روش های نوین میکرو استخراج 70 ص

مقدمه

استحصال یک گونه­ی شیمیایی از نمونه­های طبیعی یا آزمایشگاهی به منظور آنالیز یا کاربرد داروئی، خوراکی و صنعتی آنها مستلزم حذف سایر گونه­های شیمیائی همراه در داخل نمونه است. به بیان دیگر همواره لازم است که گونه­ی شیمیایی مورد نیاز خالص­سازی شده سپس برای اهداف نامبرده مورد استفاده قرار گیرد. کلیه­ی اعمال و فرایندهای فیزیکی یا شیمیایی که در این راستا به­کار می­روند،­ به­­نام روش­های جداسازی نامیده می­شوند. از روش­های جداسازی می­توان ته­نشینی، نوبلورسازی، انجماد، تبخیر، تقطیر، استخراج مایع- مایع، استخراج فاز جامد، استخراج قطره­ای، میکرواستخراج با فاز جامد، استخراج با گاز، مبادله­ی یونی، جذب سطحی، کروماتوگرافی، الکتروکروماتوگرافی، الکترودیالیز، دیالیز و ... نام برد. استخراج مایع- مایع به طور گسترده‌ای به عنوان یک تکنیک پیش­تیمار برای جداسازی و پیش­تغلیظ آنالیت در نمونه‌های آبی برای ترکیبات آلی و معدنی استفاده می‌شود. با این وجود این تکنیک دارای چندین نقطه­ضعف از جمله تشکیل امولوسیون، استفاده از حجم زیاد حلال، گرانی روش و دشواری در اجرای روش می‌باشد. از این رو نیاز به دسته­بندی نمودن استخراج مایع- مایع شد. تلاش­های مستمر برای استفاده از روش استخراج مایع مایع که نیاز به حجم کم استخراج­کننده و تعداد مراحل کمتر داشته باشد منجر به ایجاد سه روش زیر شد:

1) میکرواستخراج قطره­ی تنها[1]

2) میکرواستخراج فاز مایع با فایبرتوخالی[2]

3) میکرواستخراج مایع- مایع پخشی[3]

1­- استخراج با فاز جامد^[4]

این روش برای اولین بار در سال 1950 برای آنالیز آنالیت­های آلی در آب انجام شد که در این روش از کربن­ها به عنوان جاذب و از حلال­های آلی به عنوان فاز شویشی­ استفاده شده است. شکل1 تغییرات بازداری آنالیت بر نیروی یونی حلال را نشان می­دهد. مکانیسم استخراج با فاز جامد همانند استخراج مایع- مایع می­باشد. استفاده­ی ستون­های تجارتی استخراج با فاز جامد در سال 1970 معرفی شد، که شمایی از آن در شکل2 نشان داده شده است. از آن زمان این روش به سرعت رشد کرده و به طور موفقیت­­آمیزی از فازهای سیلیکاژل پیوندی نیز به عنوان جاذب استفاده شده است. این روش یکی از محبوب­ترین روش­های پیش­تغلیظ نمونه می­باشد.

شکل1- تصویر کشش یونی برای میکرواستخراج با فاز جامد.

1­-2- دلایل جایگزینی استخراج با فاز جامد با استخراج مایع- مایع

1- نیاز به مقدار زیاد حلال آلی را حذف می‌کند.

2- دراین روش برای انتقال آنالیت یک کارتریج کوچک نیاز است در حالی که استخراج مایع- مایع به بطری­‌های شیشه‌ای زیاد آزمایشگاهی نیاز دارد.

3- استفاده از این روش آسان است و با استفاده از یک کارتریج تنها انجام می‌شود.

4- ذرات چربی در آب تشکیل شده در استخراج مایع- مایع برای نمونه‌های بیولوژیکی و آب فاضلاب مشکل­ساز می‌باشد.

5- کم کردن مقدار حلال­های آلی برای استخراج کامل ضروری می‌باشد و خطر کم­­ کردن حلال وجود ندارد.

6- کارتریج مورد استفاده در این روش نسبتاً ارزان است و حدوداً‌10-5 برابر پایین‌تر از قیمت مربوط به استخراج مایع-مایع می‌باشد و همچنین این کارتریج­ها می‌توانند بازیابی شده و برای آزمایش­های دیگر استفاده شوند.

7- کارتریج ساخته شده از جنس پلی­پروپیلن می‌باشد، بنابراین آلودگی که رخ می‌دهد بسیار ناچیزتر از ظروف شیشه‌ای می‌باشد.

8- انعطاف­پذیری استخراج با­ فاز جامد بیشتر از استخراج مایع- مایع می‌باشد. حلال‌های قابل دسترس برای این روش بی‌حد و حصر است، اما برای استخراج مایع- مایع محدود و حلال‌های به شدت آبدوست نیاز می­باشد. به علاوه گستره‌ی انتخابی بودن حلال‌های مورد استفاده در استخراج فاز جامد بهترین نوع انتخابی بودن را برای این روش فراهم می‌نماید [1].

شکل2- شمایی از یک کارتریج مورد استفاده در استخراج با فاز جامد.

استخراج با فاز جامد در چهار مرحله­ انجام می‌شود. (شکل 3)

1­-3- مراحل انجام استخراج با فاز جامد

1) آماده سازی

برای آماده‌سازی یک حلال آلی از میان فاز جامد در داخل کارتریج عبور داده می‌شود. فاز جاذب، جامد خشک است که اغلب دارای زنجیرهای C₁₈که این کربن­ها در هم فرو رفته‌اند و بایستی باز شده تا مقدار روزنه‌هایی که آنالیت در آن قرار می‌گیرد به بیشترین مقدار برسد، برای این کار حلال آلی می‌‌تواند متانول یا اتانول باشد.

2) جذب آنالیت روی فاز جامد

در مرحله دوم آنالیت را آرام آرام و به طور پیوسته به داخل فاز جامد عبور می‌دهند، از طرف دیگر هم پمپ خلاء به کارتریج متصل می­­باشد.

3) شستشو

شستشو به وسیله­ی حلالی که خود آنالیت را نمی‌شوید، فقط مزاحمت‌هایی را که همراه با آنالیت در فاز جامد جذب شده‌اند را پاک می‌کند که با این عمل مزاحمت­ها را خارج می‌سازیم. در این مرحله نیاز به تنظیم pH وجود دارد، که برای مثال اگر شویش آنالیتی در pH قلیایی صورت گیرد مرحله شستشو باید دارای محیط اسیدی باشد.

4) شویش

در این مرحله از یک فاز آلی جهت شویش استفاده می‌شود که ذرات آنالیت موجود در فاز جامد جاذب را استخراج می‌کند.

1­-4- هدف از استخراج با فاز جامد

1- تغلیظ

2- آماده­سازی

1 Single-drop microextraction (SDME)

2 Hollow fiber liquid phase microextraction (HF- LPME)

3Dispersive liquid- liquid phase microextraction (DLLME)

1- Solid phase extraction