شيميايي مورد نياز خالص سازي شده سپس براي اهداف نامبرده مورد استفاده قرار مي گيرد. کليه اعمال و فرآيندهاي فيزيکي و شيميايي که در اين راستا به کار مي روند، به نام روش هاي جداسازي ناميده مي شود. استخراج فاز جامد روشي نوين براي جداسازي و پيش تغليظ آناليت در نمونه ها براي ترکيبات آلي و معدني استفاده مي شود.
در آماده سازي، حد جداسازي، تخليص وتغليظ آناليت با توجه به موارد زير تعيين مي شود:
– پيچيدگي و ترکيب مارتيکس
– غلظت آناليت در نمونه مورد آزمايش
– گزينش پذيري و حساسيت مورد نظر در آناليز هاي بعدي
– عمليات تجزيه اي از نظر کيفي و کمي بودن
استخراج با فاز جامد يکي از روش هاي خوب و معروف براي پيش تغليظ نمونه است. استخراج با فاز جامد يک روش پيش تغليظ بسيار خوب در آناليز نمونه هاي محيط زيست مي باشد و محدوده وسيعي از تجزيه شونده ها شامل ترکيبات قطبي، نسبتا قطبي و غير قطبي در نمونه را مي توان با استفاده از انواع فاز هاي جامد استخراج نمود. اين روش نه تنها به منظور جداسازي و تميزکردن آناليت، بلکه جهت تغليظ نمونه و جداسازي دسته ترکيبات موجود در نمونه نيز مفيد است] 70-71[.
2-17 تاريخچه‌ي استخراج فاز جامد
استخراج فاز جامد از کروماتوگرافي معمولي مشتق گرديده است که در آن از يک محيط جاذب براي جدا‌سازي نمونه‌ها بر اساس اختلاف در برقراري تعادل با محيط جاذب استفاده شده است [72،73].
سابقه‌ي تاريخي استخراج فاز جامد حداقل به اوايل دهه‌ي 1970بر مي‌گردد که در آن زمان ستون‌هاي انباشته شده با ذرات رزين XAD روهم و هاس38 به منظور تغليظ غلظت‌هاي بسيار کمي از آلايند‌ه‌هاي آلي موجود در آب مورد استفاده قرار گرفتند.اما-? آلومينا و SDS چندين سال قبل از 1970 به منظور تغليظ مواد آلي حل شده پيش از انجام آناليز مورد استفاده قرار گرفته بودند.
در سال 1930 سيليکا، فلوريسيل39 و خاک هاي دياتومه (کيزلوهه40) به عنوان جاذب‌هاي جامد براي تغليظ نمونه‌هاي ‌به‌کار گرفته شدند. رزين XAD که به صورت کارتريج نيز استفاده شده، شيميدان‌هاي باليني در سال 1972 از آنها براي استخراج داروها از سيالهاي بيولوژيک استفاده کردند.
در سال 1980، شرکت‌هاي توليد‌کننده فازهاي جامد، مواد پرکننده متنوع با ستون‌هايي به اشکال متفاوت را به بازار عرضه کردند. پس از اين تاريخ جاذب‌هاي ترکيبي41 براي آناليز داروها معرفي شدند. تحقيقات جديد در استخراج فاز جامد به سمت استفاده از ديسک‌ها، ميکروفيبرها و خودکارسازي بسياري از محصولات استخراج فاز جامد سوق پيدا کرده است. اين روند همچنين براي توليد محصولات جديد استخراج فاز جامد ادامه دارد [ 74].
