СПЕ постоји деценијама и то са добрим разлогом. Када научници желе да уклоне позадинске компоненте из својих узорака, суочени су са изазовом да то ураде без смањења њихове способности да прецизно и прецизно одреде присуство и количину једињења од интереса. СПЕ је једна техника коју научници често користе да би помогли у припреми својих узорака за осетљиву инструментацију која се користи за квантитативну анализу. СПЕ је робустан, ради за широк спектар типова узорака, а нови СПЕ производи и методе настављају да се развијају. У средишту развоја ових метода је схватање да иако се реч „хроматографија“ не појављује у називу технике, СПЕ је ипак облик хроматографског раздвајања.

СПЕ: Тиха хроматографија

Постоји стара изрека „ако дрво падне у шуми, а нико није у близини да га чује, да ли и даље производи звук?“ Та изрека нас подсећа на СПЕ. То би могло изгледати чудно рећи, али када помислимо на СПЕ, поставља се питање „ако дође до раздвајања и тамо нема детектора који би то забележио, да ли се хроматографија заиста догодила?“ У случају СПЕ, одговор је гласно "да!" Када развијате или решавате проблеме са СПЕ методом, може бити од велике помоћи запамтити да је СПЕ само хроматографија без хроматограма. Када размислите о томе, зар Михаил Цвет, познат као „отац хроматографије“, није радио оно што бисмо данас назвали „СПЕ“? Када је одвојио своје мешавине биљних пигмената тако што је пустио да их гравитација носи, растворене у растварачу, кроз слој млевене креде, да ли се то много разликовало од модерне СПЕ методе?

Разумевање вашег узорка

Пошто се СПЕ заснива на хроматографским принципима, у срцу сваке добре СПЕ методе је однос између аналита, матрице, стационарне фазе (СПЕ сорбента) и мобилне фазе (растварача који се користи за прање или елуирање узорка) .

Разумевање природе вашег узорка што је више могуће је најбоље место за почетак ако морате да развијете или решите проблем СПЕ методе. Да бисте избегли непотребне покушаје и грешке током развоја методе, описи физичких и хемијских својстава ваших аналита и матрице су од велике помоћи. Када сазнате за свој узорак, бићете у бољој позицији да упарите тај узорак са одговарајућим СПЕ производом. На пример, познавање релативног поларитета аналита у поређењу једни са другима и матрице може вам помоћи да одлучите да ли је коришћење поларитета за одвајање аналита од матрице прави приступ. Сазнање да ли су ваши аналити неутрални или могу постојати у наелектрисаним стањима такође може помоћи да се усмерите на СПЕ производе који су специјализовани за задржавање или елуирање неутралних, позитивно наелектрисаних или негативно наелектрисаних врста. Ова два концепта представљају два најчешће коришћена својства аналита која се користе приликом развоја СПЕ метода и одабира СПЕ производа. Ако можете да опишете своје аналите и истакнуте компоненте матрице овим терминима, на путу сте да одаберете добар правац за развој вашег СПЕ методе.

Раздвајање по афинитету

Принципи који дефинишу раздвајања која се дешавају унутар ЛЦ колоне, на пример, су у игри у СПЕ раздвајању. Основа сваког хроматографског одвајања је успостављање система који има различите степене интеракције између компоненти узорка и две фазе присутне у колони или СПЕ кертриџу, мобилне фазе и стационарне фазе.

Један од првих корака ка осећају удобности са развојем СПЕ методе је упознавање са два најчешће наилазила типа интеракција које се користе у СПЕ раздвајању: поларитет и/или стање наелектрисања.

Поларитет

Ако ћете користити поларитет да бисте очистили узорак, један од првих избора који морате да направите је да одлучите који је „режим“ најбољи. Најбоље је радити са релативно поларним СПЕ медијумом и релативно неполарном мобилном фазом (тј. нормалан режим) или супротно, релативно неполарним СПЕ медијумом у комбинацији са релативно поларном мобилном фазом (тј. обрнутим режимом, названом само зато што је супротно првобитно успостављеног „нормалног режима“).

Док истражујете СПЕ производе, открићете да СПЕ фазе постоје у низу поларитета. Штавише, избор растварача мобилне фазе такође нуди широк спектар поларитета, често веома прилагодљивих употребом мешавина растварача, пуфера или других адитива. Могућ је велики степен финоће када се разлике у поларитету користе као кључне карактеристике за одвајање ваших аналита од интерференције матрице (или једне од других).

Само имајте на уму стару хемијску изреку „слично се раствара као“ када разматрате поларитет као покретач раздвајања. Што је једињење сличније поларитету мобилне или стационарне фазе, већа је вероватноћа да ће јаче деловати. Јаче интеракције са стационарном фазом доводе до дужег задржавања на СПЕ медијуму. Снажне интеракције са мобилном фазом доводе до мањег задржавања и ранијег елуирања.

Цхарге Стате

Ако аналити од интереса или увек постоје у наелектрисаном стању или могу да се ставе у наелектрисано стање према условима раствора у коме су растворени (нпр. пХ), онда је други моћан начин да се одвоје од матрице (или сваки друго) је коришћењем СПЕ медија који их могу привући уз сопствену накнаду.

У овом случају важе класична правила електростатичке привлачности. За разлику од раздвајања која се ослањају на карактеристике поларитета и модела интеракција „слично се раствара“, интеракције наелектрисаног стања функционишу по правилу „супротности се привлаче“. На пример, можда имате СПЕ медијум који има позитивно наелектрисање на својој површини. Да би се уравнотежила та позитивно наелектрисана површина, обично постоји негативно наелектрисана врста (ањон) која је првобитно везана за њу. Ако се ваш негативно наелектрисани аналит унесе у систем, он има способност да помери иницијално везани ањон и да ступи у интеракцију са позитивно наелектрисаном површином СПЕ. Ово резултира задржавањем аналита у СПЕ фази. Ова замена ањона се назива „анионска размена“ и само је један пример шире категорије СПЕ производа „јонске размене“. У овом примеру, позитивно наелектрисане врсте би имале снажан подстицај да остану у мобилној фази и да не ступају у интеракцију са позитивно наелектрисаном површином СПЕ, тако да се не би задржале. И, осим ако површина СПЕ није имала друге карактеристике поред својих својстава измене јона, неутралне врсте би такође биле минимално задржане (иако такви мешани СПЕ производи постоје, што вам омогућава да користите механизме јонске размене и реверзне фазе задржавања у истом СПЕ медијуму ).

Важна разлика коју треба имати на уму када се користе механизми јонске размене је природа наелектрисаног стања аналита. Ако је аналит увек напуњен, без обзира на пХ раствора у коме се налази, сматра се „јаком“ врстом. Ако се аналит пуни само под одређеним пХ условима, сматра се „слабом“ врстом. То је важна карактеристика коју треба разумети у вези са вашим аналитима јер ће одредити коју врсту СПЕ медија користити. Уопштено говорећи, размишљање о томе да супротности иду заједно ће помоћи овде. Препоручљиво је упарити слаб сорбент за јоноизмењивачку СПЕ са „јаком“ врстом и јак сорбент за измену јона са „слабим“ аналитом.