可作为供试品的近似熔点，重复测定3次，如3次测得的熔点相差不超过1，即可取平均值作为供试品的熔点，如3次测得的熔点相差超过1，可再测定2次，并取5次
16、的平均值作为供试品的熔点。,第四节 凝点测定,一、原理 凝点系指一种物质由液体凝结为固体时，在短时间内停留不变的最高温度。 有些药品有一定的凝点，纯度改变，凝点也改变，所以测定凝点可以区别或检查药品的纯杂程度。,凝点测定装置,二、测定方法,取供试品（如为固体，先加热熔融），置内管中，使迅速冷却，测定供试品的近似凝点。 再将内管置较近似凝点约高5 10的水浴中，使凝结物仅剩极微量未熔融,烧杯中加入较供试品近似凝点约低5的水或其他适宜的冷却液。用搅拌器不断搅拌供试品，每隔30秒钟观察温度1次，至液体开始凝结，停止搅拌并每隔510秒钟观察温度1次，至温度计的汞柱在一点能停留约1分钟不变，或微上升至最高温度后停留约1分钟不变，即将该温度作为供试品的凝点。,三、注意事项,1、有些药品在一般冷却条件下不易凝固，需另用少量供试品在较低温度凝固后，取少量作为母晶加到供试品中，才能测定其凝点。 2、固体熔融，不宜直火加
