Extração de ponto de nuvem assistida por ultrassom
Como funciona a extração de ponto de nuvem?
Cloud point extraction (CPE) é uma técnica de separação utilizada para a extracção e pré-concentração de analitos a partir de uma matriz de amostras. Este método envolve a formação de uma nuvem de micelas ou agregados de cristal líquido na matriz da amostra a uma temperatura específica conhecida como ponto de nuvem. Os analitos são solubilizados na fase micelar, que pode ser separada da matriz da amostra por centrifugação ou filtração.A técnica CPE pode ser aplicada a uma variedade de matrizes de amostras, incluindo água, fluidos biológicos e amostras ambientais. É comumente usado para a extração de compostos orgânicos, como fenóis, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) e pesticidas, a partir de matrizes complexas.
O que significa extração de ponto de nuvem?
Cloud point extraction usa a transformação física de líquidos a uma determinada temperatura, onde o líquido fica turvo. O ponto de nuvem em líquidos é a temperatura abaixo da qual uma solução transparente sofre uma separação de fase líquido-líquido para formar uma emulsão ou uma transição de fase líquido-sólido para formar um sol estável ou uma suspensão que assenta um precipitado.
Princípio de funcionamento da extração de pontos de nuvem: Cloud point extraction (CPE) utiliza o comportamento de fase específico dos tensioactivos não iónicos em soluções aquosas, o que mostra a separação de fases após atingir uma temperatura específica – o chamado ponto de nuvem – e/ou a adição de um agente quelante. O principal fator de separação durante a extração do ponto de nuvem é causado pela interação hidrofóbica entre o analito e o surfactante, que permite capturar os analitos na forma de vários complexos metálicos na fase rica em surfactantes não iônicos.
O CPE tem várias vantagens em relação aos métodos tradicionais de extração, como a extração em fase sólida e a extração líquido-líquido. É uma técnica simples e econômica que requer apenas uma pequena quantidade de solventes orgânicos. Também pode ser usado para a extração seletiva de analitos específicos e pode ser facilmente combinado com outras técnicas analíticas, como cromatografia e espectroscopia, para a análise quantitativa de analitos.
No entanto, o CPE também apresenta algumas limitações, como a necessidade de controle cuidadoso da temperatura e a possibilidade de interferência de outros componentes da matriz. Apesar dessas limitações, o CPE é uma tecnologia promissora, que pode ser ainda mais eficiente quando combinada com a sonicação.

O CupHorn ultra-sônico facilita a extração do ponto de nuvem, pois permite a preparação simultânea de amostras de vários frascos para injetáveis nas mesmas condições
Como o Sonication torna a extração de ponto de nuvem mais eficiente?
Ultrasonication pode ser usado para ajudar e melhorar cloud point extraction (CPE) de várias maneiras. Ultrasonication envolve o uso de ondas sonoras de alta frequência para criar bolhas de cavitação em um meio líquido. Quando essas bolhas colapsam, elas geram altas temperaturas e pressões localizadas que podem perturbar a matriz da amostra e aumentar a solubilização dos analitos na fase micelar durante a ECP.
Aqui estão algumas maneiras pelas quais a ultrassonografia pode ajudar e melhorar a ECP:
- Melhorar a formação de micelas: Ultrasonication pode melhorar a formação de micelas, aumentando o contato entre as moléculas de surfactante e a matriz da amostra. Isso pode levar a uma solubilização mais rápida e eficiente dos analitos na fase micelar, resultando em maiores rendimentos de extração.
- Reduza o tempo de extração: A ultrassonografia pode reduzir o tempo de extração necessário para CPE, acelerando a transferência de massa de analitos da matriz da amostra para a fase micelar. Isto é devido aos efeitos mecânicos da ultrassonografia na matriz da amostra, que pode interromper as forças intermoleculares que mantêm os analitos na matriz.
- Melhore a eficiência da extração: Ultrasonication pode melhorar a eficiência de extração de CPE, aumentando o contato entre as moléculas de surfactante e os analitos. Isso pode levar a uma solubilização mais completa dos analitos na fase micelar, resultando em maiores eficiências de extração.
- Aumentar a sensibilidade: Ultrasonication pode aumentar a sensibilidade do CPE, melhorando a pré-concentração de analitos na fase micelar. Isto pode permitir a detecção de analitos em concentrações mais baixas do que seria possível sem a pré-concentração.
No geral, a ultrassonografia pode ser uma ferramenta útil para melhorar o desempenho do CPE, aumentando a formação de micelas, reduzindo o tempo de extração, melhorando a eficiência da extração e aumentando a sensibilidade.
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Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
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até 10 frascos para injetáveis ou tubos | n / D. | VialTweeter |
placas multiwell / microtiter | n / D. | UIP400MTP |
múltiplos tubos / vasos | n / D. | Cuphorn |
1 a 500mL | 10 a 200 mL / min | UP100H |
10 a 1000mL | 20 a 200mL/min | UP200Ht, UP200St |
10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP400St |
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O VialTweeter é uma unidade de preparação multi-amostra ultra-sônica para a sonicação simultânea de 10 tubos de ensaio.
Literatura / Referências
- Yoong Kit Leong, John Chi-Wei Lan, Hwei-San Loh, Tau Chuan Ling, Chien Wei Ooi, Pau Loke Show (2017): Cloud-point extraction of green-polymers from Cupriavidus necator lysate using thermoseparating-based aqueous two-phase extraction. Journal of Bioscience and Bioengineering, Volume 123, Issue 3, 2017. 370-375.
- Trindade, A. S., Dantas, A. F., Lima, D. C., Ferreira, S. L., & Teixeira, L. S. (2015): Multivariate optimization of ultrasound-assisted extraction for determination of Cu, Fe, Ni and Zn in vegetable oils by high-resolution continuum source atomic absorption spectrometry. Food chemistry, 185, 2015. 145–150.

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