SPE există de zeci de ani și din motive întemeiate. Atunci când oamenii de știință doresc să elimine componentele de fundal din probele lor, ei se confruntă cu provocarea de a face acest lucru fără a-și reduce capacitatea de a determina cu acuratețe și precizie prezența și cantitatea compusului lor de interes. SPE este o tehnică pe care oamenii de știință o folosesc adesea pentru a-și pregăti mostrele pentru instrumentele sensibile utilizate pentru analiza cantitativă. SPE este robust, funcționează pentru o gamă largă de tipuri de mostre, iar noi produse și metode SPE continuă să fie dezvoltate. În centrul dezvoltării acestor metode se află aprecierea că, deși cuvântul „cromatografie” nu apare în numele tehnicii, SPE este totuși o formă de separare cromatografică.

SPE: The Silent Chromatography

Există o zicală veche „dacă un copac cade într-o pădure și nu este nimeni prin preajmă să-l audă, mai scoate un sunet?” Acea zicală ne amintește de SPE. Ar putea părea ciudat de spus, dar când ne gândim la SPE, întrebarea devine „dacă are loc o separare și nu există niciun detector acolo care să o înregistreze, cromatografia sa întâmplat cu adevărat?” În cazul SPE, răspunsul este un răsunător „da!” Când se dezvoltă sau se depanează o metodă SPE, este foarte util să ne amintim că SPE este doar cromatografie fără cromatogramă. Când te gândești la asta, Mikhail Tsvet, cunoscut drept „părintele cromatografiei”, nu a făcut ceea ce noi am numi „SPE” astăzi? Când și-a separat amestecurile de pigmenți vegetali lăsând gravitația să le poarte, dizolvate într-un solvent, printr-un pat de cretă măcinată, era atât de diferită de metoda SPE modernă?

Înțelegerea eșantionului dvs

Deoarece SPE se bazează pe principii cromatografice, în centrul oricărei metode SPE bune se află relația dintre analiți, matrice, faza staționară (sorbentul SPE) și faza mobilă (solvenții utilizați pentru spălarea sau eluarea probei) .

Înțelegerea naturii eșantionului dvs. cât mai mult posibil este cel mai bun loc pentru a începe dacă trebuie să dezvoltați sau să depanați o metodă SPE. Pentru a evita încercările și erorile inutile în timpul dezvoltării metodei, descrierile proprietăților fizice și chimice atât ale analiților dvs. cât și ale matricei sunt de mare ajutor. Odată ce știți despre eșantionul dvs., veți fi într-o poziție mai bună de a potrivi proba respectivă cu un produs SPE adecvat. De exemplu, cunoașterea polarității relative a analiților în comparație între ei și a matricei vă poate ajuta să decideți dacă folosirea polarității pentru a separa analiții de matrice este abordarea corectă. A ști dacă analiții dvs. sunt neutri sau pot exista în stări încărcate vă poate ajuta, de asemenea, să vă direcționați către produse SPE care sunt specializate în reținerea sau eluarea neutre, specii încărcate pozitiv sau negative. Aceste două concepte reprezintă două dintre cele mai frecvent utilizate proprietăți ale analiților pentru a le folosi atunci când se dezvoltă metode SPE și se selectează produsele SPE. Dacă vă puteți descrie analiții și componentele proeminente ale matricei în acești termeni, sunteți pe cale să alegeți o direcție bună pentru dezvoltarea metodei dvs. SPE.

Separarea prin afinitate

Principiile care definesc separările care apar într-o coloană LC, de exemplu, sunt în joc într-o separare SPE. Fundamentul oricărei separări cromatografice este stabilirea unui sistem care are grade variate de interacțiune între componentele probei și cele două faze prezente în coloană sau cartuș SPE, faza mobilă și faza staționară.

Unul dintre primii pași pentru a te simți confortabil cu dezvoltarea metodei SPE este familiarizarea cu cele două tipuri de interacțiuni cele mai frecvent întâlnite utilizate în separarea SPE: polaritatea și/sau starea de încărcare.

Polaritate

Dacă veți folosi polaritatea pentru a vă curăța proba, una dintre primele alegeri pe care trebuie să le faceți este să decideți care „mod” este cel mai bun. Cel mai bine este să lucrați cu un mediu SPE relativ polar și o fază mobilă relativ nepolară (adică modul normal) sau opusul, un mediu SPE relativ nepolar cuplat cu o fază mobilă relativ polară (adică modul inversat, numit așa doar pentru că este opusul). a „modului normal” stabilit inițial).

Pe măsură ce explorați produsele SPE, veți descoperi că fazele SPE există într-o gamă de polarități. Mai mult decât atât, alegerea solventului în fază mobilă oferă, de asemenea, o gamă largă de polarități, adesea foarte reglabile prin utilizarea amestecurilor de solvenți, tampon sau alți aditivi. Există un grad mare de finețe posibil atunci când utilizați diferențele de polaritate ca caracteristică cheie de exploatat pentru a vă separa analiții de interferențele matricei (sau unul de celălalt).

Țineți cont de vechea zicală chimică „ca se dizolvă ca” atunci când luați în considerare polaritatea ca factor de separare. Cu cât un compus este mai asemănător cu polaritatea unei faze mobile sau staționare, cu atât este mai probabil să interacționeze mai puternic. Interacțiunile mai puternice cu faza staționară duc la retenții mai lungi pe mediul SPE. Interacțiunile puternice cu faza mobilă conduc la o retenție mai mică și o eluție mai devreme.

Statul de încărcare

Dacă analiții de interes fie există întotdeauna într-o stare încărcată, fie pot fi puși într-o stare încărcată de condițiile soluției în care sunt dizolvați (de exemplu, pH), atunci un alt mijloc puternic de separare a acestora de matrice (sau fiecare altele) este prin utilizarea mijloacelor SPE care îi pot atrage cu o taxă proprie.

În acest caz, se aplică regulile clasice de atracție electrostatică. Spre deosebire de separările care se bazează pe caracteristicile de polaritate și modelul de interacțiuni „ca se dizolvă asemeni”, interacțiunile cu stare încărcată funcționează pe regula „opușilor se atrag”. De exemplu, este posibil să aveți un mediu SPE care are o sarcină pozitivă pe suprafața sa. Pentru a echilibra acea suprafață încărcată pozitiv, există de obicei o specie încărcată negativ (un anion) legată inițial de ea. Dacă analitul încărcat negativ este introdus în sistem, acesta are capacitatea de a deplasa anionul legat inițial și de a interacționa cu suprafața SPE încărcată pozitiv. Aceasta are ca rezultat reținerea analitului în faza SPE. Această schimbare de anioni se numește „Schimb de anioni” și este doar un exemplu al categoriei mai largi de produse SPE „Schimb de ioni”. În acest exemplu, speciile încărcate pozitiv ar avea un stimulent puternic să rămână în faza mobilă și să nu interacționeze cu suprafața SPE încărcată pozitiv, deci nu ar fi reținute. Și, cu excepția cazului în care suprafața SPE are alte caracteristici în plus față de proprietățile sale de schimb ionic, speciile neutre ar fi, de asemenea, reținute minim (deși, astfel de produse SPE amestecate există, permițându-vă să utilizați schimbul de ioni și mecanismele de retenție în fază inversă în același mediu SPE ).

O distincție importantă de reținut atunci când se utilizează mecanisme de schimb ionic este natura stării de încărcare a analitului. Dacă analitul este întotdeauna încărcat, indiferent de pH-ul soluției în care se află, acesta este considerat o specie „puternică”. Dacă analitul este încărcat numai în anumite condiții de pH, este considerat o specie „slabă”. Aceasta este o caracteristică importantă de înțeles despre analiții dvs., deoarece va determina ce tip de mediu SPE să utilizați. În termeni generali, gândirea la opusele care merg împreună va ajuta aici. Este recomandabil să asociați un sorbent SPE cu schimb ionic slab cu o specie „puternică” și un sorbent cu schimb ionic puternic cu un analit „slab”.