Выделение липидных биомаркеров по методу Сокслета из осадка

Soxhlet Extraction of Lipid Biomarkers from Sediment

JoVE Science Education
Earth Science

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Science Education Earth Science

Soxhlet Extraction of Lipid Biomarkers from Sediment

3.8: An Overview of bGDGT Biomarker Analysis for Paleoclimatology

3.12: Extraction of Biomarkers from Sediments – Accelerated Solvent Extraction

18,708 Views

•

08:04 min

•

February 27, 2015

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Overview

Источник: Лаборатория Джеффа Салакапа – Массачусетский университет в Амхерсте

Каждой лаборатории нужны стандарты, которые отслеживают производительность, точность и прецизионность ее приборов с течением времени, чтобы гарантировать, что измерение, сделанное сегодня, будет таким же, как измерение, сделанное через год (Рисунок 1). Поскольку стандарты должны проверять производительность приборов в течение длительного периода времени, часто требуются большие объемы стандартов. Многие химические стандарты можно приобрести в розничных научных компаниях, таких как Sigma-Aldrich и Fisher. Тем не менее, некоторые соединения, встречающиеся в природе и имеющие отношение к палеоклиматическим исследованиям, еще не были выделены и очищены для покупки. Поэтому эти соединения необходимо извлекать из природных образцов, а из-за больших объемов требуемых стандартов необходимо извлекать большие объемы осадка. Ускоренная жидкостная экстракция (Dionex) и ультразвуковая экстракция не подходят для экстракции таких больших объемов осадка. В этих обстоятельствах используется экстракция по методу Сокслета.

Рисунок 1. Схема, показывающая, как химический стандарт отслеживает работу прибора во времени. Пунктирная линия представляет собой соотношение 1:1 между принятым и измеренным (на приборе) значением переменной. Каждая звезда является еженедельным измерением химического стандарта. Зеленые звезды означают точные стандарты. Красными звездами обозначены неточные звезды, указывающие на то, что прибор требует корректирующего обслуживания.

Principles

Экстракция Сокслета, вероятно, самая древняя форма экстракции органических веществ. Археологические данные из Месопотамии указывают на использование устройства, похожего на Сокслета, которое использовало горячую воду, ~3500 до н.э.^1,2. В современных Soxhlets используются сложные конденсаторы из выдувного стекла и органические растворители в этом «непрерывном» методе экстракции (Рисунок 2). Растворитель рефлегмируется из колбы с круглым дном вверх в конденсатор с рециркуляционным змеевиком холодной воды. Когда газообразный растворитель контактирует с катушкой, он конденсируется в камеру со стекловолоконным наперстком, удерживающим образец. Эта камера оснащена рециркулятором, и когда достигается определенный объем (обычно достаточный для погружения всего образца), камера промывается обратно в колбу с круглым дном через встроенный сифон, где липидный экстракт накапливается, в то время как растворитель становится частью следующего цикла. Отсюда и термин «непрерывная» экстракция. Экстракция по методу Сокслета часто используется для экстракции более крупных (>10 г) образцов.

Рисунок 2. Аппарат для сокшлета.

Экстракция по методу Сокслета — это метод выделения соединений, таких как липиды, из большого количества твердого материала с относительно небольшим объемом растворителя.

Многие соединения, имеющие отношение к палеоклиматическим исследованиям, недоступны для покупки в розничных научных компаниях. Поэтому стандарты этих соединений должны быть приготовлены из натуральных образцов.

Для оценки характеристик прибора с течением времени требуется большое количество стандартных данных. Для получения подходящего для стандартного приготовления количества биомаркера необходимо извлечь большой объем осадка.

Экстрактор Сокслета, изобретенный в 1870-х годах Францем фон Сокслетом, позволяет автоматизировать периодическую экстракцию из твердого вещества, повышая общую эффективность при использовании небольшого количества растворителя.

Это видео является частью серии статей об экстракции, очистке и анализе липидов из отложений. Он проиллюстрирует экстракцию липидных биомаркеров методом Сокслета из морских отложений для использования в палеотермометрии и представит несколько других применений экстракции Сокслета в науке о Земле и химии.

В типичной сборке используется колба с круглым дном, конденсатор холодной воды и сам аппарат Сокслета. Извлекаемое твердое вещество помещается в наперсток в центральной камере аппарата. Экстракции способствует добавление энергии в виде тепла, известное как рефлегмация. Пары растворителя поднимаются по дистилляционному тракту в аппарате Сокслета к конденсатору. После конденсации растворитель собирается в камере, растворяя часть органического материала в наперстке. По мере того, как камера заполняется, сифон также наполняется. Когда сифон наполняется, раствор стекает обратно в колбу. Уровень раствора никогда не превышает верхнюю часть наперстка, поэтому твердое вещество не попадает в колбу.

Липидный экстракт постоянно накапливается в колбе, в то время как растворитель становится частью следующего цикла экстракции. Таким образом, цикл может повторяться бесконечно долго без потери растворителя.

Бережливость растворителя, непрерывный характер экстракции и возможность работы с большими объемами образцов делают экстракцию по методу Сокслета идеальной для выделения органических соединений из больших частей нерастворимого материала.

Теперь, когда вы понимаете принципы экстракции по методу Сокслета, давайте рассмотрим процедуру экстракции липидных биомаркеров по методу Сокслета из осадка.

Для этого эксперимента используется образец избытка морских отложений, полученный в ходе экспедиции по отбору керна. Образец будет лиофилизирован, измельчен и гомогенизирован. Для получения дополнительной инструкции, пожалуйста, обратитесь к видео этой коллекции о экстракции с помощью ультразвука.

Чтобы подготовиться к экстракции, сначала приготовьте раствор дихлорметана к метанолу в соотношении 9:1. Этот раствор будет использоваться в качестве экстракционного растворителя и для мытья стеклянной посуды и лабораторных приборов.

Для удаления органических загрязнений сожгите круглодонную колбу, аппарат Сокслета, стекловолоконный наперсток и весовые банки в течение 6 ч при 550 °C. Промойте круглодонную колбу раствором DCM-метанола. Как только вы будете готовы к настройке экстракции, промойте лабораторный шпатель и пять-десять кипящих чипсов раствором DCM-метанола.

Чтобы начать сборку вытяжного узла, установите нагревательную оболочку в вытяжном шкафу. Приобретите конденсатор, опорную подставку для крепления колбы с круглым дном и аппарат Сокслета.

Тара – сгоревшая жестяная банка. С помощью промытого растворителем шпателя переложите примерно 50 г образца в форму для взвешивания и запишите массу. Загрузите материал в сгоревший наперсток из стекловолокна.

Далее наполните сгоревшую и промытую колбу с круглым дном чуть более чем наполовину раствором ДКМ-метанола. Добавьте промытую кипящую стружку и поместите колбу с круглым дном в нагревательную мантию.

Затем поместите образец открытым концом вверх в камеру аппарата Сокслета. Подсоедините аппарат к колбе с круглым дном и зажмите аппарат на месте.

Закрепите конденсатор в верхней части аппарата Сокслета. Подсоедините линию холодной воды к нижнему отверстию конденсатора с помощью хомута для шланга или стяжки. Подсоедините выпускной трубопровод к верхнему отверстию конденсатора и проложите его к дренажу.

Включите воду в конденсатор и проверьте траекторию потока. Затем включите нагревательную мантию и нагрейте растворитель до обратного потока.

Когда растворитель начнет конденсироваться, убедитесь, что конденсат капает в камеру и что экстракт откачивается в колбу с круглым дном. Растворитель должен оставаться при слабом кипении на протяжении всей экстракции.

Контролируйте процесс извлечения и расход воды в конденсаторе до тех пор, пока извлечение не будет завершено. Затем остановите экстракцию, выключив нагревательную мантию. Как только экстракт остынет, снимите конденсатор и аппарат Сокслета. Наконец, закройте колбу с круглым дном, содержащую общий липидный экстракт, и уберите на хранение для дальнейшей обработки.

Экстракция по методу Сокслета часто используется для химического анализа твердого образца, а также может использоваться для подготовки реагентов и очистки.

Экстракция методом Сокслета может быть использована для обнаружения присутствия полихлорированных бифенильных соединений (ПХБ) в окружающей среде. Эффективность переноса ПХБ от рыбы-жертвы к хищной рыбе была измерена для получения дополнительной информации о рисках для здоровья человека и дикой природы при употреблении в пищу зараженной рыбы. Экстракция тканей рыб методом Сокслета позволяет получать образцы для газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

Соединения, которые должны быть введены в окружающую среду в больших количествах, анализируются на наличие ПХБ. Биоуголь является побочным продуктом пиролиза органических веществ, которые при добавлении в почву могут улучшить качество почвы и поглощать загрязняющие вещества. Валидация методов производства биоугля для широкого использования включает экстракцию по методу Сокслета для проверки на наличие ПХБ методом газовой хроматографии.

