توصيفگر ها :
ميكرواستخراج فاز جامد , ميكرواستخراج فاز مايع , سيستم هاي ريزسيال , آلاينده هاي نوظهور
چكيده فارسي :
تمركز اين رساله بر توسعه روش¬هاي آماده¬سازي نمونه¬ي مينياتوري¬شده براي اندازه¬گيري برخي آلاينده¬هاي نوظهور مي¬باشد. در مطالعه¬ي اول، فاز استخراج¬كننده از پليمرهاي قالب مولكولي سيليكايي سه بعدي تهيه و روي فيبر ريزاستخراج فاز جامد پوشش داده شد. حد تشخيص ديفنوكونازول به¬عنوان مولكول الگو با استفاده از جاذب تهيه شده، 002/0 نانوگرم بر ميلي¬ليتر بدست آمد. فيبر تهيه شده از فيبر تجاري و فيبرهاي غيرقالب مولكولي براي اندازه¬گيري ديفنوكونازول عملكرد بهتري نشان داد. فيبر با درصد بازيابي بيش از 73% براي استخراج گزينشي ديفنوكونازول از نمونه-هاي حقيقي مورد استفاده قرار گرفت.
در مطالعه¬ي دوم¬، يك فيلم نازك جديد با استفاده از پليمرهاي آلي كووالانسي و نانوكريستال¬هاي سلولز تهيه شد. فيلم نازك تهيه شده با گروه¬هاي عاملي قطبي فراوان و پايداري مكانيكي بالا براي استخراج ايميپرامين در نمونه¬هاي بيولوژيكي بكار گرفته شد. در شرايط بهينه، حد تشخيص 5/0 ميكروگرم بر ميلي¬ليتر براي ايميپرامين بدست آمد.
در مطالعه¬ي سوم، براي اولين بار، يك سيستم ريزسيال بر پايه ريزاستخراج فاز مايع-مايع-جامد به¬عنوان يك رويكرد جديد در يك ريزتراشه ساندويچي شده انجام شد. به¬عنوان فاز ساكن، پلي اكريلونيتريل-C18 در كانال فوقاني پوشش داده شد در حالي¬كه در كانال زيرين نسبت حجمي از محلول نمونه و فاز استخراج پذيرنده به¬صورت ايستا قرار داشت. آناليت¬ها از محلول نمونه آبي از طريق فاز آلي به فاز ساكن استخراج شدند. سرانجام آناليت¬ها با حداقل مقدار استونيتريل واجذب شدند. پرمترين و سايپرمترين به¬عنوان آناليت مدل براي استخراج انتخاب شدند. در شرايط بهينه، حد تشخيص به ترتيب 5/3 و 0/6 ميكروگرم بر ميلي¬ليتر براي پرمترين و سايپرمترين بدست آمد.
در مطالعه¬ي چهارم، يك سيستم ريزسيال براي استخراج سولفوناميدها به¬منظور سرعت بخشيدن انتقال جرم و توزيع آناليت¬ها از فاز دهنده به فاز پذيرنده توسعه داده شد. تري¬بوتيل فسفات به¬عنوان يك حلال غشاي آلي با كارايي بالا براي استخراج سولفوناميدها معرفي شد كه پايداري بالايي داشته و به بيش از 20 استخراج پياپي بدون اثر حافظه اجازه مي¬دهد. در شرايط بهينه، بازده استخراج براي همه سولفوناميدها پس از 10 دقيقه استخراج بيش از 96 درصد بدست آمد در صورتي¬كه فقط 10 ميكروليتر نمونه مورد نياز بود.
در مطالعه¬ي پنجم، براي اولين بار، يك روش ريزاستخراج فاز مايع مبتني بر ريزسيال براي رديابي همزمان ده تركيب از شش گروه مختلف ارائه شده است. تحت شرايط بهينه، بازده استخراج براي اكثر تركيبات پس از 10 دقيقه استخراج بين 85 تا 100 بدست آمد. استخراج متابوليت¬ها (3-هيدروكسي ديكلوفناك و 5-هيدروكسي ديكلوفناك) نيز در سيستم ريزسيال با كارايي بين 71 تا 100 در ادرار انسان با موفقيت انجام شد. روش پيشنهادي اجازه استخراج متوالي را مي¬دهد و فقط به 5 ميكروليتر حلال آلي و كمتر از 15 ميكروليتر حجم نمونه نياز دارد.
در مطالعه¬ي آخر، يك سيستم ريزسيال كاملا دوست¬دار محيط زيست براساس حلال¬هاي به¬شدت ذوب¬شونده¬ي غيرسمي و نيز غشاي آگاروس زيست¬تخريب¬پذير براي اولين بار طراحي شده است. اين رويكرد كاملا سبز براي استخراج سولفوناميدها به¬عنوان آناليت مدل بكار گرفته شد. عملكرد اين سيستم با روش هاي ريزسيال با استفاده از غشا¬ها و حلال¬هاي معمولي مقايسه شد.
چكيده انگليسي :
Present thesis has been focused on the development of new miniaturized sample preparation methods for determination of emerging contaminants.
In the first study, a selective silica-based molecular imprinted solid-phase microextraction (SPME) sorbent was prepared through the sol-gel process. Difenoconazole was used as a template to prepare imprinted materials on the surface of mesoporous silica. Under optimum conditions, the limits of detection and quantification were found to be 0.002 and 0.005 ng mL−1, respectively. Linear dynamic range was in the range of 0.01–1 ng mL−1. The fiber was successfully applied for the selective extraction of difenoconazole from wheat and fruit samples and satisfactory results with extraction recoveries >73% were obtained.
In the second study, a novel covalent organic polymer was prepared using 1,5-diaminonaphthalene as a linker and cyanuric chloride as a node. A thin-film nanocomposite of 1,5-diaminonaphthalene covalent organic polymer and cellulose nanocrystalline was then fabricated via filtering and casting method. Under the optimized conditions, the limit of detection was 0.5 ng/mL.
In the third, for the first time, a microchip device integrating liquid-liquid-solid phase microextraction is presented. As a novel approach to microchip systems, liquid-liquid-solid microextraction was performed in a sandwiched microchip device. The microchip device consisted of three poly(methyl methacrylate) layers along with a double “Y”-shaped microchannel. As the stationary phase, polyacrylonitrile-C18 was synthesized and immobilized in the upper channel, while the beneath channel was used as a reservoir for the stagnant volume ratio of sample-to-extraction solvent phase. In this way, analytes were extracted from an aqueous sample through an organic phase into the stationary phase. The analytes were finally desorbed with a minimum amount of acetonitrile as the desorption solvent. Permethrin and cypermethrin were selected as the model analytes for extraction and subsequent analysis by gas chromatography-flame ionization detection. Under optimum conditions detection limits were 3.5 and 6.0 ng mL−1 for permethrin and cypermethrin, respectively.
In the fourth study, a microfluidic device was developed for the extraction of sulfonamides in order to accelerate the mass transfer and passive diffusion of the analytes from the donor phase to the acceptor phase. Under optimum conditions, extraction efficiencies were over 96 % for all sulfonamides after 10 minutes extraction and only 10 µL of sample was required.
In the fifth study, for the first time, a versatile microfluidic based- liquid phase microextraction (LPME) method was developed for simultaneous monitoring of ten compounds from six different classes. The microfluidic device was combined with a HPLC-UV system for the separation and determination of the model analytes in the sample. Under optimal method conditions, the extraction efficiency was between 85 and 100% for most compounds after 10 min extraction, and it was successfully applied in non-diluted human urine, with recoveries between 70 and 100% for all analytes except for sulfamerazine (52% recovery).
In the last study, we developed for the first time fully green and biodegradable supported SLMs, based on natural deep eutectic solvents as extraction phase and agarose as support membrane. This highly green approach was developed and studied with sulfonamide pharmaceuticals as model analytes, and performance was compared with LPME using conventional SLMs. The proposed green microfluidic device was successfully applied for the determination of sulfonamides in urine samples with spiking recoveries in the range of 77-100%.
