SPE gyvuoja dešimtmečius ir dėl geros priežasties. Kai mokslininkai nori pašalinti fono komponentus iš savo mėginių, jie susiduria su iššūkiu tai padaryti nesumažinant jų gebėjimo tiksliai ir tiksliai nustatyti dominančio junginio buvimą ir kiekį. SPE yra vienas iš metodų, kuriuos mokslininkai dažnai naudoja, kad padėtų paruošti savo mėginius jautriems instrumentams, naudojamiems kiekybinei analizei. SPE yra tvirta, tinka įvairiems pavyzdžių tipams, o nauji SPE produktai ir metodai toliau kuriami. Šių metodų kūrimo pagrindas yra supratimas, kad nors žodžio „chromatografija“ technikos pavadinime nėra, SPE vis dėlto yra chromatografinio atskyrimo forma.

SPE: tylioji chromatografija

Yra senas posakis: „Jei medis nukrenta miške ir niekas šalia jo negirdi, ar jis vis tiek skleidžia garsą? Šis posakis mums primena SPE. Tai gali atrodyti keista, bet kai galvojame apie SPE, kyla klausimas: „Jei įvyksta atskyrimas ir nėra detektoriaus, kuris jį įrašytų, ar tikrai buvo atlikta chromatografija? SPE atveju atsakymas yra tvirtas „taip! Kuriant ar šalinant SPE metodą, gali būti labai naudinga prisiminti, kad SPE yra tik chromatografija be chromatogramos. Kai pagalvoji, ar ne Michailas Cvetas, žinomas kaip „chromatografijos tėvas“, nedarė to, ką šiandien vadintume „SPE“? Kai jis atskyrė savo augalinių pigmentų mišinius leisdamas gravitacijai juos pernešti, ištirpintus tirpiklyje, per sumaltos kreidos sluoksnį, ar tai labai skyrėsi nuo šiuolaikinio SPE metodo?

Jūsų pavyzdžio supratimas

Kadangi SPE yra pagrįstas chromatografijos principais, kiekvieno gero SPE metodo esmė yra santykis tarp analičių, matricos, stacionarios fazės (SPE sorbento) ir judriosios fazės (tirpikliai, naudojami mėginiui plauti arba eliuuoti). .

Jei turite sukurti SPE metodą arba pašalinti triktis, geriausia pradėti kuo geriau suprasti savo pavyzdžio pobūdį. Norint išvengti nereikalingų bandymų ir klaidų kuriant metodą, labai naudingi tiek jūsų analičių, tiek matricos fizinių ir cheminių savybių aprašymai. Kai sužinosite apie savo pavyzdį, galėsite geriau suderinti tą pavyzdį su tinkamu SPE gaminiu. Pavyzdžiui, žinodami santykinį analičių poliškumą, palyginti su viena kita ir matrica, galite nuspręsti, ar poliškumo naudojimas analizei atskirti nuo matricos yra teisingas būdas. Žinojimas, ar jūsų analitės yra neutralios, ar gali egzistuoti įkrautose būsenose, taip pat gali padėti nukreipti jus į SPE produktus, kurių specializacija yra neutralių, teigiamai įkrautų ar neigiamai įkrautų rūšių sulaikymas arba eliuavimas. Šios dvi sąvokos atspindi dvi dažniausiai naudojamas analitės savybes, kurias reikia panaudoti kuriant SPE metodus ir atrenkant SPE produktus. Jei galite apibūdinti savo analites ir svarbius matricos komponentus šiais terminais, jūs ruošiatės pasirinkti gerą SPE metodo kūrimo kryptį.

Atskyrimas pagal giminystę

Pvz., SPE atskyrimo principai, apibrėžiantys atskyrimus, vykstančius LC kolonoje, yra svarbūs. Bet kokio chromatografinio atskyrimo pagrindas yra sukurti sistemą, kuri turi skirtingą sąveikos laipsnį tarp mėginio komponentų ir dviejų fazių, esančių kolonėlėje arba SPE kasetėje, judriosios ir stacionarios fazės.

Vienas iš pirmųjų žingsnių, siekiant jaustis patogiai kuriant SPE metodą, yra susipažinimas su dviem dažniausiai pasitaikančiomis sąveikos rūšimis, naudojamomis SPE atskyrimui: poliškumu ir (arba) įkrovos būsena.

Poliškumas

Jei ketinate naudoti poliškumą, kad išvalytumėte mėginį, vienas iš pirmųjų pasirinkimų, kurį turite padaryti, yra nuspręsti, kuris „režimas“ yra geriausias. Geriausia dirbti su santykinai poline SPE terpe ir santykinai nepoline judriąja faze (ty normaliu režimu) arba priešingai, santykinai nepoline SPE terpe, sujungta su santykinai poline judriąja faze (ty atvirkštiniu režimu, taip pavadinta tik todėl, kad ji yra priešinga). iš pradžių nustatyto „normalaus režimo“).

Tyrinėdami SPE gaminius pamatysite, kad SPE fazės egzistuoja įvairiais poliškumais. Be to, judriosios fazės tirpiklio pasirinkimas taip pat siūlo platų poliškumo spektrą, dažnai labai reguliuojamą naudojant tirpiklių, buferių ar kitų priedų mišinius. Naudojant poliškumo skirtumus kaip pagrindinę savybę, kurią reikia išnaudoti norint atskirti savo analites nuo matricos trukdžių (arba viena nuo kitos), galima labai tiksliai.

Tiesiog atminkite seną chemijos posakį „panašus ištirpsta panašus“, kai svarstote poliškumą kaip atskyrimo veiksnį. Kuo junginys panašesnis į judriosios ar stacionarios fazės poliškumą, tuo didesnė tikimybė, kad jis sąveikaus stipriau. Stipresnė sąveika su stacionaria faze lemia ilgesnį SPE terpės sulaikymą. Dėl stiprios sąveikos su judriąja faze sumažėja susilaikymas ir ankstyvesnis eliuavimas.

Apmokestinimo būsena

Jei dominančios analitės arba visada yra įkrautos būsenos arba gali būti įkrautos dėl tirpalo, kuriame jos yra ištirpintos, sąlygomis (pvz., pH), tada kita galinga priemonė jas atskirti nuo matricos (arba kiekvienos kita) naudojant SPE laikmenas, kurios gali pritraukti juos už savo mokestį.

Šiuo atveju galioja klasikinės elektrostatinės traukos taisyklės. Skirtingai nuo atskyrimų, kurie priklauso nuo poliškumo charakteristikų ir sąveikos modelio „panašus ištirpsta panašus“, įkrautos būsenos sąveikos veikia pagal „priešingybių traukia“ taisyklę. Pavyzdžiui, galite turėti SPE terpę, kurios paviršius turi teigiamą krūvį. Norint subalansuoti šį teigiamai įkrautą paviršių, paprastai prie jo iš pradžių yra prijungta neigiamo krūvio rūšis (anijonas). Jei jūsų neigiamo krūvio analitė patenka į sistemą, ji gali išstumti iš pradžių surištą anijoną ir sąveikauti su teigiamai įkrautu SPE paviršiumi. Dėl to analitė išlieka SPE fazėje. Šis anijonų keitimas vadinamas „Anijonų mainai“ ir yra tik vienas platesnės „Ion Exchange“ SPE produktų kategorijos pavyzdys. Šiame pavyzdyje teigiamai įkrautos rūšys turėtų stiprią paskatą likti judrioje fazėje ir nesąveikauti su teigiamai įkrautu SPE paviršiumi, todėl jos nebūtų išlaikytos. Ir, nebent SPE paviršius turėtų kitų savybių, be jonų mainų savybių, neutralios rūšys taip pat būtų minimaliai išlaikomos (nors tokių mišrių SPE produktų yra, todėl toje pačioje SPE terpėje galite naudoti jonų mainų ir atvirkštinės fazės sulaikymo mechanizmus ).

Svarbus skirtumas, kurį reikia atsiminti naudojant jonų mainų mechanizmus, yra analitės įkrovos būsenos pobūdis. Jei analitė visada įkrauta, nepaisant jos esančio tirpalo pH, ji laikoma „stipria“ rūšimi. Jei analitė įkraunama tik esant tam tikroms pH sąlygoms, ji laikoma „silpna“ rūšimi. Tai svarbi savybė, kurią reikia suprasti apie savo analites, nes nuo jos priklausys, kokio tipo SPE laikmeną naudoti. Apskritai, mąstymas apie priešingybių susiliejimą čia padės. Patartina susieti silpną jonų mainų SPE sorbentą su „stipria“ rūšimi ir stiprų jonų mainų sorbentą su „silpna“ analite.