高分子化合物的摩爾質(zhì)量與特性粘度

1、高分子化合物的摩爾質(zhì)量與特性粘度 11-06-01 09:15:00 編輯：studa20 作者：廖亞玲 劉佳霖 高鴻慈【關(guān)鍵詞】 高分子化合物 摩爾質(zhì)量 特性粘度高分子化合物(也稱高聚物)是由大量的一種或多種小單位聯(lián)結(jié)而成的，例如藥用右旋糖酐的分子是由許多 -(葡萄糖-H2O)n- 分子聯(lián)結(jié)而成，這種小單位稱為鏈節(jié)。n稱為聚合度，n值不是一個定數(shù)，其值可以大一點，也可以小一點，因此具有相同的化學(xué)組成的高分子化合物，是由聚合度不等的同系物的混合物組成，所以高分子化合物的摩爾質(zhì)量只有統(tǒng)計意義，是一種統(tǒng)計平均值。藥用高分子化合物的摩爾質(zhì)量與其在體內(nèi)排泄和代謝快慢有關(guān)，右旋糖酐摩爾質(zhì)量小于50 00

2、0g/mol，容易從體內(nèi)排除，大于70 000g/mol則不易排出，所以摩爾質(zhì)量是一個重要參數(shù)。現(xiàn)正在使用的日本藥局方第15改正版、1995年以前各版本的中國藥典均采用測定特性粘數(shù)方法來計算高聚物的摩爾質(zhì)量。1 粘度與相對粘度1.1 粘度中華人民共和國國家標準GB3102.393給出動力粘度、運動粘度兩個量的名稱定義、符號和單位名稱、符號。如表11。表1 動力粘度、運動粘度兩個量的名稱、符號、定義和單位名稱、符號表量的名稱符號 定義備注單位名稱符號動力粘度1.2 相對粘度相對粘度是一種比較粘度，通常用一定條件下的特定樣品與相同條件下的被測物的相比而得出的相對粘度。這是一個量綱1的量(即無量綱的

3、量)。中國藥典稱“溶劑的粘度0常因高聚物的溶入而增大，溶液的粘度與溶劑的粘度0的比值(/0)稱為相對粘度r, 常用在烏氏粘度計中的流出時間的比值“T/T0”來表示。2 特性粘度(數(shù))高聚物溶液的濃度較稀時,其相對粘度的對數(shù)值與高聚物溶液質(zhì)量濃度的比值，即為該高聚物的特性粘度。中國國家標準中沒有收載“特性粘度”這個量。2005年版中國藥典和一些國內(nèi)外書刊采用“”作為特性粘度量的符號。特性粘度(intrinsic viscosity )的定義是當(dāng)高聚物溶液濃度趨于零時的“比濃粘度”(spc )或比濃對數(shù)相對粘度(lnrc )，即：limc0spc=limc0rc=(1)此式表示單個分子對溶液粘度的

4、貢獻，它反映高聚物特性的粘度，其值不隨濃度而變。比濃粘度的定義式一般寫為：spc=r-1c (2)式中sp稱“增比粘度” ，它的定義式：sp=-00=r-1 (3)增比粘度是一個量綱1的量(即無量綱的量)，sp意味著已扣除了溶劑分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)。對于高聚物溶液，增比粘度sp往往隨溶液的濃度C的增加而增加。為了便于比較，將單位濃度下所顯示出的增比粘度，即sp/C稱為“比濃粘度”。前已述及r稱相對粘度，即：r=0 (4)相對粘度也是一個量綱1 的量，它的物理意義是溶液粘度與純?nèi)軇┱扯鹊谋戎怠Ｏ鄬φ扯仁钦麄€溶液的行為。(1)式中c為濃度，早年是用“百分濃度”即“g/100ml”為計量單位，常寫作

5、“g/dl”(克/分升)。國內(nèi)外書刊大多數(shù)采用這一單位。但在我國的法定計量單位中已將“c”定為物質(zhì)的量濃度的符號，單位為“mol/m3”，常用單位是“mol/L”，物質(zhì)的量濃度簡稱為“濃度”。在我國法定計量單位中，已經(jīng)刪除了百分濃度這一標度?！癵/100ml”可以改用國標中“質(zhì)量濃度”來表示，常用的單位為“g/L”或“mg/L、g/L” 等。規(guī)定分母“L”不能變動，分子可以擴大或縮小。質(zhì)量濃度的量的符號是。若質(zhì)量濃度用kg/L為單位， 的量綱則為質(zhì)量濃度的倒數(shù)，單位為“L/kg”(升/公斤)。中國藥典2005年版規(guī)定(1)式中的c為“g/ml”，那么 的單位應(yīng)為“ml/g”，但這不符合國標的要

6、求，質(zhì)量濃度必須將“g/ml”改為“kg/L”才符合要求?！癿l/g”改為“L/kg”后，其數(shù)值不改變。中國藥典1995、2000、2005年版對 的單位沒有給出是不妥當(dāng)?shù)?，中國藥品生物制品檢定所主編的中國藥品檢驗操作規(guī)程2000年版266頁“用烏氏粘度計測定特性粘數(shù)”項下舉例，也沒有給出單位。1995年版中國藥典規(guī)定低分子右旋糖酐40特性粘數(shù)為16.019.0，應(yīng)改為16.019.0 L/kg;第十五改正版日本藥局方，在右旋糖酐40特性粘數(shù)項下，規(guī)定為0.160.19,也沒有給出單位，但在粘度測定法中，給出了特性粘數(shù)的單位為“dL/g”。兩本藥典因單位不同，數(shù)值相差100倍，很容易引起人們的

7、誤解?！鞍俜譂舛取备挠觅|(zhì)量濃度后，(1)式中符號c應(yīng)換成，寫為：sp=r-1 (5)在求時也常用下面公式：=lnr (6)因為 lnr=ln(1+sp)=sp(1-12sp+132sp- )當(dāng)0時sp的多次項也趨于零。根據(jù)式 (1) 的定義式，可以用作圖法求特性粘數(shù)，只要測定一系列不同濃度(c)下的增比粘度和對數(shù)相對粘度，然后對濃度(c)作圖，并外推到濃度為零時，得到的增比粘度或?qū)?shù)相對粘度就是特性粘數(shù)。如圖1。由上述知，特性粘度為極限粘度。 中國藥典2005年版規(guī)定采用(6)式測定特性粘度(數(shù))。高聚物各種粘度量的名稱、定義式和量綱見表2。圖1 外推法求表2 高聚物溶液粘度的各種定義式及量3 特性粘數(shù)與高分子化合物的相對分子質(zhì)量中國藥典2005年版二部附錄關(guān)于特性粘數(shù)中稱“根據(jù)高聚物的特性粘數(shù)可以計算其平均分子量”。實際上是1995年版中國藥典采用測定特性粘數(shù)計算高聚物平均相對分子質(zhì)量，2000年和2005年中國藥典不再采用這一方法，日本藥局方第15改正版仍使用這一方法。特性粘度的量值取