《儀器分析》實驗教學大綱

第頁《儀器分析》實驗教學大綱適用專業(yè)理論學時實踐課學時總學時學分中藥學、制劑、中藥資源4536814.5先修課程《無機化學》《化學分析》《有機化學》《物理化學》課程英文名稱InstrumentsAnalysis一、實驗課程的地位和作用《儀器分析》是一門以中醫(yī)藥理論為指導，運用現(xiàn)代分析理論和方法研究中藥制劑質(zhì)量的綜合應用性學科，是中藥專業(yè)的主干課程之一。它是順應中藥質(zhì)量控制的提高和中藥走向世界而開設的，具有實踐性強、應用性廣的學科特點。而實驗課教學不僅可以驗證和補充理論，更是培養(yǎng)實踐能力的重要手段，故在儀器分析教學中更應重視實驗課教學的效果，訓練學生的專業(yè)思維，注重其動手能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，促進學生自主學習和獨立思考的能力，培養(yǎng)學生的團隊精神和相互協(xié)調(diào)的能力，提高了學生分析問題和解決問題的能力等的綜合素質(zhì)，使其更好的為社會服務。二、實驗課程的目的和任務通過實驗，加深對儀器分析基本理論、基本知識的理解，正確、熟練地掌握儀器分析常用的方法、儀器使用及規(guī)范化的操作技能。三、實驗教學內(nèi)容與要求儀器分析是化學分析、有機化學、物理化學等學科相結(jié)合的一門具有很強實踐性和綜合性的應用科學，是將后學習掌握中藥制劑分析、藥物分析等科學的基礎。本課程實踐教學既注重基本技能訓練、又加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在實踐教學內(nèi)容的安排上，既有驗證性實驗，讓學生掌握藥物分析的一般方法與技術特點；又有綜合性試驗，使學生將理論知識和具體的藥物分析測定技術融會貫通，掌握解決實際藥物分析技術問題的能力，培養(yǎng)學生的研究創(chuàng)新能力，使學生的理論和實驗技能得到不斷的進步。主要包含以下實驗：實驗序列號實驗名稱學時1實驗一可見分光光度計的性能檢測32實驗二水中微量鐵的含量測定33實驗三紫外吸收曲線及吸收系數(shù)的測定34實驗四橙皮苷的紫外含量測定35實驗五吸附色譜法操作技術36實驗六柱色譜法凈化黃連生物堿37實驗七奎寧、辛可寧的薄色譜鑒別38實驗八黃連的薄層色譜鑒別39實驗九氣相色譜法的定性分析310實驗十氣相色譜法的定量分析311實驗十一高效液相色譜儀使用及定性312實驗十二HPLC測定陳皮中橙皮苷的含量3具體實驗內(nèi)容如下：實驗一可見分光光度計的性能檢測【實驗內(nèi)容】1．比色皿透光率的檢查2．比色皿配對相同規(guī)格的比色皿之間差異，會影響測定結(jié)果準確性，因此需選擇配對的使用。3．穩(wěn)定性儀器的穩(wěn)定性是檢查方面之一，要求連續(xù)多次測定結(jié)果的RSD≤2%，則符合要求。4．吸光度準確度由于溫度變化對機械部分的影響，儀器的工作波長會略有變動，從而影響吸光度的準確度?？梢酝ㄟ^檢查標準物質(zhì)吸光度檢定吸光度準確度?！窘虒W基本要求】1．掌握可見分光光度計一般性能檢查及操作方法。2．掌握比色皿配對和校正值測定的方法。3．熟悉可見分光光度計的組成。【實驗方式】教師演示、教師指導、分組合作完成【實驗項目類型】基本技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．儀器722型可見分光光度計；比色皿（1cm）；2．試劑K2Cr2O7（基準，已于120℃干燥至恒重）；濃硫酸（AR）；3．2×10-4mol/LK2Cr2O7溶液取在120℃干燥至恒重的基準重鉻酸鉀約60mg，精密稱定，置1000ml量瓶中，用0.005mol/L硫酸溶液溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得。4．0.005mol/L硫酸溶液取0.3ml濃硫酸，慢慢加到盛有1000ml蒸餾水的燒杯中，混勻，即得?！九c理論課程的關系】本實驗是在學習第二章紫外-可見分光光度法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗二水中微量鐵的含量測定【實驗內(nèi)容】1．利用鄰二氮菲與Fe2+建立顯色反應，在pH值為2～9的溶液中，亞鐵離子與鄰二氮菲生成穩(wěn)定的紅色配合物，分光光度法測定水中微量鐵含量。2．利用標準曲線法進行定量測定。【教學基本要求】1．了解鄰二氮菲測定Fe2+的原理和方法。2．熟悉分光光度計使用方法。3．掌握用標準曲線法進行定量測定的原理及方法?！緦嶒灧绞健拷處熤笇А⒎纸M合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．722型可見分光光度計；比色皿（1cm）；2．分析天平；容量瓶；移液管；吸量管；量杯；燒杯；3．NH4Fe（SO4）2·12H2O（AR）；4．0.15%鄰二氮菲水溶液（現(xiàn)用新配）；5．10%鹽酸羥胺水溶液(現(xiàn)用新配)；6．100mg/L標準鐵溶液：取NH4Fe（SO4）2·12H2O（AR）約0.86g，精密稱定，置250mL燒杯中，加入6mol/LHCl溶液20mL和少量蒸餾水，溶解并全部轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻；7．1mo1/LNaAc溶液；6mo1/LHCl溶液；1mo1/LNaOH溶液8．試樣：自來水、井水或河水?！九c理論課程的關系】本實驗是在學習第二章紫外-可見分光光度法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗三紫外吸收曲線及吸收系數(shù)的測定【實驗內(nèi)容】（一）溶液制備1．橙皮苷對照品溶液取橙皮苷對照品約10mg，精密稱定，置100ml量瓶中，加乙醇至刻度，搖勻，作為對照品溶液（母液）。2．標準溶液分別精密量取1ml、2ml、3ml、4ml、5ml橙皮苷對照品溶液，置10ml量瓶中，用乙醇定容，搖勻備用。（二）測定1．開機、預熱，按照儀器使用方法進行操作，設置測定參數(shù)。2．繪制吸收曲線選擇儀器“掃描測量”功能。以乙醇為空白作為參比溶液，以標準溶液濃度最大者為測量溶液，在210~350nm范圍內(nèi)進行光譜掃描，得到吸收光譜圖，找到最大吸收波長（λmax）?！窘虒W基本要求】1．掌握紫外-可見分光光度計的使用。2．掌握吸收曲線的繪制方法；學會從吸收曲線上找到最大吸收波長λmax。3．掌握吸收系數(shù)的測定方法?！緦嶒灧绞健拷處熤笇瓿?、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能與綜合技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．紫外-可見分光光度計；石英比色皿（1cm）；2．量瓶10ml；移液管；小燒杯；洗耳球；3．試劑橙皮苷對照品；乙醇（AR）；【與理論課程的關系】本實驗是在學習第二章紫外-可見分光光度法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗四橙皮苷的紫外含量測定【實驗內(nèi)容】1．橙皮苷對照品溶液取橙皮苷對照品約10mg，精密稱定，置100ml量瓶中，加乙醇至刻度，搖勻，作為對照品溶液（母液）。2．標準溶液分別精密量取1ml、2ml、3ml、4ml、5ml橙皮苷對照品溶液，置10ml量瓶中，用乙醇定容，搖勻備用。3．供試品溶液取陳皮約0.3g，精密稱定，置100ml磨口三角瓶中，精密加入乙醇50ml，加塞稱重，超聲提取15分鐘后，放置室溫，再稱重，并用乙醇補足減失的重量，搖勻，濾過，精密量取續(xù)濾液1ml，置100ml量瓶中，稀釋至刻度，搖勻，即得。4．工作曲線測繪選擇儀器“定量測量”功能。以乙醇為空白作為參比溶液，在λmax處，依次測定各標準溶液的吸光度A。以濃度c為橫坐標，吸光度A為縱坐標，得到回歸方程。5．樣品含量以乙醇作為參比溶液，在λmax處，測定供試品溶液吸光度A，由回歸方程得供試品溶液濃度。依據(jù)稱樣量及稀釋倍數(shù)計算樣品含量。【教學基本要求】1．