Laboratoire d analyse instrumentale

Transcription

1 Certificat en biotechnologie Laboratoire d analyse instrumentale BCM crédits Trimestre : Automne 2012 Responsable : Normand Fleury Page I

2 1. IDENTIFICATION DU COURS : Titre du cours : Analyse instrumentale en biotechnologie Numéro du cours : BCM-1901 Nombre de crédits : 3 Trimestre : Automne 2012 Pondération : Locaux : G-138, G-104, G-110 Cégep de Lévis-Lauzon Professeur : Normand Fleury Cégep de Lévis-Lauzon poste 4018 normand.fleury@inspq.qc.ca 2. LIENS AVEC LE PROGRAMME : Les différents laboratoires reliés aux biotechnologies ont longtemps utilisé et utilisent encore des méthodes manuelles d analyse, de synthèse et d identification pour les projets de recherche, la production et le contrôle. Cependant, afin d augmenter la production, de repousser les limites de détection à de microquantités et afin d améliorer les performances, l analyse instrumentale s est vite avérée l outil de choix des chercheurs et des analystes. Appuyés par une micro-informatique de plus en plus puissante, les instruments d analyse se sont rapidement imposés dans les laboratoires de biochimie, de microbiologie, en biofermentation, en environnement et même dans des techniques reliées aux biotechnologies telles que le génie génétique, la biologie moléculaire et l immunologie. Dans l avenir les laboratoires seront impliqués encore plus fréquemment grâce aux nouvelles formes de communications rapides dans un processus de mondialisation : publications de travaux de recherches conjoints, programmes de contrôles inter laboratoires, services analytiques offerts en sous-traitance etc. Toutes ces démarches demandent un suivi important afin d assurer une constance de la qualité à tous les niveaux et auprès de chacun des intervenants impliqués. Pour ce faire, la tendance se situe au niveau de l attribution de normes de standardisation de haut niveau. 3. BUTS DU COURS : Les étudiants de ce cours se familiariseront aux techniques d analyse instrumentale suivantes : chromatographie gazeuse, liquide incluant l électrophorèse capillaire et la spectrométrie de masse. L apprentissage au laboratoire se fera dans le cadre des «Bonnes pratiques de laboratoire» (BPL) et dans la perspective d utiliser ces techniques en biotechnologies. Dans un premier temps du côté théorique, les étudiants identifieront les différentes composantes et s initieront aux principes de fonctionnement de ces techniques. Ainsi à la fin de ce cours, les étudiants devront être en mesure d utiliser un nombre minimal d appareils d analyse instrumentale et d effectuer une analyse simple sur ce type d appareil. Dans un deuxième temps, le cours vise à donner aux étudiants en biotechnologie une vision générale de l application des normes de standardisation et leur influence sur le milieu de travail. Page 2

3 4. OBJECTIFS D APPRENTISSAGE : À la fin du cours: l étudiant aura été initié à l utilisation d appareils du domaine de la spectrométrie de masse et en comprendra le principe. l étudiant pourra apprécier l importance de l application de standards dans son travail d instrumentation. l étudiant pourra apprécier l importance de l'utilisation des éléments de contrôle de qualité dans son travail en laboratoire. l étudiant sera en mesure d utiliser certaines méthodes d analyses. 5. PLAN DU COURS : THÉORIE (18 hrs) Chapitre 1 Introduction (4 hrs) 1. Les étapes du processus analytique 2. Classification des méthodes analytiques 3. L'échantillonnage 4. Les méthodes analytiques (dosage) 5. Assurance et contrôle de la qualité Chapitre 2 Les méthodes séparatives (6.5 hrs) 1. Chromatographie en phase liquide 2. Chromatographie en phase gazeuse Chapitre 3 La spectrométrie de masse (1.5 hrs) Exercices (travaux à la maison) Présentation power point (sujet à déterminer) / 20 min par équipe (4 hrs) EXAMEN THÉORIQUE (2 hrs) Page 3

4 LABORATOIRE (57 heures) Laboratoire # MO Durée Laboratoire d introduction Laboratoire Logiciel CUB-INTRO 7 heures - Exercice Excel - Exercice HP ChemStations - Préparation des solutions Laboratoire d introduction aux méthodes séparatives (HPLC & GC) CUB-sep 5 heures Simulation spectrométrie de masse CUB-CGSMSIM 5 heures Chromatographie gazeuse et spectrométrie de masse CUB-CGSM 5 heures Chromatographie gazeuse - ETOH CUB-CG1- ETOH 5 heures Chromatographie gazeuse - FAME'S CUB-CG2-5 heures FAME'S Chromatographie liquide - XANTHINES CUB-CL - 5 heures XANTHINES Chromatographie liquide - SUCRES CUB-CL - 5 heures SUCRES Chromatographie liquide - PARABÈNES CUB-CL - 5 heures PARABÈNES Électrophorèse capillaire - PARABÈNES CUB-EC - 5 heures PARABÈNES Examen de laboratoire 5 heures 6. MÉTHODES ET STRATÉGIES : La théorie et le laboratoire se dérouleront au cégep de Lévis-Lauzon. L enseignement théorique sera de type magistral avec des exemples. Des exercices seront remis aux étudiants et à réaliser en préparation à l'examen. Au laboratoire, le travail d équipe est favorisé (2 personnes). 7. RESSOURCES HUMAINES ET PHYSIQUES : Durant les laboratoires d analyse instrumentale, un professeur et un technicien seront disponibles pour vous dépanner si nécessaire et apporter quelques explications au fonctionnement de l appareil. Le port du sarrau et des lunettes de sécurité avec protecteurs latéraux est obligatoire lors des séances de laboratoire et sont au frais de l étudiant. De même, l étudiant doit fournir sa poire à pipette et sa spatule. Finalement, on vous fournira des modes opératoires pour les expériences et les instruments (au prix de 25 $) qui serviront à la réalisation des laboratoires. Page 4

5 8. EXIGENCES PARTICULIÈRES : La présence au laboratoire est essentielle pour la réussite du cours. Avant chaque séance de laboratoire, pour des questions de sécurité, l étudiant(e) doit consulter les fiches signalétiques ( et colliger les informations pertinentes dans son carnet de laboratoire. De plus, la lecture préalable des modes opératoires est essentielle pour un travail efficace, productif, sécuritaire pour l utilisateur, sécuritaire pour les voisins et sécuritaire pour l appareil. 9. ÉVALUATION DE L APPRENTISSAGE : Répartition des points durant la session : Théorie (35 %) : Examen (10 décembre) 25% Exercices (5 novembre) 5 % Travaux (sujet à définir) présentation Power point (19 novembre) 5 % Laboratoires (65%) : CUB-INTRO (PROGICIELS) 3% CUB-Méthode séparatives (HPLC & GC) 2% CUB-CG - ETOH 4% CUB-CG - FAME'S 4% CUB-CGSMSIM 3% CUB-CGSM 5% CUB-CL et CUB-EC (PARABÈNES) 6% CUB-CL - XANTHINES 4% CUB-CL - SUCRES 4% Carnet laboratoire 5% Examen de laboratoire (12 décembre 1 ) 25 % Total 100% 1 En raison du congé de l Action de grâces, l examen de laboratoire et l examen théorique auront lieu le 12 décembre Page 5

6 À la fin du cours, les notes sont attribuées selon le barème suivant : Lettre sur le relevé de notes % correspondant Appréciation A A Excellent A B B Très bien B C C Bon C D Passable D E <50 Insuffisant 10. DOCUMENTATION : Documents obligatoires : Blueline Co., Cahier de prise de notes, modèles A-9 ou A-796 Département de chimie et technique de chimie, Notes de cours, Lévis, Cégep de Lévis- Lauzon, $ pour les photocopies Documents pour consultation : Rouessac, F. et Rouessac, A. Analyse chimique méthodes et techniques instrumentales, Paris, Dunod 2009, 7 ème édition, 512 p. Quevauviller, P. Métrologie en chimie de l'environnement, Lavoisier, 2 ème édition, 277 p. Recueil de normes, Incertitude des mesures et des résultats d'analyses et d'essais, volume 1, Afnor 2008, 315 p. Recueil de normes, Incertitude des mesures et des résultats d'analyses et d'essais, volume 2, Afnor 2008, 450 p. Recueil de normes, Les essais interlaboratoires, Afnor 2005, 485 p. Hoffmann, E. De et Stroobant, V. Spectrométrie de masse, Paris, Dunod 2005, 3 ème édition, 425 p. Bouchonnet, Stéphane, La spectrométrie de masse en couplage avec la chromatographie gazeuse, Lavoisier, 2009, 195 p. Skoog, L., Principle of instrumental analysis, New-York, Saunders Co., 1992, 4 ème édition, 895 p. Willard, H. H. et al., Instrumental Analysis, Belmont, CA, Wadsworth Inc, 1988, 7 ème édition, 895 p. Page 6