Extração de ponto de nuvem assistida por ultrassom

Cloud point extraction (CPE) é um procedimento pré-analítico para separar e pré-conceber analitos. Em combinação com a ultrasonicação, a extração do ponto de nuvem pode ser intensificada, tornando o processo mais eficiente, mais rápido e mais amigável ao ambiente. A extração de ponto de nuvem assistida por ultrassom reduz significativamente o consumo de solventes e o tempo de extração e também fornece altos fatores de enriquecimento para analitos.

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.

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CupHorn ultra-sônico para a preparação simultânea de amostras de várias amostras sob as mesmas condições para extração de analitos no ponto de nuvem.

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?

Ultrassonicator UP100H é um homogeneizador de laboratório frequentemente usado para a preparação de amostras de placas de cultura celular.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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.

Este vídeo mostra o homogeneizador ultrassônico Hielscher UP100H, um ultrassonônico amplamente utilizado para preparação de amostras em laboratórios.

Homogeneizador ultrassônico UP100H

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Volume batchQuociente de vazãoDispositivos Recomendados
até 10 frascos para injetáveis ou tubosn / D.VialTweeter
placas multiwell / microtitern / D.UIP400MTP
múltiplos tubos / vasosn / D.Cuphorn
1 a 500mL10 a 200 mL / minUP100H
10 a 1000mL20 a 200mL/minUP200Ht, UP200St
10 a 2000 mL20 a 400 mL / minUP400St

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O vídeo mostra o sistema de preparação de amostras ultrassônicas UIP400MTP, que permite a preparação confiável da amostra de qualquer placa multi-bem padrão usando ultrassom de alta intensidade. Aplicações típicas do UIP400MTP incluem lise celular, DNA, RNA e cromatina, bem como extração de proteínas.

Ultrassonicator UIP400MTP para sônica de placa multi-bem

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VialTweeter no processador ultrassônico UP200ST

O VialTweeter é uma unidade de preparação multi-amostra ultra-sônica para a sonicação simultânea de 10 tubos de ensaio.


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