Name: separating lipid classes by column chromatography
Uploaded: 2023-04-30T06:42:35.000Z
Duration: 9 min 18 s
Channel: JoVE

K12 Standards

ohios-learning-standards-and-model-curriculum

Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

9-12

Physical Geology

Glacial Geology

Glaciers and glaciation

purification-of-a-total-lipid-extract-with-column-chromatography

Purification of a Total Lipid Extract with Column Chromatography

1. إعداد وإعداد المواد
<ol>
	<li>الحصول على مستخلص الدهون الكلي (TLE) باستخدام طريقة استخراج المذيبات (Sonication أو Soxhlet أو استخراج المذيبات المتسارع (ASE)).</li>
	<li>اجمع ما يلي: الماصات والمصابيح الزجاجية البورسليكات المحترقة ، وهلام السيليكا ، والهكسان ، وثنائي كلورو الميثان (DCM) ، والميثانول.
	<ol>
		<li>يمكن شراء هذه المواد من أي بائع تجزئة للمواد الكيميائية. يجب أن تكون الكواشف نقية وخالية من الهيدروكربونات.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>احصل أيضا على الصوف الزجاجي المحترق وقوارير زجاجية من البورسليكات سعة 4 مل.</li>
	<li>تأكد من أن لديك وسيلة لدعم العمود وقوارير التجميع أثناء الإجراء. على سبيل المثال ، حامل مع المشابك ورف حقير. صممت العديد من المختبرات رفوف مخصصة تحتوي على العديد من الأعمدة وقوارير التجميع (الشكل 2). يسمح هذا بتشغيل العديد من الأعمدة في نفس الوقت.</li>
</ol>
2. الطرق
<ol>
	<li>ابدأ بالعينة الجافة في قارورة سعة 4 مل. إذا كانت العينة تزن أكثر من ~ 10 مجم عندما تجف ، فقد تحتاج إلى تقسيمها قبل تنفيذ الخطوات التالية حيث لا يمكن أن يتفاعل هلام السيليكا إلا مع كتلة محدودة من المواد العضوية.</li>
	<li>العينة في كمية صغيرة من الهكسان. هذا هو القطب الأول والأقل من بين المذيبات الثلاثة المستخدمة في هذه التجربة.</li>
	<li>إذا كانت هناك عينة عالقة في داخل القارورة ، فقم بصوتنة العينات لمدة 5 دقائق.</li>
	<li>قم بتحميل كمية صغيرة من الصوف الزجاجي في الجزء العلوي من الماصة باستخدام مجموعة من الملقط النظيف. ادفع الصوف الزجاجي برفق إلى أسفل الماصة باستخدام ماصة أخرى لتشكيل سدادة.</li>
	<li>انقل هلام السيليكا بحذر إلى الماصة حتى تمتلئ نصفها تقريبا.</li>
	<li>ضع قارورة جمع النفايات سعة 4 مل أسفل العمود.</li>
	<li>انقع هلام السيليكا في الماصة مع 3 أحجام من الهكسان. هذا يرطب العمود ويزيل فقاعات الهواء ويشطف أي شوائب من هلام السيليكا.</li>
	<li>بمجرد الانتهاء من الغسيل النهائي ، قم بإزالة قارورة جمع النفايات واستبدلها بقارورة لجمع الجزء القطبي.</li>
	<li>انقل العينة بأكملها في الهكسان بعناية إلى العمود باستخدام ماصة. اشطف قارورة العينة مرتين أخريين بكميات صغيرة من الهكسان ، وانقلها إلى العمود. اسمح للهكسان الذي تم نقل العينة فيه لينقع تماما في هلام السيليكا. يجب ألا يجف هلام السيليكا في أي وقت أثناء الإجراء.</li>
	<li>استمر في إضافة الهكسان إلى الجزء العلوي من العينة حتى تمتلئ قارورة التجميع أسفل العمود تقريبا (~ 4 مل).
	<ol>
		<li>اسمح لكل الهكسان بدخول هلام السيليكا قبل البدء بالمذيب التالي.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>ضع قارورة التجميع متوسطة القطبية أسفل العمود.</li>
	<li>أضف DCM إلى أعلى العمود حتى تمتلئ قارورة التجميع تقريبا. مرة أخرى ، اسمح لكل DCM بالدخول إلى قارورة التجميع قبل بدء المذيب التالي.</li>
	<li>ضع قارورة التجميع القطبية أسفل العمود.</li>
	<li>أضف الميثانول إلى الجزء العلوي من العمود حتى تمتلئ المجموعة الخسيسة تقريبا.</li>
</ol>

<div class = "chapter_text" id = "script_0" >
كروماتوغرافيا العمود هي تقنية مرنة لتنقية الخليط المعقد من المركبات الموجودة في الرواسب. تنفصل المخاليط أثناء تحركها عبر العمود ويتم جمعها في كسور ، يحتوي كل منها على فئة كيميائية مختلفة من المركبات. لذلك ، غالبا ما يتم استخدام كروماتوغرافيا العمود كخطوة تنقية إضافية بعد العزل الأولي للمركب المطلوب. قد تكون المستخلصات العضوية مثل مستخلصات الدهون الكلية مخاليط معقدة من العديد من المركبات. تقدم بعض تقنيات التنقية ، مثل التصبن ، مركبات يمكن أن تلحق الضرر بالأدوات التحليلية وبالتالي يجب إزالتها قبل التحليل. هذا الفيديو جزء من سلسلة حول استخراج الدهون وتنقيتها وتحليلها من الرواسب. بمجرد جمع مستخلص الدهون الكلي من عينة رسوبية ، يتم استخدام كروماتوغرافيا العمود لتنقية كل من الألكينونات و GDGTs ، اعتمادا على التحليل المطلوب.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1">
في كروماتوغرافيا العمود ، يتم تحميل خليط من المركبات الكيميائية على مرحلة ثابتة صلبة مثل هلام السيليكا. ثم يتم استخدام مرحلة متحركة مثل المذيب العضوي لإزالة أو إزالة المركبات من العمود. يعتمد الترتيب الذي يتم فيه تصفية المركبات على قوة تفاعلات المركبات مع هلام السيليكا ومع المادة المسيحة.
يتم جمع التحطيف في أجزاء ، يحتوي كل منها على مركبات مختلفة من الخليط. اعتمادا على خصائص المركبات ، قد يوفر مذيب واحد فصلا كافيا ويزيل جميع المركبات ذات الأهمية. خلاف ذلك ، يتم استخدام مذيبات متعددة لتصفية كل مركب ذي أهمية بدوره.
تمتص المركبات القطبية ، التي لها توزيع غير متساو للشحنة ، بقوة إلى هلام السيليكا القطبي ، بينما تمتص المركبات القطبية بشكل ضعيف. المذيبات القطبية لها تقارب أكبر مع هلام السيليكا وبالتالي فهي مواد أقوى من المذيبات القطبية. وبالتالي ، فإن المذيبات القطبية تتخلص فقط من المركبات القطبية ، في حين أن المذيبات القطبية تتخلص من المركبات القطبية والقطبية.
عندما تكون المركبات المرغوبة قطبية معتدلة ، يجب غسل المركبات القطبية من العمود بمذيب قطبي قبل استخدام مذيب قطبي. لتجنب التخلص من المركبات شديدة القطبية غير المرغوب فيها مثل الأحماض ، يجب ألا يكون للشطف القطبي قوة تصفية أكثر من المطلوب للمركب الأكثر قطبا مرغوبا.
الآن بعد أن فهمت مبادئ كروماتوغرافيا العمود ، دعنا ننتقل إلى إجراء لتنقية المؤشرات الحيوية للدهون من مستخلص الدهون الكلي بواسطة كروماتوغرافيا عمود هلام السيليكا.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2">
لإزالة الملوثات العضوية، احتراق الماصات الزجاجية البورسليكات وقوارير زجاج البورسليكات والصوف الزجاجي لمدة 6 ساعات عند 550 درجة مئوية. بمجرد أن تصبح الأواني الزجاجية جاهزة للاستخدام ، قم بإعداد رف لحمل الماصات والقوارير. احصل على لمبات ماصة ، وملاقط نظيفة ، وملعقة مختبرية ، وهلام السيليكا ، والهكسان ، وثنائي كلورو الميثان ، والميثانول. باستخدام ملاقط نظيفة ، ضع خصلة صغيرة من الصوف الزجاجي في فم الماصة. ادفع الصوف الزجاجي برفق إلى قاع الماصة باستخدام جذع ماصة أخرى لتشكيل سدادة مفكوكة. قم بتحميل هلام السيليكا بحذر في الماصة حتى تمتلئ نصفها. قم بتثبيت الماصة في وضع مستقيم في الحامل. قم بتأمين قارورة زجاجية من البورسليكات سعة 4 مل أسفل طرف الماصة لتجميع النفايات. في قارورة زجاجية أخرى من البورسليكات ، قم بتعليق ما يصل إلى 10 مجم من العينة الجافة من عملية التصبن في الهكسان. إذا التصقت العينة بجدران القارورة ، فقم بصوتنة القارورة لمدة 5 دقائق. يمكن الآن بدء إجراء الكروماتوغرافيا.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3">