Экстракция по методу Сокслета также может быть использована для очистки твердого вещества путем экстракции нежелательных соединений. Длинноцепочечные жирные кислоты выборочно удаляли из кожуры томатов путем ступенчатой экстракции с получением томатной кутикулы без воска. Ступенчатую экстракцию последовательно проводили с несколькими растворителями различной полярности. Это не только обеспечило комплексное удаление воска с кожицы томата, но и позволило изолировать отдельные восковые фрагменты на основе характеристик растворимости.

Вы только что посмотрели введение JoVE в экстракцию липидных биомаркеров по методу Сокслета из геологических архивных отложений. Теперь вы должны быть знакомы с принципами экстракции по методу Сокслета, процедурой экстракции по методу Сокслета образца осадочных пород, а также с некоторыми примерами использования экстракции по методу Сокслета в аналитических целях.

Спасибо за просмотр!

Procedure

1. Настройка и подготовка материалов

Соберите образец замороженных, сублимированных, измельченных и гомогенизированных морских отложений. Такой образец содержит множество соединений, необходимых для стандартов.
1. Стандарты часто составляются на основе отложений, которые остаются после экспедиции по отбору керна или анализа. Например, в этом эксперименте извлекаются осадочные породы, которые были получены из «Грязевого пятна», расположенного к югу от Кейп-Кода. Этот осадок был взят в рамках экспедиции по отбору керна, но не будет использоваться для ответа на научные вопросы. Поэтому мы можем использовать его для создания стандарта.
2. Поместите ~100 г осадка в морозильную камеру на ночь, чтобы он промерз.
3. Как только осадок полностью замерзнет, включите сублимационную сушилку (доступную во многих розничных магазинах научного оборудования, таких как Fisher) и подождите, пока конденсатор достигнет заданного значения (часто ~-30 °C).
4. Загрузите образец осадка в сублимационную сушилку и закройте продувку, чтобы начать подачу вакуума на образец.
5. В зависимости от количества воды в осадке и размера образца, для высыхания образца может потребоваться несколько дней.
6. Как только образец высохнет, выключите сублимационную сушилку, проветрите ее и удалите образец.
7. Поместите образец в промытую растворителем ступку и измельчите в порошок с помощью пестика. Проделайте это со всем образцом и храните в стеклянной банке в морозильной камере до тех пор, пока не будете готовы к извлечению.
В зависимости от размера образца используйте флаконы с объемами в пределах 4-60 мл. Для этого эксперимента используйте флаконы из боросиликатного стекла (40 мл) и безопасные для растворителей колпачки. Сожгите флаконы, пипетки из боросиликатного стекла и весовые банки при температуре 550 °C в течение 6 часов, чтобы обеспечить удаление возможных органических загрязнений.
Получите дихлорметан и метанол (оба распространены в большинстве лабораторий органической геохимии), а затем используйте их по отдельности для промывки лабораторных инструментов и стеклянной посуды перед использованием. Смесь дихлорметана (DCM) и метанола (MeOH; 9:1) используется во многих лабораториях для эффективного извлечения биомаркеров с широким диапазоном полярностей. Растворители не должны содержать органических загрязнителей.
Приобретите аппарат для использования в этом эксперименте (его можно приобрести в Fisher Scientific или другом научном магазине), затем промойте и сожгите его при температуре 550 °C в течение 6 часов перед использованием.
Приобретите наперстки из стекловолокна (можно приобрести в Ватмане) и обжгите их при температуре 550 °C в течение 6 часов перед использованием.

2. Подготовка образца

Положите сгоревшую форму для взвешивания на лабораторные весы и держите в таре.
Промойте лабораторный шпатель растворителем, затем используйте его для переноса соответствующей массы образца в банку для взвешивания и запишите массу.
1. Масса образца варьируется в зависимости от содержания в нем органического вещества. Для относительно органического материала (морская грязь) может потребоваться несколько граммов, в то время как для материала, богатого органическим веществом (ткань листьев), может потребоваться гораздо меньше.
Переложите весь материал из весовой банки в сгоревший наперсток из стекловолокна.

