SPE bestaan ​​al dekades lank, en met goeie rede. Wanneer wetenskaplikes agtergrondkomponente uit hul monsters wil verwyder, staan ​​hulle voor die uitdaging om dit te doen sonder om hul vermoë te verminder om die teenwoordigheid en hoeveelheid van hul samestelling van belang akkuraat en presies te bepaal. SPE is een tegniek wat wetenskaplikes dikwels gebruik om hul monsters voor te berei vir die sensitiewe instrumentasie wat vir kwantitatiewe analise gebruik word. SPE is robuust, werk vir 'n wye verskeidenheid monstertipes, en nuwe SPE-produkte en -metodes word steeds ontwikkel. Die kern van die ontwikkeling van daardie metodes is 'n waardering dat alhoewel die woord "chromatografie" nie in die tegniek se naam voorkom nie, SPE nietemin 'n vorm van chromatografiese skeiding is.

SPE: Die Stille Chromatografie

Daar is 'n ou gesegde wat sê: "As 'n boom in 'n woud val, en niemand is naby om dit te hoor nie, maak dit nog steeds 'n geluid?" Dié gesegde herinner ons aan SPE. Dit lyk dalk vreemd om te sê, maar as ons aan SPE dink, word die vraag "as 'n skeiding plaasvind en daar is geen detektor daar om dit op te teken nie, het chromatografie werklik gebeur?" In die geval van SPE is die antwoord 'n dawerende "ja!" Wanneer 'n SPE-metode ontwikkel of opgespoor word, kan dit baie nuttig wees om te onthou dat SPE net chromatografie is sonder die chromatogram. As jy daaraan dink, het Mikhail Tsvet, bekend as “die vader van chromatografie,” nie gedoen wat ons vandag “SPE” sou noem nie? Toe hy sy mengsels van plantpigmente geskei het deur swaartekrag hulle, opgelos in 'n oplosmiddel, deur 'n bed van gemaalde kryt te laat dra, was dit soveel anders as 'n moderne SPE-metode?

Verstaan ​​jou voorbeeld

Aangesien SPE op chromatografiese beginsels gebaseer is, is die kern van elke goeie SPE-metode die verwantskap tussen die analiete, die matriks, die stilstaande fase (die SPE-absorpsiemiddel) en die mobiele fase (die oplosmiddels wat gebruik word om die monster te was of te elueer) .

Om die aard van jou steekproef soveel as moontlik te verstaan, is die beste plek om te begin as jy 'n SPE-metode moet ontwikkel of oplos. Om onnodige beproewing en fout tydens metode-ontwikkeling te vermy, is beskrywings van die fisiese en chemiese eienskappe van beide jou analiete en die matriks baie nuttig. Sodra jy van jou monster weet, sal jy in 'n beter posisie wees om daardie monster met 'n toepaslike SPE-produk te pas. Byvoorbeeld, om die relatiewe polariteit van die analiete in vergelyking met mekaar en die matriks te ken, kan jou help om te besluit of die gebruik van polariteit om analiete van die matriks te skei die regte benadering is. Om te weet of jou analiete neutraal is of in gelaaide toestande kan bestaan, kan jou ook help om na SPE-produkte te lei wat spesialiseer in die behou of eluering van neutrale, positief gelaaide of negatief gelaaide spesies. Hierdie twee konsepte verteenwoordig twee van die mees gebruikte analiet-eienskappe om te benut wanneer SPE-metodes ontwikkel word en SPE-produkte gekies word. As jy jou analiete en die prominente matrikskomponente in hierdie terme kan beskryf, is jy op pad om 'n goeie rigting vir jou SPE-metode-ontwikkeling te kies.

Skeiding deur Affiniteit

Die beginsels wat byvoorbeeld die skeidings definieer wat binne 'n LC-kolom voorkom, is ter sprake in 'n SPE-skeiding. Die grondslag van enige chromatografiese skeiding is die vestiging van 'n stelsel wat wisselende grade van interaksie het tussen die komponente van die monster en die twee fases teenwoordig in kolom- of SPE-patroon, die mobiele fase en die stilstaande fase.

Een van die eerste stappe om gemaklik te voel met SPE-metode-ontwikkeling is om vertroud te wees met die twee tipes interaksies wat die meeste in SPE-skeiding gebruik word: polariteit en/of ladingtoestand.

Polariteit

As jy polariteit gaan gebruik om jou monster skoon te maak, is een van die eerste keuses wat jy moet maak om te besluit watter "modus" die beste is. Dit is die beste om te werk met 'n relatief polêre SPE-medium en 'n relatief nie-polêre mobiele fase (dws normale modus) of die teenoorgestelde, 'n relatief nie-polêre SPE-medium gekoppel aan 'n relatief polêre mobiele fase (dws omgekeerde modus, so genoem net omdat dit die teenoorgestelde is van die aanvanklik gevestigde "normale modus").

Soos jy SPE-produkte verken, sal jy vind dat SPE-fases in 'n reeks polariteite bestaan. Boonop bied die keuse van mobiele fase oplosmiddel ook 'n wye reeks polariteite, wat dikwels baie instelbaar is deur die gebruik van mengsels van oplosmiddels, buffers of ander bymiddels. Daar is 'n groot mate van finesse moontlik wanneer polariteitsverskille gebruik word as die sleutelkenmerk om te ontgin om jou analiete van matriksinterferensies (of van mekaar) te skei.

Hou net die ou chemie-gesegde "soos oplos soos" in gedagte wanneer jy polariteit as die drywer vir skeiding oorweeg. Hoe meer 'n verbinding ooreenstem met die polariteit van 'n mobiele of stilstaande fase, hoe groter is die kans dat dit sterker interaksie sal hê. Sterker interaksies met die stilstaande fase lei tot langer retensies op die SPE-medium. Sterk interaksies met die mobiele fase lei tot minder retensie en vroeër eluering.

Aanklagstaat

As die analiete van belang óf altyd in 'n gelaaide toestand bestaan ​​óf in 'n gelaaide toestand geplaas kan word deur die toestande van die oplossing waarin hulle opgelos is (bv. pH), dan is 'n ander kragtige manier om hulle van die matriks te skei (of elke ander) is deur die gebruik van SPE-media wat hulle met 'n aanklag van hul eie kan lok.

In hierdie geval geld klassieke elektrostatiese aantrekkingsreëls. Anders as skeidings wat staatmaak op polariteitskenmerke en die "soos los soos"-model van interaksies, werk gelaaide toestand-interaksies op die reël van "teenoorgesteldes trek". Byvoorbeeld, jy kan 'n SPE-medium hê wat 'n positiewe lading op sy oppervlak het. Om daardie positief gelaaide oppervlak te balanseer, is daar tipies 'n negatief gelaaide spesie ('n anioon) aanvanklik daaraan gebind. As jou negatief gelaaide analiet in die sisteem ingebring word, het dit die vermoë om die aanvanklik gebonde anioon te verplaas en met die positief gelaaide SPE-oppervlak te reageer. Dit lei tot die behoud van die analiet op die SPE-fase. Hierdie omruiling van anione word "Anion Exchange" genoem en is net een voorbeeld van die breër kategorie van "Ion Exchange" SPE-produkte. In hierdie voorbeeld sal positief gelaaide spesies 'n sterk aansporing hê om in die mobiele fase te bly en nie interaksie met die positief gelaaide SPE-oppervlak te hê nie, dus sal hulle nie behou word nie. En, tensy die SPE-oppervlak ander eienskappe bykomend tot sy ioonuitruil-eienskappe het, sal neutrale spesies ook minimaal behou word (alhoewel sulke gemengde SPE-produkte bestaan, wat jou in staat stel om ioonuitruil- en omgekeerde fase-retensiemeganismes in dieselfde SPE-medium te gebruik ).

'n Belangrike onderskeid om in gedagte te hou wanneer ioonuitruilmeganismes gebruik word, is die aard van die ladingtoestand van die analiet. As die analiet altyd gelaai is, ongeag die pH van die oplossing waarin dit is, word dit as 'n "sterk" spesie beskou. As die analiet slegs onder sekere pH-toestande gelaai word, word dit as 'n "swak" spesie beskou. Dit is 'n belangrike eienskap om te verstaan ​​oor jou analiete, want dit sal bepaal watter tipe SPE-media om te gebruik. In algemene terme, om te dink oor teenoorgesteldes wat saam gaan, sal hier help. Dit is raadsaam om 'n swak ioonuitruil SPE sorbent met 'n "sterk" spesie en 'n sterk ioon ruil sorbent met 'n "swak" analiet te koppel.