1. جمع المواد اللازمة
2. تحضير خلايا العينة
3. تحضير العينات
4. تحضير قوارير التجميع
5. الاستخراج
المصدر: مختبر جيف سالاكوب - جامعة ماساتشوستس أمهيرست
تم العثور على توزيع مجموعة من المؤشرات الحيوية العضوية تسمى الجلسرين ثنائي الألكيل رباعي الإيثرات (GDGTs) ، التي تنتجها مجموعة من العتائق والبكتيريا ، في الرواسب الحديثة لتتغير بطريقة يمكن التنبؤ بها استجابة لدرجة حرارة الهواء أو الماء 1،2 . لذلك ، يمكن استخدام توزيع هذه المؤشرات الحيوية في سلسلة من الرواسب ذات العمر المعروف لإعادة بناء تطور درجة حرارة الهواء و / أو الماء على النطاقات الزمنية العشرية إلى الألفية ( الشكل 1 ). يعتمد إنتاج سجلات طويلة عالية الدقة للمناخات السابقة ، تسمى علم المناخ القديم ، على التحليل السريع للمئات ، وربما آلاف العينات. تقنيات الاستخراج القديمة ، مثل الصوتنة أو Soxhlet ، بطيئة للغاية. ومع ذلك ، تم تصميم تقنية استخراج المذيبات المتسارعة الأحدث مع وضع الكفاءة في الاعتبار.

الشكل 1. مثال على سجل المناخ القديم الذي يظهر التغيرات في درجة حرارة سطح البحر الأبيض المتوسط (SST) في شرق البحر الأبيض المتوسط خلال ~ 27,000 سنة الماضية 3 . يتكون هذا السجل من ~ 115 عينة ويستند إلى وكيل TAS 86 SST المستند إلى GDGT.
1. جمع المواد اللازمة
2. تحضير خلايا العينة
3. تحضير العينات
4. تحضير قوارير التجميع
5. الاستخراج
يعد استخراج المذيبات المتسارع تقنية سريعة وفعالة وعالية الإنتاجية تستخدم لفصل المؤشرات الحيوية العضوية عن أعداد كبيرة من عينات الرواسب الجيولوجية.
تقليديا ، يتم استخدام طرق الاستخراج مثل الصوتنة أو Soxhlet ، ومع ذلك ، فإن العيب في هذه البروتوكولات هو أنها بطيئة جدا في معالجة ما يكفي من المواد لإعادة بناء المناخ القديم التفصيلي. تم تطوير تقنية أحدث ، وهي طريقة استخراج المذيبات المعجل ، أو طريقة ASE ، مع وضع الكفاءة والإنتاجية العالية في الاعتبار.
تستخدم طريقة ASE مزيجا من درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي لاستخراج العينات ويمكنها إجراء عينات متعددة في عملية تحضير واحدة سريعة نسبيا.
هذا الفيديو هو الثالث في سلسلة توضح بالتفصيل كيفية استخراج المؤشرات الحيوية من الرواسب. سيغطي الإجراء ويوفر نظرة ثاقبة لمزايا ASE على الصوتنة أو استخراج Soxhlet.
في استخراج المذيبات المتسارع ، يتم تحميل العينات في خلايا فولاذية يتم تحميلها بعد ذلك على دائري. يتم أيضا تحميل قوارير التجميع لكل خلية عينة على دائري منفصل. تقوم الأداة بتحميل خلية عينة في فرن داخلي. يتم ضخ المذيب من زجاجة مذيبات من خلال سلسلة من الصمامات حتى يتم الوصول إلى ضغط كاف.
يتم الاحتفاظ بهذا الضغط لفترة زمنية تمليها العينة والتحليل. بعد ذلك ، يتم شطف المذيب من خلية العينة من خلال خط فولاذي في قارورة التجميع المقابلة. يمكن تكرار العملية عدة مرات. يمكن تخصيص درجة الحرارة والضغط والمدة للعينة.
تزيد درجة الحرارة المرتفعة المستخدمة من حركية الاستخراج بينما يمنع الضغط العالي المذيب من التطاير. تحتوي قارورة التجميع الآن على مستخلص دهني كامل ، وما تبقى في خلية العينة يسمى بقايا. وهي تتألف من مواد غير عضوية بالإضافة إلى مواد عضوية غير قابلة للاستخراج بالمذيبات ، تسمى الكيروجين.
الآن بعد أن أصبحنا على دراية بالمبادئ الكامنة وراء استخراج المذيبات المتسارع ، دعنا نلقي نظرة على كيفية تنفيذ ذلك في المختبر.
بعد جمع عينات ذات أهمية ؛ تجميد التجميد, تجانس, والتطهير كما هو موضح في مقطع فيديو آخر في هذه السلسلة.
بمجرد تحضير جميع العينات ، قم بتجميع خلية لكل واحدة ليتم استخراجها ، وواحدة إضافية لفراغ. للقيام بذلك ، قم بربط غطاء نهاية على جسم الخلية. باستخدام ملاقط مغسولة بالمذيبات ، ضع مرشحا محترقا من الألياف الزجاجية فوق كل واحدة. اضغط ببطء وبلطف على الفلتر لأسفل باستخدام المكبس.
قم بتسمية أجسام الخلايا بالرقم لكل عينة ، وقم بتسمية الفراغ بشكل منفصل. ضع علبة وزن محترقة على ميزان المختبر وقم بتفتيشها. اشطف الملعقة بالمذيب ، ثم استخدمها لنقل 5 إلى 10 جم من العينة إلى علبة الوزن ، وسجل الكتلة.
انقل جميع المواد الموجودة في علبة الوزن إلى الخلية المقابلة لها. ضع مرشحا آخر من الألياف الزجاجية في الأعلى ، ودكه برفق حتى يصل إلى أعلى العينة.
أضف مشتتا ، مثل التراب الدياتومي أو الرمل ، حتى يمتلئ تقريبا ، مع الحرص على تجنب دخول أي حطام إلى خيوط جسم الخلية. قم بتغطية الجزء العلوي من الخلية بغطاء طرفي آخر. كرر هذه الخطوات لكل عينة والفراغ.
قم بتسمية كل قارورة مجموعة برقم خلية العينة المقابلة أو فارغة ، وقم بغطاء قارورة. ضع كل خلية في فتحة مرقمة في درج ASE العلوي. قم بتعيين معلمات طريقة الاستخراج باستخدام لوحة المفاتيح الموجودة في ASE للاستخراج عند 100؟ ج?و 1,200 رطل لكل بوصة مربعة. استخرج كل عينة 3 مرات بثبات ثابت لمدة 10 دقائق واغسل جسم الخلية بنسبة 50٪ من حجمها الإجمالي بين الحجوزات الثابتة.
بعد ذلك ، تأكد من أن زجاجة المذيبات تحتوي على ما يكفي لاستخراج جميع العينات. اشطف خطوط الأداة؟ 3 مرات قبل بدء الجري. أخيرا ، اضغط على ابدأ.
قم بإزالة القارورة من ASE. الآن بعد أن تم استخراج المؤشرات الحيوية ، يجب تنقيتها قبل التحليل.
استخراج المذيبات المعجل هو تقنية متعددة الاستخدامات ، والتي يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، والتي يتم استكشاف بعضها هنا.
يمكن أيضا استخدام استخراج المذيبات المتسارع في أنواع أخرى من العينات ، بما في ذلك الطعام. يتم إجراء تحليل المخلفات لاختبار التلوث بمبيدات الآفات بشكل متكرر في المنشآت التنظيمية والصناعية للتأكد من سلامة وجودة المنتجات الغذائية مثل الفاكهة أو الخضروات. يمكن استخدام ASE لاستخراج مبيدات الآفات الكلورية العضوية من عينات الأغذية ، وتحديد أنواع أو مستويات المخلفات الموجودة في المنتج. يمكن بعد ذلك استخدام هذه المعلومات لتحديد ما إذا كانت المنتجات صالحة للاستهلاك البشري أو الحيواني. على سبيل المثال ، يجب العثور على dieldrin في حدود 0 إلى 0.1 جزء في المليون على الطعام ، اعتمادا على المنتج.
يمكن أيضا استخراج المكونات الغذائية الغذائية باستخدام ASE. على سبيل المثال ، يمكن استخراج منتجات مثل الشوكولاتة ، التي قد تحتوي على نسبة عالية من الدهون الوزنية. باستخدام ASE مع الأثير البترولي كمذيب ، يمكن فصل الدهون عن عينات الشوكولاتة وإخضاعها للتحليل الكمي لتحديد نسبة مئوية دقيقة من محتوى الدهون لكل كمية معروفة من الشوكولاتة. باستخدام هذه المعلومات ، يمكن للهيئات التنظيمية التحقق من الادعاءات التي قدمها مصنعو الشوكولاتة ، أو يمكن للمصنعين الحصول على معلومات لإنشاء ملصقات طعام دقيقة.
لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لاستخراج المؤشرات الحيوية للدهون باستخدام استخراج المذيبات المتسارع ، أو ASE. يمكن العثور على طرق لمزيد من المعالجة والتحليل في مقاطع الفيديو اللاحقة.
شكرا للمشاهدة!
في نهاية الاستخراج ، يوجد مستخلص دهني كلي (TLE) لكل عينة. تحتوي كل قارورة الآن على مادة عضوية قابلة للاستخراج من رواسب أو تربة أو أنسجة نباتية. يمكن تحليل هذه TLEs وتحديد مكوناتها الكيميائية وتحديدها كميا.
تحتوي TLEs للعينات المستخرجة على مجموعة واسعة من المركبات العضوية المختلفة ، بما في ذلك GDGTs لاستخدامها لإعادة بناء درجات الحرارة القديمة. الجلسرين - ديالكيل الجلسرين - رباعي الإيثرات عبارة عن مجموعة كبيرة من المؤشرات الحيوية التي تظهر حساسية لدرجات حرارة النمو. هناك مجموعتان من GDGTs ، متفرعة ومتشابكة ، والتي تختلف في طبيعة الأنماط المتفرعة على مجموعات الألكيل الأساسية (الشكل 3). في المحيط ، تنتج مجموعة عالمية من العتائق ، تسمى Thaumarchaeota ، GDGTsمتساوية 4. يتم إنتاج GDGT...
Chapters in this video
0:00
Overview
1:05
Principles of Accelerated Solvent Extraction
2:23
Collection of Sample Materials and Preparation of ASE Cells
3:48
Preparation of Collection Vials and Extraction
4:49
Applications
6:18
Summary
Videos from this collection:
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved