بخشی از مقاله
-1 مقدمه
امروزه شناسایی و ارزیابی ترکیبات فنولیک از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و ابعاد گسترده ای پیدا کرده است. حضور این ترکیبات در محیط زیست بررسی شده و وجودشان در بیشتر موارد به اثبات رسیده است. ترکیبات فنولیک نقش ویژه ای در درمان و پیشگیری از سرطان را ایفا میکنند و این نکته ضرورت شناسایی کیفی و کمی این مواد را با صحت و دقت بالا آشکار می سازد.
گسترش و نو آوری در روش ها و دستگاه های تجزیه ای موجبات بررسی های دقیق تر را در همه زمینه ها، از جمله تجزیه ترکیبات فنولیک فراهم آورده است. روشهای جداسازی و پیش تغلیظ این ترکیبات در نمونه های زیست محیطی به همراه روش های مختلف شناسایی و اندازه گیری تجزیه ای توسعه داده شده است. تماس با این ترکیبات ممکن است از طریق پوست، خاک یا هوا و خوردن غذاهای آلوده به این مواد ایجاد شود.
علاقه علمی و تجاری به به ترکیبات فنولیک موجود در غذا در سال های اخیر بسیار زیاد شده است. ترکیبات فنولیک به طور فزاینده در حال تبدیل شدن به قسمت مهمی در علوم کاربردی هستند. ترکیبات فنولی در نگهداری از مواد غذایی، طعم دهندها و خوشبو کننده ها مورد استفاده قرار میگیرند. برخی از نوشیدنی ها نیز مانند چای و قهوه دارای ترکیبات فنولیک می باشند. دیگر ترکیبات فنولی عبارتند از : کورکومین که به عنوان رنگ دهنده غذا در زردچوبه استفاده می شود و کارنوسیک اسید که به عنوان ادویه در برگ رزماری استفاده می شود .[1]
در صورت تنفس یا خورده شده این ماده توسط انسان این ماده وارد گردش خون خواهد شد و در صورت تماس با پوست مقدار ورود آن به خون کم خواهد بود ولی باعث سوزش پوستی نیز خواد شد. قرار گرفتن در معرض فنول در کوتاه مدت می تواند باعث سوزش چشم ها و سردرد شود. افرادی که تماس پوستی با مقدار زیادی از فنول دارند، سوزش پوست، ضایعات کبدی، ادرار تیره و ضربان قلب نامنظم در آنها دیده می شود.
تنفس در محیط فنل می تواند باعث سردرد، بی اشتهایی و کاهش وزن شود. بنابر این شناسایی، جداسازی و اندازه گیری ترکیبات فنولیک یک مسئله مهم تجزیه ای می باشد و مشکل اصلی در زمینه دنبال گیری ترکیبات فنولیک، غلظت های خیلی کم آنها در محیط زیست می باشد، بنابراین جهت دستیابی به حساسیت و انتخابگری مورد نظر به روش ها و دستگاه های حساس تجزیه ای نیاز است . [2]
-1 -1 پیش گفتاری بر شیمی سبز
شیمی سبز یا شیمی پایدار یک فلسفه پژوهشی مهندسی است که هدفش تولید و طراحی محصولات و فرآیندهایی که تولید و استفاده از مواد خطرناک را به حداقل برساند. شیمی سبز به دنبال کاهش اثرات منفی مواد آلوده بر محیط زیست می باشد. در اوخر قرن اخیر توجهات بسیار دقیق به محیط زیست و عوامل موثر بر آن معطوف گردیده، چرا که فعالیت های اضافی متدوالی که در زمان بروز نموده تنایج بلند و یا کوتاه مدتی بر محیط زیست وارد کرده است.
این امر محققان را بر این می دارد که با دقت بیشتری به بررسی این اثرات و رفع موارد نامطلوب آن بپردازند.شیمی سبز شامل روش های سازگار با محیط زیست می باشد که در آن سعی بر کاهش زباله و کاهش آلودکی ها است. شیمی سبز محصولاتی را تولید می کند که هم با محیط زیست و هم با اقتصاد سازگاری داشته باشد.
-2-1 تعریف مایع یونی
مایعات یونی به عنوان یک کلاس جدید و قابل توجه از حلال ها مورد توجه قرار گرفته اند. این مواد به دلیل خواص غیر معمولشان اخیرا مورد توجه قرار گرفته اند. اکثر مایعات یونی یک کاتیون آلی بزرگ و یک آنیون معدنی پلی اتمیک دارند به گونه ای که در دمای زیر 100 درجه سانتی گراد به صورت مایع هستند .[3] مایعات یونی به صورت شبکه سه بعدی از کاتیون ها هستند که با نیروهایی مثل پیوندهای هیدروژنی، نیروهای پراکندگی و الکتروستاتیک به هم متصل می شوند. مهمترین ویژگی کاتیون این ترکیبات تقارن کم و تمرکز ضعیف بار مثبت است که مانع از تشکیل یک شبکه کریستالین منظم وکاهش نقطه ذوب نمک به وجود آمده می شود. این موضوع باعث فراهم شدن محیط مایع غیرآبی در دماهای پایین و در نتیجه امکان انجام واکنش های متعدد در آنها می شود.
