微型质谱仪(miniature mass spectrometry,mini-MS)的发展推动将质谱分析纳入本科教学中。近年来,小型化的质谱仪器蓬勃发展,已在环境监测[1-3]、食品安全[4-5]、微生物分析[6]和即时护理[7-8]等诸多领域得到广泛应用。同时与微型质谱仪匹配的离子源也在不断发展,环境电离质谱(ambient ionization mass spectrometry,AI-MS)是其中的一项重大突破[9-10]。环境电离质谱可快速分析原始状态的复杂样品,可以直接测定分析样品,或只需稀释等简单的样品前处理步骤[11],操作简便,可节约大量时间。
笔者在本文中设计了新的综合化学实验。本实验主要分为三个步骤:一是从50 g三颗针粗粉中提取盐酸小檗碱(berberine hydrochlorid,BBH);二是使用微型质谱仪对提取的BBH进行定性分析;三是使用微型质谱仪对提取物中BBH含量进行定量分析。该实验创新性地将微型质谱仪引入本科实验教学中,可以帮助本科生更好地了解分析化学前沿。本文的教学案例也可用于化学、生物、食品工程、医学等相关学科的实验教学。
1 实验概述
2 实验安全要求及注意事项
3 课程评估与评价
4 结语
笔者在本文中设计了一个为我校大二学生开展的综合化学实验。该实验内容包括从三颗针粉末中提取和纯化BBH,并利用微型质谱仪对BBH进行定性和定量分析。这一综合化学实验集成了多个化学子学科,包括天然产物药物化学、有机合成和仪器分析,对提高学生的综合素质、培养学生实践能力和创新能力具有重要作用。本实验的亮点是将微型质谱仪引入本科生实验教学中。在本次实验教学中所使用的Brick-L 微型质谱仪具有模块化设计,允许教师在实验室现场拆开仪器,向学生展示仪器内部结构以及工作原理等,极大地激发了学生在未来从事科学研究的热情。
参考文献
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张玫 胡王敏 杨玉磊 史佳禾 侯俊玲 北京中医药大学中药学院 |