掌握紫外-可見分光光度計的使用。2．學會從吸收曲線上找到最大吸收波長λmax。3．掌握標準曲線法測定中藥有效成分的方法?！緦嶒灧绞健拷處熤笇?、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能與綜合技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．紫外-可見分光光度計；石英比色皿（1cm）；2．量瓶10ml；移液管；小燒杯；洗耳球；3．試劑橙皮苷對照品；乙醇（AR）；4．樣品陳皮藥材。【與理論課程的關系】本實驗是在學習第二章紫外-可見分光光度法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗五吸附色譜法操作技術【實驗內(nèi)容】1．硅膠粘合薄層板制備稱取硅膠（薄層層析用）7g，于小碾缽中，加0.5%羧甲基纖維素鈉約20ml，碾勻，鋪于10×20cm玻璃板上，使形成均勻薄層。室溫晾干，置烘箱中于105～110℃活化0.5h，置干燥器中貯存?zhèn)溆?。【教學基本要求】1．掌握粘合薄層板的制作方法。2．學會薄層色譜的基本操作方法。3．了解硅膠G薄層板活度的測定方法。【實驗方式】教師指導、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．儀器恒溫干燥箱；雙槽層析缸；點樣毛細管；電吹風；玻璃板（5×15cm）；碾缽；2．試劑硅膠G（薄層層析用）；3．蒸餾水?！九c理論課程的關系】本實驗是在學習第五章經(jīng)典液相色譜法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗六柱色譜法凈化黃連生物堿【實驗內(nèi)容】1．色譜柱的制備：于干燥的色譜管底墊一層精制棉，垂直夾在滴定臺上，把氧化鋁仔細裝入色鋪管中至高達6cm處，用一根帶橡皮套的玻璃棒輕輕地均勻地敲打至氧化鋁的高度約5cm處，并使氧化鋁表面水平平整。2．供試品溶液的制備：取黃連0.5g，研成細粉，精密稱取0.3g，置60ml索氏提取器中加95%乙醇連續(xù)回流提取生物堿至無色。將提取液濃縮至20ml，定量轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，用95%乙醇稀釋至刻度，作為樣品供試液。3．黃連生物堿的凈化：精密吸取樣品液1ml通過Al2O3柱,用95%乙醇至洗脫完全，收集洗脫液于10ml量瓶中，連續(xù)加95%乙醇至刻度?！窘虒W基本要求】1．掌握吸附薄層柱色譜制備、洗脫、分離凈化的一般操作步驟。2．熟悉柱色譜法在中藥分析中的應用?！緦嶒灧绞健拷處熤笇?、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．色譜柱：高13cm,內(nèi)徑1.5cm；2.帶橡皮套的玻璃棒1根；10ml量筒、精制棉；3．60ml索氏提取器一套。4．中性Al2O3(150~200目)。5．黃連藥材，95%乙醇，AR?！九c理論課程的關系】本實驗是在學習第五章經(jīng)典液相色譜法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗七奎寧、辛可寧的薄色譜鑒別【實驗內(nèi)容】【教學基本要求】1．掌握薄層色譜原理和操作步驟。2．熟悉混合物的層析分離與定性鑒別的方法3．了解薄層色譜在藥物分析中的應用。【實驗方式】教師指導、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．千分之一天平2．定性毛細管3．層析缸4．噴霧瓶5．吹風機6．活化后的硅膠G薄層板,5X15cm或5X10cm。7．改良碘化鉍鉀試液；8．奎寧、辛可寧標準品；9．奎寧、辛可寧混合樣品，試劑均為AR級。【與理論課程的關系】本實驗是在學習第五章經(jīng)典液相色譜法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗八黃連的薄層色譜鑒別【實驗內(nèi)容】1．