SPE ka qenë rreth e rrotull për dekada, dhe për arsye të mira. Kur shkencëtarët duan të heqin përbërësit e sfondit nga mostrat e tyre, ata përballen me sfidën për ta bërë këtë pa reduktuar aftësinë e tyre për të përcaktuar me saktësi dhe saktësi praninë dhe sasinë e përbërjes së tyre të interesit. SPE është një teknikë që shkencëtarët përdorin shpesh për të ndihmuar në përgatitjen e mostrave të tyre për instrumentet e ndjeshme të përdorura për analizat sasiore. SPE është e fuqishme, punon për një gamë të gjerë llojesh mostrash dhe produkte dhe metoda të reja SPE vazhdojnë të zhvillohen. Në qendër të zhvillimit të këtyre metodave është vlerësimi që edhe pse fjala "kromatografi" nuk shfaqet në emrin e teknikës, SPE është megjithatë një formë e ndarjes kromatografike.

SPE: Kromatografia e heshtur

Ekziston një thënie e vjetër: "Nëse një pemë bie në një pyll dhe askush nuk është përreth për ta dëgjuar, a bën ende një zë?" Kjo thënie na kujton SPE. Kjo mund të duket e çuditshme për të thënë, por kur mendojmë për SPE, pyetja bëhet "nëse ndodh një ndarje dhe nuk ka detektor atje për ta regjistruar atë, a ka ndodhur vërtet kromatografia?" Në rastin e SPE, përgjigja është një "po!" Kur zhvilloni ose zgjidhni një metodë SPE, mund të jetë shumë e dobishme të mbani mend se SPE është thjesht kromatografi pa kromatogram. Kur mendoni për këtë, a nuk ishte Mikhail Tsvet, i njohur si "babai i kromatografisë", duke bërë atë që ne do ta quanim "SPE" sot? Kur ai i ndau përzierjet e tij të pigmenteve bimore duke i lënë gravitetin t'i bartë ato, të tretura në një tretës, përmes një shtrati me shkumës të bluar, a ishte shumë ndryshe nga një metodë moderne SPE?

Kuptimi i kampionit tuaj

Meqenëse SPE bazohet në parimet kromatografike, në zemër të çdo metode të mirë SPE është marrëdhënia midis analiteve, matricës, fazës stacionare (sorbent SPE) dhe fazës së lëvizshme (tretësit e përdorur për të larë ose elutur kampionin) .

Të kuptuarit e natyrës së kampionit tuaj sa më shumë që të jetë e mundur është vendi më i mirë për të filluar nëse duhet të zhvilloni ose zgjidhni një metodë SPE. Për të shmangur provat dhe gabimet e panevojshme gjatë zhvillimit të metodës, përshkrimet e vetive fizike dhe kimike si të analitëve tuaj ashtu edhe të matricës janë shumë të dobishme. Pasi të dini për kampionin tuaj, do të jeni në një pozicion më të mirë për ta përshtatur atë mostër me një produkt të përshtatshëm SPE. Për shembull, njohja e polaritetit relativ të analitëve në krahasim me njëri-tjetrin dhe matricën mund t'ju ndihmojë të vendosni nëse përdorimi i polaritetit për të ndarë analitët nga matrica është qasja e duhur. Njohja nëse analitet tuaja janë neutrale ose mund të ekzistojnë në gjendje të ngarkuar mund t'ju ndihmojë gjithashtu t'ju drejtoni drejt produkteve SPE që specializohen në mbajtjen ose pastrimin e specieve neutrale, të ngarkuar pozitivisht ose negativisht. Këto dy koncepte përfaqësojnë dy nga vetitë e analitit më të përdorur për t'u përdorur gjatë zhvillimit të metodave SPE dhe zgjedhjes së produkteve SPE. Nëse mund të përshkruani analizat tuaja dhe komponentët e spikatur të matricës në këto terma, jeni në rrugën tuaj për të zgjedhur një drejtim të mirë për zhvillimin e metodës suaj SPE.

Ndarja sipas afinitetit

Parimet që përcaktojnë ndarjet që ndodhin brenda një kolone LC, për shembull, janë në lojë në një ndarje SPE. Themeli i çdo ndarje kromatografike është krijimi i një sistemi që ka shkallë të ndryshme ndërveprimi midis përbërësve të kampionit dhe dy fazave të pranishme në kolonë ose fishek SPE, fazën e lëvizshme dhe fazën stacionare.

Një nga hapat e parë për t'u ndjerë rehat me zhvillimin e metodës SPE është njohja me dy llojet më të zakonshme të ndërveprimeve të përdorura në ndarjen e SPE: polariteti dhe/ose gjendja e ngarkesës.

Polariteti

Nëse do të përdorni polaritetin për të pastruar kampionin tuaj, një nga zgjedhjet e para që duhet të bëni është të vendosni se cila "modalitet" është më e mira. Është më mirë të punohet me një medium SPE relativisht polar dhe një fazë të lëvizshme relativisht jopolare (p.sh. modaliteti normal) ose e kundërta, një medium SPE relativisht jopolar i shoqëruar me një fazë të lëvizshme relativisht polare (dmth. modaliteti i kundërt, i quajtur kështu vetëm sepse është e kundërta të "mënyrës normale" të vendosur fillimisht).

Ndërsa eksploroni produktet SPE, do të zbuloni se fazat e SPE ekzistojnë në një sërë polaritetesh. Për më tepër, zgjedhja e tretësit të fazës së lëvizshme ofron gjithashtu një gamë të gjerë polaritetesh, shpesh shumë të akordueshme nëpërmjet përdorimit të përzierjeve të tretësve, buferëve ose aditivëve të tjerë. Ekziston një shkallë e madhe finese e mundshme kur përdorni dallimet e polaritetit si karakteristikë kryesore për t'u shfrytëzuar për të ndarë analitët tuaj nga ndërhyrjet e matricës (ose nga njëri-tjetri).

Vetëm mbani në mend shprehjen e vjetër të kimisë "si shpërndahet si" kur po e konsideroni polaritetin si shtytësin e ndarjes. Sa më i ngjashëm të jetë një përbërës me polaritetin e një faze të lëvizshme ose të palëvizshme, aq më shumë ka të ngjarë të ndërveprojë më fort. Ndërveprimet më të forta me fazën stacionare çojnë në mbajtje më të gjatë në mediumin SPE. Ndërveprimet e forta me fazën e lëvizshme çojnë në më pak mbajtje dhe elucionin më të hershëm.

Shteti i ngarkimit

Nëse analitë me interes ose ekzistojnë gjithmonë në një gjendje të ngarkuar ose janë në gjendje të vendosen në një gjendje të ngarkuar nga kushtet e tretësirës në të cilën janë tretur (p.sh. pH), atëherë një mjet tjetër i fuqishëm për t'i ndarë ato nga matrica (ose secili tjetër) është nëpërmjet përdorimit të mediave të SPE-së që mund t'i tërheqin ato me një tarifë të tyren.

Në këtë rast, zbatohen rregullat klasike të tërheqjes elektrostatike. Ndryshe nga ndarjet që mbështeten në karakteristikat e polaritetit dhe modeli i ndërveprimeve "të ngjashme shpërndan të ngjashme", ndërveprimet e gjendjeve të ngarkuara funksionojnë sipas rregullit të "të kundërtave tërhiqen". Për shembull, mund të keni një medium SPE që ka një ngarkesë pozitive në sipërfaqen e tij. Për të balancuar atë sipërfaqe të ngarkuar pozitivisht, zakonisht ekziston një specie e ngarkuar negativisht (një anion) fillimisht e lidhur me të. Nëse analiti juaj i ngarkuar negativisht futet në sistem, ai ka aftësinë të zhvendosë anionin e lidhur fillimisht dhe të ndërveprojë me sipërfaqen SPE të ngarkuar pozitivisht. Kjo rezulton në mbajtjen e analitit në fazën SPE. Ky shkëmbim i anioneve quhet "Anion Exchange" dhe është vetëm një shembull i kategorisë më të gjerë të produkteve SPE "Ion Exchange". Në këtë shembull, speciet e ngarkuara pozitivisht do të kishin një nxitje të fortë për të qëndruar në fazën e lëvizshme dhe për të mos ndërvepruar me sipërfaqen SPE të ngarkuar pozitivisht, kështu që ato nuk do të mbaheshin. Dhe, nëse sipërfaqja SPE nuk kishte karakteristika të tjera përveç vetive të saj të shkëmbimit të joneve, speciet neutrale gjithashtu do të mbaheshin minimalisht (megjithëse, produkte të tilla të përziera SPE ekzistojnë, duke ju lejuar të përdorni mekanizmat e shkëmbimit të joneve dhe mbajtjes së fazës së kundërt në të njëjtin mjedis SPE ).

Një dallim i rëndësishëm që duhet mbajtur parasysh kur përdorni mekanizmat e shkëmbimit të joneve është natyra e gjendjes së ngarkesës së analitit. Nëse analiti është gjithmonë i ngarkuar, pavarësisht nga pH e tretësirës në të cilën ndodhet, ai konsiderohet një specie "e fortë". Nëse analiti ngarkohet vetëm në kushte të caktuara pH, ai konsiderohet një specie "e dobët". Kjo është një karakteristikë e rëndësishme për t'u kuptuar në lidhje me analizat tuaja, sepse do të përcaktojë se cilin lloj media SPE do të përdorni. Në terma të përgjithshëm, të menduarit për të kundërtat që shkojnë së bashku do të ndihmojë këtu. Këshillohet që të lidhni një sorbent SPE të dobët shkëmbyes jonesh me një specie "të fortë" dhe një sorbent shkëmbyes jonik të fortë me një analit "të dobët".