对葡萄糖溶液旋光度实验的改进

李百芳 孙宝良

(沈阳药科大学基础学院 辽宁 沈阳 110016)

1 前言

人们日常生活中有很多食物其主要成分为糖类物质，它对维持人类的生命活动起着至关重要的作用．葡萄糖溶液的测定实验是医药院校的基本实验之一，学生在上实验课时，直接把实验教师事先准备好的葡萄糖溶液和果糖溶液用旋光计测定其旋光度，然后用几种方法算出被测葡萄糖和果糖溶液的浓度，一种方法是用比较法，另一种方法是从手册上查出被测溶液的比旋光度算出其浓度即完成了本次实验．旋光计使用实验我校开设了多年，其实验简单，内容也比较单一，我们认为这种传统的实验只是让学生学会了测定旋光性物质的方法．至于其他的如变旋光现象的观察和如何判断其左、右旋体以及氨试剂对其影响就更不了解了．所以我们改进了这个实验，充实了实验的内容，得到了很好的实验效果．

2 实验原理

线偏振光通过某些物质的溶液(特别是含有不对称碳原子物质的溶液)后，线偏振光的振动面将旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象，旋转的角度称为旋光度[1]．能使偏振光的振动面向右旋转(顺时针方向)称为右旋，以“+”表示；向左旋转(逆时针方向)称为左旋，以“-”表示．旋光度的大小与偏振光通过溶液的长度和溶液中旋光性物质的浓度有关，而且也与测定时的温度及入射光波长有关．其表达式为

φ=αcl

或

3 实验方法

3.1 仪器与药品

WXG-4型旋光仪,葡萄糖(分析纯),果糖(分析纯),氨水.

3.2 仪器的校正

开启电源开关，预热仪器5 min后转动手轮与目镜观察旋光计视场明暗变化的规律．检查零点(暗均匀视场)位置，记下刻度盘上相应的读数．同样方法读取三次取平均值即为零点校正值．

3.3 葡萄糖溶液的测定

表1 不同浓度葡萄糖溶液的旋光度零点校正值：φ=0.00°

通过这一步骤学生可以学会测定旋光度的方法和观察到浓度、液层厚度即样品管的长度与旋光度的正比关系．

3.4 葡萄糖变旋光现象

(1)葡萄糖在不同温度不同时间变旋光实验

表2 不同温度和时间葡萄糖

实验表明，以浓度为0.10 g/ml葡萄糖溶液为例，在30 ℃时需要90 min，50 ℃时需要40 min，而当温度提高到70 ℃时只需20 min或更短的时间旋光度值就基本不发生变化，即葡萄糖溶液达到平衡状态．不同浓度的葡萄糖溶液都不同程度的具有变旋光现象，温度越高，新配制的葡萄糖溶液的旋光度改变得就越快，浓度越高，变旋光现象就越明显[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几滴氨水，可使这种转化迅速达到平衡，加入氨水的实验组在20 min后旋光度已经不再发生变化，并且稳定在标准数据上下，而未加入氨水的实验组在配制葡萄糖溶液后的2 h内旋光度一直发生变化，并逐渐接近标准数据，因此氨水对于新配制的葡萄糖溶液的旋光度的稳定有着重要作用．

3.5 药物的鉴别和左右旋的判断

用旋光仪测定事先配制好的已知浓度的两种待测溶液，记下旋光度的读数，根据旋光度的公式计算比旋光度来判断两种溶液为何种药物.把配制好的葡萄糖溶液和果糖溶液放入旋光仪中测定，记下刻度盘读数，再将刻度盘转回零点位置，然后边观察边旋转刻度盘(任意选定顺时针或逆时针方向)至终点位置，以旋转过程中不出现强亮均匀视场的转动方向确定为药品旋光方向，顺时针为右旋，逆时针方向为左旋，即葡萄糖为右旋，果糖为左旋．

4 讨论

对葡萄糖溶液旋光度实验方法的改进，使得该实验内容丰富饱满，提高了实验效果，达到了实验的预期目的．通过旋光度测定实验，除了可以清楚地了解到旋光度与比旋光度之间的关系，还可以了解观察到葡萄糖溶液的变旋光现象，氨试剂起到的催化作用以及药物的鉴别和左、右旋的判断．此实验的改进帮助学生将抽象的理论知识变得形象易懂，为学生将来利用旋光仪进行医药、食品分析等奠定了一定基础．

参考文献

1 赵喆.物理学实验.北京：中国医药科技出版社，2006.167

2 屈永年，高海涛,等.旋光度测定实验方法的改进.数理医药学杂志，2004,17(3)：283～284

3 孙宝良.李百芳,等.用测定比旋光度的物理学方法分析D-葡萄糖的变旋光现象.中国医学物理学杂志，2007,24(1)：46～47