SPE קיימת כבר עשרות שנים, ומסיבה טובה. כאשר מדענים רוצים להסיר רכיבי רקע מהדגימות שלהם, הם עומדים בפני האתגר לעשות זאת מבלי להפחית את יכולתם לקבוע במדויק ובדיוק את הנוכחות והכמות של תרכובת העניין שלהם. SPE היא טכניקה אחת שמדענים משתמשים בה לעתים קרובות כדי לעזור בהכנת הדגימות שלהם עבור המכשור הרגיש המשמש לניתוח כמותי. SPE הוא חזק, עובד עבור מגוון רחב של סוגי דוגמאות, ומוצרים ושיטות SPE חדשים ממשיכים להתפתח. בלב פיתוח השיטות הללו עומדת ההערכה שלמרות שהמילה "כרומטוגרפיה" אינה מופיעה בשם הטכניקה, SPE היא בכל זאת סוג של הפרדה כרומטוגרפית.

SPE: הכרומטוגרפיה השקטה

יש פתגם ישן שאומר "אם עץ נופל ביער, ואף אחד לא שומע אותו, האם הוא עדיין משמיע קול?" הפתגם הזה מזכיר לנו את SPE. זה אולי נראה מוזר לומר, אבל כשאנחנו חושבים על SPE, השאלה הופכת "אם מתרחשת הפרדה ואין שם גלאי שיקליט אותה, האם באמת התרחשה כרומטוגרפיה?" במקרה של SPE, התשובה היא "כן!" בעת פיתוח או פתרון בעיות של שיטת SPE, זה יכול מאוד לעזור לזכור ש-SPE הוא רק כרומטוגרפיה ללא הכרומטוגרמה. כשחושבים על זה, האם מיכאיל צוות, המכונה "אבי הכרומטוגרפיה", לא עשה את מה שהיינו מכנים "SPE" היום? כשהפריד את תערובות הפיגמנטים הצמחיים שלו בכך שנתן לכוח הכבידה לשאת אותם, מומסים בממס, דרך מצע של גיר טחון, האם זה היה שונה בהרבה משיטת SPE מודרנית?

הבנת המדגם שלך

מכיוון ש-SPE מבוסס על עקרונות כרומטוגרפיים, בליבה של כל שיטת SPE טובה הוא הקשר בין האנליטים, המטריצה, השלב הנייח (הסופח SPE) והשלב הנייד (הממסים המשמשים לשטיפה או הוצאת הדגימה) .

הבנת אופי המדגם שלך ככל האפשר היא המקום הטוב ביותר להתחיל בו אם אתה צריך לפתח או לפתור בעיות בשיטת SPE. כדי למנוע ניסוי וטעייה מיותרים במהלך פיתוח השיטה, תיאורים של התכונות הפיזיקליות והכימיות של האנליטים שלך ושל המטריצה ​​עוזרים מאוד. ברגע שאתה יודע על המדגם שלך, אתה תהיה בעמדה טובה יותר להתאים את המדגם הזה למוצר SPE מתאים. לדוגמה, הכרת הקוטביות היחסית של האנליטים בהשוואה זה לזה והמטריצה ​​יכולה לעזור לך להחליט אם שימוש בקוטביות להפרדת אנליטים מהמטריצה ​​היא הגישה הנכונה. הידיעה אם האנליטים שלך הם ניטרליים או יכולים להתקיים במצבים טעונים יכולה גם לעזור להפנות אותך למוצרי SPE המתמחים בשמירה או פליטה של ​​מינים ניטרליים, בעלי מטען חיובי או שלילי. שני מושגים אלה מייצגים שניים ממאפייני האנליט הנפוצים ביותר למינוף בעת פיתוח שיטות SPE ובחירת מוצרי SPE. אם אתה יכול לתאר את האנליטים שלך ואת מרכיבי המטריצה ​​הבולטים במונחים אלה, אתה בדרך לבחור כיוון טוב לפיתוח שיטת SPE שלך.

הפרדה לפי זיקה

העקרונות המגדירים את ההפרדות המתרחשות בתוך עמודת LC, למשל, פועלים בהפרדת SPE. הבסיס של כל הפרדה כרומטוגרפית הוא הקמת מערכת בעלת דרגות שונות של אינטראקציה בין מרכיבי הדגימה לבין שני השלבים הקיימים בעמודה או במחסנית SPE, השלב הנייד והשלב הנייח.

אחד הצעדים הראשונים לקראת הרגשה נוחה עם פיתוח שיטת SPE הוא היכרות עם שני סוגי האינטראקציות הנפוצים ביותר המופעלים בהפרדת SPE: קוטביות ו/או מצב מטען.

