SPE pastāv jau vairākus gadu desmitus, un tas ir pamatota iemesla dēļ. Kad zinātnieki vēlas noņemt fona komponentus no saviem paraugiem, viņi saskaras ar izaicinājumu to darīt, nemazinot viņu spēju precīzi un precīzi noteikt interesējošā savienojuma klātbūtni un daudzumu. SPE ir viens no paņēmieniem, ko zinātnieki bieži izmanto, lai palīdzētu sagatavot savus paraugus jutīgajiem instrumentiem, ko izmanto kvantitatīvās analīzes veikšanai. SPE ir izturīgs, piemērots plašam paraugu klāstam, un turpinās jaunu SPE produktu un metožu izstrāde. Šo metožu izstrādes pamatā ir izpratne par to, ka, lai gan vārds “hromatogrāfija” tehnikas nosaukumā neparādās, SPE tomēr ir hromatogrāfiskās atdalīšanas veids.

SPE: klusā hromatogrāfija

Ir vecs teiciens: "Ja koks nokrīt mežā un neviens nav blakus, lai to nedzirdētu, vai tas joprojām izdod skaņu?" Šis teiciens mums atgādina SPE. Tas varētu šķist dīvaini, bet, domājot par SPE, rodas jautājums: "ja notiek atdalīšana un nav detektora, kas to reģistrētu, vai tiešām notika hromatogrāfija?" SPE gadījumā atbilde ir pārliecinoša "jā!" Izstrādājot vai novēršot SPE metodi, var ļoti noderīgi atcerēties, ka SPE ir tikai hromatogrāfija bez hromatogrammas. Ja jūs par to domājat, vai Mihails Cvets, kas pazīstams kā "hromatogrāfijas tēvs", nedarīja to, ko mēs šodien sauktu par "SPE"? Vai tad, kad viņš atdalīja savus augu pigmentu maisījumus, ļaujot gravitācijai tos pārnest, izšķīdinātus šķīdinātājā, caur samalta krīta gultni, vai tā bija ļoti atšķirīga no mūsdienu SPE metodes?

Jūsu parauga izpratne

Tā kā SPE pamatā ir hromatogrāfijas principi, katras labas SPE metodes pamatā ir attiecības starp analītiem, matricu, stacionāro fāzi (SPE sorbentu) un kustīgo fāzi (šķīdinātājiem, ko izmanto parauga mazgāšanai vai eluēšanai). .

Ja jums ir jāizstrādā vai jānovērš SPE metode, vislabāk ir sākt pēc iespējas vairāk izprast sava parauga būtību. Lai izvairītos no nevajadzīgiem izmēģinājumiem un kļūdām metodes izstrādes laikā, ļoti noderīgi ir gan jūsu analītu, gan matricas fizikālo un ķīmisko īpašību apraksti. Kad uzzināsit par savu paraugu, varēsit labāk saskaņot šo paraugu ar atbilstošu SPE produktu. Piemēram, zinot analītu relatīvo polaritāti salīdzinājumā ar otru un matricu, varat izlemt, vai polaritātes izmantošana analītu atdalīšanai no matricas ir pareizā pieeja. Zinot, vai jūsu analīti ir neitrāli vai var pastāvēt lādētos stāvokļos, varat arī novirzīt jūs uz SPE produktiem, kas specializējas neitrālu, pozitīvi lādētu vai negatīvi lādētu sugu aizturēšanā vai eluēšanā. Šie divi jēdzieni atspoguļo divas no visbiežāk izmantotajām analizējamo vielu īpašībām, kas jāizmanto, izstrādājot SPE metodes un izvēloties SPE produktus. Ja varat aprakstīt savus analītus un ievērojamos matricas komponentus šajos terminos, jūs esat ceļā, lai izvēlētos labu virzienu savas SPE metodes izstrādei.

Atdalīšana pēc radniecības

Principi, kas nosaka, piemēram, LC kolonnā notiekošās atdalīšanas, ir spēkā SPE atdalīšanā. Jebkuras hromatogrāfiskās atdalīšanas pamatā ir tādas sistēmas izveidošana, kurai ir dažādas mijiedarbības pakāpes starp parauga komponentiem un divām kolonnā vai SPE kasetnē esošajām fāzēm, mobilo fāzi un stacionāro fāzi.

Viens no pirmajiem soļiem, lai justos ērti SPE metodes izstrādē, ir zināšanas par diviem visbiežāk sastopamajiem mijiedarbības veidiem, ko izmanto SPE atdalīšanai: polaritāti un/vai lādiņa stāvokli.