1-2-1 خواص مایعات یونی
به طور کلی مایعات یونی موادی هستند که به طور کامل از یون تشکیل شده اند بنابراین دارای هدایت یونی بالایی میباشند و معمولا در دمای زیر 100 درجه سانتیگراد به صورت مایع می باشند که دلیل آن وجود کاتیون های نامتقارن و حجیم آلی و آنیون های نسبتا حجیم با با بار غیر مستقر می باشد. مایعات یونی به راحتی می توانند در واکنش های انتقال شیمیایی مورد استفاده قرار بگیرند. مایعات یونی دارای سمیت کمی می باشند که نتیجه عدم فراریت این ترکیبات است، ولی با وجود این برای ایمنی بیشتر توصیه می شود که در حین استفاده از این مواد از دستکش و عینک های مخصوص استفاده شود .[4]
3-1 جداسازی
فرآیند جداسازی به عملیاتی گفته می شود که یک مخلوط به حداقل، دو جزء تفکیک می شود. هدف اصلی جداسازی افزایش نسبت یک یا چند جزء نسبت به دیگر اجزا تشکیل دهنده مخلوط می باشد. اخیرا جداسازی به یک روش مفید برای اندازگیری و تغیین غلظت آنالیت ها در مقادیر کم تبدیل شده است و به روش های متفاوتی صورت می گیرد . از روش های جداسازی می توان تقطیر، استخراج مایع- مایع، استخراج فاز جامد، استخراج با گاز، کروماتوگرافی و ... را نام برد .[5]
1-3-1 استخراج
یکی از مهمترین روش های جداسازی استخراج می باشد. عمل استخراج در اندازه گیری و تعیین غلظت آنالیت ها در راستای عمل پیش تغلیظ صورت می گیرد. زیرا با وجود اینکه دستگاهای پیشرفته زیادی برای اندازگیری غلظت آنالیت ها در نمونه های طبیعی وجود دارد، ولی به دلیل وجود بافت شیمیایی و کم بودن غلظت آنالیت ها در نمونه های طبیعی، اندازه گیری مستقیم آنها تقریبا غیر ممکن است و یا همراه با خطای بالا است .[6] از مهم ترین روش های پیش تغلیظ که بر پایه استخراج استوار است می توان به استخراج نقاط ابری ، استخراج فاز جامد و استخراج مایع- مایع [7] اشاره کرد.
1-3-1 استخراج مایع – مایع
استخراج مایع- مایع، استخراج با حلال نیز نامیده می شود. یکی از مهمترین روش های جداسازی و استخراج است. اساس استخراج مایع- مایع انتقال گزینشی یک گونه از یک فاز مایع به فاز مایع دیگر می باشد. در این روش استخراج، اصولا حلال آبی که حاوی نمونه می باشد با یک حلال آلی غیر قابل امتزاج مخلوط شده و به هم زده می شوند، تا عمل استخراج گونه از فاز آبی به فاز آلی صورت گیرد. در روش استخراج مایع- مایع گونه استخراج شده باید بدون بار باشد، یا در یک سیستم تجمعی بدون بار قرار گیرد. توزیع فاز بین دو گونه از قانون نرست تبعیت می کند. استخراج مایع- مایع در مقیاس میکرو نیز صوررت می گیرد که باعث استفاده کمتر از حلال آلی استخراج کننده می شود.
1-1-3-1 میکرو استخراج مایع – مایع پخشی
میکرو استخراج مایع- مایع پخشی، کوچک شده روش استخراج مایع- مایع است که میزان مصرف حلال آلی در آن تا حد زیادی کاهش یافته است .[8, 9] این روش برای نخستین بار توسط دکتر یعقوب اسدی در دانشگاه علم و صنعت ایران ارائه گردید. در این روش مخلوط مناسبی از حلال های استخراجی و پخشی به سرعت و با استفاده از سرنگ درون نمونه آبی تزریق می شود. تشکیل قطرات ریزی از حلال استخراجی درون نمونه آبی محلول کدری تحت عنوان محلول ابری ایجاد می کند که سطح تماس بین فاز آبی و حلال استخراجی در آن بسیار زیاد است.
این کدر شدن به علت تشکیل و پخش ذرات ریز حلال استخراج کننده به طور همسان در درون محلول آبی می باشد. بنابراین، انتقال آنالیت از نمونه آبی به حلال استخراجی بسیار سریع انجام می شود. در ادامه محلول ابری سانتریفیوژ و حلال آلی در انتهای لوله مخروطی شکل ته نشین می شود. بعد از سانتریفیوژ، تعیین مقدار آنالیت در فاز ته نشین شده، با استفاده از تکنیک های تجزیه ای متداول انجام می گیرد .[10] سادگی، سرعت، هزینه کم، بازیابی زیاد و به علت حجم کم حلاال آلی استخراج کننده مصرفی دارای فاکتور تغلیظ بالا، از مزایای این روش می باشد.
4-1 کروماتوگرافی
پرکاربردترین شیوه جداسازی مواد تجزیه ای کروماتوگرافی است که در تمام شاخه های علوم کاربردهایی دارد. کروماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روش های جداسازی مواد را شامل می شود و امکان می دهد تا اجزای سازنده نزدیک به هم مخلوط های کمپلکس را جدا و شناسایی کنند. مبنای جداسازی کروماتوگرافی، تفاوت در سرعت حرکت ترکیبات است.