藥物分析高效液相色譜實驗學生常見問題分析及對策

曹婉 徐菁菁 曹君

摘要：高效液相色譜（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）實驗是藥物分析實驗課程的重要組成部分。結合多年的教學科研實踐，對學生的HPLC實驗進行了課堂調查，并對學生在稱量、樣品和標準溶液的制備、流動相的配置、色譜柱的安裝與平衡、色譜條件的設置及運行等方面存在的問題進行了總結歸納，尋找問題產生的根源，以期進一步改進和完善HPLC實驗教學。

關鍵詞：高效液相色譜；實驗教學；學生問題；教學建議；藥物分析

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）37-0245-02

藥物分析實驗是全國高等醫藥院校藥學、化學專業實驗教材之一，在培養學生具有創新能力的復合型人才中起到舉足輕重的作用，是理論聯系實際的重要環節[1，2]。通過本課程的學習，使學生重點掌握滴定法、分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）法等各種分析方法及實驗技術的基本原理在藥物分析中的實際應用，同時培養學生嚴謹的工作態度、良好的操作習慣，激發學生的求知欲望，挖掘學生的創新潛能，為從事藥品生產與質量檢驗、新藥研究開發、臨床使用及監督管理過程中的分析檢驗等工作奠定堅實的基礎。隨著現代社會與科學技術的發展，對各種復雜樣品分離分析的要求越來越高，藥品質量的分析檢測模式發生了巨大變化，HPLC技術逐漸成為一個主流的分析方法2。HPLC由儲液器、泵、進樣器、色譜柱、檢測器、記錄儀等幾部分組成，適用于分析沸點高、不易揮發、分子量大、不同極性的有機化合物，具有分離效能高、分析速度快及應用范圍廣等特點。基于HPLC法的應用特點，本文結合筆者自身教學實踐和科研，采用課堂跟蹤調查的方法對本校學生在完成HPLC實驗中存在的經常性、普遍性問題進行信息采集、問題統計與分析。本文主要從以下幾個方面進行闡述：

一、液相色譜實驗中學生常見問題

1.稱量。樣品的稱量是HPLC分析前非常關鍵的一步。正確的稱量，對維護電子天平的計量性能和延長天平的使用壽命是至關重要的。在樣品和標準品的稱量之前，電子天平的量程選擇非常重要。分析電子天平的量程通常有萬分之一和十萬分之一兩種選擇。通常，樣品的稱量選擇萬分之一的量程，而標準品的稱量選擇十萬分之一。有的學生在標準品的稱量時選擇了萬分之一的量程，稱量的結果出現了偏差。在樣品的稱量時，有的學生選擇十萬分之一的量程，認為結果會更加準確，其實沒有必要，因為樣品的稱量的量比較大，達到克（g）級，萬分之一量程足夠保證結果的準確性。在稱量時，有的學生未采用去皮法，導致結果出現偏差。在樣品稱量完成后，有的學生未及時清理稱量盤、關上分析天平的門、切斷電源、用天平罩蓋好天平，影響儀器的使用和精度。

2.樣品和標準溶液的配置。在進行HPLC分析前，待測樣品和標準品溶液的制備是非常重要的一步。在對樣品加溶液進行超聲或稀釋處理時，有的學生使用燒杯或量筒進行加液處理，忘記了HPLC是一個精密性要求高的實驗，導致測定結果出現較大的偏差。在制備樣品溶液時，有的學生忘記了對樣品進行過濾或離心處理，很可能堵塞管路及色譜柱，影響儀器的使用和色譜柱壽命。

3.流動相的配置。為保證分析結果的準確性，在HPLC分析中應正確配置液相流動相。溶劑的試劑規格主要有化學純、分析純、色譜純等幾種級別。有的學生在試劑級別的選擇上過于隨意，選擇分析純、甚至選化學純作為流動相，對色譜柱或HPLC儀器造成損害，影響下次實驗的使用。對一些含有緩沖鹽的溶液，有的學生圖省事，不進行過濾，導致儀器泵壓升高，色譜柱和管路堵塞。對于流動相的水相，應選擇超純水新鮮配置，有些學生竟然選擇用放置許久的蒸餾水，導致基線較大波動，實驗無法進行。

4.色譜柱的安裝與平衡。在色譜柱安裝時，未注意到色譜柱的安裝方向，把色譜柱的進口端和出口端裝反，極大減少色譜柱的壽命。在進行樣品分析前，HPLC色譜柱的平衡至關重要。有的學生未用流動相對分析色譜柱進行充分平衡，檢測信號的基線波動過大，無法進行準確分析。

5.儀器色譜條件的設置及運行。在液相色譜條件設置時，流速、柱溫、波長、進樣量等參數是保證分析結果成功的關鍵。有的學生在實驗時，往往會遺漏一到二個關鍵參數。在參數設置后，有的學生比較急，未等到儀器準備就緒狀態，匆忙進樣分析，導致操作失敗。

6.實驗數據的處理和記錄。有的學生在HPLC實際操作中對數據的記錄和處理出現的問題較多，如對數據的含意及相互關系模糊不清，忽視單位之間的換算、原始數據記錄張冠李戴、數據的丟失、及未填寫好儀器使用記錄等差錯。

7.實驗報告的書寫。在實驗報告的書寫過程中，樣品和標品的前處理過程記錄的過于簡單，含量結果的計算未有公式和過程，甚至遺漏單位。有的書寫不規范，字跡過于潦草，漏掉簽名等問題。甚至有些學生在撰寫報告時，不是根據自己實驗操作觀察到的現象得出的結論，而是根據實驗教材中的相關理論推導得出結論，違背了實驗的初衷。

二、液相色譜實驗中學生常見問題分析

在HPLC實驗教學過程中，這些普遍問題由于部分學生課前對實驗內容未預習，學生自主學習能力差，對教學目的不甚了解。有些學生過分重視藥物分析理論課的學習，且實驗課的占分比重較少，實驗成績的高低對最終藥物分析課成績的影響不大，學生未引起足夠的重視。也有部分學生對HPLC實驗課缺乏興趣，意識不到HPLC在整個藥物分析領域占有及其重要的地位，HPLC實驗技能的高低是將來找工作成功的重要砝碼。有些學生的動手能力不強，長期養成一種只看不做的習慣。HPLC實驗是分組操作，小組成員之間缺乏配合，各自為戰，團隊意識薄弱。有的學生責任心不強，做完相關實驗，忽視試劑、儀器的整理，隨意擺放，影響了其他學生的實驗進度。有的學生粗心大意，造成玻璃儀器破損，藥品和標樣污染，甚至釀成事故。實驗數據的處理和記錄出現的問題主要在于理論基礎不扎實，沒有準確理解相關知識，對實驗結果的處理過于隨意，缺乏核對、驗證、分析。實驗記錄書寫混亂、用詞缺乏準確性、不規范，當然與自己的語言表達能力也有關。當然，HPLC實驗易出現的問題與老師的教學方法也密切相關。有的老師教學方法死板，缺乏啟發式、提問式的教學方式，無法充分調動學生的學習積極性。對HPLC色譜實驗關鍵操作講解不突出，不利于學生對知識的學習和掌握，缺乏對實驗全程的有效監督和指導。

三、液相色譜實驗中教學改進建議

首先，學生在HPLC實驗課前，應充分預習，先熟悉色譜基本理論知識，例如分離度、理論踏板數、拖尾因子、外標法、面積歸一化法等術語意義。理出本次實驗的關鍵點，明確實驗操作時應注意的事項，把不清楚的問題記下來，做到心中有數。當然，同學之間的相互交流也至關重要，可更好明確實驗的目的和操作過程。在HPLC實驗中，老師要改進教學方法，豐富教學內容，充分調動學生的實驗積極性。同時創造條件讓每個學生盡可能地多動手，多參與整個實驗過程。代課老師需要具有扎實的色譜理論知識，制定詳細的實驗內容計劃，實驗器材和藥品放置在適合的位置，努力營造能培養學生動手能力的實驗條件，打造一個規范化的HPLC教學實驗室。老師也應開展專題講座，做好演示操作，每一步操作都必須認真檢查，用正確、規范的操作去引領學生。特別對于HPLC實驗中易出現的問題，更應逐一剖析，加深學生的認識，盡可能避免下次犯同類錯誤。在本科生中，建立科研助理制度。利用學生的業余時間，鼓勵學生參加教師的科研課題，跟隨高年級本科生和研究生做實驗，取得階段性成果后，及時總結和表揚。進一步加強他們的觀察思維能力和實驗動手能力，提高學生的實驗興趣，培養學生的創新能力。理論聯系實際，大大提高學生的實際操作能力，對HPLC實驗的促進大有裨益，同時為將來的就業做好充分的準備。在HPLC實驗教學中，應引入多媒體教學技術。在以前的實驗教學中，老師主要依靠板書和講解，對HPLC實驗來說，學生會感到實驗的枯燥和單調。多媒體動畫的引入可增加學生的學習興趣，激發求知欲和好奇心，便于學生把握實驗的關鍵操作點。合理的實驗考核機制影響學生的學習效果和教學質量反饋，藥物分析實驗課的評分體系也應改進。傳統的HPLC實驗教學考核往往依靠實驗報告的評定，為一些不認真完成實驗、甚至不做實驗的學生提供了可乘之機。在藥物分析HPLC實驗課考核體系中，應設置詳細而具體的量化指標，如實際到課情況、動手操作能力、實驗報告、筆試、團隊意識等項目均應占一定比例，這樣可有效端正學生的實驗態度，讓學生心中有數，認真進行實驗操作，有效提高HPLC實驗課的教學質量。

總之，HPLC實驗是藥物分析實驗課的重要組成部分，是一項操作十分強的科目，又是培養學生動手能力、創新意識的重要途徑。只有擺脫傳統的教學模式，創新HPLC實驗教學內容，同時營造一個良好的情感氛圍，全方位提高學生的實踐能力，適應國家對培養高素質人才的要求，將學生培養成優秀的醫藥創新人才。

參考文獻：

[1]王琳，付志鋒.研究式藥物分析實驗教學模式探索[J].西南師范大學學報（自然科學版），2014，39（8）.

[2]崔永霞，麻秋娟，吳明俠，許閩.藥物分析實驗教學內容設計與思考[J].中國現代藥物應用，2014，8（9）.