קוטביות

אם אתה מתכוון להשתמש בקוטביות כדי לנקות את המדגם שלך, אחת הבחירות הראשונות שעליך לעשות היא להחליט איזה "מצב" הוא הטוב ביותר. עדיף לעבוד עם מדיום SPE יחסית קוטבי ופאזה ניידת יחסית לא קוטבית (כלומר מצב רגיל) או ההפך, מדיום SPE יחסית לא קוטבי יחד עם שלב נייד יחסית קוטבי (כלומר מצב הפוך, נקרא כך רק בגלל שזה ההפך של "מצב רגיל" שהוקם בתחילה).

כשתחקור את מוצרי SPE, תגלה ששלבי SPE קיימים במגוון קוטביות. יתר על כן, הבחירה של ממס פאזה נייד מציעה גם מגוון רחב של קוטביות, לעיתים ניתנות להתאמה רבה באמצעות שימוש בתערובות של ממיסים, חוצצים או תוספים אחרים. ישנה מידה רבה של עדינות אפשרית כאשר משתמשים בהבדלי קוטביות כמאפיין המפתח לניצול כדי להפריד את האנליטים שלך מהפרעות מטריצות (או אחד מהשני).

רק זכור את פתגם הכימיה הישן "כמו מתמוסס כמו" כאשר אתה שוקל קוטביות כמניע להפרדה. ככל שהתרכובת דומה יותר לקוטביות של שלב נייד או נייח, כך גדל הסיכוי שהיא תיצור אינטראקציה חזקה יותר. אינטראקציות חזקות יותר עם השלב הנייח מובילות לשמירה ארוכה יותר על המדיום SPE. אינטראקציות חזקות עם הפאזה הניידת מובילות פחות שמירה ואלוציה מוקדמת יותר.

מצב טעינה

אם האנליטים המעניינים קיימים תמיד במצב טעון או שהם מסוגלים להכניס אותם למצב טעון על ידי תנאי התמיסה שבה הם מומסים (למשל pH), אז עוד אמצעי רב עוצמה להפריד אותם מהמטריצה ​​(או כל אחד מהם) אחר) הוא באמצעות שימוש במדיה SPE שיכולה למשוך אותם עם תשלום משלהם.

במקרה זה, חלים כללי משיכה אלקטרוסטטית קלאסיים. בניגוד להפרדות המסתמכות על מאפייני קוטביות ומודל "דומה מתמוסס כמו" של אינטראקציות, אינטראקציות של מצב טעון פועלות על פי הכלל של "הפכים מושכים". לדוגמה, ייתכן שיש לך מדיום SPE שיש לו מטען חיובי על פני השטח שלו. כדי לאזן את אותו משטח בעל מטען חיובי, יש בדרך כלל מין בעל מטען שלילי (אניון) הקשור אליו בתחילה. אם האנליט הטעון השלילי שלך מוחדר למערכת, יש לו את היכולת לעקור את האניון הקשור בתחילה וליצור אינטראקציה עם משטח ה-SPE הטעון חיובי. זה גורם לשמירה של האנליט בשלב ה-SPE. החלפת אניונים זו נקראת "החלפת אניונים" והיא רק דוגמה אחת לקטגוריה הרחבה יותר של מוצרי SPE "חילופי יונים". בדוגמה זו, למינים בעלי מטען חיובי יהיה תמריץ חזק להישאר בשלב הנייד ולא לקיים אינטראקציה עם משטח ה-SPE הטעון חיובי, כך שהם לא יישמרו. אלא אם כן למשטח ה-SPE היו מאפיינים אחרים בנוסף לתכונות חילופי היונים שלו, מינים ניטרליים יישמרו גם הם באופן מינימלי (אם כי קיימים מוצרי SPE מעורבים כאלה, המאפשרים לך להשתמש במנגנוני חילופי יונים ומנגנוני שימור פאזה הפוכה באותו מדיום SPE ).

הבחנה חשובה שיש לזכור בעת שימוש במנגנוני חילופי יונים היא אופי מצב המטען של האנליט. אם האנליט טעון תמיד, ללא קשר ל-pH של התמיסה שבה הוא נמצא, הוא נחשב למין "חזק". אם האנליט נטען רק בתנאי pH מסוימים, הוא נחשב למין "חלש". זה מאפיין שחשוב להבין לגבי האנליטים שלך מכיוון שהוא יקבע באיזה סוג של מדיית SPE להשתמש. במונחים כלליים, חשיבה על הפכים שילכו יחד תעזור כאן. רצוי לזווג סורבנט SPE לחילופי יונים חלש עם סוג "חזק" וסופג חילופי יונים חזק עם אנליט "חלש".