لبدء الكروماتوغرافيا ، اغسل عمود هلام السيليكا ب 3 أحجام من الهكسان لإزالة فقاعات الهواء والشوائب. ثم استبدل قارورة النفايات بقارورة فارغة للجزء القطبي. باستخدام ماصة زجاجية ، قم بتحميل العينة على العمود واترك التعليق يمتص في هلام السيليكا. اعمل بسرعة حتى لا يجف العمود أثناء العملية. اشطف قارورة العينة مرتين بأجزاء صغيرة من الهكسان وانقل كل شطف إلى العمود. استمر في إضافة الهكسان إلى العمود حتى تمتلئ قارورة التجميع تقريبا. اسمح لكل الهكسان بالانتهاء من دخول هلام السيليكا. ثم استبدل القارورة المملوءة بقارورة فارغة للجزء القطبي الأوسط. بعد ذلك ، اشطف قارورة العينة باستخدام DCM وأضفها إلى العمود 3 مرات. استمر في إضافة DCM إلى العمود حتى تمتلئ قارورة التجميع تقريبا. اسمح ل DCM بإنهاء النقع في هلام السيليكا ثم استبدل القارورة المملوءة بقارورة فارغة للجزء القطبي. كرر هذه العملية مع الميثانول.
بمجرد أن تمتلئ القارورة تقريبا ، اترك الميثانول ينتهي من التنقيط في القارورة ثم قم بتغطية جميع القوارير. يحتوي الجزء القطبي المتوسط على الألكينونات المرغوبة ، بينما توجد GDGTs في الجزء القطبي. بالنسبة لعينات الألكينون المتسخة أو المعقدة بشكل خاص ، يجب تنقية الجزء القطبي الأوسط بشكل أكبر مع تقريب اليوريا ، قبل التحليل.
</div>
<div class = "chapter_text" id = "script_4" >
يستخدم كروماتوغرافيا العمود على نطاق واسع في الكيمياء كتقنية تحليلية وتنقية.
تستخدم الأنابيب النانوية الكربونية بشكل متزايد في العديد من الصناعات ، ولكن هناك قلق متزايد بشأن آثارها على صحة الإنسان. إن تغيير خصائص الأنابيب الكربونية الكربونية يغير كيفية تصرفها في الماء والتربة. للتحقيق في مدى احتفاظ الوسائط المسامية مثل الرمل والأوساخ بالأنابيب النانوية الكربونية ، تم إعداد عمود بتربة مسامية كمرحلة ثابتة. أولا ، تم جمع الكسور أثناء تحميل محلول CNT على العمود لتحليل نقل الأنابيب النانوية الكربونية عبر التربة. بعد ذلك ، تم مسح الأنابيب النانوية الكربونية التي لا تزال ممتصة في التربة وتم تحليل الكسور لكمية الأنابيب النانوية الكربونية التي بقيت في التربة. تضفي النتائج نظرة ثاقبة على العلاقة بين وظائف سطح النانو الكربوني وآليات نقلها في البيئة.
يمكن تشغيل كروماتوغرافيا العمود على نطاقات كبيرة وصغيرة ، وبالتالي يتم استخدامه عند تصميم التوليفات للتطبيقات الصناعية. يتمتع حرير العنكبوت بقوة شد وليونة ممتازة ، ولكن لا يمكن حصاده على نطاق صناعي. بعد تخليق بروتين الحرير ، يتم تنقية بروتينات الحرير المؤتلفة عن طريق كروماتوغرافيا التقارب ، حيث تم تصميم المرحلة الثابتة لاحتجاز الجزيء المطلوب فقط. يمنح الغسيل والشطف الشامل أجزاء البروتين النقي اللازمة لتدوير حرير العنكبوت على نطاق واسع.
تتوفر العديد من المراحل الثابتة لكروماتوغرافيا العمود. قد لا تكون المرحلة الثابتة الواحدة مناسبة لجميع المنتجات المحتملة للتوليف ذي النطاق البديل الواسع ، مثل تخليق اليودوازيريدين هذا. يتم خلط المنتج الخام مع مراحل ثابتة مختلفة وتحلل تم تقييمه بواسطة البروتون بالرنين المغناطيسي النووي. نظرا لأن الرنين المغناطيسي النووي للبروتون حساس للغاية ، يمكن فحص العديد من المراحل الثابتة بحثا عن تحلل المنتج باستخدام كمية صغيرة من المنتج الخام. ثم يتم إجراء كروماتوغرافيا العمود بالمرحلة الثابتة المثلى ، مما يسمح بتنقية المركبات الجديدة وعالية التفاعل.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5">
لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لكروماتوغرافيا العمود لتنقية مستخلص الدهون الكلي. سيوضح الفيديو التالي كيفية تنقية الخلائط المعقدة التي تحتوي على الألكينونات.
شكرا للمشاهدة!
</div>

الألكينونات و GDGTs المتساوية هي مكونات شائعة جدا للرواسب البحرية ويمكن العثور عليها عبر محيطات العالم. يتم اكتشاف الألكينونات بشكل متزايد في رواسب البحيرات ، على الرغم من أن الكائنات الحية المسؤولة عن إنتاجها تختلف عما هي الموجودة في المحيط ، وبالتالي فإن العلاقة بين نسبة Uk'37 ودرجة حرارة الماء (المعايرة) تختلف عن المحيط وحتى بين البحيرات المنفصلة. تم العثور على Isoprenoidal GDGTs في بعض البحيرات الكبيرة ومثل الألكينون ، غالبا ما تحتاج إلى معايرة محلية.
تظهر الألكينونات...

تنقية مستخلص الدهون الكلي باستخدام كروماتوغرافيا العمود

المصدر: مختبر جيف سالاكوب - جامعة ماساتشوستس أمهيرست 
غالبا ما يكون نتاج استخراج المذيبات العضوية ، وهو مستخلص الدهون الكلي (TLE) ، مزيجا معقدا من مئات ، إن لم يكن الآلاف ، من المركبات المختلفة. غالبا ما يهتم الباحث فقط بعدد قليل من المركبات. قد تنتمي المركبات ذات الأهمية إلى واحدة من عدة فئات من المركبات ، مثل الألكانات أو الكيتونات أو الكحول أو الأحماض ( الشكل 1 ) ، وقد يكون من المفيد إزالة فئات المركبات التي لا تنتمي إليها من أجل الحصول على رؤية أوضح للمركبات التي تهتم بها. على سبيل المثال ، قد يحتوي TLE على 1,000 مركب ، لكن وكيل درجة حرارة سطح البحر U k' 37 يعتمد على مركبين فقط (ألكينونات) ويعتمد وكيل درجة حرارة سطح البحر TEX 86 على أربعة فقط (رباعي الإيثرات الجلسرين ثنائي الألكيل الجلسرين). سيكون من الواجب على الباحث إزالة أكبر عدد ممكن من المركبات التي لا يهتمون بها. هذا يجعل التحليل الآلي للمركبات ذات الأهمية (الألكينونات أو GDGTs) أقل احتمالا للتعقيد بسبب المركبات الدخيلة الأخرى. 
في حالات أخرى ، قد تكون تقنية التنقية الأولية قد أنتجت مركبات ترغب الآن في إزالتها من العينة ، مثل إنتاج الأحماض الكربوكسيلية أثناء التصبن في الفيديو السابق. في كلتا الحالتين المذكورتين أعلاه ، تكون تقنية التنقية المسماة كروماتوغرافيا العمود مفيدة للغاية. 
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10159/10159fig1.jpg"> 
الشكل 1. المجموعات الوظيفية ذات الأهمية الجيوكيميائية. من Killops و Killops1.

تنتج تقنية التنقية هذه ثلاث قوارير مختلفة ، تحتوي كل منها على فئة مركبة مختلفة أو مجموعة من الفئات المركبة. تم تقليل تعقيد أي عينة يتم تحليلها على أداة بشكل كبير. تزيل هذه العملية أيضا المركبات ، مثل الأحماض المنتجة أثناء التصبن ، والتي يمكن أن تلتصق بالفعل بأجزاء من الأدوات ، بسبب تقلبها المنخفض ، مما يقلل من دقتها ودقتها وعمرها.

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
The product of an organic solvent extraction, a total lipid extract (TLE), ...

كروماتوغرافيا العمود هي تقنية مرنة لتنقية الخليط المعقد من المركبات الموجودة في الرواسب. تنفصل المخاليط أثناء تحركها عبر العمود ويتم جمعها في كسور ، يحتوي كل منها على فئة كيميائية مختلفة من المركبات. لذلك ، غالبا ما يتم استخدام كروماتوغرافيا العمود كخطوة تنقية إضافية بعد العزل الأولي للمركب المطلوب. قد تكون المستخلصات العضوية مثل مستخلصات الدهون الكلية مخاليط معقدة من العديد من المركبات. تقدم بعض تقنيات التنقية ، مثل التصبن ، مركبات يمكن أن تلحق الضرر بالأدوات التحليلية وبالتالي يجب إزالتها قبل التحليل. هذا الفيديو جزء من سلسلة حول استخراج الدهون وتنقيتها وتحليلها من الرواسب. بمجرد جمع مستخلص الدهون الكلي من عينة رسوبية ، يتم استخدام كروماتوغرافيا العمود لتنقية كل من الألكينونات و GDGTs ، اعتمادا على التحليل المطلوب. في كروماتوغرافيا العمود ، يتم تحميل خليط من المركبات الكيميائية على مرحلة ثابتة صلبة مثل هلام السيليكا. ثم يتم استخدام مرحلة متحركة مثل المذيب العضوي لإزالة أو إزالة المركبات من العمود. يعتمد الترتيب الذي يتم فيه تصفية المركبات على قوة تفاعلات المركبات مع هلام السيليكا ومع المادة المسيحة. يتم جمع التحطيف في أجزاء ، يحتوي كل منها على مركبات مختلفة من الخليط. اعتمادا على خصائص المركبات ، قد يوفر مذيب واحد فصلا كافيا ويزيل جميع المركبات ذات الأهمية. خلاف ذلك ، يتم استخدام مذيبات متعددة لتصفية كل مركب ذي أهمية بدوره. تمتص المركبات القطبية ، التي لها توزيع غير متساو للشحنة ، بقوة إلى هلام السيليكا القطبي ، بينما تمتص المركبات القطبية بشكل ضعيف. المذيبات القطبية لها تقارب أكبر مع هلام السيليكا وبالتالي فهي مواد أقوى من المذيبات القطبية. وبالتالي ، فإن المذيبات القطبية تتخلص فقط من المركبات القطبية ، في حين أن المذيبات القطبية تتخلص من المركبات القطبية والقطبية. عندما تكون المركبات المرغوبة قطبية معتدلة ، يجب غسل المركبات القطبية من العمود بمذيب قطبي قبل استخدام مذيب قطبي. لتجنب التخلص من المركبات شديدة القطبية غير المرغوب فيها مثل الأحماض ، يجب ألا يكون للشطف القطبي قوة تصفية أكثر من المطلوب للمركب الأكثر قطبا مرغوبا. الآن بعد أن فهمت مبادئ كروماتوغرافيا العمود ، دعنا ننتقل إلى إجراء لتنقية المؤشرات الحيوية للدهون من مستخلص الدهون الكلي بواسطة كروماتوغرافيا عمود هلام السيليكا. لإزالة الملوثات العضوية ، احتراق الماصات الزجاجية البورسليكات ، والقوارير الزجاجية البورسليكات ، والصوف الزجاجي لمدة 6 ساعات عند 550 درجة مئوية. بمجرد أن تصبح الأواني الزجاجية جاهزة للاستخدام ، قم بإعداد رف لحمل الماصات والقوارير. احصل على لمبات ماصة ، وملاقط نظيفة ، وملعقة مختبرية ، وهلام السيليكا ، والهكسان ، وثنائي كلورو الميثان ، والميثانول. باستخدام ملاقط نظيفة ، ضع خصلة صغيرة من الصوف الزجاجي في فم الماصة. ادفع الصوف الزجاجي برفق إلى قاع الماصة باستخدام جذع ماصة أخرى لتشكيل سدادة مفكوكة. قم بتحميل هلام السيليكا بحذر في الماصة حتى تمتلئ نصفها. قم بتثبيت الماصة في وضع مستقيم في الحامل. قم بتأمين قارورة زجاجية من البورسليكات سعة 4 مل أسفل طرف الماصة لتجميع النفايات. في قارورة زجاجية أخرى من البورسليكات ، قم بتعليق ما يصل إلى 10 مجم من العينة الجافة من عملية التصبن في الهكسان. إذا التصقت العينة بجدران القارورة ، فقم بصوتنة القارورة لمدة 5 دقائق. يمكن الآن بدء إجراء الكروماتوغرافيا. لبدء الكروماتوغرافيا ، اغسل عمود هلام السيليكا ب 3 أحجام من الهكسان لإزالة فقاعات الهواء والشوائب. ثم استبدل قارورة النفايات بقارورة فارغة للجزء القطبي. باستخدام ماصة زجاجية ، قم بتحميل العينة على العمود واترك التعليق يمتص في هلام السيليكا. اعمل بسرعة حتى لا يجف العمود أثناء العملية. اشطف قارورة العينة مرتين بأجزاء صغيرة من الهكسان وانقل كل شطف إلى العمود. استمر في إضافة الهكسان إلى العمود حتى تمتلئ قارورة التجميع تقريبا. اسمح لكل الهكسان بالانتهاء من دخول هلام السيليكا. ثم استبدل القارورة المملوءة بقارورة فارغة للجزء القطبي الأوسط. بعد ذلك ، اشطف قارورة العينة باستخدام DCM وأضفها إلى العمود 3 مرات. استمر في إضافة DCM إلى العمود حتى تمتلئ قارورة التجميع تقريبا. اسمح ل DCM بإنهاء النقع في هلام السيليكا ثم استبدل القارورة المملوءة بقارورة فارغة للجزء القطبي. كرر هذه العملية مع الميثانول. بمجرد أن تمتلئ القارورة تقريبا ، اترك الميثانول ينتهي من التنقيط في القارورة ثم قم بتغطية جميع القوارير. يحتوي الجزء القطبي المتوسط على الألكينونات المرغوبة ، بينما توجد GDGTs في الجزء القطبي. بالنسبة لعينات الألكينون المتسخة أو المعقدة بشكل خاص ، يجب تنقية الجزء القطبي الأوسط بشكل أكبر مع تقريب اليوريا ، قبل التحليل. يستخدم كروماتوغرافيا العمود على نطاق واسع في الكيمياء كتقنية تحليلية وتنقية. تستخدم الأنابيب النانوية الكربونية بشكل متزايد في العديد من الصناعات ، ولكن هناك قلق متزايد بشأن آثارها على صحة الإنسان. إن تغيير خصائص الأنابيب الكربونية الكربونية يغير كيفية تصرفها في الماء والتربة. للتحقيق في مدى احتفاظ الوسائط المسامية مثل الرمل والأوساخ بالأنابيب النانوية الكربونية ، تم إعداد عمود بتربة مسامية كمرحلة ثابتة. أولا ، تم جمع الكسور أثناء تحميل محلول CNT على العمود لتحليل نقل الأنابيب النانوية الكربونية عبر التربة. بعد ذلك ، تم مسح الأنابيب النانوية الكربونية التي لا تزال ممتصة في التربة وتم تحليل الكسور لكمية الأنابيب النانوية الكربونية التي بقيت في التربة. تضفي النتائج نظرة ثاقبة على العلاقة بين وظائف سطح النانو الكربوني وآليات نقلها في البيئة. يمكن تشغيل كروماتوغرافيا العمود على نطاقات كبيرة وصغيرة ، وبالتالي يتم استخدامه عند تصميم التوليفات للتطبيقات الصناعية. يتمتع حرير العنكبوت بقوة شد وليونة ممتازة ، ولكن لا يمكن حصاده على نطاق صناعي. بعد تخليق بروتين الحرير ، يتم تنقية بروتينات الحرير المؤتلفة عن طريق كروماتوغرافيا التقارب ، حيث تم تصميم المرحلة الثابتة لاحتجاز الجزيء المطلوب فقط. يمنح الغسيل والشطف الشامل أجزاء البروتين النقية اللازمة لتدوير حرير العنكبوت على نطاق واسع. تتوفر العديد من المراحل الثابتة لكروماتوغرافيا العمود. قد لا تكون المرحلة الثابتة الواحدة مناسبة لجميع المنتجات المحتملة للتوليف ذي النطاق البديل الواسع ، مثل تخليق اليودوازيريدين هذا. يتم خلط المنتج الخام مع مراحل ثابتة مختلفة وتحلل تم تقييمه بواسطة البروتون بالرنين المغناطيسي النووي. نظرا لأن الرنين المغناطيسي النووي للبروتون حساس للغاية ، يمكن فحص العديد من المراحل الثابتة بحثا عن تحلل المنتج باستخدام كمية صغيرة من المنتج الخام. ثم يتم إجراء كروماتوغرافيا العمود بالمرحلة الثابتة المثلى ، مما يسمح بتنقية المركبات الجديدة وعالية التفاعل. لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لكروماتوغرافيا العمود لتنقية مستخلص الدهون الكلي. سيوضح الفيديو التالي كيفية تنقية الخلائط المعقدة التي تحتوي على الألكينونات. شكرا للمشاهدة!

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

العلوم البيئية

Earth Science

علوم الأرض

separating lipid classes by column chromatography

Column chromatography is used to separate lipid classes in a total lipid extract. A total lipid extract, or TLE, is often a complex mixture made up of hundreds or even thousands of compounds. Researchers may only need a few target compounds, so they remove the compounds they are not studying.

Those target compounds can belong to different classes, including alkanes, ketones, alcohols, and acids. In some studies, a sample may contain many compounds, but only a small set matters for analysis. For example, the U k' 37 sea surface temperature proxy depends on two compounds called alkenones, and the TEX 86 proxy depends on four compounds called glycerol dialkyl glycerol tetraethers, or GDGTs.

Removing extra compounds helps make later instrumental analysis clearer and less affected by unwanted material. Column chromatography is also useful when a previous step has created compounds that should be taken out of the sample. One example is the formation of carboxylic acids during saponification, which can be removed in this purification step.

Separating Lipid Classes by Column Chromatography

separating-lipid-classes-by-column-chromatography

determining spatial orientation of rock layers with the brunton compass

determining-spatial-orientation-rock-layers-with-brunton

Measuring Rock Layer Strike and Dip

The Brunton compass is used to measure the spatial orientation of rock layers and other rock features. Many rock units show planar surfaces or linear features. These include bedding surfaces, fault surfaces, fracture surfaces, joint surfaces, foliation, and mineral alignment. These measurements give geologists the raw data they need to study how rock units formed and how they changed over time. The directions are recorded as strike and dip. Strike is the direction of a flat surface, and dip...

using topographic maps to generate topographic profiles

using-topographic-maps-to-generate-topographic-profiles

Reading Contour Lines on Topographic Maps

Topographic maps show Earth’s surface in a plan view, which means an overhead view. They give a clear look at land shape from above. These maps are a standard way to represent three-dimensional terrain on a flat page. Contour lines are the key feature of a topographic map. Each line connects places with the same elevation, or height above sea level. The spacing between contour lines is called the elevation interval, and it depends on how much detail the map shows and on the land itself. <br...

making a geologic cross section

Reading Geologic Maps in 3D

Geologic maps show rock units at Earth’s surface and help geologists infer what lies below it. They began in Europe in the mid-to-late 18th century and have since become a key tool for studying rock distribution, subsurface structure, and changes through time. A modern geologic map is a data-rich, two-dimensional plan view built on a topographic map. On these maps, color variations mark specific rock units. The lines where one unit meets another are called contacts. Geologic maps also use...

physical properties of minerals i: crystals and cleavage

physical-properties-of-minerals-i-crystals-and-cleavage

Mineral Crystal Shapes and Cleavage

Mineral crystal shapes and cleavage reveal how a mineral is built at the atomic level. These physical properties are measurable and visible traits that help identify minerals. They include color, streak, magnetic properties, hardness, crystal growth form, and crystal cleavage. Each of these properties is specific to a mineral. They are tied to the mineral’s chemical make-up and atomic structure. Crystal growth form and crystal cleavage both come mainly from the repeated pattern of basic atomic...

physical properties of minerals ii: polymineralic analysis

physical-properties-of-minerals-ii-polymineralic-analysis

Mineral Clues for Rock Identification

Mineral color, streak, luster, hardness, magnetism, and acid reaction help identify minerals and rocks. These physical properties can be seen or measured in hand samples and in the field. They are tied to a mineral’s chemical makeup and, to a lesser extent, its atomic structure. The video also explains why these clues work for rocks as well as minerals. Rocks are made of mineral grains, and most rocks contain more than one mineral type, which means they are polymineralic. Some rocks are...

igneous volcanic rock

How Volcanic Rock Forms From Lava

Volcanic rock forms when magma reaches Earth’s surface and cools. It is a type of igneous rock, which means it comes from cooling and crystallization of molten material. When magma is on the surface, it is called lava. Magma is molten rock that is usually between about 800 °C and 1,200 °C. It forms inside Earth through three main melting processes. These are the addition of heat, the addition of volatiles, and decompression. Each way of making magma can produce a different kind of magma. That...

igneous intrusive rock

Magma Cooling and Igneous Rock

Igneous rocks form when hot liquid rock, called magma, cools and crystallizes. Magma temperatures typically range from about 800 °C to 1,200 °C. These rocks record the freezing of molten material inside Earth.

an overview of bgdgt biomarker analysis for paleoclimatology

an-overview-of-bgdgt-biomarker-analysis-for-paleoclimatology

Sediment Biomarkers for Past Climate Records

Sediment biomarkers can record past climate conditions, and branched GDGTs are one example used to study temperature in freshwater basins. These organic compounds are extracted from natural samples, purified, and then measured to help reconstruct environments from the past. In paleoclimatology, scientists use these records to better understand climate change over time. Sediments build up over geologic time in sedimentary basins, which are low areas in the Earth’s crust where material is...

an overview of alkenone biomarker analysis for paleothermometry

an-overview-of-alkenone-biomarker-analysis-for-paleothermometry

Sea Surface Temperature from Alkenone Ratios

Sea surface temperature can be reconstructed from alkenone ratios preserved in marine sediment. Alkenones are long-chain, unsaturated alkyl ketones made by some haptophyte algae, especially coccolithophores such as Emiliania huxleyi and Gephyrocapsa oceanica in the open ocean. The most widely used proxy is the U K'37 index, which compares the C37:2 and C37:3 alkenones. Because the ratio changes with growth temperature, it can be used to estimate past sea surface temperature. The U K'37 proxy...

sonication extraction of lipid biomarkers from sediment

sonication-extraction-of-lipid-biomarkers-from-sediment

How Organic Carbon Becomes Biomarkers

Organic material and inorganic material are chemically different. In an ecosystem, living material includes leaves, fungi, bark, and tissue. Non-living material includes rocks, their minerals, oxygen, water, and metals. Organic matter contains carbon linked to other carbon and hydrogen molecules, which sets it apart from inorganic matter. Carbon is especially flexible in the kinds of bonds it can form. Its valence range from -4 to +4 lets it make up to four separate covalent bonds with nearby...

soxhlet extraction of lipid biomarkers from sediment

soxhlet-extraction-of-lipid-biomarkers-from-sediment

Large-Volume Sediment Extraction for Standards

Large-volume sediment extraction is used to isolate compounds for chemical standards. These standards help labs track the performance, accuracy, and precision of instruments over time. That way, a measurement made today can be compared with one made a year later. Because standards must be checked over long periods, labs often need large amounts of material. Many chemical standards can be bought from companies such as Sigma-Aldrich and Fisher. But some natural compounds needed for paleoclimatic...

extraction of biomarkers from sediments - accelerated solvent extraction

extraction-of-biomarkers-from-sediments-accelerated-solvent-extraction

Sediment biomarkers can help scientists reconstruct past air and water temperatures. In this method, a group of organic biomarkers called glycerol-dialkyl glycerol-tetraethers, or GDGTs, is studied in modern sediments and in older sediment layers of known age. GDGTs are produced by a suite of archaea and bacteria. Their distribution changes in a predictable way in response to temperature. That pattern lets researchers use sediment records to track how climate changed over time. These...

conversion of fatty acid methyl esters by saponification for uk'37 paleothermometry

conversion-fatty-acid-methyl-esters-saponification-for-uk-37

Saponification for Cleaner GC-FID Analysis

Saponification helps clean up complex lipid samples before gas chromatography analysis. A total lipid extract, or TLE, from an organic solvent extraction can contain hundreds or even thousands of compounds. Researchers may only need a few target compounds. They may also need to remove unwanted material that gets in the way or co-elutes, meaning it comes off the gas chromatograph at the same time as another compound. This sample cleanup supports measurement on a gas chromatograph coupled to a...

purification of a total lipid extract with column chromatography

Column chromatography is used to separate lipid classes in a total lipid extract. A total lipid extract, or TLE, is often a complex mixture made up of hundreds or even thousands of compounds. Researchers may only need a few target compounds, so they remove the compounds they are not studying. Those target compounds can belong to different classes, including alkanes, ketones, alcohols, and acids. In some studies, a sample may contain many compounds, but only a small set matters for analysis.

removal of branched and cyclic compounds by urea adduction for uk'37 paleothermometry

removal-branched-cyclic-compounds-urea-adduction-for-uk-37

Urea Adduction Separates Lipid Shapes

Urea adduction separates straight-chain lipids from branched and cyclic compounds in a total lipid extract. Researchers use this step when they want only a small set of target molecules from a sample that may contain hundreds or even thousands of compounds. For paleothermometry, the target compounds are the alkenones used in U k'37 and the isoprenoidal glycerol dialkyl glycerol tetraethers, or GDGTs, used in MBT/CBT. Together, these organic paleothermometers depend on only six compounds: two...

earth science

This collection features topics ranging from geology to geochemistry; with a variety of demonstrations including physical and chemical properties of minerals and the analysis of rock formations. 

Learn how column chromatography separates a total lipid extract into useful lipid classes and helps remove unwanted compounds before analysis.

Separating Lipid Classes by Column Chromatography | JoVE K12

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

High School

Physical Science

HS. Structure and Properties of Matter

HS-PS1-10.

Life Science

matter-and-energy-in-organisms-and-ecosystems

Matter and Energy in Organisms and Ecosystems

HS-LS1-6.

HS-LS2-4.

Earth and Space Sciences

Earth’s Systems

HS-ESS2-6.

HS-ESS2-7.

Jeff Salacup

Overview

Principles of Column Chromatography

Silica Gel Column and Sample Preparation

Silica Gel Column Chromatography

Applications

Summary

Sonication Extraction of Lipid Biomarkers from Sediment

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
The material comprising the living &#34;organic&#34; share of any ecosystem ...

Soxhlet Extraction of Lipid Biomarkers from Sediment

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
Every lab needs standards that track the performance, accuracy, and ...

Extraction of Biomarkers from Sediments - Accelerated Solvent Extraction

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
The distribution of a group of organic biomarkers called glycerol-dialkyl ...

Conversion of Fatty Acid Methyl Esters by Saponification for Uk'37 Paleothermometry

Removal of Branched and Cyclic Compounds by Urea Adduction for Uk'37 Paleothermometry

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
As mentioned in previous videos, the product of an organic solvent ...

Climate Change

The certainty of climate change remains a public controversy despite the consensus among approximately 97% of active climate researchers, who not only ...

An Overview of bGDGT Biomarker Analysis for Paleoclimatology

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
Throughout this series of videos, natural samples were extracted and ...

Using GIS to Investigate Urban Forestry

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Urban forests broadly include urban parks, street trees, landscaped ...

Selected Data About Geographic Locations

Geographic Information Systems (GIS) rely on two core types of data: spatial data and attribute data.Spatial DataSpatial data defines the physical ...

Introduction to GIS

Geographic Information Systems (GIS) are tools for storing, analyzing, and displaying spatial data alongside related attributes. Unlike traditional ...

introduction-to-global-positioning-system

Introduction to Global Positioning System

The Global Positioning System (GPS) revolutionized positioning on Earth, providing precise location data through satellite ranging. The GPS system was ...

applications-of-gis-disaster-management-and-emergency-response

Applications of GIS: Disaster Management and Emergency Response

Geographic Information System (GIS) technology is essential for risk identification, action prioritization, and resource optimization in critical ...

Glaciers and glaciation
• Evidence of past glaciers (including features formed through erosion or deposition)
• Glacial deposition and erosion (including features formed through erosion or deposition)
• Data from ice cores
    ◦ Historical changes (glacial ages, amounts, locations, particulate matter, correlation to fossil evidence)
    ◦ Evidence of climate changes throughout Earth's history
• Glacial distribution and causes of glaciation
• Types of glaciers - continental (ice sheets, ice caps), alpine/valley (piedmont, valley, cirque, ice caps)
• Glacial structure, formation and movement

Content elaboration: This unit builds upon a variety of topics previously studied. In fourth grade, Earth's surface (landforms and features, including glacial geology) is introduced. In middle school, igneous, metamorphic and sedimentary rocks, sediment and soils, the geologic record and Earth's history are studied. The cryosphere and the relationship of the analysis of ice cores in understanding changes in climate over thousands of years is also introduced. Fossils and fossil evidence within the geologic record is found in the Life Science strand, building from second grade through high school biology. An emphasis for this unit is tracing and tracking glacial history and present-day data for Ohio, the United States and globally. Scientific data found in the analysis of the geologic record, ice cores and surficial geology should be used to provide the evidence for changes that have occurred over the history of Earth and are observable in the present day. New discoveries, mapping projects, research, contemporary science and technological advances are included in the study of glacial geology. The focus should be on the geologic processes and the criteria for movement. Modeling and simulations (3-D or virtual) can be used to illustrate glacial movement and the resulting features. Field investigations to map and document evidence of glaciers in the local area (if applicable) or virtual investigations can help demonstrate the resulting glacial features and the impact that ice has had on the surface of Earth throughout history. Real-time data (using remote sensing, satellite, GPS/GIS, aerial photographs/maps) can help support this topic.

Separating Lipid Classes by Column Chromatography

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards