1、醫(yī)用化學(xué)試劑,常用化學(xué)試劑的分類,化學(xué)試劑的級別,化學(xué)試劑的配制,緩沖溶液,有機溶劑的應(yīng)用,危險化學(xué)藥品的標志,化學(xué)試劑的安全使用,化學(xué)實驗綠色化概述,一、常用化學(xué)試劑的分類,1、無機試劑,(1) 溶劑: 包括各種酸類、堿類 (2)分離試劑：如硫化物、碳酸鹽、氫氧化物 (3)檢驗試劑：如氧化劑、還原劑 (4)輔助試劑：緩沖試劑等,2、有機試劑,(1)分析試劑:有機沉淀劑、顯色劑、絡(luò)合劑等。 (2)輔助試劑，用于溶解和萃取的有機溶劑；用于調(diào)節(jié)溶液pH值的緩沖劑；抗凝劑；層析劑等。,(1)按生物體組織中所含有的或代謝過程中所產(chǎn)生的物質(zhì)來分類,例如蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類等。 (2)按在生物學(xué)研究中

2、的用途來分類，如電泳試劑、免疫試劑、培養(yǎng)基、生化標準品等。,3、生化試劑,生化試劑(B.R.)(Biochemical reagent):指有關(guān)生命科學(xué)研究的生物材料或有機化合物，以及臨床診斷、醫(yī)學(xué)研究用的試劑。由于生命科學(xué)面廣、發(fā)展快，因此該類試劑品種繁多、性質(zhì)復(fù)雜。,二、實驗室常用試劑的級別,級別 一級試劑 二級試劑 三級試劑 四級試劑,我國標準 優(yōu)級純 分析純 化學(xué)純 實驗試劑,英文標志,標簽顏色,G.R. A.R. C.P. L.R.,綠,紅,藍,黃,Guaranteed Analytical Chemical Laboratory reagent reagent pure reage

3、nt,試劑選用原則：,兼顧試驗精密度與試驗成本,G.R.：適用于精密的分析實驗和科學(xué)研究，可 作基準物質(zhì),C.P.：適用于要求較高的化學(xué)實驗和要求不高 的分析實驗,A.R.：用于一般科學(xué)研究和要求較高的定量、定 性分析實驗,B.R.: 根據(jù)說明使用,L.R.：用于要求不高的一般化學(xué)實驗,其他常見試劑標識縮寫 BP(British Pharmacopoeia)：英國藥典 BS (Biological Stain)：生物染色劑 EP(Extra Pure)：特純 FCP (For chromatography purpose)：層析用 FMP (For microscopic purpose)：顯

4、微鏡用 GC (Gas chromatography)：氣相色譜 HPLC (High Performance Liquid chromatography )：高效液相色譜 Ind (Indicator)：指示劑 PT (Primary reagent)：基準試劑 SP (Spectrum pure)：光譜純 TLC (Thin Layer chromatography)：薄層色譜 UV (Ultra violet pure)：分光純、光學(xué)純、紫析分光光度純,三、化學(xué)試劑的配制,（一）溶液的組成量度(組成標度；濃度),一定量溶液或溶劑中所含溶質(zhì)的量。,定義：,質(zhì)量濃度,質(zhì)量分數(shù),物質(zhì)的量濃度,

5、體積分數(shù),分子濃度,1、物質(zhì)的量濃度(count-of-substance concentration of B),定義：B的物質(zhì)的量(nB)除以混合物的體積（V）,公式：CB=,世界衛(wèi)生組織建議：在醫(yī)學(xué)上表示體液的組成標度時，凡是相對分子質(zhì)量已知的物質(zhì)，都應(yīng)使用物質(zhì)的量的濃度。,SI單位：mol.m-3; 常用單位：mol.L-1, mmol.L-1,100ml正常人的血清中含326mg Na+ 離子，計算血清中Na+離子的濃度。,解： Na+ 離子的摩爾質(zhì)量是23g.mol-1。,c (Na+)=,想一想,-1,+,=,=,=,0.14mol.L-1,2、質(zhì)量濃度(mass concent

6、ration of B),定義：B的質(zhì)量(mB) 除以混合物的體積。,公式： B =,例：100ml生理氯化鈉溶液中含0.9g NaCl，計算生理氯化鈉的質(zhì)量濃度。,解：(NaCl)=,=,= 9g.L-1,SI單位：kg.m-3; 常用單位：g.L-1, mg.L-1,3、質(zhì)量分數(shù)(mass fraction of B),定義：B的質(zhì)量(mB)與混合物的質(zhì)量(m)之比。,公式：B =,例：將500g蔗糖溶于水配成850g糖漿，計算此糖漿中蔗糖的質(zhì)量分數(shù)。,解：蔗糖=,=,= 0.588,（單位為1）,4、體積分數(shù)(volume fraction of B),公式：B =,例：20oC時，將7

7、0ml乙醇與30ml水混合，得到96.8ml乙醇溶液，計算所得乙醇溶液中乙醇的體積分數(shù)。,解：(C2H5OH) =,= 0.70 = 70%,=,（單位為1）,5、分子濃度(molecular concentration of B),定義：B的分子數(shù)(NB)除以混合物的體積(V)。,公式：CB =,例如，我國成年男性和成年女性血液中紅細胞的分子濃度分別為： 4.51012 5.51012 L-1； 3.81012 4.61012 L-1,SI單位：m-3; 常用單位：L-1,6、滲透濃度及其在醫(yī)學(xué)上的意義,定義：滲透濃度是指溶液中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)的微粒（分子或離子）濃度總合。,例：生理鹽水

8、的質(zhì)量濃度為9g.L-1, 則其滲透濃度：,cos=c(Na+)+c(Cl-)=2c(NaCl)=2 (NaCl)/M(NaCl) =(29g.L-1)/58.5g.mol-1=0.308mol.L-1=308mmol.L-1,以正常人血漿的滲透濃度(280320mmol.L-1)為標準，將醫(yī)用溶液分為：,等滲溶液： 280320mmol.L-1 低滲溶液： 小于280mmol.L-1（溶血） 高滲溶液： 大于320mmol.L-1 （質(zhì)壁分離）,（二）水的質(zhì)量要求,3)內(nèi)毒素（Endotoxin） 革蘭氏陰性細菌的脂多糖細胞壁碎片，又稱之為“熱原”，單位cuf/ml。,1、評價水質(zhì)的常用指標

9、,1)電阻率（electrical resistivity） 衡量實驗室用水導(dǎo)電性能的指標，單位為M.cm，隨著水內(nèi)無機離子的減少電阻加大則數(shù)值逐漸變大，實驗室超純水的標準：電阻率為18.2M.cm。,2)總有機碳（Total Organic Carbon ，TOC） 水中碳的的濃度，反映水中氧化的有機化合物的含量，單位為ppm 或 ppb。,2、實驗室常用的水的種類,1)蒸餾水（Distilled Water ） 將普通水經(jīng)蒸餾、冷凝得到的水。蒸二次的叫重蒸水，三次的叫三蒸水。蒸餾水能去除自來水內(nèi)大部分的污染物，但揮發(fā)性的雜質(zhì)無法去除，如二氧化碳、氨、二氧化硅以及一些有機物。新鮮的蒸餾水是無

10、菌的，但儲存后細菌易繁殖；此外，儲存的容器塑形物質(zhì)會析出造成二次污染。,2)去離子水（Deionized Water ） 應(yīng)用離子交換樹脂去除水中的陰離子和陽離子后得到的水。水中仍然存在可溶性的有機物，可以污染離子交換柱從而降低其功效，去離子水存放后也容易引起細菌的繁殖。,3)反滲水（Reverse osmosis Water） 水分子在壓力的作用下通過反滲透膜，水中的雜質(zhì)被反滲透膜截留排出。反滲水克服了蒸餾水和去離子水的許多缺點，利用反滲透技術(shù)可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體、細菌、病毒、細菌內(nèi)毒素和大部分有機物等雜質(zhì)，反滲透膜質(zhì)量對反滲水的質(zhì)量影響很大。,4)超純水（Ultra-pure

11、grade water） 采取綜合技術(shù)制得，其標準是水電阻率為18.2M-cm。超純水在TOC、細菌、內(nèi)毒素等指標方面并不相同，要根據(jù)實驗的要求來確定，如細胞培養(yǎng)則對細菌和內(nèi)毒素有要求，而HPLC則要求TOC低。,附1 中國國家實驗室用水規(guī)格GB6682-92標準,附2 中國國家實驗室用水GB6682-2000標準,附3 中國實驗室用水國家標準GB6682-2008,附4 美國病理學(xué)會（CAP）生化試劑及生化檢驗用水標準,附5 美國臨床實驗室標準化委員會（NCCLS）等級純水標準,一級水：基本上不含有溶解或膠態(tài)離子雜質(zhì)及有機物 二級水：可含有微量的無機、有機或膠態(tài)雜質(zhì) 三級水：適用一般實驗室實

12、驗工作,水的分級標準及用途,1. 專門的純水機或超純水機； 2. 去離子水重蒸； 3. 二次或三次重蒸水； 4.市場上瓶裝的純凈水或蒸餾水； 不管采用何種途徑，配制流動相應(yīng)用新鮮水，水質(zhì)越高放置時間越短。理想的HPLC用水應(yīng)為18.2.cm的超純水，并通過0.22um的濾膜，除去熱源、有機物、無機離子及空氣等。,HPLC用水選擇：,（三）容量儀器的使用,錐形瓶 燒杯 刻度試管 容量瓶 量筒、量杯,移液管（吸量管）（單刻度、多刻度）,滴定管（酸式、堿式）,移液搶（移液器）(Pipette),堿式,量筒,酸式,容量瓶,碘瓶、錐形瓶,吸量管,燒杯,移液搶（移液器）(Pipette),Note:使用注

13、意事項,鉻酸洗液的配置：稱取重鉻酸鉀適量（35g），加入一定體積的水（175ml），加熱溶解，將濃硫酸（300ml）緩緩滴入。 Note: A 濃硫酸遇水放熱，防止飛濺傷人。 B 可重復(fù)使用，直至顏色變綠。,（四）常用的冰鹽冷卻劑,生物緩沖物質(zhì) （Biologicalbuffersubstance）： 用于生物學(xué)和生物化學(xué)方面在分離、分析、合成等研究中調(diào)節(jié)、控制以及減少在其它化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生的氫離子濃度的變化。生物緩沖物質(zhì)的質(zhì)量要求嚴格，如pH值約在68之間；在水系中要有較好的溶解性；對生物膜要較無滲透性；受濃度、溫度以及介質(zhì)中離子的影響要極小；干燥或溶液狀態(tài)有極好的穩(wěn)定性，能抗酶或非酶的降解；

14、對可見光和紫外光有極小的吸收值等。,四、緩 沖 溶 液,（一）緩沖溶液的定義及原理：,1.定義：能抵抗外加少量強酸、強堿或稀釋作用，而本身 pH 值基本不發(fā)生變化的溶液。,以CH3COOHCH3COONa為例：,2. 緩沖原理及緩沖溶液的組成,共軛酸：抵抗外來堿（CH3COOH） 共軛堿：抵抗外來酸（CH3COONa）,3. 緩沖溶液對生化試驗的意義,生物體內(nèi)細胞的生長和活動需要一定的pH值，酸度的改變會引起與代謝有關(guān)的酸堿電離平衡移動，從而影響細胞的生物活性。為了在實驗室準確模擬體內(nèi)生物環(huán)境，必須保持體外生化反應(yīng)過程與體內(nèi)環(huán)境具有完全相同的pH值。,（二）緩沖溶液的 pH 值,2、pH 值的

15、測定：,pH 值試紙 廣泛試紙 1-14、9-14； 精密試紙 1.4-3.0、5.4-7.0、8.0-10.0等,pH 計 標準緩沖溶液校正 使用重蒸水或去離子水,1、pH 值的計算：pH = pKa + lg,（三）緩沖溶液的配制,基本原則： 1.選擇合適的緩沖對，盡可能接近弱酸的pKa。 2.總濃度要適當(dāng)。 3.緩沖成分不能與樣品反應(yīng)；考慮毒性影響。 4.計算、配制、驗證。,1.磷酸鹽緩沖液 優(yōu)點：濃度范圍大；pH范圍寬；pH受溫度影響小；緩沖液稀釋后pH變化小(稀釋十倍后pH的變化小于0.1)。 缺點：易與鈣離子、鎂離子及其他重金屬離子生成沉淀；會抑制某些生物化學(xué)過程(如對某些酶的催化

16、作用產(chǎn)生某種程度的抑制)。,2. Tris（三羥甲基氨基甲烷）緩沖液 優(yōu)點： 可用于配制pH范圍由酸性到堿性的大范圍pH值的緩沖液；對生物化學(xué)過程干擾很小，不與鈣、鎂離子及重金屬離子發(fā)生沉淀。 缺點：pH值受溶液濃度影響較大（稀釋十倍pH值的變化大于0.1）；溫度變化對緩沖液pH值的影響很大，需在使用溫度下進行配制和使用。 易吸收空氣中的CO2。,（四）常用緩沖體系,例：配制 100mL Tris-鹽酸緩沖溶液(0.05mol/L, 25oC)。,方法：50mL0.1mol/L 三羥甲基氨基甲烷溶液與x mL 0.1mol/L鹽酸混勻后，加水稀釋到100mL。(M=121.14),體液的pH值

17、,胃液：1.03.0 唾液：6.0 7.5 乳汁：6.6 7.6 脊椎液：7.3 7.5 血液：7.35 7.45 尿液：4.8 7.5,五、有機溶劑的應(yīng)用,實驗室常用有機溶劑的極性強弱順序：,石油醚苯氯仿乙醚乙酸乙酯丙酮乙醇甲醇,親水性成分： 蛋白質(zhì)、單糖及低聚糖、黏液質(zhì)、氨基酸、水溶性有機酸、苷類、水溶性色素和生物堿,親脂性成分：油脂、脂溶性色素、揮發(fā)油、非水溶性有機酸、游離生物堿,（一）有機溶劑的極性,（二）生物大分子溶液配制中溶劑的選擇,基本原則： 1. 極性物質(zhì)易溶于極性溶劑，非極性物質(zhì)易溶于非極性溶劑。 2. 堿性物質(zhì)易溶于酸性溶劑，酸性物質(zhì)易溶于堿性溶劑。 3. 溫度升高，溶解度

18、加大。 4. 遠離等電點的pH值，溶解度增加。 Note: 使目的產(chǎn)物溶解度增加的同時保持生物活性。,應(yīng)用實例：蛋白質(zhì)和酶的提取 1. 水提 1) 鹽濃度（即離子強度） “鹽溶”現(xiàn)象：少量離子的活動，減少了偶極分子之間極性基團的靜電吸引力，增加了溶質(zhì)和溶劑分子間相互作用力。 “鹽析”現(xiàn)象：中性鹽的濃度增加至一定時，蛋白質(zhì)的溶解度又逐漸下降，直至沉淀析出。 通常使用0.02 mol/L 0.05 mol/L 緩沖液或0.09 mol/L 0.15 mol/L NaCl 溶液提取蛋白質(zhì)和酶。向水溶液中加入蔗糖或甘油可使溶液極性降低，增加離子強度（如加入KCl、NaCl、NH4Cl或(NH4)2SO

19、4）可以增加溶液的極性。,2) pH值：溶劑的pH應(yīng)在蛋白質(zhì)和酶的穩(wěn)定范圍內(nèi)，通常選擇偏離等電點的兩側(cè)。堿性蛋白質(zhì)選在偏酸一側(cè)，酸性蛋白質(zhì)選在偏堿的一側(cè)。例如胰蛋白酶為堿性蛋白質(zhì)，常用稀酸提取，而肌肉甘油醛-3-磷酸脫氫酶屬酸性蛋白質(zhì)，則常用稀堿來提取。 3) 溫度：為防止具有活性的蛋白質(zhì)和酶變性和降解，提取時一般在05的低溫操作。 4) 防止體系自身存在蛋白酶或核酸酶的降解作用：采用加入抑制劑或調(diào)節(jié)提取液的pH、離子強度或極性等方法使這些水解酶失去活性。例如在提取DNA時加入EDTA絡(luò)合DNA酶活化所必須的Mg2+。,2. 混合溶劑提取 有些蛋白質(zhì)和酶既溶于稀酸、稀堿，又能溶于含有一定比例的

20、有機溶劑的水溶液中，采用稀有機溶液提取可以防止水解酶的破壞，并兼有除去雜質(zhì)提高純化效果的作用。 例如，胰島素可溶于稀酸、稀堿和稀醇溶液，但易被組織中與其共存的糜蛋白酶水解，因而采用6.8乙醇溶液并用草酸調(diào)溶液的pH=2.53.0，進而從三個方面抑制了糜蛋白酶的水解活性： 6.8的乙醇可以使糜蛋白酶暫時失活； 草酸可以除去激活糜蛋白酶的Ca2+； pH=2.53.0是糜蛋白酶不宜作用的pH值。以上條件對胰島素的溶解和穩(wěn)定性都沒有影響，卻可除去一部分在稀醇與稀酸中不溶解的雜蛋白。,（三）有機溶劑在沉淀大分子物質(zhì)中的應(yīng)用,1. 基本原理 向溶液中加入有機溶劑能減小體系的極性，使帶電溶質(zhì)分子（如蛋白質(zhì)

21、分子）更易互相吸引而凝集，從而發(fā)生沉淀。同時，由于使用的有機溶劑與水互溶，它們在溶解于水的同時從蛋白質(zhì)分子周圍的水化層中奪走了水分子，破壞了蛋白質(zhì)分子的水膜，因而發(fā)生沉淀作用。,2. 有機溶劑沉淀法的優(yōu)、缺點 (1) 優(yōu)點：分辨能力比鹽析法高，即一種蛋白質(zhì)或其他溶質(zhì)只在一個比較窄的有機溶劑濃度范圍內(nèi)沉淀；沉淀不用脫鹽。 (2) 缺點：是對某些具有生物活性的大分子容易引起變性失活，操作需在低溫下進行。,3. 有機溶劑沉淀的影響因素 (1)溫度：通常溫度越低，得到的蛋白質(zhì)活性越高。 (2)樣品濃度：低濃度樣品消耗有機溶劑量大，樣品回收率低，但雜蛋白與樣品共沉淀的作用??；高濃度樣品節(jié)省有機溶劑，減少

22、變性的危險，但雜蛋白的共沉淀作用大。 (3)pH值：通常選在等電點附近。 4.離子強度：通常溶液中鹽濃度不超過5；乙醇用量不超過原蛋白質(zhì)水溶液體積的倍。,六、化學(xué)試劑的安全使用,1、化學(xué)試劑存放與保管,見光易分解試劑(AgNO3、CHCl3、CCl4)：置于棕色瓶中。 堿性較強溶液(NaOH、KOH、濃氨水)：置于有橡皮塞的玻璃瓶中。 過氧化氫(H2O2)：見光易分解且易被玻璃中的微量金屬元素催化分解，應(yīng)置于不透明的塑料瓶中，必要時用黑色紙罩住。,2、危險藥品的分類、性質(zhì)及管理,3、實驗室有毒化學(xué)品及其危害,4、個人保護措施,(1)防止眼睛受刺激性氣體的熏染，防止任何化學(xué)藥品特別是強酸、強堿、玻璃屑等異物進入眼內(nèi)。 (2)禁止用手取用任何化學(xué)藥品，使用有毒藥品時，除用藥匙、量器外，必須配用橡皮手套，實驗后馬上清洗儀器用具，立即用肥皂洗手。 (3)盡量避免吸入任何藥品或溶劑的蒸氣。處理具有刺激性和有毒的