2-18 مقايسه‌ي استخراج فاز جامد با استخراج مايع-مايع
هدف از استخراج مايع-مايع انتقال مواد حل شده‌ي مورد نظر از فاز مايع ديگري است که غير قابل امتزاج است و عمدتاً مواد حل شده از محلولي آبي با حجم بيشتر به درون حلالي آلي با حجم کمتر استخراج مي‌شود. معمولاً استخراج مايع- مايع تجزيه‌اي در يک قيف جدا کننده انجام مي‌شود، به طوري‌که پس از انجام استخراج، جدا‌سازي دو مايع امکان‌پذير است و مايع استخراج‌کننده سنگين‌تر و يا سبک‌تر از آب است. فراينده انتقال در استخراج مايع-مايع تعادلي مي‌باشد. يکي از مشکلات اصلي در استخراج مايع-مايع ايجاد محلول امولسيون است که خيلي آهسته از بين مي‌رود يا اصلاً از بين نمي‌رود. اگر چه SPE را مي‌توان در تعادلي ناپيوسته شبيه به آنچه که در استخراج مايع-مايع به کار مي‌رود نيز انجام داد، اما روش متداول تر استفاده از يک لوله (ستون) کوچک يا کارتريجي است که از ذرات جامد انباشته است، نمونه‌ي مايع در طي عبور از ستون، با ذرات جامد کاملا در تماس قرامي‌گيرد که در اثر اين عمل، تعادل سريعاً بر قرار شده، تغليظ آناليت روي فاز جامد امکان‌پذير مي‌گردد. بر خلاف استخراج نا پيوسته که در آن مواد حل شده داراي يک تعادل يکتايي بين دو فاز مي‌باشد، هنگامي که استخراج فاز جامد با يک ستون کوچک انباشته انجام مي‌شود، تعادل‌هاي چند‌گانه موثري وجود خواهند داشت. اين پديده بد‌اين دليل است که مواد حل شده با عبور از ستون به طور پيوسته با ذارات تازه‌اي مواجه مي شوند. بنابراين انتظار مي‌رود که در مقايسه با استخراج‌هاي ناپيوسته مايع-مايع، در ستون هاي SPE درصد استخراج بيشتر باشد. معمولاً براي اندازه‌گيري نهايي، انتقال آناليت‌ها از ذرات جامد به فاز مايع ضرورت پيدا مي‌کند؛ شيمي اين مرحله، به نوع آناليت‌ها و جامدات استخراج کننده مورد استفاده بستگي خواهد داشت. معمولاً ترکيبات آلي را مي توان بوسيله حجم کمي (کمتر از يک ميلي ليتر) از يک حلال آلي از يک ستون کوچک SPE شويش داد [75].
2-19 مراحل استخراج با فاز جامد
روش استفاده از يک فاز جامد ، عموماً شامل مراحل آماده‌سازي42، استخراج43، شستشوي مزاحمت‌ها و شويش آناليت44 است که در ادامه توضيح داده مي‌شوند [76،72] .
الف) آماده سازي يا فعال سازي ماده جاذب: اين مرحله براي آماده کردن فاز جامد براي بر همکنش‌هاي کامل و تکرار پذير با نمونه صورت مي گيرد. ابتدا فاز جامد با يک حلال مناسب شسته مي شود تا با مرطوب شدن سطح جاذب، زنجيره هاي الکيلي، به وسيله ملکول‌هاي حلال سولواته شده، از حالت واپيچيده و جمع شده خارج شوند. سپس فاز جامد تحت تاثير يک محلول شبيه محلول نمونه قرار مي‌گيرد؛ اين عمل تماس کامل بين آناليت و سطح جاذب را در مراحل بعد، امکان پذير مي سازد. مثلا براي آماده سازي يک فاز جامد حامل 18 C، ابتدا آن را با متانول و سپس با آب شسته مي‌شود.
ب) عبور نمونه از روي جاذب( بارگذاري جاذب،استخراج) : با عبور محلول نمونه از درون فاز جامد، آناليت روي سطح آن جذب مي‌شود. براي جذب کامل و گزينش پذير آناليت روي فاز جامد، بايد شرايط محلول نمونه مانند pH، قطبيت و عوامل ديگر کاملاً مناسب باشد.
