مقاله استخراج جذبی با میله چرخان

word قابل ویرایش
5 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

استخراج جذبی با میله چرخان

چکیده: در سالهای اخیر روشهای آمادهسازی نمونه بدون مـورد توجـه زیـادی قـرار گرفتـه اسـت. از جملـه ایـن روشهـا استخراج جذبی با میله چرخان (Stir bar sorptive extraction) است. در روش جذبی آنالیتها از بافت نمونه بـه درون یـک فـاز مایع غیر قابل اختلاط استخراج میشوند. جاذبهای مختلفی برای روشهـای اسـتخراج جـذبی در دسـترس هسـتند. در ایـن میـان جاذبی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، PDMS (پلی دی متیل سیلوکسان) است. استخراج جـذبی بـا میلـه چرخـان شـامل دو مرحله اصلی استخراج و واجذب میباشد. در طول دوره استخراج، میله همزن پوشیده شده با بسپار از طریـق غوطـهوری یـا توسـط نمونهبرداری از فضای فوقانی، در تماس با مواد حل شونده قرار میگیرد. پس از مرحله استخراج، واجـذب آنالیـتهـا بـه صـورت حرارتی یا مایع انجام میشود. کاربردهای اصلی این روش شامل تجزیه آفتکشها و مشتقات آنها ، هیدروکربنهای چند حلقه-ای آروماتیک (PAHs)، ترکیبات فرار، ترکیبات عامل آروما، عوامل بدطعمی، مطالعه ترکیبات مهـاجرتکننـده از بسـتهبنـدی بـه مواد غذایی، تجزیه سورفکتانتهای غیر یونی، آئروسول و نمونه های دارویـی و پزشـکی مـیباشـد. از مزایـای اصـلی ایـن روش، استخراج و تغلیظ ترکیبات ازبافتهای آبی بدون استفاده از حلال، حساسیت و صحت بالا در تعیین سطوح ناچیز ترکیبـات بافـت-های مختلف و تکرارپذیری خوب آن میباشد.

کلمات کلیدی: استخراج جذبی با میله چرخان، پلی دی متیل سیلوکسان، واجذب.

مقدمه

تعیین ترکیبات آلی در بافتهای آبکی دارویی، غذایی و محیط زیسـتی بدون آمادهسازی مقدماتی امکانپذیر نیست. هدف اصـلی آمـادهسـازی نمونهها، جداسازی اولیه و تغلیط میباشد. در سالهای اخیرتوجه زیـادی به تکنیکهای آمادهسازی بدون حلال نمونـه شـده اسـت .(۱) از جملـه این روشها استخراج جذبی با میله چرخـان(SBSE)1 مـیباشـد کـه بـر اساس جذب سطحی عمل میکند. در روش جـذبی آنالیـتهـا از بافـت نمونه به درون یک فاز مایع غیر قابل اختلاط استخراج میشوند. جاذب-هــای مختلفــی بــرای روشهــای اســتخراج جــذبی در دســترس هســتند. جاذبهای غیر آلی، به طور قوی با ترکیبـات در دام افتـاده بـرهم کـنش میدهند و نیاز به دماهای بسیار بالایی برای واجذب دارنـد کـه منجـر بـه وقوع واکنشهای تجزیهای میشوند. جاذبهای آلی مثل تناکس دچـار تجزیه حرارتی شده و فعالیت کاتالیتیکی قابل ملاحظهای دارند کـه مـانع استفاده از این جاذبها با ترکیباتی که از لحاظ شیمیایی ناپایدارند، می-شود. جاذبی که بیشتر مورد استفاده قرار مـی گیـرد PDMS2 (پلـی دی متیل سیلوکسان) است. PDMS مقاوم به حـرارت اسـت و در محـدوده

وســیعی از دمــا (۲۳۰-۲۲۰˚C) قابــل اســتفاده بــوده و ویژگــی هــای انتشاری جالبی دارد .(۲)
نحوه استخراج با SBSE
این روش سه بخش اساسی دارد:

-۱ یک میله همزن مغناطیسی که برای انتقال حرکت چرخشی یک صفحه همزن به نمونه مایع ضروری است.

-۲ یک روکش شیشهای نازک که میله همزن مغناطیسی را میپوشاند. پوشش شیشهای برای جلوگیری از تجزیه لایه PDMS ضروری است در غیر این صورت PDMS ممکن است توسط فلزات موجود در میله همزن مغناطیسی تخریب شوند.

-۳ یک لایه جاذب PDMS که روی آن آنالیتها استخراج میشوند. در سطح تجاری از PDMS با ضخامت mm 500 μm-1 استفاده می شود .(۳)

مراحل استخراج به روش SBSE

SBSE شامل دو مرحله اصلی است: استخراج و واجذب.

الف- مرحله استخراج

در طول دوره استخراج، میله همزن پوشیده شده با بسپار از طریق غوطه-وری یا توسط نمونهبرداری از فضای فوقانی، در تماس با مواد حل شونده قرار میگیرد. در حالت غوطهوری که SBSE نامیده میشود، میله همزن پوشیده شده با بسپار، به فضای فوقانی ظرف که حاوی نمونه مایع است، منتقل شده و نمونه تحت شرایط کنترل شده فیزیکی و شیمیایی همزده میشود. همزدن معمولاً بین ۳۰ تا ۲۴۰ دقیقه انجام می-شود. بعد از استخراج، میله همزن برداشته شده و به منظور حذف نمک-ها، قندها، پروتئینها و دیگر ترکیبات از نمونه، با آب مقطر شستشو می-شود و سپس برای حذف آب، روی دستمال کاغذی تمیز قرار داده شده و بعد به مرحله واجذب میرود.

استفاده از SBSEتقریباً به سرعت به نمونهبرداری از فاز بخار (حالت فضای فوقانی) گسترش داده شد و این حالت به نام استخراج حلال از فضای فوقانی یا HSSE3 معروف است. در HSSE، نمونهبرداری با معلق کردن میله همزن پوشیده شده در فضای فوقانی شیشه نمونه انجام میشود و بسپار در تماس ثابت با فاز بخار بافت مایع یا جامد قرار دارد. نمونه معمولاً به منظور حضور ماده حل شونده در فاز بخار همزده می-شود. بعد از نمونهبرداری از فضای فوقانی، توصیه میشود که میله همزن با آب مقطر شستشو داده شده و روی دستمال کاغذی تمیز قرار بگیرد. علی رغم انتخابگری این حالت، کمتر مورد استفاده قرار میگیرد .(۲)
ب- مرحله واجذب

در روش SBSE امکان واجذب مستقیم آنالیتهای جذب شده از روی میله همزن پوششدهی شده وجود ندارد. بنابراین مرحله استخراج قبل تشخیص آنالیتها با یک واجذبی حرارتی یا مایع دنبال میشود.

-۱ واجذبی حرارتی:

اغلب کاربردهای SBSE یا HSSE شامل استفاده از واجذبی حرارتی قبل GC4 برای بازیافت آنالیتهای انباشته شده روی میله همزن پوششدهی شده است. واجذبی حرارتی در دماهای ۱۵۰-۳۰۰˚C انجام میشود اما به دلیل حساسیت بالای واجذبی حرارتی، نیاز به استفاده از یک واحد گران روی GC است. واحد واجذبی حرارتی دو قسمت دارد یک قسمت که با ایجاد حرارت باعث جدا شدن آنالیتها از میله همزن میشود و قسمت دوم که آنالیتهای جدا شده تا زمان ورود به GC در دمای ۴۰ -۱۵۰˚C حفظ میکند. واجذبی حرارتی آسانترین روش واجذبی است اما به مواد حل شده نیمه فرار و فرار پایدار حرارتی و تجزیه با GC محدود میشود ۲) و.(۳

-۲ واجذبی مایع:
واجذبی مایع در موارد زیر به جای واجذبی حرارتی به کار میرود:

– برای تجزیه ماده حل شده ناپایدار حرارتی

 

– هنگامی که جداسازی با استفاده از کروماتوگرافی مایع یا الکتروفورز موئین انجام میشود.

– هنگامی که یک واحد واجذبی حرارتی برای اتصال به

GC در دسترس نباشد.

طی مرحله واجذبی مایع، میله همزن پوشیده شده با بسپار در یک حلال یا مخلوطی از حلالها برای واجذبی شیمیایی ماده حل شده استخراجی، غوطهور میشود. در این حالت، حجم حلال باید به اندازه غوطهوری کامل میله همزن بوده و در حالت استفاده از مخلوطی از حلالها، باید حلالها با بسپار سازگاری داشته باشند. استونیتریل، متانول، مخلوط این حلال ها یا مخلوط این حلالها با آب یا بافرهای آبکی، متداولترین حلالهای واجذبی میباشند. از آن جایی که مدتاًع در مرحله واجذبی مایع، حلالهای قطبی استفاده میشود، این حالت واجذبی، بیشتر برای ترکیبات غیر فرار و ناپایدار حرارتی مفید است. مرحله واجذبی مایع در به حداقل رساندن آلودگی حاصل از فاز PDMS که در تجزیه برخی از مواد حل شده اختلال ایجاد میکند (یعنی استرهای فتالات، (PES، مناسبتر از واجذبی حرارتی میباشد. از جمله مزایای دیگر واجذبی مایع، راندمان بالا در مقایسه با هزینه مصرفی، امکان توسعه روش و تجزیه مجدد میباشند ۲) و.(۳

مزایای روش SBSE

 قادر به استخراج و تغلیظ ترکیبات از بافتهای آبی بدون استفاده از حلال میباشد.

 نسبت به روش SPME5 از نظر حساسیت و صحت در تعیین سطوح ناچیز ترکیبات بافتهای مختلف کارائی بهتری دارد.

 مقدار آنالیت استخراج شده متناسب با حجم فاز استخراج است که در روش SPME بسیار کوچک است. بنابراین امکان بهبود محدوده-های تشخیص این روش از طریق افزایش حجم فاز استخراج وجود دارد
و با افزایش ضخامت فیلم قابل انجام است.

 قابلیت انجام در محیط بسیار رقیق و غلظتهای بسیار کم نمونهها که از این نظر هم نسبت به روش SPME برتری دارد.
قابل استفاده برای محدوده وسیعی از مواد فرار و نسبتاً فرار

 امکان کنترل دقیق مقدار PDMS روی میله همزن که موجب افزایش تکرارپذیری و اطمینان و اعتبار استخراج میشود.

 در ترکیب با واجذبی مایع یا کروماتوگرافی مایع برای ترکیبات غیر فرار نیز مناسب است .(۱)
کاربردهای روش SBSE
تجزیه PAHs6

 

بقایای PAHs در آب نگرانی بزرگی محسوب میشود زیرا در تولید نوشیدنیها و مواد غذایی کاربرد دارد. روشهای تعیین PAHs در بافتهای غذایی شامل LLE7و SPE8 پیچیده و زمانبر میباشند. به ویژه LLE که نیاز به مقادیر زیادی از حلالهای سمی و حداقل یک مرحله تمیز سازی قبل شناسایی و مرحله تعیین کمیت دارد. یکی از روشهای موفق در تعیین این ترکیبات SBSE میباشد. حد تشخیص PAHs در آب ۰/۲-۲ نانوگرم در لیتر با تکرارپذیری ۳-۱۵ درصد و در آب آشامیدنی ۱/۵ نانوگرم در لیتر و تکرارپذیری ۱/۹-۱۲/۸ درصد عنوان شده است .(۴)

تجزیه آفت کش ها و مشتقات آنها

حضور بقایای آفتکشها در مواد غذایی مقوله بسیار مهمی است. یکی از مزایای SBSE این است که قادر به تعیین مقادیر کامل یک آنالیت در نمونه میباشد.

LC-MS9 یک روش تجزیهای غالب در شناسایی و تعیین کمیت آفتکشها است. روشهای SBSE ترکیب با LC-MS موجب تجزیه انتخابی و با حساسیت بالای کلرپیریفوس متیل، دیازینون، فونوفوس، فنتوات، فوسالون و پیریمیفوس اتیل در عسل با حد تشخیص ۰/۰۴-۰/۴ میلیگرم در کیلوگرم شد .(۵)

استخراج آفتکشهای بیترتانول، کاربوکسین، فلوتریافول، پیرامتانیل، تبوکونازول و تریادیمفون در انگورها توسط SPE و SBSE انجام شد. حد تشخیص ۰/۰۰۳-۰/۰۱ SPE میلی گرم در کیلوگرم و در مورد ۰/۰۱ SBSE میلی گرم در کیلوگرم بود. با اینکه حد تشخیص SPE بالاتر از SBSE بود، اما مصرف حلال در SBSE پایینتر و عصاره حاصل تمیزتر بود .(۶)

تجزیه آفتکشها درآبمیوهها، میوهجات و سبزیجات (حد تشخیص ۰/۲ نانوگرم در گرم)، سرکه، زعفران، تنباکو هم انجام شده است. در ارتباط با تجزیه بقایای آفتکش در بافتهای ناهمگن، حد تشخیص ۹ آفتکش از پالپ گلابی، ۱۰-۱۰۰ نانوگرم در گرم بود ۱) و .(۴

