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滲透壓計算公式采用半透膜可以直接測定滲透壓
閱讀：186 發(fā)布時間：2024-10-21滲透壓是溶液依數(shù)性的一種。從溶液的熱力學性質(zhì)可知，溶液中溶劑的化學勢比純?nèi)軇┑男?，當溶液與純?nèi)軇┯靡粋€半透膜隔開，半透膜可使藥物溶液中的溶劑分子自由通過，而藥物分子不能通過。如果半透膜的一側(cè)為藥物溶液，另一側(cè)為溶劑，則半透膜兩側(cè)溶劑的化學勢不等，溶劑分子經(jīng)過半透膜進入溶液中，使溶液液面升高而產(chǎn)生液柱壓強，溶液隨著溶劑分子滲入而壓強逐漸增加，其溶劑的化學勢亦增加，最后達到與純?nèi)軇┗瘜W勢相同，即滲透平衡。此時兩側(cè)所產(chǎn)生壓力差即為溶液的滲透壓(osmotic pressure)。
理想狀態(tài)下的Van't Hoff滲透壓公式：
π/C = RT/M
實際上，當濃度不同的溶液用此半透膜隔開時，溶劑就會通過半透膜由低濃度向高濃度溶液擴散，這種現(xiàn)象稱之為滲透，阻止?jié)B透所需施加的壓力稱之為滲透壓。
采用半透膜可以直接測定滲透壓，但是，對于低分子藥物采用半透膜直接測定滲透壓比較困難，故通常采用測量藥物溶液的冰點下降值來間接測定。這一方法所依據(jù)的理論是物理化學溶液理論之拉烏爾冰點原理，即任何溶液，如果其單位體積所溶解的溶質(zhì)的顆粒總數(shù)相同，則引起溶液冰點下降的數(shù)值亦相同。
滲透壓測定以溶液冰點下降值與溶液的摩爾濃度成比例關(guān)系為基礎(chǔ)。對于水溶液，在從液態(tài)向固態(tài)冷卻變化過程中，溫度雖已達到結(jié)冰點、甚至超過結(jié)冰溫度，而不發(fā)生結(jié)冰的現(xiàn)象稱之為“過冷現(xiàn)象"。這時液體是極不穩(wěn)定的，達到一定的振動可觸發(fā)其立刻結(jié)晶而變?yōu)楣虘B(tài)。由于分子能量突然由高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)，多余的能量就會以熱的形式釋放出來，稱為晶化熱。由于晶化熱的存在、使過冷的溶液在結(jié)冰形成瞬間產(chǎn)生溫度回升現(xiàn)象。溶液在結(jié)冰后有一段溫度平穩(wěn)的時間，即冰點溫度穩(wěn)定時間出現(xiàn)，這段平穩(wěn)的溫度稱之為測量之冰點。測量中，根據(jù)溫度曲線得出結(jié)果。
冰點測定公式如下：
△T=Km
式中，K為冰點降低常數(shù)，溶劑不同，K值不同，對水溶劑K=1.86；m為滲透壓摩爾濃度。
習慣上，并不把摩爾濃度換算成滲透壓，而直接由冰點下降法測出的摩爾濃度稱為滲透壓摩爾濃度(mOsmol／kg)，這是對溶液滲透壓的一種約定俗成的習慣表示法，各國藥典均采用此定義。l Osmol是6.022×l023個粒子在1kg溶液中存在的濃度。實際上，通常以毫滲透壓摩爾濃度(mOsmoL/kg)為單位，1000mOsmol= l Osmol。毫滲透壓摩爾濃度(mOsmol/kg)以每kg溶液中溶質(zhì)的毫滲透壓摩爾來表示，即：
毫滲透壓摩爾濃度(mOsmol／kg)=[溶質(zhì)的質(zhì)量(g/kg)/分子量]×n×1000
式中，n為溶質(zhì)分子溶解時生成的離子，在理想溶液中葡萄糖n=1，氯化鈉或n=2，氯化鈣n=3，n=4。
需要指出的是，等張溶液(isotonic solution)是指與紅細胞張力相等，也就是與細胞接觸時使細胞功能和結(jié)構(gòu)保持正常的溶液，所以等張是一個生物學概念。滲透壓只是維持細胞正常狀態(tài)諸多因素之一，因此等滲和等張是不同概念。
生物膜，例如人體的細胞膜或毛細管壁，一般均具有半透膜的性質(zhì)，進入人體的注射劑、滴眼劑等應制成等滲溶液，正常人血漿滲透壓通常為280～3l0 mOsmol/kg。因此，滲透壓對注射液、、輸液等劑型具有重要意義，測定滲透壓對輸液療法的監(jiān)護和藥物的藥理分析等，也具有一定的指導意義。并且滲透壓測定的意義，目前還無其它項目所能代替。