氯化钠、葡萄糖注射液和酒精等药液黏度的测量

吕道文 张拥军

(蚌埠医学院物理教研室 安徽蚌埠 233000)

黏度是反映流体流动特征的重要物理量，不同的液体(如水、酒精、糖浆等)一般具有不同的黏度值。在临床医学和工程技术等许多方面经常会用到关于液体黏度特性的知识及黏度的数值。例如，临床上使用的不同药液就具有不同的黏度，因而具有不同的性质与功效。现代药物动力学理论指出，药物溶液的黏度与其制剂的制备及临床应用密切相关，涉及药物溶液的流动性与稳定性以及在给药部位的滞留时间。以滴眼剂为例，其黏度适当增大可使药物在眼内停留时间延长，从而增强药物的作用，同时黏度增加后减少刺激作用，也能够增加药效［1］。又如:很多疾病都可使血液的黏度发生改变，在临床上测定全血黏度和血浆黏度已成为血液流变学检查的一项重要指标，是医生判断患者病情变化的一个重要参考依据［2］。因此在药物研究制备和医学临床应用等许多方面，液体黏度的准确测定已经受到人们的广泛重视。

NaCL溶液、葡萄糖溶液和酒精等是医学临床上经常使用的几种药液。人体的组织液也主要是盐溶液，它提供了直接浸浴着绝大部分机体细胞的液体环境;体液细胞内外充满了葡萄糖;而酒精在医学中经常用作一种消毒药剂。研究这些药液的黏度对药物学的研究和临床应用有相当大的参考价值。

1 材料与方法

1.1 实验仪器与药液样品 奥氏黏度计为上海玻璃仪器厂生产，毛细管内径约0.5mm，毛细管长约110mm，全长约230mm，测定球体积约2.5mL。临床用NaCl注射液为蚌埠丰原涂山制药有限公司生产，浓度为0.9%。临床用葡萄糖注射液为蚌埠丰原涂山制药有限公司生产，浓度为5%。酒精为宜兴市第二化学试剂厂生产，浓度为95%。

1.2 实验原理 本实验使用奥氏黏度计，以蒸馏水作为标准液体，采用比较法测量几种药液样品的黏度［3］。实验装置如图1所示。

根据泊肃叶定律，在t秒内流经奥氏黏度计的毛细管的液体体积为V，则可求得液体的黏度为

实验时，首先将一定体积的标准液体从大管口注入到黏度计中，再用吸球将液体慢慢地吸入B泡中，直至液面升高到标线I1以上。取下吸球以后，因两边液体的高度不同，B泡内液体会经毛细管C流回到A泡。测量液面从标线I1落到标线I2所需的时间t1，此时间即为标准液体在黏度计中两条标线之间的体积流过毛细管的时间。然后将标准液体全部倒出，在黏度计注入相同体积的待测液体，用同样的方法测量该液体流过毛细管的时间t2，根据泊肃叶定律，可得

式中管子两端的压强差ΔP=ρgΔh，由于2种液体体积相同，所以在两过程中液面的高度差△h对应相等，其压强差的比值即等于2种液体的密度比。因此有

图1 用奥氏黏度计测量液体黏度

由此可见，如果标准液体的黏度η1已知，测出相同温度下2种液体的密度ρ1和ρ2，根据实验测出的2种液体在黏度计中流过的时间t1和t2，即可算出在此温度下待测液体的黏度η2。

1.3 实验方法 ①将黏度计清洗干净，按图1所示安装好，尽量保持黏度计处于竖直状态。玻璃杯中装满水。②用量筒量取10mL的蒸馏水，由大管口注入到A泡中。③用吸球从小管口将蒸馏水吸入到B泡中，使其液面上升到标线I1以上。④取下吸球，使B泡中液体自动流回A泡，用秒表记录液面从标线I1下降到标线I2所需要的时间t1，同时记下水的温度T1。按上述方法重复测量5次，并将数据记入表1中。⑤取下黏度计，将蒸馏水全部倒出，并清洗干净后再安装到装置中。⑥重复步骤①～⑤，用相同的方法分别测量10mL的NaCL注射液、10mL的葡萄糖注射液和10mL的酒精在黏度计中流过所需要的时间t2、t3和t4，各重复5次，将数据记入表1中。见表1。⑦用比重计分别测量蒸馏水、NaCL注射液、葡萄糖注射液和酒精的密度ρ1、ρ2、ρ3、ρ4。查出蒸馏水在该温度下的黏度 η1，根据(3)式计算3种药液的黏度值，结果见表2。

表1 4种液体的测量时间(温度:17℃)

表2 待测液体的黏度(温度:17℃)(±s)

表2 待测液体的黏度(温度:17℃)(±s)

注射液 葡萄糖注射液 酒精时间t(s) 94.53±0.26 103.96±0.42 93.42±0.16 167.74±0蒸馏水 NaCL 1.05 1.08±0.01 1.21±0.01 1.57±0.01 1005.30±0.03 1011.60±2.93 1023.10±7.43 823.94±3.07黏度η(×10-3pa·s).41密度ρ(kg/m3)

2 结果

液体的黏度主要取决于其性质及组成情况，并且对温度的依从性较为显著。从表2中可以看出，NaCL注射液的黏度与蒸馏水的黏度相比略有增加。其原因是NaCL注射液虽是用水配制而成，但由于在溶液中含有Na+和CL-，使其黏度有所增加。在某些情况下，NaCL是可以作为无机盐增黏剂来使用的［4］。对于临床上使用的NaCL注射液，由于其含盐的浓度较低，所以黏度的增加也较小。这是因为0.9% 氯化钠水溶液的渗透压值和正常人的血浆、组织液都是大致一样的，也是人体细胞所处的液体环境浓度。这一黏度值比较合乎人的生理环境需要。通过实验发现，葡萄糖注射液和酒精的黏度与水相比都有明显的增加，分析其原因，应该与葡萄糖和酒精的分子结构有关。葡萄糖为多羟基类化合物，酒精是含羟基的醇类化合物，它们的分子间均可形成氢键，使分子间的作用力较大，故而黏度也会相应增大。临床用的5%葡萄糖注射液也是一种等渗溶液，主要用于补充水分和糖分，同时也是静脉给药的载体溶剂，用于稀释其他注射剂。因此其具有较大的黏度可以改变药液在血管内流动状态，从而对药液的吸收产生影响。

［1］邹立家.药剂学［M］.北京:中国医药科技出版社，1996.190，422

［2］李影林.临床医学检验手册［M］.吉林:吉林科学技术出版社，1987.67-75

［3］魏 杰.医用物理学实验［M］.合肥:中国科学技术大学出版社，2011.38-43

［4］周文杰，陈海佳.增稠剂对AESA洗涤剂体系粘度的影响［J］.广东化工，2003，5:10