滲透壓摩爾濃度測定法

關于滲透壓摩爾濃度測定法第1頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月簡述：溶劑通過半透膜由低濃度向高濃度擴散的現(xiàn)象稱為滲透，阻止?jié)B透所需施加的壓力稱為滲透壓。第2頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓產(chǎn)生原理：擴散：溶劑和溶質(zhì)分子都具有從濃度較高的地方向濃度較低的地方移動的特性。其產(chǎn)生的原因為分子熱運動。例：硫酸銅溶液-水。第3頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透

溶劑通過半透膜由低濃度向高濃度擴散的現(xiàn)象稱為滲透。

例：水-半透膜-蔗糖溶液

第4頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓在生物體中起到重要作用：每一個活細胞的表面膜具有半透膜特性，即水可以透過，而溶解于水中的其它無機物和有機物不能隨意透過。水透入細胞中，可產(chǎn)生一定的壓力，從而保持細胞有一定的形狀和彈性。第5頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月機體的體液中主要成分是水，其中溶有許多有機物和無機物。在正常狀態(tài)下，體液中的物質(zhì)成分相當穩(wěn)定，它們在細胞內(nèi)外的分布和交換亦處于動態(tài)平衡中。體液中物質(zhì)成分的穩(wěn)定保證了體液作為一種溶液所具有的一系列理化性質(zhì)，如密度、酸堿度、滲透壓、離子強度、電導率、表面張力、介電常數(shù)等的相對穩(wěn)定。體液維持一定的滲透壓，是構(gòu)成機體內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定的最重要條件之一。第6頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓對紅細胞的影響：0.9％氯化鈉注射液：286mOsmol/kg左右。將正常紅細胞懸浮于不同濃度的NaCl溶液中可以看到：在等滲溶液中的紅細胞保持正常大小和雙凹圓碟形；在滲透壓遞減的一系列溶液中，紅細胞逐漸脹大并雙側(cè)凸起，當體積增加30％時成為球形，體積增加45～60％則細胞膜損傷而發(fā)生溶血，這時血紅蛋白逸出細胞外，僅留下一個雙凹圓碟形細胞膜空殼。正常人的紅細胞一般在0.42％NaCl溶液中開始出現(xiàn)溶血，在0.35％NaCl溶液中完全溶血。第7頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月——紅細胞在不同滲透濃度

氯化鈉溶液中的形態(tài)

第8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月生物膜，例如人體的細胞膜或毛細管壁，一般具有半透膜的性質(zhì)，在制作注射劑在制備注射劑、眼用制劑等藥物制劑時，必須考慮其滲透壓。對靜脈輸液、營養(yǎng)液、電解質(zhì)或滲透利尿藥（如甘露醇注射液），應在標簽上注明溶液的滲透壓摩爾濃度，以提供臨床醫(yī)生參考。第9頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月人體所有器官和組織，除腎的髓質(zhì)部分外，幾乎都有者相等的滲透壓環(huán)境。如細胞內(nèi)外的物質(zhì)成分雖然不盡相同，但細胞內(nèi)外的滲透壓卻是相等的。體液的滲透壓平衡一旦發(fā)生紊亂或破壞，則勢必引起各種體液之間以及細胞內(nèi)外之間水的移動，繼而引起體液中的水、無機物和有機物含量的變化，并最后導致體液平衡以及機體功能活動的紊亂或破壞。第10頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓的臨床應用：滲透壓測定是診斷水、電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂，制定輸液具體方案和確定輸液具體步驟的實驗室檢查項目之一。血液滲透壓紊亂綜合征脫水和水腫與體液滲透壓紊亂評價腎臟的尿濃縮和稀釋功能監(jiān)護人工透析鑒定神經(jīng)內(nèi)分泌障礙和失調(diào)第11頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月正常體液（血漿）滲透壓：平均為298mOsmol/kg，正常范圍為280～310mOsmol/kg，美國藥典附錄中為285～310mOsmol/kg。因血漿采樣標本、抗凝劑、測定時間、環(huán)境溫度、測定儀器的不同，文獻報道有一些差別。女性比男性略低。季節(jié)：夏季總體液量較多，血液稀釋，滲透壓比冬季低。飲食：高鹽、高蛋白、肉類食物可使血液中鈉離子、尿素氮等濃度增高，使?jié)B透壓也增高。第12頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓摩爾濃度測定法第13頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月國外藥典，如USPⅩⅩ版（1980）、BP1993年版（1994年增補本）、JP12（1990）開始收載滲透壓摩爾濃度測定法，中國藥典從2000年版起也在附錄中增訂了滲透壓摩爾濃度測定法。USP：OSMOLALITYANDOSMOLARITY＜785＞BP：OSMOLALITY，DeterminationofA228EP：OSMOLALITY2.2.35JP：Osmolarity，Determination2.47第14頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月測定方法：使用半透膜的直接方法（半透膜式滲透壓計）。不使用半透膜的間接方法（晶體滲透壓計）。第15頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月使用半透膜的直接方法：可分為袋狀半透膜式和平板狀半透膜式等幾大類。高分子溶液：溶劑和溶質(zhì)分子量差別較大，選擇和制作半透膜還是比較容易的。此方法適用與高分子溶液滲透壓測定，即膠體滲透壓測定。低分子溶液：尤其溶質(zhì)分子量小于10000以下，由于分子量差別不是很懸殊或比較小，選擇和制作半透膜較困難。此方法原理上可行，但在技術上有很大困難和不便。第16頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月不使用半透膜的間接方法：冰點下降：藥典采用，操作簡便，精確度高，測量迅速，對生物樣品無不良影響。蒸氣壓下降：簡單快速，樣品用量極微小。沸點上升：因在高溫下進行，對生物樣品有影響，會引起蛋白質(zhì)等膠體物質(zhì)變性或分解。與冰點下降法比較，靈敏度較低。第17頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月依數(shù)性：由物理化學的論述得知，稀溶液中溶劑的蒸汽壓降低、冰點下降、沸點升高（溶質(zhì)不揮發(fā)）和產(chǎn)生滲透壓（有半透膜條件下）的數(shù)值，僅與一定量溶液中溶質(zhì)的質(zhì)點（分子、離子）數(shù)有關，而與溶質(zhì)的本性無關，這些性質(zhì)稱其為稀溶液的“依數(shù)性”。第18頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月四個依數(shù)性：冰點下降△Tf＝Kf×m蒸氣壓下降△Pv＝Kv×m沸點上升△Tb＝Kb×m滲透壓△Po＝Ko×m式中Kf、Kv、Kb、Ko均為常數(shù)。第19頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓摩爾濃度的單位與計算：《中國藥典》2000年版：mOsmol/L或mOsM。現(xiàn)行版藥典：滲透壓摩爾濃度的單位，通常以每千克溶劑中溶質(zhì)的毫滲透壓摩爾來表示，即mOsmol/kg。毫滲透壓摩爾濃度（mOsmol/kg）=〔每千克溶劑中溶解的溶質(zhì)克數(shù)(g/kg)/分子量(g)〕×n×1000式中n為一個溶質(zhì)分子溶解時形成的粒子數(shù)，在理想溶液中，例如葡萄糖n=1，氯化鈉或硫酸鎂n=2，氯化鈣n=3，枸櫞酸鈉n=4。第20頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月在生理范圍及很稀的溶液中，其滲透壓摩爾濃度與理想狀態(tài)下的計算值偏差較?。浑S著溶液濃度的增加，與理想值比較，實際滲透壓摩爾濃度下降，例如0.9%氯化鈉注射液，理想毫滲透壓摩爾濃度是2×9/58.4×1000=308mOsmol/kg，而實際上在此濃度時氯化鈉溶液的n稍小于2，其實際測得值是286mOsmol/kg；復雜混合物，如水解蛋白注射液的理論滲透壓摩爾濃度不容易計算，因此通常采用實際測定值表示。第21頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月USP滲透壓摩爾濃度測定法附錄中，特別強調(diào)滲透壓摩爾濃度理論值（osmolarity）和滲透壓摩爾濃度測定值（osmolality）之間的差異。以1%萬古霉素的0.9%氯化鈉溶液為例理論計算值[3×10g/L/1449.25+2×9/58.4]×1000=329mOsmol/kg，偏高滲但實際測定僅為255mOsmol/kg。第22頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月冰點下降法原理：在理想的稀溶液中，冰點下降符合