Polaritāte

Ja jūs gatavojaties izmantot polaritāti, lai notīrītu savu paraugu, viena no pirmajām izvēlēm, kas jums jāizdara, ir izlemt, kurš “režīms” ir vislabākais. Vislabāk ir strādāt ar relatīvi polāru SPE vidi un relatīvi nepolāru mobilo fāzi (ti, parasto režīmu) vai pretējo, relatīvi nepolāru SPE vidi, kas savienota ar relatīvi polāru kustīgu fāzi (ti, apgriezto režīmu, kas nosaukts tikai tāpēc, ka tas ir pretējs). no sākotnēji izveidotā “normālā režīma”).

Izpētot SPE produktus, jūs atklāsiet, ka SPE fāzes pastāv dažādās polaritātēs. Turklāt mobilās fāzes šķīdinātāja izvēle piedāvā arī plašu polaritātes klāstu, kas bieži vien ir ļoti pielāgojams, izmantojot šķīdinātāju, buferu vai citu piedevu maisījumus. Izmantojot polaritātes atšķirības kā galveno īpašību, kas jāizmanto, lai atdalītu analīti no matricas traucējumiem (vai vienu no otra), ir iespējama liela smalkuma pakāpe.

Vienkārši paturiet prātā veco ķīmijas sakāmvārdu “līdzīgs izšķīst līdzīgu”, kad apsverat polaritāti kā atdalīšanas virzītājspēku. Jo līdzīgāks savienojums ir mobilās vai stacionārās fāzes polaritātei, jo lielāka iespēja, ka tas mijiedarbosies spēcīgāk. Spēcīgāka mijiedarbība ar stacionāro fāzi noved pie ilgākas aiztures SPE vidē. Spēcīga mijiedarbība ar mobilo fāzi izraisa mazāku aizturi un agrāku eluēšanu.

Uzlādes stāvoklis

Ja interesējošās analīti vai nu vienmēr eksistē lādētā stāvoklī, vai arī tās šķīduma apstākļos, kurās tās ir izšķīdinātas (piem., pH), var nonākt uzlādētā stāvoklī, tad ir vēl viens spēcīgs līdzeklis to atdalīšanai no matricas (vai katra cits), izmantojot SPE plašsaziņas līdzekļus, kas var piesaistīt viņus ar savu maksu.

Šajā gadījumā tiek piemēroti klasiskie elektrostatiskās pievilkšanas noteikumi. Atšķirībā no atdalīšanas, kas balstās uz polaritātes raksturlielumiem un mijiedarbības modeli “līdzīgs izšķīst līdzīgu”, lādētu stāvokļu mijiedarbība darbojas pēc “pretstati piesaista” noteikuma. Piemēram, jums var būt SPE vide, kuras virsmā ir pozitīvs lādiņš. Lai līdzsvarotu šo pozitīvi lādēto virsmu, parasti ar to sākotnēji ir saistīta negatīvi lādēta suga (anjons). Ja jūsu negatīvi lādētais analīts tiek ievadīts sistēmā, tas spēj izspiest sākotnēji saistīto anjonu un mijiedarboties ar pozitīvi lādēto SPE virsmu. Tā rezultātā SPE fāzē tiek saglabāta analizējamā viela. Šo anjonu apmaiņu sauc par “anjonu apmaiņu”, un tas ir tikai viens piemērs plašākai jonu apmaiņas SPE produktu kategorijai. Šajā piemērā pozitīvi lādētām sugām būtu spēcīgs stimuls palikt mobilajā fāzē un nesadarboties ar pozitīvi lādētu SPE virsmu, tāpēc tās netiktu saglabātas. Un, ja vien SPE virsmai nebūtu citas īpašības papildus tās jonu apmaiņas īpašībām, arī neitrālās sugas tiktu saglabātas minimāli (lai gan šādi sajaukti SPE produkti pastāv, ļaujot izmantot jonu apmaiņas un apgrieztās fāzes aiztures mehānismus tajā pašā SPE vidē. ).

Svarīga atšķirība, kas jāpatur prātā, izmantojot jonu apmaiņas mehānismus, ir analizējamās vielas lādiņa stāvokļa raksturs. Ja analizējamā viela vienmēr ir uzlādēta, neatkarīgi no tā šķīduma pH, to uzskata par “spēcīgu” sugu. Ja analizējamā viela tiek uzlādēta tikai noteiktos pH apstākļos, to uzskata par “vāju” sugu. Tā ir svarīga īpašība, kas jāsaprot par jūsu analītiem, jo ​​tā noteiks, kāda veida SPE datu nesēju izmantot. Kopumā domāšana par pretstatu apvienošanu šeit palīdzēs. Ir ieteicams savienot vāju jonu apmaiņas SPE sorbentu ar “spēcīgu” veidu un spēcīgu jonu apmaiņas sorbentu ar “vāju” analītu.