對照品溶液的制備：精密稱取鹽酸小檗堿對照品,加無水乙醇制成每1ml含0.5mg的溶液,即得。2．對照藥材溶液的制備：取黃連對照藥材60mg，研細，加乙醇5ml，置水浴中加熱回流15分鐘，濾過，濾液補加乙醇使成5ml，作為對照藥材溶液。3．供試品溶液的制備：取黃連0.5g，研成細粉，精密稱取0.3g，置60ml索氏提取器中加95%EtOH連續(xù)回流提取生物堿至無色。將提取液濃縮至20ml，定量轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，用95%EtOH稀釋至刻度，作為樣品供試液。4．點樣：用毛細管吸取以上3種溶液各2ul（約1.5cm）,分別點于同一硅膠薄層板上，點樣基線距底邊1.5～2cm，樣品直徑一般不大于2mm。5．展開：以乙酸乙酯:氯仿:甲醇:氨水:二乙胺（8:2:2:1:0.5）為展開劑，將展開劑倒入層析缸內(nèi)，將點好樣的薄層板放入展開劑中，飽和15分鐘后，浸入展開劑的深度為距原點5mm為宜，密封，展開，待展開至規(guī)定距離（8～12cm），取出，吹干。6．檢識：將吹干后的薄層板在紫外燈下（365nm）檢識，供試品色譜中,在與對照品斑點相應的位置上，顯相同顏色的黃色熒光斑點；并且，黃連藥材應與黃連對照藥材顯相同顏色的四個熒光斑點。表明黃連鑒別合格?！窘虒W基本要求】1．掌握薄層色譜原理和操作步驟。2．通過對中藥黃連的薄層定性鑒別，了解薄層色譜在中藥分析中的應用。3．掌握熒光薄層色譜的原理及應用?！緦嶒灧绞健拷處熤笇?、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．千分之一天平2．恒溫水浴3．層析缸4．三用紫外分析儀5．定性毛細管6．吹風機7．活化后的硅膠G薄層板,5X15cm或5X10cm。8．鹽酸小檗堿對照品、黃連對照藥材，試劑均為AR級。9．樣品：黃連藥材?！九c理論課程的關系】本實驗是在學習第五章經(jīng)典液相色譜法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗九氣相色譜法的定性分析【實驗內(nèi)容】1．色譜條件：（1）色譜柱：弱極性柱OV-130m×0.53mmID×1.0μm100%聚二甲基聚硅氧烷；（2）檢測器：FID檢測器；（3）柱溫：初始70°C，保持2min，以9°C/min升至180°C，保持1min；（4）后進樣口載氣溫度：230°C，不分流；（5）前檢測器溫度：300°C；（6）理論塔板數(shù)n：按龍腦峰計算不低于10萬；分離度：R>1.5；對稱因子T：0.95～1.05。2．實驗用溶液的配制：（1）內(nèi)標溶液配制：精密稱取水楊酸甲酯125mg，置25ml量瓶中，加乙酸乙酯至刻度，搖勻，作為內(nèi)標溶液（C水=5μg/μl）。（2）對照溶液配制：精密稱取龍腦對照品20mg，置10ml量瓶中，加內(nèi)標溶液至刻度，搖勻，作為龍腦對照溶液（C龍=2μg/μl）。（3）樣品溶液配制：精密稱取合成冰片50mg，置10ml量瓶中，加內(nèi)標溶液使冰片溶解并稀釋至刻度，搖勻，作為樣品溶液（C冰=5μg/μl）。3．測定：分別吸取上述各樣品0.6μl，注入氣相色譜儀，進行測定?！窘虒W基本要求】1．熟悉氣相色譜儀的使用方法及注意事項。2．掌握氣相色譜法定性分析方法和原理。3．熟悉氣相色譜儀各種操作條件的選擇應用?！緦嶒灧绞健拷處熤笇?、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．安捷倫-6820氣相色譜儀（FID檢測器）、微量進樣器（1μl）；2．乙酸乙酯（AR）；3．水楊酸甲酯（內(nèi)標，色譜純）；4．龍腦對照品；5．合成冰片（市售品）。【與理論課程的關系】本實驗是在學習第六章氣相色譜法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗十氣相色譜法的定量分析【實驗內(nèi)容】1．色譜條件：（1）色譜柱：弱極性柱OV-130m×0.53mmID×1.0μm100%聚二甲基聚硅氧烷；（2）檢測器：FID檢測器；（3）柱溫：初始70°C，保持2min，以9°C/min升至180°C，保持1min；（4）后進樣口載氣溫度：230°C，不分流；（5）前檢測器溫度：300°C；（6）載氣：N2，柱前壓：100KPa左右；（7）H2：50KPa；空氣：50KPa；（8）理論塔板數(shù)n：按龍腦峰計算不低于10萬；分離度：R>1.5；對稱因子T：0.95～1.05。【教學基本要求】1．掌握氣相色譜法測定中藥制劑中成分含量的方法和原理。2．熟悉氣相色譜儀進行含量測定的操作過程。【實驗方式】教師指導、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．安捷倫-6820氣相色譜儀（FID檢測器）、微量進樣器（1μl）；2．乙酸乙酯（AR）；3．水楊酸甲酯（內(nèi)標，色譜純）；4．龍腦對照品；5．合成冰片（市售品）。【與理論課程的關系】本實驗是在學習第六章氣相色譜法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗十一高效液相色譜儀使用及定性【實驗內(nèi)容】1．色譜條件：（1）色譜柱：HypersilODS2,250mm×4.6mm,5μm；（2）泵：Waters515pump；（3）流動相：甲醇-水(43:57)；（4）柱溫：室溫或柱溫25°C；（5）流速：1ml/min；（6）檢測器：Waters2487DuallAbsorbanceDetector；（7）檢測波長：270nm；（8）進樣量：5μl；2．實驗用溶液的配制：（1）橙皮苷對照品溶液的制備（2）供試品溶液的制備3．進樣，測定。記錄各樣品峰的保留時間?！窘虒W基本要求】1．熟悉高效液相色譜儀的使用及注意事項。2．熟悉實驗條件的選擇和測定。3．掌握高效液相色譜法定性方法?！緦嶒灧绞健拷處熤笇?、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．Waters515型高效液相色譜儀，2487紫外檢測器；2．超聲提取器；3．溶劑過濾器；0.45μm微孔濾膜；4．微量注射器；（5μl）；容量瓶；吸量管；5．橙皮苷對照品；6．甲醇：色譜純；水：純凈水；7．陳皮藥材?！九c理論課程的關系】本實驗是在學習第七章高效液相色譜法的礎知識教學基礎上的實驗教學。實驗十二HPLC測定陳皮中橙皮苷的含量【實驗內(nèi)容】1．色譜條件：（1）色譜柱：HypersilODS2,250mm×4.6mm,5μm；（2）泵：Waters515pump；（3）流動相：甲醇-水(43:57)；（4）柱溫：室溫或柱溫25°C；（5）流速：1ml/min；（6）檢測器：Waters2487DuallAbsorbanceDetector；（7）檢測波長：270nm；（8）進樣量：5μl；（9）理論塔板數(shù)：按橙皮苷計算不低于3000；2．實驗用溶液的配制：（1）橙皮苷對照品溶液的制備：精密稱取橙皮苷對照品適量，置100ml量瓶中，加95%乙醇至刻度，搖勻，制成0.016mg/ml的溶液，作為對照品溶液（C橙=0.016mg/ml）。（2）供試品溶液的制備：精密稱取陳皮0.3g置100ml量瓶中，加入50mL95%乙醇，加塞稱重，超聲提取15分鐘后，放置室溫，再稱重，并用甲醇補足減失的重量，搖勻。用0.45μm微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液，作為供試品溶液。3．測定：分別吸取95%乙醇以及上述樣品各5μl，注入高效液相色譜儀，進行測定，記錄橙皮苷的峰面積。4．計算：外標一點法計算100g陳皮中含有多少克橙皮苷?！窘虒W基本要求】1．掌握高效液相色譜法測定中藥中橙皮苷含量的原理及操作方法。2．熟悉高效液相色譜儀的使用及注意事項?！緦嶒灧绞健拷處熤笇?、分組合作完成【實驗項目類型】基礎技能實驗【實驗學時】3學時【主要儀器設備與耗材】1．Waters515型高效液相色譜儀，2487紫外檢測器；2．超聲提取器；3．溶劑過濾器；0.45μm微孔濾膜；4．微量注射器；（5μl）；容量瓶；吸量管；5．橙皮苷對照品；6．甲醇：色譜純；水：純凈水；7．陳皮藥材。