МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Химический и хроматографический анализ растительных веществ
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра органической химии
Направление подготовки19.03.01. Биотехнология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план19_03_01_Биотех-1-2020
Часов по учебному плану 216
в том числе:
аудиторные занятия 80
самостоятельная работа 109
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 8

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (8) Итого
Недель 13
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 24 24 24 24
Лабораторные 36 36 36 36
Практические 20 18 20 18
Сам. работа 109 111 109 111
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 216 216 216 216

Программу составил(и):

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Химический и хроматографический анализ растительных веществ

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 19.03.01 БИОТЕХНОЛОГИЯ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.03.2015г. №193)

составлена на основании учебного плана:
19.03.01 Биотехнология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра органической химии

Протокол от 25.06.2019 г. № 12
Срок действия программы: 2019-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Базарнова Н.Г.. док. хим. наук, профессор

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра органической химии

Протокол от 25.06.2019 г. № 12
Заведующий кафедрой Базарнова Н.Г.. док. хим. наук, профессор

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Изучение методов анализа компонентов и БАВ растительного сырья
Задачи:
изучение методов анализа основных групп БАВ растительного сырья
качественные и количественные методы химического анализа растительных веществ
особенности пробоподготовки образцов для хроматографического анализа
качественный и количественный хроматографический анализ различных групп веществ

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-9: владением основными методами и приемами проведения экспериментальных исследований в своей профессиональной области; способностью проводить стандартные и сертификационные испытания сырья, готовой продукции и технологических процессов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.существующие методы анализа групп биологически активных веществ растительного сырья;
теоретические положения, лежащие в основе современных химических и физикохимических методов анализа;
природу и сущность явлений и процессов, лежащих в основе современных химических и физико-химических методов анализа, используемых для качественного и количественного определения биологически активных растительных веществ и компонетов растительного сырья;
общие принципы проведения эксперимента, способы измерения аналитических сигналов и их специфичности в современных химических и физико - химических методах анализа;
об основных нормативных документах, касающихся производства, контроля качества, распространения, хранения и применения.
3.2.Уметь:
3.2.1.использовать информационные источники справочного, научного, нормативного характера применяемые в технологии биологически активных веществ и биотехнологии;
использовать основные нормативные документы, касающиеся производства, контроля качества, распространения, хранения и применения растительных биологически активных веществ;
выбирать наиболее эффективные и рациональные методы анализа и контроля биологически активных веществ, принятой в мировой практике;
применять принципы работы приборной базы для современных химических и физико-химических методов анализа;
использовать методы теоретического и экспериментального исследования для идентификации и исследования биологически активных веществ в современных химических и физико-химических методах анализа на основе самостоятельного выбора схемы анализа и методики его проведения;
оформлять результаты анализа с учетом метрологических характеристик.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.навыками постановки эксперимента при проведении анализа биологически активных веществ;
навыками качественного и количественного определения биологически активных веществ современными химическими и физико- химическими методами анализа на основе самостоятельного выбора метода анализа, схемы анализа и методики его проведения;
навыками работы на современном аналитическом оборудовании;
навыками расчета метрологических характеристик результатов анализа биологически активных веществ;
навыками работы со стандартами на методы контроля биологически активных веществ;
навыками представления полученных результатов в виде отчетов.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение в предметную область. Общая характеристика БАВ растений
1.1. Предмет аналитической химии биологически активных веществ Лекции 8 1 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.2. Химическая и биологическая трансформация биологически активных веществ и её значение для создания новых соединений. Лекции 8 1 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.3. Источники получения биологически активных веществ. Классификации биологически активных веществ по происхождению Лекции 8 1 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.4. Характеристика процессов выделения БАВ: типы химических реакций, условия их проведения (экстремальные и приближенные к естественному биосинтезу). Понятие о правилах GMP. Лекции 8 1 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.5. Нормативная документация на растительные биологически активные вещества и фармацевтические препараты Практические 8 4 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.6. Проблемы аналитического контроля и перспективные направления развития аналитического контроля биологически активны веществ Сам. работа 8 20 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 2. Химические исследования растительных веществ
2.1. Общие подходы в оценке подлинности БАВ. Испытания на подлинность БАВ и лекарственных средств. Лекции 8 2 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.2. Химические методы анализа в оценке подлинности БАВ (оценка мутности и степени прозрачности, цветности растворов, растворимости, использование фармакопейных химических реакций обнаружения неорганических катионов и анионов БАВ Лекции 8 2 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.3. Способы установления доброкачественности БАВ и лекарственных средств Лекции 8 2 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.4. Химические методы количественного анализа БАВ, лекарственных препаратов и косметических средств: возможности и ограничения методов Лекции 8 2 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.5. Количественный элементный анализ Лекции 8 4 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.6. Основы количественного функционального анализа органических БАВ, лекарственных препаратов и косметических средств Лекции 8 4 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.7. Принципы выбора физических, химических и физико-химических методов для анализа БАВ, получаемых из растений Практические 8 4 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.8. Методы разделения и концентрирования в анализе БАВ, лекарственных препаратов и косметических средств, получаемых из растений Практические 8 4 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.9. Количественное определение серы методом Шенигера Лабораторные 8 6 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.10. Количественное определение галогенов методом Шенигера Лабораторные 8 6 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.11. Количественное определение фенольной функции Лабораторные 8 4 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.12. Количественное определение карбоксильной функции титрованием в неводной среде Лабораторные 8 4 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.13. Количественное определение основных функций Лабораторные 8 4 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.14. Качественное и количественное определение отдельных групп БАВ Лабораторные 8 6 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.15. Современные методы химического анализа БАВ Сам. работа 8 60 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 3. Хроматографические методы анализа БАВ и компонентов растительного сырья
3.1. Основы хроматографических методов анализа биологически активных веществ, лекарственных препаратов и косметических средств. Классификация методов хроматографии Лекции 8 2 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.2. Жидкостная хроматография фенольных гликозидов. Алкалоиды растений. Лекции 8 1 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.3. Хроматоспектрофотометрические методы контроля кумаринов и фурокумаринов в фармпрепаратах Лекции 8 1 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.4. Методы хроматографии для качественного и количественного определения различных групп БАВ из растений Практические 8 6 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.5. Определение БАВ методом тонкослойной хроматографии Лабораторные 8 6 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.6. Современные физико–химические методы аналитического контроля биологически активны веществ Сам. работа 8 31 ПК-9 Л1.1, Л1.2, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Раздел 1.Нормативная документация на биологически активные вещества и фармацевтические препараты
Государственная система стандартизации, направленная на разработку нормативной документации лекарственных средств. Государственная фармакопея, фармакопейные статьи (ФС) и фармакопейные статьи предприятий (ФСП).
Зарубежная нормативная документация: Международная, Европейская, Британская, Немецкая, Французская, Японская фармакопеи, Фармакопея США. Требования, определяющие порядок разработки нормативной документации на лекарственные средства.
Система совершенствования и обязательность периодического пересмотра нормативной документации на лекарственные средства.
Роль метрологии и стандартизации в контроле качества лекарственных средств. Области применения стандартных образцов лекарственных веществ.
Принципы и методы статистической обработки данных в фармацевтической химии.
Подтверждение соответствия. Основные цели, принципы и формы подтверждения соответствия. Особенности декларирования соответствия лекарственных средств.
Раздел 2.Методы разделения и концентрирования в анализе БАВ, лекарственных препаратов и косметических средств.
Разделение и концентрирование. Количественные характеристики разделения и концентрирования. Экстракция. Скорость экстракции. Классификация экстракционных процессов. Твердофазная и жидкостная экстракция. Электрохимические методы разделения. Электрофорез. Фронтальный, зонный, капиллярный электрофорез. Мицеллярная электрокинетическая хроматография. Методы физического, физико-химического и химического анализа и их применение в фармацевтическом анализе. Возможности и ограничения. Анализ двух и многокомпонентных лекарственных форм. Титриметрические методы анализа. Кислотно-основное титрование, осадительное титрование, комплексонометрическое титрование, окислительно-восстановительное титрование.
Раздел 3. Методы хроматографии для качественного и количественного определения различных групп БАВ
Хроматографические методы в анализе биологически активных соединений. Определение
витаминов. Пробоподготовка при определении витаминов в различных объектах:
фармпрепараты, премиксы, молочные смеси и др. Выбор подвижной и неподвижной фаз.
Пути повышения селективности и эффективности хроматографического разделения.
Использование ВЭЖХ для разделения оптически активных соединений. Хиральные
селекторы: классификация, основные типы взаимодействий, определяющие
энантиораспознавание. Выбор условий разделения. Пути повышения хроматографического
разрешения. Практическое использование в анализе фармпрепаратов и биологически
активных соединений.
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств
Фонд оценочных средств размещен в приложении
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Ю. Бёккер ; пер. В.С. Курова. Хроматография. Инструментальная аналитика: методы хроматографии и капиллярного электрофореза : М. : РИЦ "Техносфера", 2009, 2009 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=89008
Л1.2 В.В. Кузнецова, В.В. Кузнецова, Г.А. Молекулярно-генетические и биохимические методы в современной биологии растений / под ред: Москва : БИНОМ. Лаборатория знаний. - 498 с. , 2015 : http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=120582
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 И.Н. Мовчан, Р.Г. Романова, Т.С. Горбунова, И.И. Евгеньева Основы аналитической химии. Химические методы анализа : учебное пособие : - Казань : КНИТУ - 195 с. , 2012 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=259000
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Конюхов, В.Ю. Хроматография. [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — СПб. : Лань, 2012. — 224 с. http://e.lanbook.com/book/4044
Э2 Сычев, С.Н. Высокоэффективная жидкостная хроматография: аналитика, физическая химия, распознавание многокомпонентных систем. [Электронный ресурс] / С.Н. Сычев, В.А. Гаврилина. — Электрон. дан. — СПб. : Лань, 2013. — 256 с. http://e.lanbook.com/book/5108
Э3 Бёккер, Ю. Хроматография. Инструментальная аналитика: методы хроматографии и капиллярного электрофореза / Ю. Бёккер ; пер. В.С. Курова. - М. : РИЦ "Техносфера", 2009. - 472 с. URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=89008
Э4 Физические методы исследования и их практическое применение в химическом анализе / Н.Г. Ярышев, Ю.Н. Медведев, М.И. Токарев и др. - Издание второе, переработанное и дополненное. - М. : Прометей, 2015. - 196 с. URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=426720
Э5 Курс в Moodle https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=7996
6.3. Перечень программного обеспечения
Мicrosoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.lib.asu.ru электронные ресурсы научной библиотеки АлтГУ
http://www.rsl.ru РГБ Российская государственная библиотека
http://ben.irex.ru БЕН Библиотека естественных наук
http://www.gpntb.ru Государственная публичная научно-техническая библиотека
http://ban.pu.ru БАН Библиотека Академии наук
http://www.nlr.ru РНБ Российская национальная библиотека
http://www.elibrary.ru Научная электронная библиотека РФФИ
http://www.lib.msu.su Библиотека МГУ

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
001дК лаборатория хроматографических методов анализа - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Рабочее место преподавателя лабораторные столы и стулья на 7 посадочных мест; оборудование, инструмент и приспособления, принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (7 человек): весовой стол; весы аналитические; газовый хроматограф; модель 3700; газовый хроматограф Hewlett Packard HP 4890A; генератор водорода Хроматэк 10.400; компрессор МК-Л2; компрессор BUFAG House Master Kit Mecafer Mor; двухлинейный плоский самописец TZ 4620; центрифуга Eppendorf 5702; хроматографический микрошприц; колонки для ГЖХ, мембрана для ввода проб; лайнер; измеритель концентрации озона электрические; пробки; металлическое оборудование; наборы химической посуды; наборы химических реактивов. Компьютер Celeron Dual-Core E3300/2Gb/250Gb/KM/19" Acer V193WEOB
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Занятия лекционного типа
В ходе лекций преподаватель излагает и разъясняет основные, наиболее сложные понятия темы, а также связанные с ней теоретические и практические проблемы, дает рекомендации на выполнение самостоятельной работы. В ходе лекций обучающимся рекомендуется: - вести конспектирование учебного материала; - обращать внимание на категории, формулировки, раскрывающие содержание тех или иных явлений и процессов, научные выводы и практические рекомендации по их применению; - задавать преподавателю уточняющие вопросы с целью уяснения теоретических положений, разрешения спорных ситуаций. В рабочих конспектах желательно оставлять поля, на которых во внеаудиторное время можно сделать пометки из учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся, дополняющего материал прослушанной лекции, а также пометки, подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений. Для успешного овладения курсом необходимо посещать все лекции, так как тематический материал взаимосвязан между собой. В случаях пропуска занятия студенту необходимо самостоятельно изучить материал и ответить на контрольные вопросы по пропущенной теме во время индивидуальных консультаций.
Занятия семинарского типа (лабораторные занятия)
Практические занятия – это активная форма учебного процесса. При подготовке к практическим занятиям обучающемуся необходимо изучить основную литературу, ознакомится с дополнительной литературой, учесть рекомендации преподавателя. Темы теоретического содержания предполагают дискуссионный характер обсуждения. Большая часть тем дисциплины носит практический характер, т.е. предполагает выполнение заданий и решение задач, анализ практических ситуаций.
Самостоятельная работа (изучение теоретического курса, подготовка к лабораторным занятиям)
Важной частью самостоятельной работы является чтение учебной и научной литературы. Основная функция учебников – ориентировать студента в системе знаний, умений и навыков, которые должны быть усвоены будущими специалистами по данной дисциплине.