قارچ کشهای زیادی به طور گستردهای در مراحل مختلف کاشت و در طول دوره ذخیرهسازی پس از برداشت برای جلوگیری از فساد استفاده میشوند. تیرازینها، آنیلینها و پیریدینها مهمترین گروههای قارچکش مورد استفاده میباشند. حد تشخیص قارچکشها در انگور کمتر از ۰/۰۱ میلیگرم در کیلوگرم و حد تشخیص و تکرار پذیری قارچ کشهای دی کربوکسیمیدی به ترتیب ۲-۵۰ نانوگرم در لیتر و ۲-۵ درصد گزارش شده است ۱) و .(۴
تجزیه ترکیبات فرار

 

تجزیه ترکیبات فرار در مواد گیاهی، توتفرنگی، انگور، سالاک یا میوه مار، تمشک، قارچ خوراکی دنبلان به روش SBSE انجام می-شود. SBSE و HSSE برای ترکیبات فرار و آروما قهوه، تنباکو، آرد گندم و شراب (حد تشخیص ۰/۰۵-۱۶۱ میکروگرم در لیتر و تکرار-پذیری ۶-۱۲ درصد) به کار رفته است. تجزیه ترکیبات فرار سرکه، ترکیبات فرار تولید شده توسط قارچها (مایکوتوکسینها) و ترکیبات نسبتاً فرار مثل نگهدارندهها (مثل اسید بنزوئیک، اسید سوربیک و

پارابنها) هم با SBSE صورت گرفته است. حد تشخیص نگهدارندهها در نوشیدنیها، اسید بنزوئیک در نوشیدنیهای غیر الکلی و ترکیبات آلی فرار قهوه به ترتیب ۰/۰۲-۳ میکروگرم در میلیلیتر، ۰/۰۳-۸/۶ میکروگرم در لیتر، ۱ -۱۰۰۰ میلیگرم در لیتر گزارش شده است. حد تشخیص ترکیبات نیمه فرار در آب نیز ۵-۵۰ نانوگرم در لیتر با تکرار پذیری کمتر از ۲۰ درصد عنوان شده است ۱) و.(۴
تجزیه ترکیبات آروما

تجزیه انتخابی نسبتهای انانتیومرها به طور گستردهای در تضمین کیفیت طعمدهندههای طبیعی و اسانسها به کار برده شدهاند. کروماتوگرافی چند بعدی روشی مؤثر و انتخابی برای این هدف می-باشد. اتصال GS-MS چند بعدی- انانتیو به SBSE امکان ترکیب راندمان بالای استخراج میله همزن با انتخابگری بالای سیستم GS-MS را فراهم میکند. با استفاده از این روش تجزیهای جدید، تعیین دقیق نسبتهای انانتیومری ترکیبات جزئی علاوه بر ترکیبات اصلی در مواد طبیعی پیچیده مثل اسانسها امکانپذیر میشود. این روش برای تجزیه -α پینن، -β پینن، سابینن، -α فلاندرن، لینالول، -αترفینئول، ترفینن–۴ال و بورنئول در اسانس درخت چای، اسانس اکالیپتوس و اسانس آویشن به کار رفته است .(۷)
تجزیه عوامل بدطعمی

مهمترین کاربرد در این گروه مربوط به تجزیه اسید تری کلرواستیک است. کاربرد دیگر این گروه تجزیه آلدهیدها (مثلا نوننال و دکا دی انال) است. حد تشخیص اسید تری کلرواستیک در شراب و نوشیدنیها کمتر از ۱ نانوگرم در لیتر، حد تشخیص عوامل بدطعمی در آب ۰/۰۳-۰/۱۶ نانوگرم در لیتر با تکرار پذیری ۰/۸-۳/۷ و برای شراب ۰/۱-۳/۳ نانوگرم در لیتر و تکرارپذیری ۰/۸ -۶/۳ درصد گزارش شدند .(۸)
مطالعه ترکیبات مهاجرتکننده از بستهبندی به مواد غذایی

مهاجرت بیس فنول A از بطری کودک به روش SBSE انجام شد. حد تشخیص این ترکیب (مشتقسازی شده با انیدرید اسید استیک) ۰/۱۲ نانوگرم در لیتر بود .(۹)

مهاجرت سه آلکیل فنول، -۴ ترت اکتیل فنول، -n-4 اکتیل فنول و -۴ نونیل فنل و ۶ استر فتالات (دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات، دی ان اکتیل فتالات، دی ان بوتیل فتالات، ان بوتیل بنزیل فتالات و دی ۲
اتیل هگزیل فتالات) در سالاد بستهبندی شده در پلاستیک، سبزیجات

 

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 5 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد