Laboratoire d`analyse instrumentale

Certificat en biotechnologie
Laboratoire d’analyse
instrumentale
BCM-1901
1-0-4-4
3 crédits
Trimestre : Automne 2012
Responsable : Normand Fleury
Certificat en biotechnologie - laboratoire d'analyse instrumentale
Page I
1. IDENTIFICATION DU COURS :
Titre du cours :
Analyse instrumentale en biotechnologie
Numéro du cours :
BCM-1901
Nombre de crédits :
3
Trimestre :
Automne 2012
Pondération :
1-0-4-4
Locaux :
G-138, G-104, G-110 Cégep de Lévis-Lauzon
Professeur :
Normand Fleury
Cégep de Lévis-Lauzon
418-650-5115 poste 4018
[email protected]
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.
Certificat en biotechnologie - laboratoire d'analyse instrumentale
Page 2
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
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.
apprécier
l’importance
de
l’application
de
standards
dans
son
travail
5. PLAN DU COURS :
THÉORIE (18 hrs)
Chapitre 1
Chapitre 2
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
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)
Certificat en biotechnologie - laboratoire d'analyse instrumentale
Page 3
LABORATOIRE (57 heures)
Laboratoire
# MO
Durée
Laboratoire d’introduction
Laboratoire Logiciel
- Exercice Excel
CUB-INTRO
7 heures
CUB-sep
5 heures
CUB-CGSMSIM
5 heures
CUB-CGSM
5 heures
CUB-CG1- ETOH
5 heures
CUB-CG2 -
5 heures
- Exercice HP ChemStations
- Préparation des solutions
Laboratoire d’introduction aux méthodes séparatives (HPLC & GC)
Simulation spectrométrie de masse
Chromatographie gazeuse et spectrométrie de masse
Chromatographie gazeuse - ETOH
Chromatographie gazeuse - FAME'S
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 $) qui serviront à la réalisation des laboratoires.
Certificat en biotechnologie - laboratoire d'analyse instrumentale
Page 4
8. EXIGENCES PARTICULIÈRES :
La présence au laboratoire est essentielle pour la réussite du cours. Avant chaque séance
de laboratoire, pour des questions de sécurité, l’étudiant(e) doit consulter les fiches
signalétiques (www.anachemia.com) et colliger les informations pertinentes dans son carnet de
laboratoire. De plus, la lecture préalable des modes opératoires est essentielle pour un travail
efficace, productif, sécuritaire pour l’utilisateur, sécuritaire pour les voisins et sécuritaire pour
l’appareil.
9. ÉVALUATION DE L’APPRENTISSAGE :
Répartition des points durant la session :
Théorie (35 %) :
Examen (10 décembre)
25%
Exercices (5 novembre)
5%
Travaux (sujet à définir) présentation Power point (19 novembre)
5%
Laboratoires (65%) :
CUB-INTRO (PROGICIELS)
3%
CUB-Méthode séparatives (HPLC & GC)
2%
CUB-CG - ETOH
4%
CUB-CG - FAME'S
4%
CUB-CGSMSIM
3%
CUB-CGSM
5%
CUB-CL et CUB-EC (PARABÈNES)
6%
CUB-CL - XANTHINES
4%
CUB-CL - SUCRES
4%
Carnet laboratoire
5%
1
Examen de laboratoire (12 décembre )
Total
1
25 %
100%
En raison du congé de l’Action de grâces, l’examen de laboratoire et l’examen théorique auront lieu le 12 décembre 2011.
Certificat en biotechnologie - laboratoire d'analyse instrumentale
Page 5
À la fin du cours, les notes sont attribuées selon le barème suivant :
Lettre sur le relevé de notes
% correspondant
+
A
Appréciation
95-100
A
90-94
-
86-89
+
83-85
B
80-82
-
77-79
+
74-76
C
70-73
-
65-69
D
+
60-64
D
E
50-59
A
B
B
C
C
Excellent
Très bien
Bon
Passable
<50
Insuffisant
10. DOCUMENTATION :
Documents obligatoires :
•
Blueline Co., Cahier de prise de notes, modèles A-9 ou A-796
•
Département de chimie et technique de chimie, Notes de cours, Lévis, Cégep de LévisLauzon, 2011. 25$ 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
•
Recueil de normes, Incertitude des mesures et des résultats d'analyses et d'essais,
ème
édition, 277 p.
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,
•
Bouchonnet,
3
ème
édition, 425 p.
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
•
Willard, H. H. et al., Instrumental Analysis, Belmont, CA, Wadsworth Inc, 1988, 7
ème
édition,
895 p.
ème
édition, 895 p.
Certificat en biotechnologie - laboratoire d'analyse instrumentale
Page 6