SPE on tegutsenud aastakümneid ja seda mõjuval põhjusel. Kui teadlased soovivad oma proovidest taustakomponente eemaldada, seisavad nad silmitsi väljakutsega seda teha, vähendamata nende võimet täpselt ja täpselt määrata huvipakkuva ühendi olemasolu ja kogust. SPE on üks tehnika, mida teadlased sageli kasutavad proovide ettevalmistamiseks kvantitatiivseks analüüsiks kasutatavate tundlike instrumentide jaoks. SPE on vastupidav, töötab paljude näidistüüpide jaoks ning uute SPE toodete ja meetodite väljatöötamist jätkatakse. Nende meetodite väljatöötamise keskmes on tunnustus, et kuigi sõna "kromatograafia" tehnika nimes ei esine, on SPE sellegipoolest kromatograafilise eraldamise vorm.

SPE: vaikne kromatograafia

On vana ütlus: "Kui puu kukub metsas ja keegi ei kuule seda, kas see ikka teeb häält?" See ütlus tuletab meile meelde SPE-d. See võib tunduda kummaline, kuid kui me mõtleme SPE-le, tekib küsimus: "Kui eraldumine toimub ja selle salvestamiseks pole detektorit, kas siis kromatograafia tõesti toimus?" SPE puhul on vastus kindel "jah!" SPE-meetodi väljatöötamisel või tõrkeotsingul võib olla väga kasulik meeles pidada, et SPE on lihtsalt kromatograafia ilma kromatogrammita. Kui sellele mõelda, kas mitte „kromatograafia isana“ tuntud Mihhail Tsvet ei teinud seda, mida me tänapäeval nimetaksime „SPE-ks“? Kui ta eraldas oma taimsete pigmentide segud, lastes gravitatsioonil need lahustis lahustatuna läbi jahvatatud kriidikihi edasi kanda, kas see erines nii palju tänapäevasest SPE-meetodist?

Teie proovi mõistmine

Kuna SPE põhineb kromatograafilistel põhimõtetel, on iga hea SPE meetodi keskmes suhe analüütide, maatriksi, statsionaarse faasi (SPE sorbent) ja liikuva faasi (proovi pesemiseks või elueerimiseks kasutatavad lahustid) vahel. .

Proovi olemuse võimalikult palju mõistmine on parim koht alustamiseks, kui peate SPE-meetodi välja töötama või tõrkeotsingut tegema. Analüütide ja maatriksi füüsikaliste ja keemiliste omaduste kirjeldused on meetodi arendamise ajal tarbetute katsete ja vigade vältimiseks väga kasulikud. Kui olete oma proovist teada saanud, on teil parem positsioon sobitada see proov sobiva SPE tootega. Näiteks analüütide suhtelise polaarsuse teadmine üksteise ja maatriksiga võrreldes võib aidata teil otsustada, kas polaarsuse kasutamine analüütide maatriksist eraldamiseks on õige lähenemisviis. Teades, kas teie analüüdid on neutraalsed või võivad esineda laetud olekus, võib teid suunata ka SPE toodete juurde, mis on spetsialiseerunud neutraalsete, positiivselt laetud või negatiivselt laetud liikide säilitamisele või elueerimisele. Need kaks kontseptsiooni esindavad kahte kõige sagedamini kasutatavat analüüdi omadust, mida SPE meetodite väljatöötamisel ja SPE toodete valimisel kasutada. Kui suudate oma analüüte ja silmapaistvaid maatriksi komponente nendes terminites kirjeldada, olete oma SPE-meetodi arendamiseks õige suuna valimas.

Eraldamine afiinsuse järgi

Põhimõtted, mis määratlevad näiteks LC kolonnis toimuvad eraldumised, on mängus SPE eraldamisel. Mis tahes kromatograafilise eraldamise aluseks on süsteemi loomine, millel on erinev interaktsiooni määr proovi komponentide ja kahe kolonnis või SPE kassetis oleva faasi, liikuva faasi ja statsionaarse faasi vahel.

Üks esimesi samme SPE meetodi arendamisel mugavaks tundmiseks on SPE eraldamisel kasutatava kahe kõige sagedamini esineva interaktsioonitüübi tundmine: polaarsus ja/või laengu olek.

