Vidéo: Soxhlet Extraction of Lipid Biomarkers from Sediment

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Utilisation de l'extracteur de Soxhlet pour isoler des biomarqueurs lipidiques à partir de sédiments

Vue d'ensemble

Source : Laboratoire de Jeff Sanoussi - University of Massachusetts Amherst

Chaque laboratoire a besoin de normes qui suivent les performances, précision, et la précision de ses instruments au fil du temps pour assurer un mesurage effectué aujourd'hui est identique à une mesure effectuée par an a partir de maintenant (Figure 1). Parce que les normes doivent tester les performances des instruments sur une longue période de temps, les grands volumes des normes sont souvent nécessaires. De nombreuses normes chimiques peuvent être achetés auprès de sociétés scientifiques au détail, comme le Sigma-Aldrich et Fisher. Toutefois, certains composés qui se produisent dans la nature et qui se rapportent aux études paléoclimatiques n’ont pas encore été isolés et purifiés à l’achat. Par conséquent, ces composés doivent être extraites des échantillons naturels, et en raison des volumes importants de normes requises, besoin de grandes quantités de sédiments à extraire. L’Extraction au solvant accéléré (Dionex) et des extractions de sonication ne sont pas appropriées pour l’extraction de ces importants volumes de sédiments. Dans ces circonstances, une extraction Soxhlet est utilisée.

Figure 1. Schéma montrant comment chimique standard suit la performance d’un instrument à travers le temps. La ligne pointillée représente une relation 1:1 entre l’accepté et mesuré (sur l’instrument) valeur d’une variable. Chaque étoile est une mesure hebdomadaire de la norme chimique. Étoiles vertes constituent des normes qui sont exacts. Étoiles rouges représentent les personnes qui ne sont pas précis, indiquant que l’instrument nécessite une maintenance corrective.

Procédure

1. le programme d’installation et préparation du matériel

Prélever un échantillon de sédiments marins congelés, lyophilisées, broyées et homogénéisé. Un exemple comme celui-ci contient plusieurs des composés nécessaires pour les normes.
1. Des normes sont souvent faites de sédiments qui restent après une expédition Carottage ou analyse. Par exemple, dans cette expérience, les sédiments qui proviennent de la « Patch de boue », situé juste au sud de Cape Cod sont extraite. Ces sédiments a été prise dans

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Résultats

À la fin de l’extraction, un extrait de lipides totaux (TLE) pour l’échantillon est réalisé. Le ballon à fond rond contient la matière organique extractible de l’échantillon de sédiments. Cette TLE peut désormais être analysé, et ses constituants chimiques identifiés et quantifiés.

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Applications et Résumé

L’extrait de la boue marine contient des composés appelés alkénones, qui sont utilisés dans la paléo-océanographie. Alkénones sont longue chaîne alkyl-cétones produites par certaines catégories d’algues Haptophyta qui vivent dans l’océan de surface éclairée³ (Figure 3). Les deux alkénones plus courants sont des atomes de carbone 37 longs et ont deux ou trois doubles liaisons en eux. Les haptophytes ajuster le ratio de ces deux alkénones dans leurs cellules selon la tempér...

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References

Jensen, W. B. The Origin of the Soxhlet Extractor J Chem Ed. 84, 1913-1914, (2007).
Levey, M. Chemistry and Technology in Ancient Mesopotamia, Elsevier. 33-34, (1959).
Conte, M. H., Thompson, A., Eglinton, G. Primary production of lipid biomarker compounds by Emiliania huxleyi: results from an experimental mesocosm study in fjords of southern Norway, Sarsia, 79, 319-332 (1994).
Brassell, S. C., Eglinton, G., Marlowe, I. T., Pflaumann, U., Sarnthein, M. Molecular Stratigraphy - a New Tool for Climatic Assessment, Nature, 320 (6058), 129-133 (1986).
Herbert, T. D. Alkenone paleotemperature determinations, in Treatise in Marine Geochemistry, edited by H. Elderfield, Elsevier 391-432 (2003).
Prahl, F. G., Wakeham S. G., Calibration of Unsaturation Patterns in Long-Chain Ketone Compositions for Paleotemperature Assessment, Nature, 330(6146), 367-369 (1987).
Prahl, F. G., Muehlhausen, L. A., Zahnle, D. L. Further evaluation of long-chain alkenones as indicators of paleoceanographic conditions, Geochimica et Cosmochimica Acta, 52(9), 2303-2310 (1988).
Müller, P. J. et al. Calibration of the alkenone paleotemperature index U37K′ based on core-tops from the eastern South Atlantic and the global ocean (60°N-60°S), Geochimica et Cosmochimica Acta, 62(10), 1757-1772 (1998).
Marlowe, I. T. et al. Long-chain Alkenones and Alkyl Alkenoates and the Fossil Coccolith Record of Marine-sediments, Chem Geol, 88(3-4), 349-375 (1990).

Tags

Valeur vide question

1. le programme d’installation et préparation du matériel

Prélever un échantillon de sédiments marins congelés, lyophilisées, broyées et homogénéisé. Un exemple comme celui-ci contient plusieurs des composés nécessaires pour les normes.
1. Des normes sont souvent faites de sédiments qui restent après une expédition Carottage ou analyse. Par exemple, dans cette expérience, les sédiments qui proviennent de la « Patch de boue », situé juste au sud de Cape Cod sont extraite. Ces sédiments a été prise dans le cadre d’une expédition Carottage mais ne servira pas à répondre à des questions scientifiques. Nous pouvons donc l’utiliser pour faire une norme.
2. Placez un morceau de ~ 100 g des sédiments dans le congélateur pendant la nuit afin qu’il gèle à travers.
3. Une fois que le sédiment est complètement gelé, allumez le gel sèche (disponible auprès de nombreux détaillants de matériel scientifique comme Fisher) et attendez que le condensateur atteint sa valeur de consigne (souvent ~-30 ° C).
4. Charger l’échantillon de sédiments dans le gel sèche et fermer la purge pour commencer en tirant un vide sur l’échantillon.
5. Selon la quantité d’eau dans les sédiments et la taille de l’échantillon, il peut prendre plusieurs jours pour sécher l’échantillon.
6. Une fois que l’échantillon est sec, éteindre l’évent de sécheuse, gel il et supprimer l’exemple.
7. Placer l’échantillon dans un mortier rincé au solvant et les moudre en poudre à l’aide d’un pilon. Pour ce faire à l’ensemble de l’échantillon et le magasin dans un bocal en verre dans le congélateur jusqu’au moment de l’extraire.
Selon la taille de l’échantillon, utiliser des flacons avec des volumes allant de 4 à 60 mL. Pour cette expérience, utiliser les flacons en verre de borosilicate (40 mL) et solvants sécuritaires caps. Brûler les flacons, pipettes en verre borosilicate et pesage tins à 550 ° C pendant 6 h avant d’assurer l’élimination des contaminants organiques possibles.
Obtenir le dichlorométhane et le méthanol (les deux sont courantes dans les laboratoires de géochimie organiques plus), puis les utiliser individuellement pour rincer les outils de laboratoire et de la verrerie avant utilisation. Un mélange de dichlorométhane (DCM) de méthanol (MeOH ; 9:1) est utilisé dans nombreux laboratoires d’extraire efficacement des biomarqueurs avec un large éventail de polarités. Solvants doivent être exempts de contaminants organiques.
Acquérir un appareil de soxhlet à utiliser dans cette expérience (ceux-ci peuvent être achetés de Fisher Scientific ou autre détaillant de science), puis lavage et brûlée à 550 ° C pendant 6 h avant son utilisation.
Obtenir des cosses de fibre de verre (peut être acheté de Whatman) et la combustion eux à 550 ° C pendant 6 h avant son utilisation.

2. préparation de l’échantillon

Placez une tible pesant étain sur l’échelle du laboratoire, puis tare.
Rincer la spatule de laboratoire avec le solvant, puis utilisez-la pour transférer une masse appropriée de l’échantillon dans l’étain pesage et enregistrer la masse.
1. La masse de l’échantillon varie en fonction de sa teneur en matière organique. Matière organique relativement maigre matériel (boue marine) peut exiger plusieurs grammes, tandis que la matière organique riche matériel (tissus foliaires) peut-être nécessiter beaucoup moins.
Transférer la totalité du matériel dans l’étain pesage dans un dé de fibre de verre de consommé.

3. extraction

~ 400 mL du mélange (9:1) DCM:MeOH de transfert dans le ballon à fond rond (le ballon doit être à moitié plein) et mettre en chauffage du manteau. Ajouter plusieurs puces bouillante (5-10) solvant rincée.
Placer la cartouche de l’échantillon, plate vers le haut, dans la pièce maîtresse de l’appareil de Soxhlet.
Placez la pièce maîtresse sur le ballon à fond rond et fixer avec une pince de verrerie.
Installer le condenseur sur le dessus de la pièce maîtresse de la Soxhlet et fixer avec un collier de verrerie.
Joindre une des conduites d’eau froides du condenseur à la canalisation d’eau froide dans la hotte à l’aide d’un collier de serrage. L’autre itinéraire dans le drain.
Faire couler l’eau pour assurer le drainage et circulation appropriée.
Le chauffe-ballon et régler la température jusqu'à ce que le solvant dans le ballon à fond rond est en légère ébullition.
Surveiller l’extraction quelques fois au cours de la prochaine heure.
1. Vérifiez que la température est réglée correctement à l’ébullition, le solvant est condensation dans le condenseur et dégoulinant en pièce maîtresse, la pièce est de remplissage et vidange correctement et l’eau est correctement qui s’écoulent dans l’évacuation de la hotte.
Surveiller l’extraction sur les 36 h suivant.
1. S’assurer que la température est réglée correctement à ébullition, le solvant est condensation dans le condenseur et dégoulinant en pièce maîtresse, la pièce se remplit et vidange correctement, l’eau est correctement qui s’écoulent dans l’évacuation de la hotte et le niveau de solvant dans le ballon à fond rond est toujours environ à moitié plein.
Après 36 h, arrêter l’extraction en désactivant le chauffe-ballon.
Étiqueter le flacon « TLE ».

Passer à...

0:00

Overview

1:16

Principles of Soxhlet Extraction

2:44

Sediment Sample and Extraction Preparation

3:49

Soxhlet Extraction

5:54

Applications

7:36

Summary

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