اندازه گیری میزان متیلن بلو به عنوان آلاینده سمی در محیط های آبی با استفاده از روش ریزاستخراج الکتروغشایی: بهینه سازی با طراحی آزمایش

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

در شیمی تجزیه آماده ­سازی نمونه پیش از هرگونه اندازه­ گیری دستگاهی یکی از مهم­ترین مرحله‌ها است. استخراج یکی از پرکاربردترین روش­ های آماده­ سازی نمونه است که باعث ­تغلیظ آنالیت و انتقال آن به محیطی با بستر ساده­ تر و تمیزتر می­ شود. در نتیجه در کار حاضر، روش ریزاستخراج الکتروغشایی همراه با تشخیص اسپکتروفتومتری فرابنفش-مرئی برای ­تغلیظ و اندازه ­گیری میزان متیلن بلو در نمونه ­های ماهی پرورشی پیشنهاد شده است.  غشا با استفاده از آگاروز و استیک اسید تهیه شده و نتیجه‌ها نشان دهنده­ موفقیت آمیز بودن فرایند ریزاستخراج بود. از طرح مرکب مرکزی برای مدل سازی و بهینه‌سازی روش استخراج و اندازه­گیری پیشنهادی استفاده شده است. شرایط بهینه برای مرحله ­تغلیظ عبارت‌اند از: مقدار آگاروز 5% (وزنی/حجمی)، مقدار استیک اسید 1/0 % (حجمی/حجمی)، pH  فاز دهنده و گیرنده به ترتیب 3/8 و 2، ولتاژ اعمالی 80 ولت، و زمان استخراج 25 دقیقه. در شرایط بهینه، میزان دقت برحسب واحد انحراف استاندارد نسبی برابر با 3/2% و دامنه خطی µM 560/1 - 015/0 یافت شد. حد تشخیص تئوری و عملی به ترتیب برابر با 3-10×7/4 و µM 10-3×4/15 بود. اعتبارسنجی روش با سایر روش ­های استخراج الکتروغشایی مقایسه شده است. روش پیشنهادی روشی سریع، حساس، نیاز به حجم کم نمونه و زمان استخراج کوتاه با دقت و صحّت بالا را ارایه داد که به‌طور موفقیت­ آمیزی برای آنالیز مقدار متیلن بلو در نمونه­ های ماهی پرورشی کاربرد داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Kolekar Y.M., Pawar S.P., Gawai K.R., Lokhande P.D., Shouche Y.S., Kodam K.M., Decolorization and Degradation of Disperse Blue 79 and Acid Orange 10, by Bacillus Fusiformis KMK5 Isolated from the Textile Dye Contaminated Soil, Bioresour. Technol., 99(18): 8999–9003 (2008).
[2] Xu Y.J., Tian X.H., Zhang X.Z., Gong X.H., Liu H.H., Zhang H.J., Huang H., Zhang L.M., Simultaneous Determination of Malachite Green, Crystal Violet, Methylene Blue and the Metabolite Residues in Aquatic Products by Ultra-Performance Liquid Chromatography with Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry, J. Chromatogr. Sci., 50(7): 591–597 (2012).
[3] Oz M., Lorke D.E., Hasan M., Petroianu G.A., Cellular and Molecular Actions of Methylene Blue in the Nervous System, Med. Res. Rev., 31(1): 93–117 (2011).
[4] Razmara R.S., Daneshfar A., Sahrai R., Determination of Methylene Blue and Sunset Yellow in Wastewater and Food Samples Using Salting-out Assisted Liquid-Liquid Extraction, J. Ind. Eng. Chem., 17(3): 533–536 (2011).
[5] Talebianpoor M.S., Khodadoust S., Rozbehi A., Akbartabar Toori M., Zoladl M., Ghaedi M., Mohammadi R., Hosseinzadeh A.S., Application of Optimized Dispersive Liquid-Liquid Microextraction for Determination of Melatonin by HPLC-UV in Plasma Samples, J. Chromatogr. B Anal. Technol. Biomed. Life Sci., 960: 1–7 (2014).
[6] Wang Z., Zhang L., Li N., Lei L., Shao M., Yang X., Song Y., Yu A., Zhang H., Qiu F., Ionic Liquid-Based Matrix Solid-Phase Dispersion Coupled with Homogeneous Liquid-Liquid Microextraction of Synthetic Dyes in Condiments, J. Chromatogr. A, 1348: 52–62 (2014).
[7] Tatebe C., Zhong X., Ohtsuki T., Kubota H., Sato K., Akiyama H., A Simple and Rapid Chromatographic Method to Determine Unauthorized Basic Colorants (Rhodamine B, Auramine O, and Pararosaniline) in Processed Foods, Food Sci. Nutr., 2(5): 547–556 (2014).
[8] Alesso M., Bondioli G., Talío M.C., Luconi M.O., Fernández L.P., Micelles Mediated Separation Fluorimetric Methodology for Rhodamine B Determination in Condiments, Snacks and Candies, Food Chem., 134(1): 513–517 (2012).
[9] Hillaert S., De Beer T.R.M., De Beer J.O., Van den Bossche W., Optimization and Validation of a Micellar Electrokinetic Chromatographic Method for the Analysis of Several Angiotensin-II-Receptor Antagonists, J. Chromatogr. A, 984(1): 135–146 (2003).
[10] Zhang S., Yang X., Yin X., Wang C., Wang Z., Dispersive Liquid-Liquid Microextraction Combined with Sweeping Micellar Electrokinetic Chromatography for the Determination of Some Neonicotinoid Insecticides in Cucumber Samples, Food Chem., 133(2): 544–550 (2012).
[11] Mitra S., Sample Preparation Techniques in Analytical Chemistry, John Wiley & Sons, (2004).
[12] Boyac E., Rodriguez-Lafuente A., Gorynski K., Mirnaghi F., Souza-Silva E.A., Hein D., Pawliszyn J., Sample preparation with Solid Phase Microextraction and Exhaustive Extraction Approaches: Comparison for Challenging Cases, Anal. Chim. Acta, 873: 14–30 (2015).
[13] Das C., Rungta M., Arya G., DasGupta S., De S., Removal of Dyes and Their Mixtures from Aqueous Solution using Liquid Emulsion Membrane, J. Hazard. Mater., 159(2–3): 365–371 (2008).
[14] Pandit P., Basu S., Dye and Solvent Recovery in Solvent Extraction Using Reverse Micelles for the Removal of Ionic Dyes, Ind. Eng. Chem. Res., 43(24): 7861–7864 (2004).
[15] Ghorbani M., Aghamohammadhassan M., Chamsaz M., Akhlaghi H., Pedramrad T., Dispersive Solid Phase Microextraction, Trends Anal. Chem., 118: 793–809 (2019).
[16] Sarafraz-Yazdi A., Amiri A., Liquid Phase Microextraction, Trends Anal. Chem., 29: 1–14 (2010).
[17] Rezaee M., Assadi Y., Millani M.R., Aghaee E., Ahmadi F., Berijani S., Determination of Organic Compounds in Water using Dispersive Liquid-Liquid Microextraction, J. Chromatogr., A, 1116: 1–9 (2006).
[18] Pedersen-Bjergaard S. Rasmussen K.E., Electrokinetic Migration across Artificial Liquid Membranes: New Concept for Rapid Sample Preparation of Biological Fluids, J. Chromatogr. A, 1109(2): 183–190 (2006).
[19] Atarodi A., Chamsaz M., Moghaddam A.Z., Tabani H., Introduction of Fullerene as a New Carrier in Electromembrane Extraction for the Determination of Ibuprofen and Sodium Diclofenac as Model Acidic Drugs in Real Urine Samples, Chromatographia, 80: 881–890 (2017).
[20] Atarodi A., Chamsaz M., Moghaddam A.Z., Tabani H., Introduction of High Nitrogen Doped Graphene as a New Cationic Carrier in Electromembrane Extraction, Electrophoresis, 37(9): 1191–1200 (2016).
[21] Tabani H., Khodaei K., Varanusupakul P., Alexovič M., Gel Electromembrane Extraction: Study of Various Gel Types and Compositions toward Diminishing the Electroendosmosis Flow, Microchem. J., 153: 104520–104527 (2020).
[22] Rahimi A., Nojavan S., Tabani H., Inside Gel Electromembrane Extraction: A Novel Green Methodology for the Extraction of Morphine and Codeine from Human Biological Fluids, J. Pharm. Biomed. Anal., 184: 113175– 113183 (2020).
[23] Gjelstad A., Andersen T.M., Rasmussen K.E., Pedersen-Bjergaard S., Microextraction Across Supported Liquid Membranes Forced by PH Gradients and Electrical Fields, J. Chromatogr. A, 1157(1–2): 38–45 (2007).
[24] Tabani H., Fakhari A.R., Shahsavani A., Simultaneous Determination of Acidic and Basic Drugs Using Dual Hollow Fibre Electromembrane Extraction Combined with CE, Electrophoresis, 34(2): 269–276 (2013).
[25] Fakhari A.R., Tabani H., Nojavan S., Miniaturized Hollow Fibre Assisted Liquid-Phase Microextraction and Gas Chromatography for Determination of Trace Concentration of Sufentanil and Alfentanil in Biological Samples, Drug Test. Anal., 5(2): 589–595 (2013).
[26] Pernodet N., Maaloum M., Tinland B., Pore Size of Agarose Gels by Atomic Force Microscopy, Electrophoresis, 18(1): 55–58 (1997).
[27] Rahbani J., Behzad A.R., Khashab N.M., Al-Ghoul M., Characterization of Internal Structure of Hydrated Agar and Gelatin Matrices by Cryo-SEM, Electrophoresis, 34(3): 405–408 (2013).
[28] Ream J.A., Lewis L.K., Lewis K.A., Rapid Agarose Gel Electrophoretic Mobility Shift Assay for Quantitating Protein: RNA Interactions, Anal. Biochem., 511: 36–41 (2016).
[29] Doǧan M., Özdemir Y., Alkan M., Adsorption Kinetics and Mechanism of Cationic Methyl Violet and Methylene Blue Dyes onto Sepiolite, Dye. Pigment., 75(3): 701–713 (2007).
[30] Gjelstad A., Rasmussen K.E., Pedersen-Bjergaard S., Electromembrane Extraction of Basic Drugs from Untreated Human Plasma and Whole Blood under Physiological pH Conditions, Anal. Bioanal. Chem., 393: 921–928 (2009).
[31] Middelthon-Bruer T.M., Gjelstad A., Rasmussen K.E., Pedersen-Bjergaard S., Parameters Affecting Electro Membrane Extraction of Basic Drugs, J. Sep. Sci., 31(4): 753–759 (2008).
[32] Badiee H., Zanjanchi M.A., Zamani A., Fashi A., Hollow Fiber Liquid-Phase Microextraction Based on the Use of a Rotating Extraction Cell: A Green Approach for Trace Determination of Rhodamine 6G and Methylene Blue Dyes, Environ. Pollut., 255(2): 113287–113297 (2019).
[33] Turnipseed S.B., Roybal J.E., Plakas S.M., Pfenning A.P., Hurlbut J.A., Long A.R., Determination of Methylene Blue in Channel Catfish (Ictalurus Punctatus) Tissue by Liquid Chromatography with Visible Detection, J. AOAC Int., 80(1): 31–35 (1997).
[34] Jurado E., Fernández-Serrano M., Núñez-Olea J., Luzón G., Lechuga M., Simplified Spectrophotometric Method Using Methylene Blue for Determining Anionic Surfactants: Applications to the Study of Primary Biodegradation in Aerobic Screening Tests, Chemosphere, 65(2): 278–285 (2006).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار