药物分析高效液相色谱实验学生常见问题分析及对策

曹婉 徐菁菁 曹君

摘要：高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）实验是药物分析实验课程的重要组成部分。结合多年的教学科研实践，对学生的HPLC实验进行了课堂调查，并对学生在称量、样品和标准溶液的制备、流动相的配置、色谱柱的安装与平衡、色谱条件的设置及运行等方面存在的问题进行了总结归纳，寻找问题产生的根源，以期进一步改进和完善HPLC实验教学。

关键词：高效液相色谱；实验教学；学生问题；教学建议；药物分析

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0245-02

药物分析实验是全国高等医药院校药学、化学专业实验教材之一，在培养学生具有创新能力的复合型人才中起到举足轻重的作用，是理论联系实际的重要环节[1，2]。通过本课程的学习，使学生重点掌握滴定法、分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）法等各种分析方法及实验技术的基本原理在药物分析中的实际应用，同时培养学生严谨的工作态度、良好的操作习惯，激发学生的求知欲望，挖掘学生的创新潜能，为从事药品生产与质量检验、新药研究开发、临床使用及监督管理过程中的分析检验等工作奠定坚实的基础。随着现代社会与科学技术的发展，对各种复杂样品分离分析的要求越来越高，药品质量的分析检测模式发生了巨大变化，HPLC技术逐渐成为一个主流的分析方法2。HPLC由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成，适用于分析沸点高、不易挥发、分子量大、不同极性的有机化合物，具有分离效能高、分析速度快及应用范围广等特点。基于HPLC法的应用特点，本文结合笔者自身教学实践和科研，采用课堂跟踪调查的方法对本校学生在完成HPLC实验中存在的经常性、普遍性问题进行信息采集、问题统计与分析。本文主要从以下幾个方面进行阐述：

一、液相色谱实验中学生常见问题

1.称量。样品的称量是HPLC分析前非常关键的一步。正确的称量，对维护电子天平的计量性能和延长天平的使用寿命是至关重要的。在样品和标准品的称量之前，电子天平的量程选择非常重要。分析电子天平的量程通常有万分之一和十万分之一两种选择。通常，样品的称量选择万分之一的量程，而标准品的称量选择十万分之一。有的学生在标准品的称量时选择了万分之一的量程，称量的结果出现了偏差。在样品的称量时，有的学生选择十万分之一的量程，认为结果会更加准确，其实没有必要，因为样品的称量的量比较大，达到克（g）级，万分之一量程足够保证结果的准确性。在称量时，有的学生未采用去皮法，导致结果出现偏差。在样品称量完成后，有的学生未及时清理称量盘、关上分析天平的门、切断电源、用天平罩盖好天平，影响仪器的使用和精度。

2.样品和标准溶液的配置。在进行HPLC分析前，待测样品和标准品溶液的制备是非常重要的一步。在对样品加溶液进行超声或稀释处理时，有的学生使用烧杯或量筒进行加液处理，忘记了HPLC是一个精密性要求高的实验，导致测定结果出现较大的偏差。在制备样品溶液时，有的学生忘记了对样品进行过滤或离心处理，很可能堵塞管路及色谱柱，影响仪器的使用和色谱柱寿命。

3.流动相的配置。为保证分析结果的准确性，在HPLC分析中应正确配置液相流动相。溶剂的试剂规格主要有化学纯、分析纯、色谱纯等几种级别。有的学生在试剂级别的选择上过于随意，选择分析纯、甚至选化学纯作为流动相，对色谱柱或HPLC仪器造成损害，影响下次实验的使用。对一些含有缓冲盐的溶液，有的学生图省事，不进行过滤，导致仪器泵压升高，色谱柱和管路堵塞。对于流动相的水相，应选择超纯水新鲜配置，有些学生竟然选择用放置许久的蒸馏水，导致基线较大波动，实验无法进行。

4.色谱柱的安装与平衡。在色谱柱安装时，未注意到色谱柱的安装方向，把色谱柱的进口端和出口端装反，极大减少色谱柱的寿命。在进行样品分析前，HPLC色谱柱的平衡至关重要。有的学生未用流动相对分析色谱柱进行充分平衡，检测信号的基线波动过大，无法进行准确分析。

5.仪器色谱条件的设置及运行。在液相色谱条件设置时，流速、柱温、波长、进样量等参数是保证分析结果成功的关键。有的学生在实验时，往往会遗漏一到二个关键参数。在参数设置后，有的学生比较急，未等到仪器准备就绪状态，匆忙进样分析，导致操作失败。

6.实验数据的处理和记录。有的学生在HPLC实际操作中对数据的记录和处理出现的问题较多，如对数据的含意及相互关系模糊不清，忽视单位之间的换算、原始数据记录张冠李戴、数据的丢失、及未填写好仪器使用记录等差错。

7.实验报告的书写。在实验报告的书写过程中，样品和标品的前处理过程记录的过于简单，含量结果的计算未有公式和过程，甚至遗漏单位。有的书写不规范，字迹过于潦草，漏掉签名等问题。甚至有些学生在撰写报告时，不是根据自己实验操作观察到的现象得出的结论，而是根据实验教材中的相关理论推导得出结论，违背了实验的初衷。

二、液相色谱实验中学生常见问题分析

在HPLC实验教学过程中，这些普遍问题由于部分学生课前对实验内容未预习，学生自主学习能力差，对教学目的不甚了解。有些学生过分重视药物分析理论课的学习，且实验课的占分比重较少，实验成绩的高低对最终药物分析课成绩的影响不大，学生未引起足够的重视。也有部分学生对HPLC实验课缺乏兴趣，意识不到HPLC在整个药物分析领域占有及其重要的地位，HPLC实验技能的高低是将来找工作成功的重要砝码。有些学生的动手能力不强，长期养成一种只看不做的习惯。HPLC实验是分组操作，小组成员之间缺乏配合，各自为战，团队意识薄弱。有的学生责任心不强，做完相关实验，忽视试剂、仪器的整理，随意摆放，影响了其他学生的实验进度。有的学生粗心大意，造成玻璃仪器破损，药品和标样污染，甚至酿成事故。实验数据的处理和记录出现的问题主要在于理论基础不扎实，没有准确理解相关知识，对实验结果的处理过于随意，缺乏核对、验证、分析。实验记录书写混乱、用词缺乏准确性、不规范，当然与自己的语言表达能力也有关。当然，HPLC实验易出现的问题与老师的教学方法也密切相关。有的老师教学方法死板，缺乏启发式、提问式的教学方式，无法充分调动学生的学习积极性。对HPLC色谱实验关键操作讲解不突出，不利于学生对知识的学习和掌握，缺乏对实验全程的有效监督和指导。

三、液相色谱实验中教学改进建议

首先，学生在HPLC实验课前，应充分预习，先熟悉色谱基本理论知识，例如分离度、理论踏板数、拖尾因子、外标法、面积归一化法等术语意义。理出本次实验的关键点，明确实验操作时应注意的事项，把不清楚的问题记下来，做到心中有数。当然，同学之间的相互交流也至关重要，可更好明确实验的目的和操作过程。在HPLC实验中，老师要改进教学方法，丰富教学内容，充分调动学生的实验积极性。同时创造条件让每个学生尽可能地多动手，多参与整个实验过程。代课老师需要具有扎实的色谱理论知识，制定详细的实验内容计划，实验器材和药品放置在适合的位置，努力营造能培养学生动手能力的实验条件，打造一个规范化的HPLC教学实验室。老师也应开展专题讲座，做好演示操作，每一步操作都必须认真检查，用正确、规范的操作去引领学生。特别对于HPLC实验中易出现的问题，更应逐一剖析，加深学生的认识，尽可能避免下次犯同类错误。在本科生中，建立科研助理制度。利用学生的业余时间，鼓励学生参加教师的科研课题，跟随高年级本科生和研究生做实验，取得阶段性成果后，及时总结和表扬。进一步加强他们的观察思维能力和实验动手能力，提高学生的实验兴趣，培养学生的创新能力。理论联系实际，大大提高学生的实际操作能力，对HPLC实验的促进大有裨益，同時为将来的就业做好充分的准备。在HPLC实验教学中，应引入多媒体教学技术。在以前的实验教学中，老师主要依靠板书和讲解，对HPLC实验来说，学生会感到实验的枯燥和单调。多媒体动画的引入可增加学生的学习兴趣，激发求知欲和好奇心，便于学生把握实验的关键操作点。合理的实验考核机制影响学生的学习效果和教学质量反馈，药物分析实验课的评分体系也应改进。传统的HPLC实验教学考核往往依靠实验报告的评定，为一些不认真完成实验、甚至不做实验的学生提供了可乘之机。在药物分析HPLC实验课考核体系中，应设置详细而具体的量化指标，如实际到课情况、动手操作能力、实验报告、笔试、团队意识等项目均应占一定比例，这样可有效端正学生的实验态度，让学生心中有数，认真进行实验操作，有效提高HPLC实验课的教学质量。

总之，HPLC实验是药物分析实验课的重要组成部分，是一项操作十分强的科目，又是培养学生动手能力、创新意识的重要途径。只有摆脱传统的教学模式，创新HPLC实验教学内容，同时营造一个良好的情感氛围，全方位提高学生的实践能力，适应国家对培养高素质人才的要求，将学生培养成优秀的医药创新人才。

参考文献：

[1]王琳，付志锋.研究式药物分析实验教学模式探索[J].西南师范大学学报（自然科学版），2014，39（8）.

[2]崔永霞，麻秋娟，吴明侠，许闽.药物分析实验教学内容设计与思考[J].中国现代药物应用，2014，8（9）.