Polaarsus

Kui kavatsete proovi puhastamiseks kasutada polaarsust, on üks esimesi valikuid, mille peate tegema, on otsustada, milline režiim on parim. Parim on töötada suhteliselt polaarse SPE-meediumiga ja suhteliselt mittepolaarse liikuva faasiga (st normaalrežiim) või vastupidi, suhteliselt mittepolaarse SPE-meediumiga, mis on ühendatud suhteliselt polaarse liikuva faasiga (st vastupidine režiim, mida nimetatakse lihtsalt sellepärast, et see on vastupidine). algselt kehtestatud "tavarežiimist").

SPE tooteid uurides avastate, et SPE faasid eksisteerivad mitme polaarsusega. Lisaks pakub liikuva faasi lahusti valik ka laia valikut polaarsusi, mis on sageli väga reguleeritavad lahustite, puhvrite või muude lisandite segude abil. Polaarsuse erinevuste kasutamine põhiomadusena, mida kasutatakse analüütide maatriksihäiretest (või üksteisest) eraldamiseks, on võimalik suurel määral.

Pidage lihtsalt meeles vana keemia kõnekäändu "nagu lahustab sarnase", kui kaalute polaarsust eraldamise põhjusena. Mida sarnasem on ühend liikuva või statsionaarse faasi polaarsusega, seda suurem on tõenäosus, et see interakteerub. Tugevamad interaktsioonid statsionaarse faasiga põhjustavad SPE söötmel pikemat säilimist. Tugev interaktsioon liikuva faasiga põhjustab väiksemat retentsiooni ja varasemat elueerimist.

Tasu olek

Kui huvipakkuvad analüüdid eksisteerivad alati laetud olekus või on neid lahuse tingimuste (nt pH) tõttu võimalik viia laetud olekusse, siis on veel üks võimas vahend nende eraldamiseks maatriksist (või igast muu) toimub SPE-meediumi kasutamise kaudu, mis võib neid omapoolse tasuga meelitada.

Sel juhul kehtivad klassikalised elektrostaatilise külgetõmbe reeglid. Erinevalt eraldustest, mis põhinevad polaarsusomadustel ja interaktsioonide mudelil "sarnane lahustab sarnase", toimivad laetud oleku interaktsioonid "vastandid tõmbuvad kokku" reeglil. Näiteks võib teil olla SPE-meedium, mille pinnal on positiivne laeng. Selle positiivselt laetud pinna tasakaalustamiseks on tavaliselt sellega algselt seotud negatiivselt laetud liik (anioon). Kui teie negatiivselt laetud analüüt sisestatakse süsteemi, suudab see algselt seotud aniooni välja tõrjuda ja suhelda positiivselt laetud SPE pinnaga. Selle tulemuseks on analüüdi peetus SPE faasis. Seda anioonide vahetamist nimetatakse "anioonivahetuseks" ja see on vaid üks näide laiemast "Ion Exchange" SPE toodete kategooriast. Selles näites oleks positiivselt laetud liikidel tugev stiimul püsida liikuvas faasis ja mitte suhelda positiivselt laetud SPE pinnaga, nii et neid ei säilitataks. Ja kui SPE pinnal pole lisaks ioonivahetusomadustele muid omadusi, säiliksid ka neutraalsed osakesed minimaalselt (kuigi sellised segatud SPE tooted on olemas, võimaldades kasutada ioonivahetus- ja pöördfaasi retentsioonimehhanisme samas SPE keskkonnas ).

Oluline erinevus, mida ioonivahetusmehhanismide kasutamisel meeles pidada, on analüüdi laengu olemus. Kui analüüt on alati laetud, olenemata selle lahuse pH-st, peetakse seda "tugevaks" liigiks. Kui analüüti laetakse ainult teatud pH tingimustes, peetakse seda "nõrgaks" liigiks. See on oluline omadus, mida analüütide puhul mõista, sest see määrab, millist tüüpi SPE-meediumit kasutada. Üldiselt aitab siin välja mõelda, et vastandid lähevad kokku. Soovitatav on siduda nõrk ioonivahetussorbent SPE "tugeva" liigiga ja tugev ioonivahetussorbent "nõrga" analüüdiga.