$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
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!