3. Извлечение

Перелейте ~400 мл смеси DCM:MeOH (9:1) в колбу с круглым дном (колба должна быть заполнена более чем наполовину) и положите в нагревательную мантию. Добавьте несколько (5-10) промытых растворителем кипящих чипсов.
Поместите наперсток с образцом открытым концом вверх в центральную часть аппарата Сокслета.
Поместите центральный элемент на верхнюю часть колбы с круглым дном и закрепите зажимом для стеклянной посуды.
Установите конденсатор на верхнюю часть центрального элемента Soxhlet и закрепите зажимом для стеклянной посуды.
Подсоедините одну из линий холодной воды от конденсатора к линии холодной воды в вытяжке с помощью хомута для шланга. Направьте другой в канализацию.
Включите воду, чтобы обеспечить правильную циркуляцию и дренаж.
Включите нагревательную мантию и регулируйте температуру до тех пор, пока растворитель в колбе с круглым дном слегка не закипит.
Контролируйте экстракцию несколько раз в течение следующего часа.
1. Убедитесь, что температура правильно установлена на низком уровне кипения, растворитель конденсируется в конденсаторе и капает в центральную часть, центральная часть правильно заполняется и опорожняется, а вода правильно стекает в слив вытяжки.
Следите за экстракцией в течение следующих 36 часов.
1. Убедитесь, что температура правильно установлена на низком уровне кипения, растворитель конденсируется в конденсаторе и капает в центральную часть, центральная часть правильно наполняется и опорожняется, вода правильно стекает в слив колпака, а уровень растворителя в колбе с круглым дном все еще заполнен примерно наполовину.
Через 36 ч прекратите экстракцию, выключив нагревательную мантию.
Наклейте на колбу этикетку “TLE”.

Экстракция по методу Сокслета — это метод выделения соединений, таких как липиды, из большого количества твердого материала с относительно небольшим объемом растворителя.

Многие соединения, имеющие отношение к палеоклиматическим исследованиям, недоступны для покупки в розничных научных компаниях. Поэтому стандарты этих соединений должны быть приготовлены из натуральных образцов.

Для оценки характеристик прибора с течением времени требуется большое количество стандартных данных. Для получения подходящего для стандартного приготовления количества биомаркера необходимо извлечь большой объем осадка.

Экстрактор Сокслета, изобретенный в 1870-х годах Францем фон Сокслетом, позволяет автоматизировать периодическую экстракцию из твердого вещества, повышая общую эффективность при использовании небольшого количества растворителя.

Это видео является частью серии статей об экстракции, очистке и анализе липидов из отложений. Он проиллюстрирует экстракцию липидных биомаркеров методом Сокслета из морских отложений для использования в палеотермометрии и представит несколько других применений экстракции Сокслета в науке о Земле и химии.

В типичной сборке используется колба с круглым дном, конденсатор холодной воды и сам аппарат Сокслета. Извлекаемое твердое вещество помещается в наперсток в центральной камере аппарата. Экстракции способствует добавление энергии в виде тепла, известное как рефлегмация. Пары растворителя поднимаются по дистилляционному тракту в аппарате Сокслета к конденсатору. После конденсации растворитель собирается в камере, растворяя часть органического материала в наперстке. По мере того, как камера заполняется, сифон также наполняется. Когда сифон наполняется, раствор стекает обратно в колбу. Уровень раствора никогда не превышает верхнюю часть наперстка, поэтому твердое вещество не попадает в колбу.

Липидный экстракт постоянно накапливается в колбе, в то время как растворитель становится частью следующего цикла экстракции. Таким образом, цикл может повторяться бесконечно долго без потери растворителя.

Бережливость растворителя, непрерывный характер экстракции и возможность работы с большими объемами образцов делают экстракцию по методу Сокслета идеальной для выделения органических соединений из больших частей нерастворимого материала.

Теперь, когда вы понимаете принципы экстракции по методу Сокслета, давайте рассмотрим процедуру экстракции липидных биомаркеров по методу Сокслета из осадка.

Для этого эксперимента используется образец избытка морских отложений, полученный в ходе экспедиции по отбору керна. Образец будет лиофилизирован, измельчен и гомогенизирован. Для получения дополнительной инструкции, пожалуйста, обратитесь к видео этой коллекции о экстракции с помощью ультразвука.

Чтобы подготовиться к экстракции, сначала приготовьте раствор дихлорметана к метанолу в соотношении 9:1. Этот раствор будет использоваться в качестве экстракционного растворителя и для мытья стеклянной посуды и лабораторных приборов.

