Методические разработки по самостоятельной внеаудиторной работе студентов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГАОУ ВО «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ »

МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. И. ГЕОРГИЕВСКОГО

Кафедра

Медицинской и фармацевтической химии

Методические разработки

по самостоятельной внеаудиторной работе студентов

УТВЕРЖДАЮ:
Зав. кафедрой
, профессор
(Ф. И.О., звание)
(подпись)
«28» августа 2015 г.
« » ___________ 20 г.
« » ___________ 20 г.

Основная образовательная программа:

Стоматология

Курс:

1

Вид аудиторных занятий:

лабораторный практикум

Дисциплина:

Химия

Тема:

Сорбция биологически активных веществ на границе раздела фаз. Ионный обмен. Хроматография.

Куратор темы:

, ассистент, , 28.08.15.

(Ф. И.О., должность, подпись, дата)

Обсуждено на заседании кафедры « »____________20 г., протокол №____

Обсуждено на заседании кафедры « »____________20 г., протокол №____

Обсуждено на заседании кафедры « »____________20 г., протокол №____

г. Симферополь

1. Актуальность темы:

Любая биологическая система, в том числе клетка, является системой гетерогенной и отличается большим количеством поверхностей раздела в виде биологических мембран. В связи с этим изучение закономерностей изменения поверхностного натяжения на границе раздела фаз в биологических системах в норме и при функциональных нарушениях или под действием лекарственных средств и токсических соединений находит применение в биологических и медицинских исследованиях. Широкое использование получили фармакологические адсорбирующие средства, способные впитывать экссудат и ускорять процесс заживления ран. Адсорбционные явления лежат в основе крашения тканей, дубления кожи, производства синтетических моющих средств. С адсорбцией связано взаимодействие ферментов с субстратами, антител с антигенами. Активированный древесный уголь применяют в военных и промышленных противогазах. Адсорбционные вещества берут за основу при изготовлении таблеток, пилюль, паст. В технике адсорбенты используют для разделения и анализа сложных смесей (хроматография). Эфферентная медицина занимается разработкой новых энтеросорбентов на основе активированных углей, обладающих высокой сорбционной ёмкостью, каталитической активностью, длительностью действия и даже ионообменными свойствами. Адсорбенты играют основную роль при протекании многих каталитических реакций, их используют в гемосорбции.

Хроматография является эффективным методом разделения, анализа и физико-химического исследования веществ. В основе этого метода лежит различие в адсорбционных или иных свойствах соединений, благодаря чему они по-разному распределяются между твердым сорбентом и протекающей через его слой жидкостью (или газом). С помощью хроматографии можно разделить смеси практически любых веществ. Современная хроматография развивается во многих направлениях, каждое из которых позволяет решать определенный круг специфических задач. С помощью хроматографических методов можно определить компоненты биологических жидкостей и тканей: аминокислот, циклических соединений, спиртов, стероидов и т. д. Сочетая методы хроматографии с другими методами исследования - спектрофотометрией, массспекрометрией, ядерным магнитным резонансом, можно решать различные медико-биологические задачи : определять и исследовать продукты метаболизма; изучать химический состав тканей, органов, клеток; проводить контроль загрязненности окружающей среды.

2.  Цель обучения:

Сформировать целостное представление о поверхностных явлениях на границе раздела различных фаз. Знать основы хроматографии.

2.2. Частные цели самостоятельной работы студента (СРС):

2.2.1. Студент должен знать:

1.	Понятие о гетерогенных системах. Сорбционные явления.
2.	Понятия, связанные с адсорбцией, абсорбцией, десорбцией.
3.	Поверхностные явления и адсорбцию на границе раздела жидкость – газ.
4.	Понятие о поверхностно-активных веществах (ПАВ), их строении, свойствах и применении. Структура биомембран.
5.	Адсорбцию на границе раздела твердое вещество – газ. Использование твёрдых сорбентов в практике.
6.	Адсорбцию из растворов (молекулярную, ионную). Использование ионообменников в практике.
7.	Определение метода хроматографии.
8.	Сущность метода хроматографии.
9.	Классификацию методов хроматографии: а) по агрегатному состоянию; б) по механизму процесса разделения; в) по способу относительного перемещения фаз
10.	Применение хроматографических методов в медицине.

2.2.2. Студент должен уметь:

1.	Различать адсорбционные явления на границе раздела фаз (физическая, химическая сорбция).
2.	Связывать явления в поверхностном слое жидкости с адсорбцией, используя понятия поверхностного натяжения, поверхностной энергии; уравнение Гиббса.
3.	Объяснять свойства ПАВ, пользуясь правилом Дюкло-Траубе, принципом независимости поверхностного действия Ленгмюра. Связать свойства ПАВ с их применением в практике и их биологическая роль.
4.	Объяснять адсорбцию на твёрдых сорбентах, пользуясь теорией и уравнением Ленгмюра.
5.	Объяснять разницу между молекулярной и ионной адсорбцией; применять правило выравнивания полярности фаз Ребиндера.
6.	Применять правило об избирательной адсорбции Панета-Фаянса.
7.	Различать иониты, применяемые при ионообменной адсорбции. Приводить примеры использования ионообменников в практике.
8.	С помощью бумажной хроматографии разделить смесь веществ.

3. Изучить учебный материал по рекомендованной литературе (см. пункт 6).

4. Вопросы, подлежащие рассмотрению при самостоятельной работе студента:

1.	Понятие о гетерогенных системах.
2.	Понятие адсорбции, адсорбента, адсорбтива (адсорбата), абсорбции, элюэнта, элюата.
3.	Поверхностные явления и адсорбция на границе раздела жидкость – газ. Поверхностное натяжение, поверхностная энергия, уравнение Гиббса.
4.	ПАВ. Особенности их строения, свойства. Правило Дюкло-Траубе, принцип независимости поверхностного действия Ленгмюра. Применение в практике ПАВ (моющие средства, эмульгаторы, структура биологических мембран).
5.	Адсорбция на границе раздела твердое тело – газ. Теория и уравнение Ленгмюра. Использование твердых сорбентов: активированный уголь, силикагель.
6.	Адсорбция из растворов. Молекулярная и ионная адсорбция.
7.	Правило выравнивания полярности фаз Ребиндера.
8.	Избирательная адсорбция. Правило Панета-Фаянса.
9.	Влияние на адсорбционные явления характера величины заряда, радиуса, степени гидратации ионов.
10.	Понятие ионообменной адсорбции. Применение ионообменников (умягчение и очистка воды, получение и очистка лекарств; активность ферментов, обмен веществ в клетках, гемосорбция).
11.	Определение метода хроматографии.
12.	Сущность метода хроматографии (подвижная и неподвижная фазы, элюент).
13.	Классификация методов хроматографии:
14.	Применение хроматографических методов в медицине, биологии и фармации.

4.1.  Ознакомиться с обучающими задачами (см. фонды оценочных средств в теме № 8).

4.2.  Задание для самостоятельного решения (подготовить реферативное сообщение по теме, предложенной преподавателем).

Источники информации

5.1. Основная литература:

№ п/п	Автор(ы)	Название источника (учебника, учебного пособия, монографии и т. п.)	Город, изд-во	Год издания том, вып.
1.	Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебник для мед. вузов.	Под ред. .	М.: ВШ	2007
2.	Общая химия.	,	М.: ГЭОТАР-Медиа	2007

5.2. Дополнительная литература:

№ п/п	Автор(ы)	Название источника (учебника, учебного пособия, монографии и т. п.)	Город, изд-во	Год издания том, вып.
1.	Медицинская химия.	, , и др.	К.: Медицина	2008
2.	Химия: Основы химии живого.		СПб.: Химиздат	2000
3.	Био­фи­зическая химия.	, ,	К.: Вы­ща шк.	1986