Ултразвучно потпомогнута екстракција на тачки замућења
Cloud point extraction (CPE) је преданалитички поступак за раздвајање и предконцентрисање аналита. У комбинацији са ултразвучном обрадом, екстракција на тачки замућења може се интензивирати, чиме поступак постаје ефикаснији, бржи и повољнији за животну средину. Ултразвучно потпомогнута екстракција на тачки замућења значајно смањује потрошњу растварача и време екстракције, а такође обезбеђује високе факторе обогаћивања аналита.
Како функционише екстракција на тачки замућења?
Cloud point extraction (CPE) је техника раздвајања која се користи за екстракцију и предконцентрисање аналита из матрикса узорка. Ова метода обухвата стварање облака мицела или агрегата течних кристала у матриксу узорка на одређеној температури познатој као тачка замућења. Аналити се солубилизују у мицеларној фази, која се може одвојити од матрикса узорка центрифугирањем или филтрацијом.
Техника CPE може се применити на различите матриксе узорака, укључујући воду, биолошке течности и узорке из животне средине. Обично се користи за екстракцију органских једињења, као што су феноли, полициклични ароматични угљоводоници (PAHs) и пестициди, из сложених матрикса.
Шта значи екстракција на тачки замућења?
Cloud point extraction користи физичку трансформацију течности на одређеној температури, при којој течност постаје мутна. Тачка замућења течности је температура испод које бистар раствор подлеже или раздвајању фаза течност–течност уз формирање емулзије или фазном прелазу течност–чврсто уз формирање стабилног сола или суспензије из које се издваја талог.
Принцип рада екстракције на тачки замућења: Cloud point extraction (CPE) користи специфично фазно понашање нејонских површински активних материја у воденим растворима, у којима долази до раздвајања фаза након достизања одређене температуре – такозване тачке замућења – и/или додавања хелатног агенса. Главна покретачка сила раздвајања током екстракције на тачки замућења потиче од хидрофобне интеракције између аналита и површински активне материје, која омогућава задржавање аналита у облику различитих металних комплекса у фази богатој нејонском површински активном материјом.
CPE има неколико предности у односу на традиционалне методе екстракције, као што су екстракција на чврстој фази и екстракција течност–течност. То је једноставна и економична техника која захтева само малу количину органских растварача. Може се користити и за селективну екстракцију одређених аналита и лако се комбинује са другим аналитичким техникама, као што су хроматографија и спектроскопија, ради квантитативне анализе аналита.
Међутим, CPE има и одређена ограничења, као што су потреба за пажљивом контролом температуре и могућност интерференција услед присуства других компоненти матрикса. Упркос овим ограничењима, CPE је перспективна технологија која се може учинити још ефикаснијом када се комбинује са соникацијом.
Ултразвучни CupHorn олакшава екстракцију на тачки замућења јер омогућава истовремену припрему узорака у неколико бочица под истим условима
Како соникација чини екстракцију на тачки замућења ефикаснијом?
Ултразвучна обрада може се користити за потпомагање и побољшање поступка cloud point extraction (CPE) на неколико начина. Ултразвучна обрада подразумева примену високофреквентних звучних таласа за стварање кавитационих мехурића у течној средини. Када ови мехурићи колабирају, локално стварају високе температуре и притиске који могу нарушити структуру матрикса узорка и побољшати солубилизацију аналита у мицеларној фази током CPE.
Ево неколико начина на које ултразвучна обрада може потпомоћи и побољшати CPE:
- Побољшање формирања мицела: Ултразвучна обрада може побољшати формирање мицела повећањем контакта између молекула површински активне материје и матрикса узорка. То може довести до брже и ефикасније солубилизације аналита у мицеларној фази, што резултира већим приносима екстракције.
- Скраћивање времена екстракције: Ултразвучна обрада може скратити време екстракције потребно за CPE убрзавањем преноса масе аналита из матрикса узорка у мицеларну фазу. То је последица механичких ефеката ултразвучне обраде на матрикс узорка, који могу нарушити међумолекулске силе које задржавају аналите у матриксу.
- Побољшање ефикасности екстракције: Ултразвучна обрада може побољшати ефикасност екстракције поступком CPE повећањем контакта између молекула површински активне материје и аналита. То може довести до потпуније солубилизације аналита у мицеларној фази, што резултира већом ефикасношћу екстракције.
- Повећање осетљивости: Ултразвучна обрада може повећати осетљивост поступка CPE побољшањем предконцентрисања аналита у мицеларној фази. То може омогућити детекцију аналита при нижим концентрацијама него што би било могуће без предконцентрисања.
У целини, ултразвучна обрада може бити корисно средство за побољшање учинка поступка CPE побољшањем формирања мицела, скраћивањем времена екстракције, побољшањем ефикасности екстракције и повећањем осетљивости.
Пронађите одговарајући ултразвучни уређај за вашу екстракцију на тачки замућења
Hielscher Ultrasonics нуди различита напредна ултразвучна решења за ефикасну припрему узорака за екстракцију на тачки замућења и преданализу, која штеди време и једноставна је за корисника. Било да желите да за екстракцију на тачки замућења ултразвучно обрађујете појединачне узорке, више узорака или микротитарске плоче / плоче са више бунарчића, имамо идеалан ултразвучни уређај за ваш поступак екстракције.
Табела у наставку даје преглед наших ултразвучних уређаја за припрему узорака и екстракцију. Кликните на тип уређаја да бисте добили више информација о сваком ултразвучном хомогенизатору. Наше добро обучено техничко особље са дугогодишњим искуством радо ће вам помоћи да изаберете најпогоднији ултразвучни уређај за припрему ваших узорака!
| Запремина шарже | Запремински проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| до 10 бочица или епрувета | n.a. | VialTweeter |
| плоче са више бунарчића / микротитарске плоче | n.a. | UIP400MTP |
| више епрувета / посуда | n.a. | CupHorn |
| од 1 до 500mL | од 10 до 200mL/min | UP100H |
| од 10 до 1000mL | од 20 до 200mL/min | UP200Ht, UP200St |
| од 10 до 2000mL | од 20 до 400mL/min | UP400St |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
VialTweeter је ултразвучни уређај за припрему више узорака, намењен истовременој соникацији 10 епрувета.
Литература / Референце
- 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.
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси у величинама од лабораторијских до индустријских.