چکیده

روش های میکرو استخراج به روش هایی اطلاق می گردد که در آنها حجم فاز استخراجی بسیار کمتر از حجم نمونه باشد و بنابراین به دلیل ظرفیت پایین فاز استخراجی، استخراج به طور کامل صورت نمی گیرد و فقط کسر کوچکی از آنالیت به داخل فاز استخراج کننده منتقل می‌شود و در مواردی، پس از استخراج، غلظت گونه در محلول نمونه با غلظت اولیه اش برابری می‌کند. پس در واقع استخراج از نوع تعادلی می باشد.

فصل اول

کلیات

1-1- مقدمه

علی رغم پیشرفت های وسیع تکنولوژی، اغلب دستگاههای تجزیه ای نمی توانند به صورت مستقیم مقادیر ناچیز آنالیت را در نمونه های حقیقی (بافت های پیچیده) آنالیز نماید. بنابراین برای حل این مسئله، مراحل آماده سازی نمونه قبل از آنالیز بکار برده می شود که علاوه بر جداسازی گونه از ماتریکس پیچیده ی آن، می تواند به صورت همزمان تغلیظ آنالیت را نیز فراهم نماید. در نتیجه امکان اندازه گیری آنالیت در غلظت های خیلی پایین وجود دارد.

استخراج مایع – مایع[1] (LLE)، یک روش آماده سازی کلاسیک می باشد که در اغلب روش­های استاندارد بکار رفته است. علی رغم وسعت کاربرد و محبوبیت آن، داری معایبی چون، تشکیل امولسیون، زمان بر بودن و خسته کننده است و جزو روش های آماده سازی چند مرحله ای طبقه­بندی می شود که نیاز به حجم بالایی از حلال های آلی گرانقیمت و سمی می باشد که می تواند به سلامتی انسان و محیط زیست آسیب های جدی را وارد نمایید.

یکی دیگر از روش های کلاسیک آماده سازی نمونه، استخراج فاز جامد[2] (SPE) می باشد. اگرچه این روش در مقایسه با LLE نیاز به حلال آلی کمتری دارد اما این روش نیز از وقت گیر بودن، هزینه بالا، تکرار پذیری پایین و مصرف زیاد حلال آلی رنج می برد.

جستجو برای یافتن روش های آماده سازی جدید هیچگاه دچار وقفه نشده است. به همین خاطر تحقیقات فراونی در علم جداسازی مرتبط با گسترش تکنیک های نوین آماده سازی نمونه می­باشد که از مزایایی نظیر، سریع، ساده و کارایی بالا برخوردار باشد و به خوبی نیز بر مسئله ی مصرف حلال های آلی فائق آید.

ریز استخراج فاز جامد[3] (SPME) روشی است که توسط Pawlisyzn و Arthur ارائه شد. SPME یک روش بدون حلال است که شامل استخراج و پیش تغلیظ آنالیت از نمونه به صورت همزمان است. در این روش، یک حجم کوچکی از استخراج کننده را روی نگهدارنده ی جامد (فیبر) پخش می کنند تا در تماس با نمونه قرار گیرد. سپس گونه ی هدف بین فاز استخراج کننده و نمونه تقسیم می شود و بعد از مدتی فیبر را به GC یا HPLC متصل می کنند تا آنالیز صورت پذیرد. این روش به طور موفقیت آمیزی محدودیت های ذاتی روش LLE را جبران نموده بطوریکه سریعاً می توان به تغلیظ بالا دست یافت.

امروزه این روش برای نمونه های دارویی، غذایی و آلودگی های زیست محیطی بکار می رود. اگرچه این روش سریع، ساده، قابلیت اتوماتیک شدن و دارای محبوبیت فراوانی است اما دارای مشکلاتی ذیل می باشد:

1. طول عمر محدود فیبر
2. شکنندگی نسبی فیبر
3. عدم تکرار پذیری
4. عملیات حرارتی مورد نیاز قبل از استفاده ازهر فیبر
5. تخریب فیبر در غلظت بالای نمک

در 1999 تکنیک استخراج با میله ی جاذب چرخان[4] (SBSE) توسط Baltussen و همکاران ابداع گردید. این روش خیلی مشابه SPME هست و جزو روش های بدون حلال می باشد. در اینجا از یک لایه ی پلیمری (که معمولاً به آن PDMS گفته می شود) که یک میله ی فلزی بطول cm 4-1 را احاطه نموده و برای استخراج گونه ی هدف بکار برده می شود. بعد از استخراج گونه، آنالیت را از میله ی جاذب حذف می نمایند. اگر چه این روش مشابه SPME می باشد اما به دلیل اینکه PDMS در SBSE 250-50 برابر بیشتر از SPME می باشد در نتیجه کارایی پیش تغلیظ افزایش می یابد. البته زمان واجذب نیز در SBSE طولانی تر خواهد بود.

اخیراً کوچک سازی روش استخراج مایع – مایع کلاسیک مورد توجه قرار گرفته است. ایده­ی اولیه ی پشت همه ی این تکنیک های آماده سازی جدید این است که نسبت حجمی بزرگی بین فاز دهنده و فاز پذیرنده ایجاد نمایند. که این می تواند توسط فاز مایع غیر قابل اختلاط با آب (ریز استخراج حلالی) یا غشا جداکننده ی دو فاز (دهنده و پذیرنده) حاصل شود.

به تازگی ریز استخراج فاز مایع[5] (LPME) به عنوان یک روش نوین آماده سازی نمونه مورد توجه واقع شده است. این روش بر اکثر معایب LLE فائق آمده است در عین سریع، ساده و کارا بودن، قابلیت جفت شدن با تعداد زیادی از دستگاه های تجزیه ای را دارد.

ریزاستخراج تک قطره[6] (SDME) یک روش ریز استخراج حلالی می باشد که توسط Jeannot و Cantwell ارائه گردید.در این روش یک قطره ی کوچک (Lµ8) از حلال آلی غیرقابل امتزاج با آب را در انتهای یک میله ی تفلونی به صورت معلق نگه می دارند در حالیکه محلول نمونه همزده می شود. امروزه بجای میله ی تفلونی از میکروسرنگ به عنوان نگهدارنده ی حلال استفاده می­شود بنابراین ریز استخراج فاز مایع به کمک یک قطره­ی حلال آلی (Lµ1) در انتهای یک میکرو­سرنگ انجام می شود. این تکنیک در عین ارزان بودن، مقدار حلال آلی سمی را نیز به حداقل ممکن کاهش داده است، اما مشکل جدی وجود دارد و آن اینکه میکروقطره ی معلق بر روی سوزن میکروسرنگ، در طی همزدن محلول به راحتی رها می شود. همچنین، این تکنیک برای نمونه های کثیف نامناسب است زیرا ذرات موجود در نمونه بر روی استخراج اثر نامطلوب دارند و سبب ناپایداری قطره می شوند.