李百芳 孫寶良

(沈陽(yáng)藥科大學(xué)基礎(chǔ)學(xué)院 遼寧 沈陽(yáng) 110016)

1 前言

人們?nèi)粘Ｉ钪杏泻芏嗍澄锲渲饕煞譃樘穷?lèi)物質(zhì)，它對(duì)維持人類(lèi)的生命活動(dòng)起著至關(guān)重要的作用．葡萄糖溶液的測(cè)定實(shí)驗(yàn)是醫(yī)藥院校的基本實(shí)驗(yàn)之一，學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，直接把實(shí)驗(yàn)教師事先準(zhǔn)備好的葡萄糖溶液和果糖溶液用旋光計(jì)測(cè)定其旋光度，然后用幾種方法算出被測(cè)葡萄糖和果糖溶液的濃度，一種方法是用比較法，另一種方法是從手冊(cè)上查出被測(cè)溶液的比旋光度算出其濃度即完成了本次實(shí)驗(yàn)．旋光計(jì)使用實(shí)驗(yàn)我校開(kāi)設(shè)了多年，其實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，內(nèi)容也比較單一，我們認(rèn)為這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)只是讓學(xué)生學(xué)會(huì)了測(cè)定旋光性物質(zhì)的方法．至于其他的如變旋光現(xiàn)象的觀察和如何判斷其左、右旋體以及氨試劑對(duì)其影響就更不了解了．所以我們改進(jìn)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，充實(shí)了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，得到了很好的實(shí)驗(yàn)效果．

2 實(shí)驗(yàn)原理

線偏振光通過(guò)某些物質(zhì)的溶液(特別是含有不對(duì)稱(chēng)碳原子物質(zhì)的溶液)后，線偏振光的振動(dòng)面將旋轉(zhuǎn)一定的角度，這種現(xiàn)象稱(chēng)為旋光現(xiàn)象，旋轉(zhuǎn)的角度稱(chēng)為旋光度[1]．能使偏振光的振動(dòng)面向右旋轉(zhuǎn)(順時(shí)針?lè)较?稱(chēng)為右旋，以“+”表示；向左旋轉(zhuǎn)(逆時(shí)針?lè)较?稱(chēng)為左旋，以“-”表示．旋光度的大小與偏振光通過(guò)溶液的長(zhǎng)度和溶液中旋光性物質(zhì)的濃度有關(guān)，而且也與測(cè)定時(shí)的溫度及入射光波長(zhǎng)有關(guān)．其表達(dá)式為

φ=αcl

或

3 實(shí)驗(yàn)方法

3.1 儀器與藥品

WXG-4型旋光儀,葡萄糖(分析純),果糖(分析純),氨水.

3.2 儀器的校正

開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)，預(yù)熱儀器5 min后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪與目鏡觀察旋光計(jì)視場(chǎng)明暗變化的規(guī)律．檢查零點(diǎn)(暗均勻視場(chǎng))位置，記下刻度盤(pán)上相應(yīng)的讀數(shù)．同樣方法讀取三次取平均值即為零點(diǎn)校正值．

3.3 葡萄糖溶液的測(cè)定

表1 不同濃度葡萄糖溶液的旋光度零點(diǎn)校正值：φ=0.00°

通過(guò)這一步驟學(xué)生可以學(xué)會(huì)測(cè)定旋光度的方法和觀察到濃度、液層厚度即樣品管的長(zhǎng)度與旋光度的正比關(guān)系．

3.4 葡萄糖變旋光現(xiàn)象

(1)葡萄糖在不同溫度不同時(shí)間變旋光實(shí)驗(yàn)

表2 不同溫度和時(shí)間葡萄糖

實(shí)驗(yàn)表明，以濃度為0.10 g/ml葡萄糖溶液為例，在30 ℃時(shí)需要90 min，50 ℃時(shí)需要40 min，而當(dāng)溫度提高到70 ℃時(shí)只需20 min或更短的時(shí)間旋光度值就基本不發(fā)生變化，即葡萄糖溶液達(dá)到平衡狀態(tài)．不同濃度的葡萄糖溶液都不同程度的具有變旋光現(xiàn)象，溫度越高，新配制的葡萄糖溶液的旋光度改變得就越快，濃度越高，變旋光現(xiàn)象就越明顯[3]．

(2)葡萄糖溶液中加入氨水

在新配制的葡萄糖溶液中加入幾滴氨水，可使這種轉(zhuǎn)化迅速達(dá)到平衡，加入氨水的實(shí)驗(yàn)組在20 min后旋光度已經(jīng)不再發(fā)生變化，并且穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)上下，而未加入氨水的實(shí)驗(yàn)組在配制葡萄糖溶液后的2 h內(nèi)旋光度一直發(fā)生變化，并逐漸接近標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，因此氨水對(duì)于新配制的葡萄糖溶液的旋光度的穩(wěn)定有著重要作用．

3.5 藥物的鑒別和左右旋的判斷

用旋光儀測(cè)定事先配制好的已知濃度的兩種待測(cè)溶液，記下旋光度的讀數(shù)，根據(jù)旋光度的公式計(jì)算比旋光度來(lái)判斷兩種溶液為何種藥物.把配制好的葡萄糖溶液和果糖溶液放入旋光儀中測(cè)定，記下刻度盤(pán)讀數(shù)，再將刻度盤(pán)轉(zhuǎn)回零點(diǎn)位置，然后邊觀察邊旋轉(zhuǎn)刻度盤(pán)(任意選定順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较?至終點(diǎn)位置，以旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不出現(xiàn)強(qiáng)亮均勻視場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向確定為藥品旋光方向，順時(shí)針為右旋，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)樽笮?，即葡萄糖為右旋，果糖為左旋?/p>

4 討論

對(duì)葡萄糖溶液旋光度實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)，使得該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富飽滿(mǎn)，提高了實(shí)驗(yàn)效果，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目的．通過(guò)旋光度測(cè)定實(shí)驗(yàn)，除了可以清楚地了解到旋光度與比旋光度之間的關(guān)系，還可以了解觀察到葡萄糖溶液的變旋光現(xiàn)象，氨試劑起到的催化作用以及藥物的鑒別和左、右旋的判斷．此實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)幫助學(xué)生將抽象的理論知識(shí)變得形象易懂，為學(xué)生將來(lái)利用旋光儀進(jìn)行醫(yī)藥、食品分析等奠定了一定基礎(chǔ)．

參考文獻(xiàn)

1 趙喆.物理學(xué)實(shí)驗(yàn).北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2006.167

2 屈永年，高海濤,等.旋光度測(cè)定實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn).數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，2004,17(3)：283～284

3 孫寶良.李百芳,等.用測(cè)定比旋光度的物理學(xué)方法分析D-葡萄糖的變旋光現(xiàn)象.中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2007,24(1)：46～47