Cloud point extraction (CPE) is een pre-analytische procedure om analyten te scheiden en te preconcetreren. In combinatie met ultrasone trillingen kan wolkpuntextractie worden geïntensiveerd, waardoor het proces efficiënter, sneller en milieuvriendelijker wordt. Ultrasoon ondersteunde wolkenpuntextractie vermindert het verbruik van oplosmiddelen en de extractietijd en levert ook een hoge verrijkingsfactor voor analyten op.

Hoe werkt Cloud Point Extraction?

Cloud point extraction (CPE) is een scheidingstechniek die wordt gebruikt voor de extractie en preconcentratie van analyten uit een monstermatrix. Bij deze methode wordt een wolk van micellen of aggregaten van vloeibare kristallen gevormd in de monstermatrix bij een specifieke temperatuur, die bekend staat als het troebelingspunt. De analyten worden opgelost in de micellaire fase, die van de monstermatrix kan worden gescheiden door centrifugering of filtratie.
De CPE-techniek kan worden toegepast op uiteenlopende monstermatrices, waaronder water, biologische vloeistoffen en milieumonsters. Zij wordt gewoonlijk gebruikt voor de extractie van organische verbindingen, zoals fenolen, polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) en pesticiden, uit complexe matrices.
Wat betekent Cloud Point Extraction?
Cloud point extraction gebruikt de fysische transformatie van vloeistoffen bij een bepaalde temperatuur, waarbij de vloeistof troebel wordt. Het troebelingspunt in vloeistoffen is de temperatuur waaronder een transparante oplossing hetzij een vloeistof-vloeistof fasescheiding ondergaat tot een emulsie, hetzij een vloeistof-vaste fase overgang ondergaat tot een stabiele oplossing of een suspensie die een neerslag vormt.
Werkingsprincipe van Cloud Point Extraction: Cloud point extraction (CPE) gebruikt het specifieke fasegedrag van niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen in waterige oplossingen, dat fasescheiding vertoont na het bereiken van een bepaalde temperatuur – het zogenaamde wolkenpunt – en/of de toevoeging van een chelaatvormer. De belangrijkste oorzaak van de scheiding tijdens troebelextractie is de hydrofobe interactie tussen de analyt en de oppervlakteactieve stof, waardoor de analyten in de vorm van verschillende metaalcomplexen in de niet-ionogene oppervlakteactieve fase kunnen worden gevangen.
CPE heeft verscheidene voordelen ten opzichte van traditionele extractiemethoden, zoals extractie in vaste fase en vloeistof-vloeistofextractie. Het is een eenvoudige en kosteneffectieve techniek waarvoor slechts een kleine hoeveelheid organische oplosmiddelen nodig is. Zij kan ook worden gebruikt voor de selectieve extractie van specifieke analyten en kan gemakkelijk worden gecombineerd met andere analysetechnieken, zoals chromatografie en spectroscopie, voor de kwantitatieve analyse van analyten.
CPE heeft echter ook enkele beperkingen, zoals de noodzaak van zorgvuldige temperatuurregeling en de mogelijkheid van interferentie door andere matrixcomponenten. Ondanks deze beperkingen is CPE een veelbelovende technologie, die nog efficiënter kan worden gemaakt wanneer zij wordt gecombineerd met sonicatie.

Hoe maakt Sonicatie de extractie van wolkenpunten efficiënter?

Ultrasoon kan worden gebruikt ter ondersteuning en verbetering van cloud point extraction (CPE) op verschillende manieren. Ultrasoon maakt gebruik van hoogfrequente geluidsgolven om cavitatiebelletjes in een vloeibaar medium te creëren. Wanneer deze belletjes ineenstorten, genereren zij plaatselijke hoge temperaturen en drukken die de monstermatrix kunnen verstoren en de oplosbaarheid van analyten in de micellaire fase tijdens CPE kunnen verbeteren.
 
Hier volgen enkele manieren waarop ultrasoonbehandeling CPE kan ondersteunen en verbeteren:

1. Bevorderen van Micelle Formatie: Ultrasoon kan de vorming van micellen bevorderen door het contact tussen de oppervlakteactieve moleculen en de monstermatrix te vergroten. Dit kan leiden tot een snellere en efficiëntere solubilisering van analyten in de micellaire fase, met een hoger extractierendement als gevolg.
2. Verkort de extractietijd: Ultrasoon kan de voor CPE vereiste extractietijd verkorten door de massaoverdracht van analyten van de monstermatrix naar de micellaire fase te versnellen. Dit komt door de mechanische effecten van ultrasoonbehandeling op de monstermatrix, die de intermoleculaire krachten die de analyten in de matrix vasthouden, kunnen verstoren.
3. Verbeterde extractie efficiëntie: Ultrasoon kan de extractie-efficiëntie van CPE verbeteren door het contact tussen de oppervlakteactieve moleculen en de analyten te verbeteren. Dit kan leiden tot een vollediger solubilisering van de analyten in de micellaire fase, met een hogere extractie-efficiëntie als gevolg.
4. Verhoog de gevoeligheid: Ultrasoon kan de gevoeligheid van CPE verhogen door de preconcentratie van analyten in de micellaire fase te verbeteren. Hierdoor kunnen analyten bij lagere concentraties worden opgespoord dan zonder preconcentratie mogelijk zou zijn.

In het algemeen kan ultrasoonbehandeling een nuttig instrument zijn om de prestaties van CPE te verbeteren door de vorming van micellen te bevorderen, de extractietijd te verkorten, de extractie-efficiëntie te verbeteren en de gevoeligheid te verhogen.

 

 

Vind de juiste ultrasone machine voor uw wolkenpuntextractie

Hielscher Ultrasonics biedt verschillende geavanceerde ultrasoon oplossingen voor een efficiënte, tijdbesparende en gebruiksvriendelijke monstervoorbereiding voor cloud point extractie en pre-analyse. Of u nu afzonderlijke monsters, meerdere monsters of microtiter/ multi-wellplaten wilt soniseren voor cloud point-extractie, wij hebben de ideale ultrasoonmachine voor uw extractieprocedure.
De onderstaande tabel geeft u een overzicht van onze ultrasoonhomogenisatoren voor monstervoorbereiding en -extractie. Klik op het type apparaat voor meer informatie over elke ultrasoonhomogenisator. Onze goed opgeleide en ervaren technische medewerkers helpen u graag bij het kiezen van de meest geschikte ultrasoonhomogenisator voor uw monstervoorbereiding!