SPE existe desde hai décadas, e por unha boa razón. Cando os científicos queren eliminar compoñentes de fondo das súas mostras, enfróntanse ao reto de facelo sen reducir a súa capacidade para determinar con exactitude e precisión a presenza e a cantidade do seu composto de interese. SPE é unha técnica que os científicos adoitan empregar para axudar a preparar as súas mostras para a instrumentación sensible utilizada para a análise cuantitativa. SPE é robusto, funciona para unha ampla gama de tipos de mostras e continúan a desenvolverse novos produtos e métodos SPE. No corazón do desenvolvemento destes métodos está a apreciación de que aínda que a palabra "cromatografía" non aparece no nome da técnica, SPE é unha forma de separación cromatográfica.

SPE: A cromatografía silenciosa

Hai un vello dito: "Se unha árbore cae nun bosque e non hai ninguén para escoitala, aínda fai un son?" Ese dito lémbranos a SPE. Pode parecer estraño dicilo, pero cando pensamos en SPE, a pregunta pasa a ser "se se produce unha separación e non hai ningún detector alí para rexistralo, a cromatografía ocorreu realmente?" No caso de SPE, a resposta é un rotundo "si!" Ao desenvolver ou solucionar problemas dun método SPE, pode ser moi útil lembrar que SPE é só cromatografía sen o cromatograma. Cando pensas niso, non estaba Mikhail Tsvet, coñecido como "o pai da cromatografía", facendo o que hoxe chamaríamos "SPE"? Cando separou as súas mesturas de pigmentos vexetais deixando que a gravidade as levase, disolta nun disolvente, a través dun leito de giz moída, foi tan diferente do método SPE moderno?

Comprender a súa mostra

Dado que a SPE está baseada en principios cromatográficos, no corazón de todo bo método SPE está a relación entre os analitos, a matriz, a fase estacionaria (o adsorbente SPE) e a fase móbil (os disolventes utilizados para lavar ou eluír a mostra). .

Comprender a natureza da súa mostra na medida do posible é o mellor lugar para comezar se ten que desenvolver ou solucionar problemas dun método SPE. Para evitar probas e erros innecesarios durante o desenvolvemento do método, as descricións das propiedades físicas e químicas dos seus analitos e da matriz son moi útiles. Unha vez que coñezas a túa mostra, estarás en mellor posición para combinar esa mostra cun produto SPE adecuado. Por exemplo, coñecer a polaridade relativa dos analitos en comparación entre si e da matriz pode axudarche a decidir se usar a polaridade para separar os analitos da matriz é o enfoque correcto. Saber se os teus analitos son neutros ou poden existir en estados cargados tamén pode axudarche a dirixirte a produtos SPE especializados en reter ou eluir especies neutras, cargadas positivamente ou cargadas negativamente. Estes dous conceptos representan dúas das propiedades dos analitos máis utilizadas para aproveitar ao desenvolver métodos SPE e seleccionar produtos SPE. Se pode describir os seus analitos e os compoñentes da matriz destacados nestes termos, está camiño de escoller unha boa dirección para o desenvolvemento do seu método SPE.

Separación por afinidade

Os principios que definen as separacións que ocorren dentro dunha columna LC, por exemplo, están en xogo nunha separación SPE. A base de calquera separación cromatográfica é establecer un sistema que teña distintos graos de interacción entre os compoñentes da mostra e as dúas fases presentes na columna ou cartucho SPE, a fase móbil e a fase estacionaria.

Un dos primeiros pasos para sentirse cómodo co desenvolvemento do método SPE é familiarizarse cos dous tipos de interaccións que se atopan máis comúnmente na separación SPE: polaridade e/ou estado de carga.

Polaridade

Se vas usar a polaridade para limpar a túa mostra, unha das primeiras opcións que tes que facer é decidir que "modo" é o mellor. O mellor é traballar cun medio SPE relativamente polar e unha fase móbil relativamente non polar (ou sexa, modo normal) ou o contrario, un medio SPE relativamente apolar acoplado cunha fase móbil relativamente polar (ou sexa, modo inverso, chamado así só porque é o contrario). do “modo normal” inicialmente establecido).

A medida que explora os produtos SPE, descubrirá que as fases SPE existen nunha variedade de polaridades. Ademais, a elección do disolvente de fase móbil tamén ofrece unha ampla gama de polaridades, moitas veces moi sintonizables mediante o uso de mesturas de disolventes, tampones ou outros aditivos. Hai un gran grao de finura posible cando se usan as diferenzas de polaridade como a característica clave a explotar para separar os seus analitos das interferencias da matriz (ou entre si).

Só ten en conta o antigo adagio químico "como disólvese como" cando esteas considerando a polaridade como o motor da separación. Canto máis parecido sexa un composto á polaridade dunha fase móbil ou estacionaria, máis probable é que interactúe con máis forza. As interaccións máis fortes coa fase estacionaria conducen a retencións máis longas no medio SPE. As interaccións fortes coa fase móbil conducen a unha menor retención e unha elución máis temperá.

Estado de carga

Se os analitos de interese existen sempre nun estado cargado ou poden ser postos nun estado cargado polas condicións da solución na que están disoltos (p. ex. pH), entón outro medio poderoso para separalos da matriz (ou cada outros) é mediante o uso de medios SPE que poden atraelos cunha carga propia.

Neste caso, aplícanse as regras clásicas de atracción electrostática. A diferenza das separacións que dependen das características de polaridade e do modelo de interaccións de "semellante disólvese como", as interaccións de estados cargados operan baixo a regra de "atraer os opostos". Por exemplo, pode ter un medio SPE que teña unha carga positiva na súa superficie. Para equilibrar esa superficie cargada positivamente, normalmente hai unha especie cargada negativamente (un anión) unida inicialmente a ela. Se o seu analito cargado negativamente se introduce no sistema, ten a capacidade de desprazar o anión unido inicialmente e interactuar coa superficie SPE cargada positivamente. Isto resulta na retención do analito na fase SPE. Este intercambio de anións chámase "Intercambio de Anión" e é só un exemplo da categoría máis ampla de produtos SPE de "Intercambio iónico". Neste exemplo, as especies cargadas positivamente terían un forte incentivo para permanecer na fase móbil e non interactuar coa superficie SPE cargada positivamente, polo que non se conservarían. E, a non ser que a superficie SPE tivese outras características ademais das súas propiedades de intercambio iónico, as especies neutras tamén se conservarían mínimamente (aínda que existen tales produtos SPE mesturados, o que lle permite utilizar mecanismos de intercambio iónico e de retención de fase inversa no mesmo medio SPE). ).

Unha distinción importante a ter en conta cando se empregan mecanismos de intercambio iónico é a natureza do estado de carga do analito. Se o analito está sempre cargado, independentemente do pH da solución na que estea, considérase unha especie "forte". Se o analito só se carga en determinadas condicións de pH, considérase unha especie "débil". Esa é unha característica importante para entender sobre os seus analitos porque determinará que tipo de medio SPE usar. En termos xerais, pensar en que os opostos van xuntos axudará aquí. É recomendable emparellar un adsorbente SPE de intercambio iónico débil cunha especie "forte" e un adsorbente de intercambio iónico forte cun analito "débil".