ج) شستشوي جاذب براي حذف ناخالصي ها: در اين مرحله با عبور يک محلول مناسب از فاز جامد، مزاحمت هاي احتمالي که همراه آناليت باز داده شده‌اند، از فاز جامد شسته مي شوند؛ حلال يا محلول مورد نظر بايد طوري انتخاب شود که هيچ اثري بر جذب آناليت نداشته باشد.
د) جداسازي آناليت مورد نظراز جاذب با يک حلال مناسب (شويش آناليت): با عبور يک حلال يا محلول مناسب، آناليت جذب شده روي فاز جامد، شسته شده، جمع‌آوري مي‌گردد. حلال يا محلول بايد طوري انتخاب شود که علاوه بر بازيابي کامل آناليت با استفاده از حداقل مقدار آن، در مرحله‌ي اندازه گيري ايجاد مزاحمت نکند و يا به سادگي از سيستم حذف شود. . شکل( 2-5) اين مراحل را نشان مي دهد ]77.[
شکل( 2-5 ) مراحل استخراج با فاز جامد
2-20 خصوصيات فاز جامد
? – پايداري شيميايي داشته باشد.
?- قابليت جذب و واجذبي انتخابي داشته باشد.
?- اندازه گيري ذرات کوچک باشد تا سطح تماس بيشتر باشد.
?- تکرار پذير جذب و واجذب باشد.
?- فاز جامد جاذب خالص بوده و ناخالصي نداشته باشد.
2-21 انواع فاز هاي جامد
1-سيليکاژل
2-جاذب پليمري
3- جاذب‌هاي معدني(کربن فعال-آلوميناي فعال)
4-نانو جاذب ها
2-22 کاربردهاي استخراج با فاز جامد [78].
?- استخراج و تغليظ انواع کاتيون هاي فلزي
?- استخراج و تغليظ ترکيبات آلي مختلف
?- استخراج و تغليظ ترکيبات دارويي
?- استخراج و تغليظ آلاينده هاي محيط زيست [81،82،80،79].
2-23 عوامل مؤثر بر استخراج فاز جامد
1pH – محلول: براي جذب کامل مزاحمت ها‌ي استخراج انتخابي آناليت‌ها بايد بهينه سازي شود.
2- نوع حلال: بسته به نوع آناليت براي جداسازي حلال هاي مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
3- حجم جذب و واجذبي نمونه: هر چه مقدار جذب و واجذبي آناليت با جاذب مساوي باشد، به عبارتي مقدار آناليت جذبي با مقدار واجذبي آن با جاذب برابر باشد، مقدار بازده ي استخراج بيشتر مي‌شود. واجذب آناليت از فاز جاذب با حرارت يا حلال امکان پذير است [83].
2-24 خواص مطلوب ذرات جاذب در استخراج فاز جامد [84].
تخلخل سطح زياد
2- جذب سطحي برگشت پذير
3- ميزان خلوص
4- پايداري شيميايي و حرارتي مناسب
5- بازيابي با درصد بالا
2-25 انواع قالب بندي هاي جاذب براي استخراج فاز جامد
جاذب استفاده شده براي استخراج فاز جامد در چهار فرم ديسک، کارتريج، سرنگ مخزني و ستون است که در شکل ? 2-6 ? نشان داده شده است.
شکل ?2-6 ? انواع قالب بندي هاي رايج جاذب براي استخراج فاز جامد [85] .
