نمونه برداری از فضای فوقانی (Headspace Sampling)

با تشکر از خانم دکتر مریم میرزایی

.

نمونه برداری از فضای فوقانی روش موفقی است که در آن ماده مورد نظر برای استخراج ابتدا از بافت جامد یا مایع خود به فضای فوقانی نمونه انتقال می یابند، سپس نمونه برداری و اندازه گیری انجام می شود. نمونه برداری به روش فوقانی سریعترین و دقیق ترین روش برای آنالیز ترکیبات آلی فرار است. یک نمونه headspace، به طور معمول شامل یک ویال[۱] که حاوی نمونه، حلال رقیق ساز[۲]، اصلاح گر بافت[۳] و فضای فوقانی است، می­ باشد.

با این روش می­توان ترکیبات فرار بافت های نمونه پیچیده[۴] را از ترکیبات نمونه غیر فرار استخراج کرد و در فضای فوقانی یا بخش بخار یک ویال نمونه، جدا نمود. بدیهی است گونه هایی به این روش اندازه گیری می شوند که فراریت لازم جهت انتقال به فاز گازی فضای فوقانی را داشته باشند. Headspace یک تکنیک مهم برای گازکروماتوگرافی می­باشد.

.

مزایای روش Headspace

• قابلیت اتوماتیک کردن
• کاهش صرف هزینه و زمان
• کاربرد حلال کمتر و جلوگیری از اختلال پیک حلال با نمونه
• روشی ساده و سریع است به طوریکه در مدت کوتاهی می توان تعداد زیادی نمونه را آنالیز کرد.
• برای اجتناب از تولید ترکیبات مصنوعی توصیه می شود.
• توانایی بالا در استخراج گونه های فرار، به طوریکه اندازه گیری ترکیبات خیلی فرار با تکنیک Headspace بهتر از روش Hydrodistilation است زیرا روش دوم نیاز به مقدار زیاد گیاه داشته و روشی زمان بر است.
• مزیت بزرگ آن در کاهش مشکل مربوط به بافت های پیچیده در ماتریکس نمونه و مشکلات مربوط به حل کردن نمونه است.
• استفاده از این روش به گیاهان آسیب وارد نمی­­کند، بنابراین کار کردن بر روی گونه های گیاهی حفاظت شده و همچنین گونه­ های نادر را امکان پذیر می­سازد.
• کاهش مسائل و مشکلات مربوط به تزریق یک نمونه حاوی پلی­مر و آلوده شدن GC و اختلال در تشخیصات بعدی به وسیله GC و ایجاد پیک های ضعیف برای ترکیباتی که بعدا آنالیز می­شوند. پس ساده ترین راه می­تواند عدم تزریق مستقیم باشد و آنالیزی از فضای فوقانی بالای نمونه جامد اگر داشته باشیم می­تواند موثر و مفید باشد. همچنین در مورد اسیدهای چرب کوتاه زنجیره که اندازه گیری آنها با GC دشوار است، استفاده از تکنیک HS فرآیندهای مشتق سازی و آماده سازی نمونه و آنالیز با GC/MS را به یک مرحله کاهش می­دهد.

.

معایب روش Headspace

اگرچه تکنیک استفاده از فضای فوقانی برای اجتناب از تولید ترکیبات مصنوعی توصیه می شود و این تکنیک برای نمونه های مایع، جامد یا با بافت پیچیده آسان است اما دارای مشکلاتی از قبیل کمی نمودن داده ها می باشد همچنین دارای محدودیت زیادی در استخراج ترکیبات با نقطه جوش و وزن مولکولی بالا یا ترکیبات غیرفرار است و در صورتی که چنین مشکلی در سیستم های استخراج مستقیم دیده نمی­شود.

.

[۱] – Vial

[۲] – Dilution solvent

[۳] – Matrix modifier

[۴] – Complex sample