SPE telah wujud selama beberapa dekad, dan atas sebab yang baik. Apabila saintis ingin mengalih keluar komponen latar belakang daripada sampel mereka, mereka berhadapan dengan cabaran untuk berbuat demikian tanpa mengurangkan keupayaan mereka untuk menentukan kehadiran dan kuantiti kompaun kepentingan mereka dengan tepat dan tepat. SPE ialah satu teknik yang sering digunakan oleh saintis untuk membantu menyediakan sampel mereka untuk instrumentasi sensitif yang digunakan untuk analisis kuantitatif. SPE adalah teguh, berfungsi untuk pelbagai jenis sampel, dan produk dan kaedah SPE baharu terus dibangunkan. Inti untuk membangunkan kaedah tersebut ialah penghargaan bahawa walaupun perkataan "kromatografi" tidak muncul dalam nama teknik, SPE tetap merupakan satu bentuk pemisahan kromatografi.

SPE: Kromatografi Senyap

Ada pepatah lama "jika sebatang pokok tumbang di dalam hutan, dan tiada sesiapa yang mendengarnya, adakah ia masih mengeluarkan bunyi?" Pepatah itu mengingatkan kita kepada SPE. Itu mungkin kelihatan aneh untuk dikatakan, tetapi apabila kita memikirkan SPE, persoalannya menjadi "jika pemisahan berlaku dan tiada pengesan di sana untuk merekodkannya, adakah kromatografi benar-benar berlaku?" Dalam kes SPE, jawapannya adalah "ya!" Apabila membangunkan atau menyelesaikan masalah kaedah SPE, sangat membantu untuk mengingati bahawa SPE hanyalah kromatografi tanpa kromatogram. Apabila anda memikirkannya, bukankah Mikhail Tsvet, yang dikenali sebagai "bapa kromatografi," melakukan apa yang kita panggil "SPE" hari ini? Apabila dia mengasingkan campuran pigmen tumbuhannya dengan membiarkan graviti membawanya, dilarutkan dalam pelarut, melalui lapisan kapur yang dikisar, adakah ia jauh berbeza daripada kaedah SPE moden?

Memahami Sampel Anda

Memandangkan SPE adalah berdasarkan prinsip kromatografi, di tengah-tengah setiap kaedah SPE yang baik ialah hubungan antara analit, matriks, fasa pegun (sorben SPE) dan fasa mudah alih (pelarut yang digunakan untuk mencuci atau mencairkan sampel) .

Memahami sifat sampel anda sebanyak mungkin ialah tempat terbaik untuk bermula jika anda perlu membangunkan atau menyelesaikan masalah kaedah SPE. Untuk mengelakkan percubaan dan kesilapan yang tidak perlu semasa pembangunan kaedah, penerangan tentang sifat fizikal dan kimia kedua-dua analit anda dan matriks sangat membantu. Sebaik sahaja anda mengetahui tentang sampel anda, anda akan berada dalam kedudukan yang lebih baik untuk memadankan sampel tersebut dengan produk SPE yang sesuai. Sebagai contoh, mengetahui kekutuban relatif analit berbanding satu sama lain dan matriks boleh membantu anda memutuskan sama ada menggunakan kekutuban untuk memisahkan analit daripada matriks adalah pendekatan yang betul. Mengetahui sama ada analit anda neutral atau boleh wujud dalam keadaan bercas juga boleh membantu mengarahkan anda kepada produk SPE yang pakar dalam mengekalkan atau mengelusi spesies neutral, bercas positif atau bercas negatif. Kedua-dua konsep ini mewakili dua daripada sifat analit yang paling biasa digunakan untuk memanfaatkan apabila membangunkan kaedah SPE dan memilih produk SPE. Jika anda boleh menerangkan analit anda dan komponen matriks yang menonjol dalam istilah ini, anda sedang dalam perjalanan untuk memilih arah yang baik untuk pembangunan kaedah SPE anda.

Pemisahan oleh Perkaitan

Prinsip yang mentakrifkan pemisahan yang berlaku dalam lajur LC, misalnya, sedang bermain dalam pemisahan SPE. Asas mana-mana pemisahan kromatografi ialah mewujudkan sistem yang mempunyai pelbagai peringkat interaksi antara komponen sampel dan dua fasa yang terdapat dalam lajur atau kartrij SPE, fasa bergerak dan fasa pegun.

Salah satu langkah pertama untuk berasa selesa dengan pembangunan kaedah SPE ialah membiasakan diri dengan dua jenis interaksi yang paling biasa ditemui yang digunakan dalam pengasingan SPE: kekutuban dan/atau keadaan caj.

Polariti

Jika anda akan menggunakan kekutuban untuk membersihkan sampel anda, salah satu pilihan pertama yang anda perlu buat ialah memutuskan "mod" yang terbaik. Adalah lebih baik untuk bekerja dengan medium SPE yang agak kutub dan fasa mudah alih yang agak nonpolar (iaitu mod biasa) atau sebaliknya, medium SPE yang agak nonpolar ditambah dengan fasa mudah alih yang agak kutub (iaitu mod terbalik, dinamakan sedemikian hanya kerana ia adalah sebaliknya. daripada "mod biasa" yang ditubuhkan pada mulanya).

Semasa anda meneroka produk SPE, anda akan mendapati bahawa fasa SPE wujud dalam pelbagai kekutuban. Selain itu, pilihan pelarut fasa mudah alih juga menawarkan pelbagai kekutuban, selalunya sangat boleh dilaras melalui penggunaan campuran pelarut, penimbal atau bahan tambahan lain. Terdapat tahap kehalusan yang tinggi apabila menggunakan perbezaan kekutuban sebagai ciri utama untuk dieksploitasi untuk memisahkan analit anda daripada gangguan matriks (atau antara satu sama lain).

Perlu diingat pepatah lama kimia "seperti larut seperti" apabila anda mempertimbangkan kekutuban sebagai pemacu untuk pemisahan. Semakin serupa sebatian dengan kekutuban fasa mudah alih atau pegun, semakin besar kemungkinan ia berinteraksi dengan lebih kuat. Interaksi yang lebih kuat dengan fasa pegun membawa kepada pengekalan yang lebih lama pada medium SPE. Interaksi yang kuat dengan fasa mudah alih membawa kepada kurang pengekalan dan elusi lebih awal.

Negeri Caj

Jika analit berkepentingan sama ada sentiasa wujud dalam keadaan bercas atau boleh diletakkan dalam keadaan bercas oleh keadaan larutan yang dilarutkan (cth pH), maka satu lagi cara yang berkuasa untuk memisahkannya daripada matriks (atau setiap lain) adalah melalui penggunaan media SPE yang boleh menarik minat mereka dengan caj sendiri.

Dalam kes ini, peraturan tarikan elektrostatik klasik digunakan. Tidak seperti pemisahan yang bergantung pada ciri kekutuban dan model interaksi "seperti larut seperti", interaksi keadaan bercas beroperasi pada peraturan "menarik lawan". Sebagai contoh, anda mungkin mempunyai medium SPE yang mempunyai cas positif pada permukaannya. Untuk mengimbangi permukaan bercas positif itu, biasanya terdapat spesies bercas negatif (anion) yang pada mulanya terikat padanya. Jika analit bercas negatif anda dimasukkan ke dalam sistem, ia mempunyai keupayaan untuk menyesarkan anion yang terikat pada mulanya dan berinteraksi dengan permukaan SPE yang bercas positif. Ini mengakibatkan pengekalan analit pada fasa SPE. Pertukaran anion ini dipanggil "Pertukaran Anion" dan hanyalah satu contoh kategori produk SPE "Pertukaran Ion" yang lebih luas. Dalam contoh ini, spesies bercas positif akan mempunyai insentif yang kuat untuk kekal dalam fasa mudah alih dan tidak berinteraksi dengan permukaan SPE bercas positif, jadi mereka tidak akan dikekalkan. Dan, melainkan permukaan SPE mempunyai ciri-ciri lain sebagai tambahan kepada sifat pertukaran ionnya, spesies neutral juga akan dikekalkan secara minimum (walaupun, produk SPE campuran tersebut memang wujud, membolehkan anda menggunakan pertukaran ion dan mekanisme pengekalan fasa terbalik dalam medium SPE yang sama ).

Perbezaan penting yang perlu diingat apabila menggunakan mekanisme pertukaran ion ialah sifat keadaan cas analit. Jika analit sentiasa dicas, tanpa mengira pH larutan itu, ia dianggap sebagai spesies "kuat". Jika analit hanya dicas dalam keadaan pH tertentu, ia dianggap sebagai spesies "lemah". Itu adalah ciri penting untuk difahami tentang analit anda kerana ia akan menentukan jenis media SPE yang hendak digunakan. Secara umum, memikirkan tentang perkara yang bertentangan akan bersama-sama akan membantu di sini. Adalah dinasihatkan untuk memasangkan sorben pertukaran ion lemah SPE dengan spesies "kuat" dan sorben pertukaran ion yang kuat dengan analit "lemah".