△Tf＝Kf×m的關系，式中△Tf

為冰點下降，Kf為冰點下降常數(shù)(實驗表明１mol的任何非電解質(zhì)溶液（等于6.023E23個分子顆粒數(shù)）溶解于１kg水中，則使水的冰點溫度由０℃下降至-1.860℃)，m為重量摩爾濃度。而滲透壓符合△Po＝Ko×m的關系，式中Po

為滲透壓，Ko

為滲透壓常數(shù)，m為溶液的重量摩爾濃度。由于兩式中的濃度等同，故可以用冰點下降原理測定溶液的滲透壓摩爾濃度。第23頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月冰點是指以水為溶劑的溶液從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的溫度。也是該溶液冰水共存平衡狀態(tài)下的溫度。對水溶液進行連續(xù)冷卻過程中，當溫度已達到該溶液的冰點，甚至低于冰點而不發(fā)生結(jié)冰的溫度，稱之為過冷溫度。當溶液達到過冷溫度時是極為不穩(wěn)定的，如果給其引入冰晶或擾動都會引起結(jié)冰現(xiàn)象發(fā)生。第24頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)冰示意圖第25頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月從結(jié)冰過程示意曲線可以看出，當供試溶液溫度從室溫冷卻到設定的過冷溫度時，儀器采用振蕩器（或金屬探針）誘導其結(jié)冰，在溶液由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)過程中，分子能量由高能態(tài)向低能態(tài)轉(zhuǎn)化，多余的分子能量便以熱的形式釋放出來，即為“晶化熱”，而使供試溶液溫度暫短回升，并呈冰水共存平衡狀態(tài)，短時間內(nèi)溫度相對保持不變，為測溫系統(tǒng)提供準確測溫的平臺，此時測得的溫度，即為供試溶液冰點溫度。第26頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月常用儀器：上海醫(yī)科大學儀器廠：FM-8P全自動冰點滲透壓計。天津天河醫(yī)療儀器有限公司：SMC30滲透壓摩爾濃度測定儀。天津市天大天發(fā)科技有限公司：STY-1滲透壓測定儀。美國Advanced公司：OSMOMETERMODEL3D3冰點滲透壓儀。第27頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓計由一個供試溶液測定試管、帶有溫度調(diào)節(jié)器的冷卻裝置和一對熱敏電阻組成。測定時將測定探頭浸入供試溶液的中心，并降至儀器的冷卻槽中。啟動制冷系統(tǒng)，當供試溶液的溫度降至凝固點以下時，儀器采用振蕩器（或金屬探針）誘導溶液結(jié)冰，自動記錄冰點下降的溫度。儀器顯示的測定值可以是冰點下降的溫度，也可以是滲透壓摩爾濃度。第28頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月測溫系統(tǒng)信號放大A/D轉(zhuǎn)換引晶系統(tǒng)檢品下制冷上制冷制冷控制微處理器輸入系統(tǒng)顯示輸出打印輸出RS232輸出儀器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第29頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓校正用標準溶液的制備：精密稱取經(jīng)500℃~650℃干燥40~50分鐘并置硅膠干燥器中放冷至室溫的基準氯化鈉適量（按下表中每個標準溶液相當?shù)闹亓浚?00ml量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得。第30頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月USP滲透壓校正標準液NaCl重量/kg水實際值理論值滲透效率冰點下降（℃）3.087100105.670.94630.1866.260200214.200.93370.3729.463300323.830.92640.55812.684400434.070.92150.74415.916500544.660.91800.93019.147600655.240.91571.11622.380700765.860.91401.302第31頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月毫滲透摩爾壓濃度測定：用一定體積（按儀器說明書規(guī)定）新鮮制備的水調(diào)節(jié)儀器零點，再采用兩個不同濃度的標準溶液校正儀器，它們的毫滲透壓摩爾濃度應跨越供試品溶液濃度的兩側(cè)。然后測定供試品溶液的毫滲透壓摩爾濃度。當供試品溶液的毫滲透壓摩爾濃度大于儀器的測定范圍時，用適宜的溶劑稀釋至可測定的毫滲透壓摩爾濃度范圍內(nèi)。當供試品為固體，先溶于適宜的溶劑中，再進行測定。第32頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月毫滲透壓摩爾濃度比的測定：定義：供試品與0.9％（g/ml）氯化鈉溶液的毫滲透壓摩爾濃度比率稱為毫滲透壓摩爾濃度比。公式：毫滲透壓摩爾濃度比＝OT/OS

OT和OS分別為供試品與標準溶液的毫滲透壓摩爾濃度。毫滲透壓摩爾濃度比測定用標準溶液的配制：精密稱取經(jīng)500℃~650℃干燥40~50分鐘并置硅膠干燥器放冷至室溫的基準氯化鈉0.900g，置100ml量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得。第33頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月注意事項：為了使測定結(jié)果準確并有良好的重現(xiàn)性，應避免測定溶液中存有氣泡；在每次測定后應用純化水清洗熱敏探頭并用軟紙將其擦干。如重復測定一份樣品，需重新取樣至另一干凈的測定管中，因為結(jié)冰后再融化的過程中，溶質(zhì)可能已不是均勻分布于固相與液相中，從而導致過早結(jié)晶，影響測定結(jié)果的重現(xiàn)性。第34頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2005年藥典增補本靜脈輸液應盡可能與血液等滲，并應檢查滲透壓。第35頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月《中國藥典》2010年版附錄增修訂及科研項目任務表注射劑增訂“【滲透壓摩爾濃度】除另有規(guī)定外，溶液型靜脈注射液，照滲透壓摩爾濃度測定法（附錄IXG）檢查，均應符合規(guī)定?！睗B透壓摩爾濃度測定法增訂注射用無菌粉末的測定方法；規(guī)定靜脈輸液等“等滲”溶液的滲透壓摩爾濃度的范圍；研究高滲透壓溶液的測定；氨基酸等不同規(guī)格的滲透壓的判定，確定高滲透壓的限值等。第36頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2010年版藥典公示品種上報數(shù)據(jù)-滲透壓課題.xls正式上報稿.doc鹽酸米托蒽醌氯化鈉注射液【檢查】滲透壓摩爾濃度

取本品，依法檢查（附錄ⅨG），毫滲透壓摩爾濃度應為280～320mOsmol/kg。復方氯化鈉注射液【檢查】滲透壓摩爾濃度

取本品，依法檢查(附錄ⅨG)，滲透壓摩爾濃度應為260～320mOsmol/kg。第37頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月甲硝唑葡萄糖注射液【檢查】滲透壓摩爾濃度取本品，依法檢查（附錄ⅨG），毫滲透壓摩爾濃度比應為0.90～1.10。復方乳酸鈉葡萄糖注射液【檢查】滲透壓摩爾濃度本品的毫滲透壓摩爾濃度應為540～590mOsmol/kg（附錄ⅨG）。碳酸氫鈉注射液【檢查】滲透壓摩爾濃度取本品（100ml及以上規(guī)格），依法測定，滲透壓比應為3.0～3.6（附錄ⅨG）。第38頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月磷酸川芎嗪氯化鈉注射液【檢查】滲透壓摩爾濃度取本品，依法測定（附錄ⅨG），毫滲透壓摩爾濃度應為260~320mOsmol/kg。富馬酸酮替芬滴眼液

【檢查】滲透壓摩爾濃度取本品，依法檢查（附錄ⅨG），毫滲透壓摩爾濃度比應為0.90～1.10。托吡卡胺滴眼液【檢查】滲透壓摩爾濃度照滲透壓摩爾濃度測定法（附錄IXG）測定，滲透壓摩爾濃度比應為0.9～1.1。硝酸毛果蕓香堿滴眼液【檢查】滲透壓摩爾濃度照滲透壓摩爾濃度測定法（附錄IXG）測定，應為260～330mOsmol/kg。第39頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2010年版滲透壓摩爾濃度測定法意見稿附錄IXG滲透壓摩爾濃度測定法生物膜，例如人體的細胞膜或毛細血管壁，一般具有半透膜的性質(zhì)，溶劑通過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴散的現(xiàn)象稱為滲透，阻止?jié)B透所需施加的壓力，即為滲透壓。在涉及溶質(zhì)的擴散或通過生物膜的液體轉(zhuǎn)運各種生物過程中，滲透壓都起著及其重要的作用。因此，在制備注射劑、液體型眼用制劑等藥物制劑時，必須關注其滲透壓。凡處方中添加了滲透壓調(diào)節(jié)劑的制劑，均應控制其滲透壓摩爾濃度。第4