استفاده از فرم هاي مختلف جاذب سبب جداسازي موثرتر نمونه بر اساس نوع و حجم نمونه مي‌شود. فرم سرنگ مخزني بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرد که معمولاً شامل حدود ?g40 ماده جاذب و ?g20 پلي پروپيلن بر روي آن است. کارتريج از بدنه‌ي پلي اتيلني تشکيل شده است. ديسک‌هايي در انواع مختلفي موجود است، ديسک‌هايي به فرم غشاء و يا ديسک – کارتريج وجود دارند که در فرم ديسک – کارتريج ، ديسک درون يک سرنگ مخزني جاي گذاري مي شود. مزيت مهم ديسک، انتقال سريع جرم است؛ علت آن سطح بزرگ ذرات است که باعث سرعت جريان بالا براي حجم زيادي از نمونه مي شود. اين مزيت براي نمونه هاي زيست محيطي هنگامي که يک ليتر آب را بخواهند در کمتر از 15 دقيقه پردازش کنند، مفيد است. انتقال جرم سريعتر باعث کاهش حجم حلال مصرفي مي شود، زيرا ديسک از ذرات کوچکي تشکيل شده که اين عامل باعث افزايش کانال هاي عبوري و در نتيجه کاهش حجم حلال مصرفي مي شود [85].
فصل سوم
بخش تجربي
مقدمه
هدف از انجام اين تحقيق، پيش‌تغليظ و اندازه‌گيري داروي پنتوپرازول سسکوهيدرات سديم در نمونه‌هاي آبي و بيولوژيکي با استفاده از نانوذرات مغناطيسي اکسيد آهن، به‌عنوان جاذب استخراج‌کننده، است.
به اين منظور از نانو ذرات مغناطيسي Fe3O4 به عنوان جاذب استفاده مي‌شود؛ زيرا نسبت سطح به حجم اين ذرات بالا است و همچنين با اعمال يک ميدان مغناطيسي خارجي، به راحتي اين ذرات جمع‌آوري مي‌شوند.
در ابتدا اين تحقيق از نانو ذرات مغناطيسي Fe3O4 خالص به عنوان جاذب براي استخراج و پيش تغليظ داروي پنتاپرازول استفاده شد. نتايج حاصل از اين آزمايش نشان داد، استفاده از نانو ذرات مغناطيسي Fe3O4 خالص به عنوان جاذب براي استخراج و پيش تغليظ اين دارو مناسب نمي‌باشد، و با توجه به ساختار داروي پنتاپرازول، سطح اين نانوذرات بايد بهبود داده شود. براي انجام کار، از سورفاکتانت کاتيوني ستيل تري متيل آمونيوم برومايد به عنوان ماده بهبود دهنده سطح اين نانو ذرات استفاده شده است.
همچنين براي استخراج بهينه‌ي داروي پنتوپرازول، پارامترهاي مختلف مؤثر بر راندمان استخراج، شامل pH، حجم محلول نمونه، مقدار CTAB، مقدار و پارامترهاي مؤثر بر راندمان جذب که شامل نوع حلال، حجم حلال و زمان واجذبي است، نيز بررسي شده است. پس از تعيين شرايط بهينه‌ي استخراج، به منظور بررسي کارايي روش پيشنهادي، ارقام شايستگي روش مورد ارزيابي قرار گرفت. معادله کاليبراسيون، محدوده خطي بودن، حد تشحيص و دقت روش به عنوان ارقام شايستگي روش محاسبه و تعيين شدند. در نهايت کاربرد روش پيشنهادي در استخراج داروي پنتاپرازول از نمونه‌هاي حقيقي، شامل نمونه‌هاي آب و پلاسماي انساني بررسي شده است.
3-1 مواد و تجهيزات آزمايشگاهي و دستگاهي
3-1-1 تجهيزات
* ترازوي آناليتيکال مدل 200-HR ساخت شرکت A&D
* pH سنج مدل 10-UB ساخت شرکت Denver Instrument.
* حمام اولتراسونيک مدل SONOREX SUPERساخت شرکت Bandalin.
* اسپکتروفوتومتر UV-VIS مدل 25Lambda ساخت شرکت Perkin Elmer.
* ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) مدل 3200 EM ساخت شرکت KYKY..
* پراش پرتوي X مدل X’ Pert MPD ساخت شرکت Philips.
* آهن‌ربا ‌T2/1

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید