، استخراج می‌شوند. در مورد ترکیبات اسید pH فاز دهنده در ناحیه اسیدی و pH فاز گیرنده در ناحیه قلیایی تنظیم می‌شود. در نهایت فاز استخراجی مستقیماً می‌تواند به دستگاه‌های CE، HPLC و یا LC-MSتزریق گردد.
میکرواستخراج فاز مایع با فیبر توخالی به شکل دینامیک هم می‌تواند انجام شود. در سیستم دوفازی، یک میکروسرنگ با چند میکرولیتر از حلال آلی غیرقابل امتزاج با آب پر می‌شود (17). تکه کوچکی از فیبر توخالی به سوزن میکروسرنگ متصل شده، فیبر توخالی برای چند ثانیه داخل حلال آلی گذاشته می‌شود تا منافذ فیبر از حلال آلی پر شود. سپس سوزن سرنگ به همراه فیبر در نمونه آبی قرار داده می‌شود و در طول استخراج، حجم‌های کوچکی از نمونه آبی به طور پی در پی به درون فیبر کشیده و خالی می‌شود. در طی کشیدن نمونه آبی به درون سرنگ، فیلم نازک حلال آلی در جداره فیبر شدیداً آنالیت را از محلول نمونه استخراج می‌کند، در حالی که در طی بیرون راندن نمونه، این فیلم نازک دوباره با فاز آلی درون سرنگ ترکیب می‌شود. در طول فرایند ترکیب شدن دوباره حلال، بخشی از گونه‌ی استخراج شده در طول چرخه، در حلال آلی داخل توده10 فیبرتوخالی به دام می‌افتد. پس از استخراج گونه‌ها طی چرخه‌های متوالی، بخشی از حلال آلی موجود در سرنگ برای آنالیز به دستگاه کروماتوگرافی تزریق می‌شود. سیستم سه فازی دینامیک نیز گزارش شده است که البته مشابه روش دوفازی می‌باشد. در این روش، ابتدا میکروسرنگ با چند میکرولیتر از محلول آبی پذیرنده و به دنبال آن با چند میکرولیتر از حلال آلی پر می‌شود. مابقی فرایند مشابه روش دو فازی می‌باشد. HF-LPME دینامیک در مقایسه با سیستم‌های استاتیک سرعت استخراج را افزایش می‌دهد، اما در عمل روش دینامیک پیچیده‌تر است و پارامترهای تجربی بیشتری باید کنترل وبهینه شوند (19، 18).
علاوه بر دو سیستم HF-LPMEاشاره شده که معمولاً براساس گرادیان pH و یا انتقال توسط حامل می‌باشد، اخیراً روش HF-LPMEبا اعمال یک میدان الکتریکی در دو سمت غشا انجام گرفته و تحت عنوان جداسازی الکتریکی غشا11 نام گرفته است. در این روش، نیروی محرک برای استخراج گونه‌ها اختلاف پتانسیل است و گرادیان pH نقشی در استخراج ندارد (20).
در تحقیقاتی که توسط Lee انجام گرفت، وی روش جدیدی را بر مبنای فیبرتوخالی به نام میکرواستخراج سه فازی مایع- گاز- مایع12 ابداع نمود. در این روش گونه‌ها در اثر حرارت از محلول به جداره فیبر پر شده با هوا نفوذ کرده و سپس به دلیل pH خاص فاز گیرنده، در شکل یونی خود به درون فاز گیرنده استخراج می‌شوند. مزیت این روش این است که هیچگونه حلال آلی در آن استفاده نمی‌شود.
2-1-1-2-2.جنبه‌های عملی و پیکربندی‌های مختلف HF-LPME
تاکنون اغلب کاربردهای HF-LPMEبراساس فیبرهای پلی پروپیلن بوده است، ولی استفاده از فیبر متخلخل پلی وینیلیدین دی فلوئوراید13 هم گزارش شده است. دلیل این امر، سازگاری بیشتر پلی پروپیلن با گستره وسیعی از حلال‌های آلی بوده است. به علاوه، پلی پروپیلن با اندازه‌ی منافذ تقریباً m?2/0به خوبی می‌تواند حلال‌های آلی در فیبر در فرایندLPME تثبیت کند، که این موضوع برای جلوگیری از نشت حلال به درون نمونه مهم می‌باشد. این مسئله مخصوصاً در مورد محلول‌هایی که به شدت هم زده می‌شوند و نمونه‌هایی مانند پلاسما که با حلال تشکیل امولسیون می‌دهند، دارای اهمیت است. قطردرونی فیبرهای مورد استفاده معمولاً در محدود m?1200-600 می‌باشد، ولی گزارشاتی نیز در زمینه استفاده از فیبرهای توخالی با قطر درونی کمتر تا حد m?280 وجود دارد. در گزینش فیبر باید ضخامت دیواره آن زیاد نباشد تا فاصله انتشار در فیبر کوتاه بوده و سرعت استخراج افزایش یابد. فیبرهای با ضخامت دیواره‌ی خیلی کم استحکام فیزیکی کافی ندارند و در مقابل استفاده از فیبرهای با ضخامت بیشتر نیز به دلیل افزایش حجم و ضخامت لایه‌ی آلی، منجر به زمان‌های استخراج طولانی‌تر و کاهش کارایی سیستم می‌شود. از این رو معمولاً ضخامت دیواره‌ی m?200برای این منظور مناسب است. در اکثر موارد از فیبری با جنس پلی پروپیلن با قطر درونی ، m?600ضخامت دیواره‌ی m?200 و اندازه منافذتقریباً m?2/0استفاده می‌شود (18-12).
در کار عملی با فیبر توخالی پیکربندی‌های14 مختلفی از HF-LPMEبه کار می‌رود. اولین کار در زمینه میکرواستخراجبا فیبرتوخالی با پیکربندی فیبر به صورت U شکل، توسط Rasmussenو
Pedersen- Bjergaardمعرفی گردید (12). در این تحقیق، قطعات 5/8 سانتی‌متر از فیبر توخالی پلیپروپیلنی با قطر داخلی m?600، ضخامت دیواره‌یm?200و اندازه منافذتقریباً m?2/0برای استخراج بریده و استفاده شده‌اند. هر انتهای فیبر به یک سوزن میکروسرنگ متصل شد که یکی از این سرنگ‌ها برای ورود فاز گیرنده و دیگری برای کشیدن فاز گیرنده در انتهای استخراج به کار گرفته شد. برای خروج فاز گیرنده یک فشار فوقانی کوچک روی سوزن اول اعمال می‌شود و جمع‌آوری فاز گیرنده از لوله خروجی صورت می‌گیرد. در پیکربندی U شکل کارایی استخراج مناسب است، ولی در مقابل روش انتقال فاز گیرنده و خودکار کردن15 سیستم مشکل می‌باشد (12). برای رفع این مشکل، پیکربندی میله‌ای توسط Rasmussen و Pedersen- Bjergaard و سپس Andrews, Kramer پیشنهاد گردید (21). شکل (2-4) پیکربندی U شکل و میله‌ای را نشان می‌دهد. در پیکربندی میله‌ای به منظور تسهیل در ورود و خروج میکروسرنگ، قطعه‌ای مخروطی به نوک فیبر متصل می‌شودکه امکان ورود و خروج فاز استخراجی را توسط میکروسرنگ ساده‌تر می‌سازد. این تکنیک قابلیت سازگاری بیشتری با نمونه‌برداری خودکار دارا می‌باشد.
5شکل2-4. (الف) سیستم HF- LPME بر اساس پیکربندی (ب) پیکربندی میلهای U
به دنبال آن، تکنیک دیگری توسط Muller و همکارانش ارائه شد که در این تکنیک به یک انتهای فیبر وسیله‌ای قیف مانند که از جنس فولاد زنگ نزن متصل می‌شود که محل تزریق است. یک پیچ کوچک در محل تزریق برای نگهداری انتهای باز فیبر به کار گرفته می‌شود و تنها از یک میکروسرنگ برای ورود و خروج فاز گیرنده استفاده می‌شود. باز بودن بخش انتهایی فیبر، مشکلاتی مانند ایجاد حباب هوا طی کشیدن فاز گیرنده را رفع می‌کند. در پایان، پس از استخراج یک نمونه‌بردار خودکار می‌تواند فاز استخراجی را به دستگاه GC تزریق کند.
اخیراً پیکربندی ساده‌تری ارائه گردیده که شامل اتصال مستقیم فیبر به نوک سوزن میکروسرنگ می‌باشد شکل (2-5) در این تکنیک، طول مشخصی از فیبر پس از بسته شدن انتهای آن با حرارت، به سوزن میکروسرنگ که حاوی محلول استخراجی است، متصل شده و پس از آغشته نمودن جدار فیبر با حلال آلی و تزریق محلول استخراجی به داخل فیبر، محلول استخراج کننده به داخل میکروسرنگ کشیده و سپس به دستگاه کروماتوگرافی تزریق می‌شود. شمای این سیستم در شکل (2-5) نشان داده شده است.
6شکل2-5. طرح شماتیک از سیستم HF- LPME
این پیکربندی بدون بستن انتهای فیبر جهت انجام استخراج به صورت دینامیک به کار گرفته شده که در آن یک پمپ سرنگی به طور خودکار پیستون میکروسرنگ را بالا و پایین می‌کشد تا استخراج انجام شود (15). قابل ذکر است که کاربرد فیبرتوخالی برای استخراج از حجم زیادی از نمونه در حد 1 لیتر و نیز کاربرد آن به صورت نیمه خودکار نیز عملی شده است، به طوری که در آنها یک یا دو مرحله‌ی استخراج می‌تواند به صورت خودکار انجام گیرد. شکل (2-6) استخراج از حجم بالای نمونه و همچنین سیستم نیمه خودکار استخراجی را نشان می‌دهد.
شکل2-6. (الف) شمایی از سیستم HF- LPME از حجم زیاد (ب) سیستم نیمه خودکار
با پیشرفت‌های سریع در این زمینه Pawliszyn و همکارانش در سال 2006 موفق به معرفی سیستم تمام خودکار HF-LPME شدند.
2-1-1-2-3. میکرواستخراج فاز مایع از فضای فوقانی با فیبر توخالی
نمونه‌برداری از فضای فوقانی روش موفقی برای استخراج ترکیبات فرار و نیمه فرار از نمونه‌های پیچیده است، به طوری که در آن گونه‌ها ابتدا از نمونه جامد یا مایع خود به فضای فوقانی نمونه انتقال می‌یابند، سپس نمونه‌برداری و اندازه‌گیری انجام می‌گیرد. بدیهی است که گونه‌هایی به این روش قابل اندازه‌گیری هستند که فراریت لازم جهت انتقال به فضای فوقانی را داشته باشند. روش‌های نمونه‌برداری از فضای فوقانی دارای حساسیت کمی هستند، مگر اینکه روش‌های مختلف میکرو استخراج از فضای فوقانی انجام گیرد. در این روش‌ها گونه‌های خارج شده از بافت نمونه، ابتدا به فضای فوقانی نمونه وارد و سپس توسط یک فاز استخراجی جذب و تغلیظ می‌شوند. در نهایت گونه‌ها به دستگاه اندازه‌گیری تزریق می‌شوند. تغلیظ انجام شده باعث دستیابی به حساسیت‌های بالا شده و اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم گونه‌های مختلف را امکان‌پذیر می‌سازد.
روش‌های میکرواستخراج از فضای فوقانی به کار رفته تاکنون بر مبنای دو روش فاز جامد و قطره بوده‌اند. در روش میکرو استخراج با فاز جامد از فضای فوقانی، نمونه حاوی گونه‌های مختلف در ظرف سربسته‌ای قرار داده می‌شود و از فیبری با پوششها و جاذب‌های مختلف برای استخراج و تغلیظ نمونه استفاده می‌شود. پس از گذشت مدت زمان لازم و به تعادل رسیدن سیستم، فیبر جاذب به منظور آنالیز به دستگاه‌های اندازه‌گیری معرفی می‌گردد. این روش دارای معایبی چون، قیمت نسبتاً بالای فیبرهای فاز جامد، محدودیت در انواع پوشش فیبرها، محدود بودن طول عمر فیبرها و اثرات حافظه می‌باشد (24).
اما در روش میکرو استخراج با قطره، چند میکرولیتر از یک حلال آلی از انتهای سوزن یک میکروسرنگ در فضای فوقانی یک ظرف در بسته حاوی محلول نمونه در حال هم زدن به طور معلق نگهداشته می‌شود. پس از گذشت مدت زمان مشخص و انتقال مقداری از آنالیت‌ها به فاز آلی، حلال به داخل سرنگ کشیده شده و به سیستم اندازه‌گیری تزریق می‌شود. این تکنیک، ساده، سریع، ارزان و بسیار حساس است و تنها با استفاده از یک میکروسرنگ، مراحل مختلف استخراج، تغلیظ و تزریق به سیستم اندازه‌گیری قابل انجام است. علاوه بر این به دلیل عدم تماس مستقیم حلال استخراج کننده با بافت نمونه، مزاحمت‌های ناشی از آلودگی حلال استخراج کننده توسط بافت نمونه رفع شده است. از طرفی در این روش می‌توان از حلال‌های استخراج کننده قابل امتزاج با آب نیز استفاده کرد. از محدودیت‌های این روش تبخیر حلال استخراج کننده با گذر زمان می‌باشد که مانع از افزایش زمان و استخراج و همچنین دمای محلول می‌شود که این مشکل را می‌توان با سرد کردن سوزن میکروسرنگ که منجر به سرد شدن میکروقطره می‌شود تا حدودی رفع کرد. البته این روش دارای مشکلاتی نظیر عدم استفاده از حجم‌های بیشتر قطره به دلیل افتادن قطره و مساحت سطح کوچک قطره می‌باشد که منجر به کاهش کارایی استخراج می‌گردد. به دنبال تحقیقات صورت گرفته روی HF-LPME که همگی براساس استخراج مستقیم از محلول نمونه می‌باشد، Jiang یک روش جدید از آنالیز فضای فوقانی بر مبنای HF-LPME را معرفی کردند.
این تکنیکمشابه با روش استفاده شدهدرHF-LPMEمی‌باشد، با این تفاوت که فیبر توخالی در فضای فوقانی محلول نمونه قرار می‌گیرد. بدین ترتیب مزاحمت‌های ناشی از بافت پیچیده نمونه برطرف می‌شود. از طرفی به دلیل اینکه فاز استخراجی درون فیبرتوخالی قرار گرفته، مشکل افتادن حلال استخراجی در اینجا رفع شده است و می‌توان از حجم‌های بیشتر نیز استفاده نمود. علاوه بر این به دلیل افزایش مساحت سطح تماس حلال استخراجی و فضای فوقانی، استخراج‌ها سریع‌تر و با کارایی بیشتری قابل انجام است. همچنین به دلیل ارزان بودن فیبرتوخالی، می‌توان از هر فیبر یکبار برای استخراج استفاده نمود، بنابراین مشکلات اثرات حافظه، موجود در روش فاز جامد، در این روش

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   مقاله درموردفیزیولوژی، افغانستان، تاکسونومی
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید