إزالة المركبات المتفرعة والحلقية عن طريق تقريب اليوريا لقياس الحرارة القديم U^k'37

تقريب اليوريا هو تقنية تفصل الألكينونات ذات السلسلة المستقيمة عن المركبات شديدة التفرع والدورية.

اليوريا مركب عضوي يشكل بنية بلورية مسامية. يمكن للبلورة أن تحبس جزيئات معينة ، وتشكل مقربا ، بينما لا يمكن للآخرين أن يتناسب مع الهيكل.

يستخدم

تقريب اليوريا الأحجام والأشكال المختلفة للمركبات لفصلها - على غرار الطريقة التي تقوم بها آلة عد العملات المعدنية بفرز جرة من التغيير السائب.

هذا الفيديو جزء من سلسلة حول استخراج الدهون وتنقيتها وتحليلها من الرواسب. سيوضح استخدام تقريب اليوريا لإجراء تنقية استبعاد الحجم على عينة لقياس الحرارة القديم الألكينون.

تقريب اليوريا هو طريقة تنقية تعتمد على استبعاد الحجم. يفصل المركبات ذات السلسلة المستقيمة أو المتفرعة بشكل نادر - مثل الألكانات والألكينونات - عن تلك شديدة التفرع و / أو الدورية.

هذا ممكن بسبب البنية البلورية الخاصة لليوريا. عندما تتشكل بلورة اليوريا ، يتم إنشاء مسافات صغيرة بين الجزيئات الفردية. هذه المساحات طويلة وضيقة - لذا يمكن أن تتناسب المركبات ذات السلسلة المستقيمة أو المتفرعة بشكل نادر مع الشبكة البلورية ، في حين أن المركبات شديدة التفرع والدورية كبيرة جدا.

ثم يتم غسل بلورات اليوريا بمذيب لا قطبي، لفصل الجزيئات المستبعدة عن الجزيئات الخطية المضمنة. يمكن استخراج الجزيئات المغسولة وتحليلها مباشرة ، بينما يجب إذابة البلورات في الماء لتحرير المركبات الخطية مرة أخرى في المحلول أولا. ثم يتم استخدام مذيب قطبي آخر لاستخراج المركبات المرغوبة من الماء.

يمكن أن توفر كل من الجزيئات المضمنة والمستبعدة معلومات قيمة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون الأيزوبرينويد شديد التفرع ، التي تنتجها دياتومات الجليد البحري ، وكيلا لوجود الجليد البحري الموسمي عند خطوط العرض العالية. قد تعكس المركبات الدورية وجود حرائق سابقة. تعتبر الألكانات والألكينونات ذات السلسلة المستقيمة وكلاء شائعين لهيكل النظام البيئي ودرجة حرارة سطح البحر.

التنقية التي يوفرها تقريب اليوريا ليست ضرورية دائما ، حيث يمكن تحليل بعض المركبات ذات الأهمية مباشرة من العينة العضوية المستخرجة غير المعدلة. في الحالات القصوى - كما هو الحال في الرواسب المكتسبة من المناطق شديدة التلوث ، مثل مصبات الأنهار بالقرب من المراكز الصناعية - قد يكون تقريب اليوريا ضروريا لإزالة المركبات غير المعروفة التي تتدفق أثناء التحليل.

الآن بعد أن فهمت تقريب اليوريا ، فأنت جاهز لبدء الإجراء.

للبدء ، احصل على مستخلص الدهون الكلي المجفف - أو TLE - الذي تم استخراجه من العينة وتنقيته باستخدام التصبن وكروماتوغرافيا العمود.

بعد ذلك ، قم بإعداد حلول تقريب اليوريا كما هو موضح في بروتوكول النص. تأكد من أن جميع المكونات نقية وخالية من الهيدروكربونات.

قم بتعليق العينة في 1.5 مل من محلول DCM / الهكسان. إذا لم يذوب TLE تماما ، فقم بالصوتنة لمدة 5 دقائق. أضف 1.5 مل من محلول اليوريا والميثانول. راقب تكوين راسب أبيض ، لأن هذا يشير إلى تكوين بلورات اليوريا. بعد ذلك ، جفف بلورات اليوريا برفق تحت النيتروجين باستخدام حرارة لطيفة. تأكد من تبخير كل المذيب. بمجرد تجفيف البلورات تماما ، اشطفها 3 مرات بحوالي 1 مل من الهكسان. استخدم ماصة زجاجية لإزالة الهكسان بين كل شطف ، ونقله إلى قارورة جديدة. هذا يسمى "غير مقروض". بعد ذلك ، قم بإذابة البلورات في 2 مل من الماء النقي. رج العبوة لضمان الذوبان الكامل.

لاستخراج المؤشرات الحيوية من الماء المضاف ، أضف 1 مل من الهكسان ، والغطاء ، ورجه برفق لمدة 5 ثوان.

اترك المحلول يرتاح حتى ينفصل الهكسان والماء تماما. بعد ذلك ، باستخدام ماصة زجاجية ، قم بإزالة ما يقرب من 75٪ من الهكسان ونقله إلى قارورة جديدة. هذا يسمى "المقربة".

كرر عملية الاستخراج هذه مرتين ، مع إضافة 1 مل من الهكسان في كل مرة. اجمع بين المقاربات الثلاثة في قارورة واحدة. تخلص من الماء ومحلول اليوريا في وعاء نفايات مناسب. العينة جاهزة الآن للتحليل.

تقريب اليوريا له العديد من التطبيقات في فصل وتنقية الجزيئات العضوية.

النظير هو نوع مختلف من عنصر كيميائي يختلف في كمية النيوترونات ، وبالتالي يختلف في كتلته الذرية. قد يحتوي العنصر على العديد من النظائر ، لكل منها كتلة مختلفة.  يمكن أن يكون للنظائر أيضا خصائص كيميائية وجزيئية تختلف عن بعضها البعض ، لذلك قد يكون من المهم تحديد النظائر الموجودة في عينة معينة. في هذا المثال ، تم قياس نسب نظائر الكربون والهيدروجين في شموع الأوراق من أجل جمع المعلومات حول مسارات التمثيل الغذائي للنبات. مطلوبة كميات كبيرة جدا من المواد لتحديد نسب النظائر ، وقد تتداخل المركبات التي لها اكتشافات مماثلة بتركيزات منخفضة عند تحليل كميات كبيرة.

لذلك ، تم استخدام تقريب اليوريا لفصل الألكانات n ذات الأهمية عن أي مركبات متداخلة. سمحت إزالة هذه المواد غير المرغوب فيها بتحديد نسبة نظائر دقيقة.

البترول عبارة عن مزيج معقد من الهيدروكربونات ، ولكل منها خصائص واستخدامات فريدة. يعد فصل هذه المركبات عن البترول أمرا مهما للغاية في الصناعة الكيميائية - غالبا ما تستخدم الألكانات المتفرعة السلسلة كمواد تشحيم خفيفة ، بينما تستخدم الألكانات ذات السلسلة المستقيمة بشكل أساسي في عمليات الألكلة. في هذا المثال ، تم استخدام تقريب اليوريا لفصل الألكانات عن الكيروسين. باستخدام سلسلة متتالية من مقربات اليوريا ، تم فصل هذه الألكانات عن الكيروسين بدرجة نقاء 99 بالمائة.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لتنقية الخلائط العضوية المعقدة عن طريق تقريب اليوريا. يجب أن تفهم الآن استبعاد الحجم ، وأهمية تنقية العينات لقياس المكونات بدقة ، وتقريب اليوريا.

شكرا للمشاهدة!