Для удаления органических загрязнений сожгите круглодонную колбу, аппарат Сокслета, стекловолоконный наперсток и весовые банки в течение 6 ч при 550 °C. Промойте круглодонную колбу раствором DCM-метанола. Как только вы будете готовы к настройке экстракции, промойте лабораторный шпатель и пять-десять кипящих чипсов раствором DCM-метанола.

Чтобы начать сборку вытяжного узла, установите нагревательную оболочку в вытяжном шкафу. Приобретите конденсатор, опорную подставку для крепления колбы с круглым дном и аппарат Сокслета.

Тара – сгоревшая жестяная банка. С помощью промытого растворителем шпателя переложите примерно 50 г образца в форму для взвешивания и запишите массу. Загрузите материал в сгоревший наперсток из стекловолокна.

Далее наполните сгоревшую и промытую колбу с круглым дном чуть более чем наполовину раствором ДКМ-метанола. Добавьте промытую кипящую стружку и поместите колбу с круглым дном в нагревательную мантию.

Затем поместите образец открытым концом вверх в камеру аппарата Сокслета. Подсоедините аппарат к колбе с круглым дном и зажмите аппарат на месте.

Закрепите конденсатор в верхней части аппарата Сокслета. Подсоедините линию холодной воды к нижнему отверстию конденсатора с помощью хомута для шланга или стяжки. Подсоедините выпускной трубопровод к верхнему отверстию конденсатора и проложите его к дренажу.

Включите воду в конденсатор и проверьте траекторию потока. Затем включите нагревательную мантию и нагрейте растворитель до обратного потока.

Когда растворитель начнет конденсироваться, убедитесь, что конденсат капает в камеру и что экстракт откачивается в колбу с круглым дном. Растворитель должен оставаться при слабом кипении на протяжении всей экстракции.

Контролируйте процесс извлечения и расход воды в конденсаторе до тех пор, пока извлечение не будет завершено. Затем остановите экстракцию, выключив нагревательную мантию. Как только экстракт остынет, снимите конденсатор и аппарат Сокслета. Наконец, закройте колбу с круглым дном, содержащую общий липидный экстракт, и уберите на хранение для дальнейшей обработки.

Экстракция по методу Сокслета часто используется для химического анализа твердого образца, а также может использоваться для подготовки реагентов и очистки.

Экстракция методом Сокслета может быть использована для обнаружения присутствия полихлорированных бифенильных соединений (ПХБ) в окружающей среде. Эффективность переноса ПХБ от рыбы-жертвы к хищной рыбе была измерена для получения дополнительной информации о рисках для здоровья человека и дикой природы при употреблении в пищу зараженной рыбы. Экстракция тканей рыб методом Сокслета позволяет получать образцы для газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

Соединения, которые должны быть введены в окружающую среду в больших количествах, анализируются на наличие ПХБ. Биоуголь является побочным продуктом пиролиза органических веществ, которые при добавлении в почву могут улучшить качество почвы и поглощать загрязняющие вещества. Валидация методов производства биоугля для широкого использования включает экстракцию по методу Сокслета для проверки на наличие ПХБ методом газовой хроматографии.

Экстракция по методу Сокслета также может быть использована для очистки твердого вещества путем экстракции нежелательных соединений. Длинноцепочечные жирные кислоты выборочно удаляли из кожуры томатов путем ступенчатой экстракции с получением томатной кутикулы без воска. Ступенчатую экстракцию последовательно проводили с несколькими растворителями различной полярности. Это не только обеспечило комплексное удаление воска с кожицы томата, но и позволило изолировать отдельные восковые фрагменты на основе характеристик растворимости.

Вы только что посмотрели введение JoVE в экстракцию липидных биомаркеров по методу Сокслета из геологических архивных отложений. Теперь вы должны быть знакомы с принципами экстракции по методу Сокслета, процедурой экстракции по методу Сокслета образца осадочных пород, а также с некоторыми примерами использования экстракции по методу Сокслета в аналитических целях.

Спасибо за просмотр!

Results

В конце экстракции производится общий липидный экстракт (TLE) для образца. Колба с круглым дном содержит извлекаемые органические вещества из образца осадка. Теперь этот TLE можно анализировать, а его химические составляющие идентифицировать и количественно оценивать.

Applications and Summary

The extract from the marine mud contains compounds called alkenones, which are used in paleoceanography. Alkenones are long-chained alkyl-ketones produced by certain classes of haptophyte algae that live in the sunlit surface ocean³ (Figure 3). The two most common alkenones are 37 carbon atoms long and have two or three double bonds in them. The haptophytes adjust the ratio of these two alkenones in their cells according to the temperature of the water they live in. The ratio of the two alkenones defines the U^k'₃₇ ratio:

Equation 1) U^k'₃₇ = (C_37:2) / (C_37:2 + C_37:3) ^4,5

Culture^6,7 and core-top sediment⁸ calibration studies led to the development of the U^k'₃₇ Index as a quantitative SST proxy. In this work we use:

Equation 2) U^k'₃₇= 0.034(SST) + 0.039; ±1.4 °C from 0 to 28 °C [culture-based⁷]

Alkenones are preserved in sediments dating as far back as the Early Eocene (~56 million years ago)⁹. Knowing the distribution of alkenones in a sediment core through time relates information on the evolution of sea surface temperature at that location. However, it's necessary to first make sure the instrument accurately and precisely measures the ratio of the two alkenones, and that is why standards are needed.

Figure 3. Alkenones with 2 (C37:2) and 3 (C37:3) double bonds (left) are produced by certain haptophyte algae that live in the sunlit surface ocean (right). (Photo courtesy of Tim I. Eglinton, Woods Hole Oceanographic Institution)

Transcript

Экстракция по методу Сокслета — это метод выделения соединений, таких как липиды, из большого количества твердого материала с относительно небольшим объемом растворителя.

Многие соединения, имеющие отношение к палеоклиматическим исследованиям, недоступны для покупки в розничных научных компаниях. Поэтому стандарты этих соединений должны быть приготовлены из натуральных образцов.

Для оценки характеристик прибора с течением времени требуется большое количество стандартных данных. Для получения подходящего для стандартного приготовления количества биомаркера необходимо извлечь большой объем осадка.

Экстрактор Сокслета, изобретенный в 1870-х годах Францем фон Сокслетом, позволяет автоматизировать периодическую экстракцию из твердого вещества, повышая общую эффективность при использовании небольшого количества растворителя.

Это видео является частью серии статей об экстракции, очистке и анализе липидов из отложений. Он проиллюстрирует экстракцию липидных биомаркеров методом Сокслета из морских отложений для использования в палеотермометрии и представит несколько других применений экстракции Сокслета в науке о Земле и химии.

В типичной сборке используется колба с круглым дном, конденсатор холодной воды и сам аппарат Сокслета. Извлекаемое твердое вещество помещается в наперсток в центральной камере аппарата. Экстракции способствует добавление энергии в виде тепла, известное как рефлегмация. Пары растворителя поднимаются по дистилляционному тракту в аппарате Сокслета к конденсатору. После конденсации растворитель собирается в камере, растворяя часть органического материала в наперстке. По мере того, как камера заполняется, сифон также наполняется. Когда сифон наполняется, раствор стекает обратно в колбу. Уровень раствора никогда не превышает верхнюю часть наперстка, поэтому твердое вещество не попадает в колбу.

Липидный экстракт постоянно накапливается в колбе, в то время как растворитель становится частью следующего цикла экстракции. Таким образом, цикл может повторяться бесконечно долго без потери растворителя.

Бережливость растворителя, непрерывный характер экстракции и возможность работы с большими объемами образцов делают экстракцию по методу Сокслета идеальной для выделения органических соединений из больших частей нерастворимого материала.

Теперь, когда вы понимаете принципы экстракции по методу Сокслета, давайте рассмотрим процедуру экстракции липидных биомаркеров по методу Сокслета из осадка.

Для этого эксперимента используется образец избытка морских отложений, полученный в ходе экспедиции по отбору керна. Образец будет лиофилизирован, измельчен и гомогенизирован. Для получения дополнительной инструкции, пожалуйста, обратитесь к видео этой коллекции о экстракции с помощью ультразвука.

Чтобы подготовиться к экстракции, сначала приготовьте раствор дихлорметана к метанолу в соотношении 9:1. Этот раствор будет использоваться в качестве экстракционного растворителя и для мытья стеклянной посуды и лабораторных приборов.

Чтобы удалить органические загрязнения, сожгите круглодонную колбу, аппарат Сокслета, стекловолоконный наперсток и весовые банки в течение 6 ч при температуре 550 °C. Промойте круглодонную колбу раствором DCM-метанола. Как только вы будете готовы к настройке экстракции, промойте лабораторный шпатель и пять-десять кипящих чипсов раствором DCM-метанола.

Чтобы начать сборку вытяжного узла, установите нагревательную оболочку в вытяжном шкафу. Приобретите конденсатор, опорную подставку для крепления колбы с круглым дном и аппарат Сокслета.

Тара – сгоревшая жестяная банка. С помощью промытого растворителем шпателя переложите примерно 50 г образца в форму для взвешивания и запишите массу. Загрузите материал в сгоревший наперсток из стекловолокна.

Далее наполните сгоревшую и промытую колбу с круглым дном чуть более чем наполовину раствором ДКМ-метанола. Добавьте промытую кипящую стружку и поместите колбу с круглым дном в нагревательную мантию.

Затем поместите образец открытым концом вверх в камеру аппарата Сокслета. Подсоедините аппарат к колбе с круглым дном и зажмите аппарат на месте.

Закрепите конденсатор в верхней части аппарата Сокслета. Подсоедините линию холодной воды к нижнему отверстию конденсатора с помощью хомута для шланга или стяжки. Подсоедините выпускной трубопровод к верхнему отверстию конденсатора и проложите его к дренажу.

Включите воду в конденсатор и проверьте траекторию потока. Затем включите нагревательную мантию и нагрейте растворитель до обратного потока.

Когда растворитель начнет конденсироваться, убедитесь, что конденсат капает в камеру и что экстракт откачивается в колбу с круглым дном. Растворитель должен оставаться при слабом кипении на протяжении всей экстракции.

Контролируйте процесс извлечения и расход воды в конденсаторе до тех пор, пока извлечение не будет завершено. Затем остановите экстракцию, выключив нагревательную мантию. Как только экстракт остынет, снимите конденсатор и аппарат Сокслета. Наконец, закройте колбу с круглым дном, содержащую общий липидный экстракт, и уберите на хранение для дальнейшей обработки.

Экстракция по методу Сокслета часто используется для химического анализа твердого образца, а также может использоваться для подготовки реагентов и очистки.

Экстракция методом Сокслета может быть использована для обнаружения присутствия полихлорированных бифенильных соединений (ПХБ) в окружающей среде. Эффективность переноса ПХБ от рыбы-жертвы к хищной рыбе была измерена для получения дополнительной информации о рисках для здоровья человека и дикой природы при употреблении в пищу зараженной рыбы. Экстракция тканей рыб методом Сокслета позволяет получать образцы для газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

Соединения, которые должны быть введены в окружающую среду в больших количествах, анализируются на наличие ПХБ. Биоуголь является побочным продуктом пиролиза органических веществ, которые при добавлении в почву могут улучшить качество почвы и поглощать загрязняющие вещества. Валидация методов производства биоугля для широкого использования включает экстракцию по методу Сокслета для проверки на наличие ПХБ методом газовой хроматографии.

Экстракция по методу Сокслета также может быть использована для очистки твердого вещества путем экстракции нежелательных соединений. Длинноцепочечные жирные кислоты выборочно удаляли из кожуры томатов путем ступенчатой экстракции с получением томатной кутикулы без воска. Ступенчатую экстракцию последовательно проводили с несколькими растворителями различной полярности. Это не только обеспечило комплексное удаление воска с кожицы томата, но и позволило изолировать отдельные восковые фрагменты на основе характеристик растворимости.

Вы только что посмотрели введение JoVE в экстракцию липидных биомаркеров по методу Сокслета из геологических архивных отложений. Теперь вы должны быть знакомы с принципами экстракции по методу Сокслета, процедурой экстракции по методу Сокслета образца осадочных пород, а также с некоторыми примерами использования экстракции по методу Сокслета в аналитических целях.

Спасибо за просмотр!

Tags

Экстракция Сокслета Липидные биомаркеры Осадок Твердый материал Растворитель Соединения Палеоклиматические исследования Стандарты Производительность прибора Биомаркер Стандартная подготовка Экстракция осадка Франц фон Сокслет Автоматизированная экстракция Периодическая экстракция Эффективность Видеоурок Морские отложения Палеотермометрия Наука о Земле Химия Сборка Колба с круглым дном Конденсатор холодной воды Наперсток Обратный поток Дистилляционный тракт