SPE มีมานานหลายทศวรรษแล้ว และด้วยเหตุผลที่ดี เมื่อนักวิทยาศาสตร์ต้องการนำส่วนประกอบพื้นหลังออกจากตัวอย่าง พวกเขาต้องเผชิญกับความท้าทายในการดำเนินการดังกล่าว โดยไม่ลดความสามารถในการระบุการมีอยู่และปริมาณของสารประกอบที่สนใจได้อย่างแม่นยำและแม่นยำ SPE เป็นเทคนิคหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์มักใช้เพื่อช่วยเตรียมตัวอย่างสำหรับเครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งใช้ในการวิเคราะห์เชิงปริมาณ SPE มีความแข็งแกร่ง ใช้งานได้กับตัวอย่างหลายประเภท และผลิตภัณฑ์ SPE และวิธีการใหม่ๆ ยังคงได้รับการพัฒนาต่อไป หัวใจของการพัฒนาวิธีการเหล่านั้นคือการชื่นชมว่าแม้ว่าคำว่า "โครมาโทกราฟี" จะไม่ปรากฏในชื่อของเทคนิค แต่ SPE ก็ยังเป็นรูปแบบหนึ่งของการแยกโครมาโทกราฟี

SPE: โครมาโตกราฟีแบบเงียบ

มีสุภาษิตโบราณว่า “ต้นไม้ล้มในป่าแล้วไม่มีใครได้ยิน ต้นไม้ยังมีเสียงอยู่ไหม?” คำพูดนั้นทำให้เรานึกถึง SPE อาจดูแปลกที่จะพูด แต่เมื่อเราคิดถึง SPE คำถามก็จะกลายเป็น "หากมีการแยกเกิดขึ้นและไม่มีเครื่องตรวจจับที่จะบันทึกมัน โครมาโตกราฟีเกิดขึ้นจริงหรือไม่" ในกรณีของ SPE คำตอบคือ “ใช่!” ดังก้อง เมื่อพัฒนาหรือแก้ไขปัญหาวิธี SPE การจำไว้ว่า SPE เป็นเพียงโครมาโทกราฟีที่ไม่มีโครมาโตกราฟีจะมีประโยชน์มาก เมื่อคุณลองคิดดู มิคาอิล Tsvet ซึ่งเป็นที่รู้จักในนาม "บิดาแห่งโครมาโทกราฟี" ได้ทำสิ่งที่เราเรียกว่า "SPE" ในวันนี้ไม่ใช่หรือ เมื่อเขาแยกส่วนผสมของเม็ดสีพืชโดยปล่อยให้แรงโน้มถ่วงพาพวกมันไปละลายในตัวทำละลายผ่านชอล์กบด มันแตกต่างไปจากวิธี SPE สมัยใหม่มากหรือไม่

ทำความเข้าใจตัวอย่างของคุณ

เนื่องจาก SPE ขึ้นอยู่กับหลักการทางโครมาโตกราฟี หัวใจของวิธีการ SPE ที่ดีทุกวิธีคือความสัมพันธ์ระหว่างสารวิเคราะห์ เมทริกซ์ เฟสที่อยู่นิ่ง (ตัวดูดซับ SPE) และเฟสเคลื่อนที่ (ตัวทำละลายที่ใช้ในการล้างหรือชะล้างตัวอย่าง) .

การทำความเข้าใจธรรมชาติของกลุ่มตัวอย่างของคุณให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ถือเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีที่สุดหากคุณต้องพัฒนาหรือแก้ไขปัญหาวิธี SPE เพื่อหลีกเลี่ยงการลองผิดลองถูกที่ไม่จำเป็นในระหว่างการพัฒนาวิธีการ คำอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของทั้งการวิเคราะห์และเมทริกซ์จะมีประโยชน์มาก เมื่อคุณทราบเกี่ยวกับตัวอย่างของคุณแล้ว คุณจะอยู่ในตำแหน่งที่ดีขึ้นในการจับคู่ตัวอย่างนั้นกับผลิตภัณฑ์ SPE ที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น การรู้ขั้วสัมพัทธ์ของสารวิเคราะห์เมื่อเปรียบเทียบกันและเมทริกซ์สามารถช่วยให้คุณตัดสินใจได้ว่าการใช้ขั้วเพื่อแยกสารวิเคราะห์ออกจากเมทริกซ์เป็นแนวทางที่ถูกต้องหรือไม่ การทราบว่าสารวิเคราะห์ของคุณมีความเป็นกลางหรือมีอยู่ในสถานะมีประจุสามารถช่วยนำคุณไปยังผลิตภัณฑ์ SPE ที่เชี่ยวชาญในการรักษาหรือชะล้างสายพันธุ์ที่เป็นกลาง มีประจุบวก หรือประจุลบได้ แนวคิดทั้งสองนี้แสดงถึงคุณสมบัติการวิเคราะห์ที่ใช้บ่อยที่สุดสองประการเพื่อใช้ประโยชน์ในการพัฒนาวิธี SPE และการเลือกผลิตภัณฑ์ SPE หากคุณสามารถอธิบายการวิเคราะห์ของคุณและองค์ประกอบเมทริกซ์ที่โดดเด่นในเงื่อนไขเหล่านี้ได้ แสดงว่าคุณกำลังเลือกทิศทางที่ดีสำหรับการพัฒนาวิธี SPE ของคุณ

การแยกจากกันโดยความสัมพันธ์

ตัวอย่างเช่น หลักการที่กำหนดการแยกที่เกิดขึ้นภายในคอลัมน์ LC นั้นมีบทบาทในการแยก SPE รากฐานของการแยกโครมาโตกราฟีคือการสร้างระบบที่มีระดับปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกันระหว่างส่วนประกอบของตัวอย่างและเฟสสองเฟสที่อยู่ในคอลัมน์หรือคาร์ทริดจ์ SPE เฟสเคลื่อนที่ และเฟสที่อยู่นิ่ง

ขั้นตอนแรกสู่ความรู้สึกสบายใจกับการพัฒนาวิธี SPE คือการมีความคุ้นเคยกับปฏิสัมพันธ์สองประเภทที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้ในการแยก SPE ได้แก่ ขั้วและ/หรือสถานะประจุ

ขั้ว

หากคุณกำลังจะใช้ขั้วเพื่อทำความสะอาดตัวอย่าง หนึ่งในตัวเลือกแรกๆ ที่คุณต้องทำคือตัดสินใจว่า "โหมด" ใดดีที่สุด วิธีที่ดีที่สุดคือทำงานกับสื่อ SPE ที่ค่อนข้างมีขั้วและเฟสเคลื่อนที่ที่ค่อนข้างไม่มีขั้ว (เช่น โหมดปกติ) หรือตรงกันข้าม สื่อ SPE ที่ค่อนข้างไม่มีขั้วควบคู่กับเฟสเคลื่อนที่ที่มีขั้วค่อนข้าง (เช่น โหมดย้อนกลับ ตั้งชื่อเพียงเพราะมันตรงกันข้าม ของ “โหมดปกติ” ที่จัดตั้งขึ้นครั้งแรก

เมื่อคุณสำรวจผลิตภัณฑ์ SPE คุณจะพบว่าระยะของ SPE นั้นมีอยู่ในขั้วต่างๆ นอกจากนี้ ตัวเลือกตัวทำละลายแบบเฟสเคลื่อนที่ยังนำเสนอขั้วที่หลากหลาย ซึ่งมักจะปรับแต่งได้มากผ่านการใช้ตัวทำละลาย บัฟเฟอร์ หรือสารเติมแต่งอื่นๆ ผสมกัน มีความละเอียดอ่อนอย่างมากเมื่อใช้ความแตกต่างของขั้วเป็นคุณลักษณะสำคัญในการใช้ประโยชน์เพื่อแยกการวิเคราะห์ของคุณออกจากการรบกวนเมทริกซ์ (หรือแยกจากกัน)

เพียงจำไว้ว่าสุภาษิตเคมีโบราณที่ว่า "เหมือนละลายเหมือน" เมื่อคุณพิจารณาขั้วเป็นตัวขับเคลื่อนการแยก ยิ่งสารประกอบมีขั้วของเฟสเคลื่อนที่หรืออยู่กับที่มากเท่าไร ก็ยิ่งมีแนวโน้มที่จะมีปฏิกิริยารุนแรงมากขึ้นเท่านั้น การโต้ตอบที่รุนแรงยิ่งขึ้นกับเฟสที่อยู่นิ่งจะนำไปสู่การกักเก็บตัวกลาง SPE นานขึ้น การโต้ตอบที่รุนแรงกับเฟสมือถือทำให้การรักษาผู้ใช้น้อยลงและการชะล้างเร็วขึ้น

สถานะการชาร์จ

หากตัววิเคราะห์ที่สนใจอยู่ในสถานะมีประจุอยู่เสมอหรือสามารถอยู่ในสถานะมีประจุได้ตามเงื่อนไขของสารละลายที่พวกมันละลาย (เช่น pH) แสดงว่ามีวิธีที่มีประสิทธิภาพอีกวิธีหนึ่งในการแยกพวกมันออกจากเมทริกซ์ (หรือแต่ละ อื่น ๆ) คือการใช้สื่อ SPE ที่สามารถดึงดูดพวกเขาด้วยค่าใช้จ่ายของตนเอง

ในกรณีนี้ จะใช้กฎแรงดึงดูดไฟฟ้าสถิตแบบคลาสสิก ต่างจากการแยกที่อาศัยคุณลักษณะของขั้วและแบบจำลองปฏิสัมพันธ์แบบ "เหมือนละลายเหมือน" การโต้ตอบในสถานะที่มีประจุจะดำเนินการตามกฎของ "สิ่งที่ตรงกันข้ามจะดึงดูด" ตัวอย่างเช่น คุณอาจมีสื่อ SPE ที่มีประจุบวกบนพื้นผิว เพื่อปรับสมดุลพื้นผิวที่มีประจุบวก โดยทั่วไปแล้วจะมีสายพันธุ์ที่มีประจุลบ (แอนไอออน) เข้ามาจับกับพื้นผิวในตอนแรก หากสารวิเคราะห์ที่มีประจุลบของคุณถูกนำเข้าสู่ระบบ จะมีความสามารถในการแทนที่ประจุลบที่ถูกผูกมัดตั้งแต่แรกและมีปฏิกิริยากับพื้นผิว SPE ที่มีประจุบวก ซึ่งส่งผลให้มีการคงตัววิเคราะห์ไว้ในระยะ SPE การแลกเปลี่ยนประจุลบนี้เรียกว่า "การแลกเปลี่ยนประจุลบ" และเป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของประเภทผลิตภัณฑ์ SPE "การแลกเปลี่ยนไอออน" ที่กว้างกว่า ในตัวอย่างนี้ สปีชีส์ที่มีประจุบวกจะมีแรงจูงใจอย่างมากให้อยู่ในระยะเคลื่อนที่และไม่โต้ตอบกับพื้นผิว SPE ที่มีประจุบวก ดังนั้นพวกมันจะไม่ถูกคงไว้ และเว้นแต่พื้นผิว SPE จะมีลักษณะอื่นนอกเหนือจากคุณสมบัติการแลกเปลี่ยนไอออน สปีชีส์ที่เป็นกลางก็จะถูกเก็บรักษาไว้น้อยที่สุดเช่นกัน (แม้ว่าจะมีผลิตภัณฑ์ SPE ที่ผสมอยู่อยู่แล้ว ซึ่งทำให้คุณสามารถใช้การแลกเปลี่ยนไอออนและกลไกการกักเก็บเฟสแบบย้อนกลับในสื่อ SPE เดียวกัน ).

ความแตกต่างที่สำคัญที่ต้องคำนึงถึงเมื่อใช้กลไกการแลกเปลี่ยนไอออนคือธรรมชาติของสถานะประจุของสารวิเคราะห์ หากมีการชาร์จสารวิเคราะห์อยู่เสมอ ไม่ว่าสารละลายนั้นจะมีค่า pH เท่าใด จะถือว่าเป็นสายพันธุ์ที่ "แข็งแกร่ง" หากสารวิเคราะห์ถูกชาร์จภายใต้สภาวะ pH ที่กำหนดเท่านั้น จะถือว่าเป็นสายพันธุ์ที่ "อ่อนแอ" นั่นเป็นคุณลักษณะสำคัญที่ต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับการวิเคราะห์ของคุณ เนื่องจากจะเป็นตัวกำหนดว่าจะใช้สื่อ SPE ประเภทใด โดยทั่วไปแล้ว การคิดถึงสิ่งที่ตรงกันข้ามมารวมกันจะช่วยได้ ขอแนะนำให้จับคู่ตัวดูดซับ SPE แบบแลกเปลี่ยนไอออนแบบอ่อนกับชนิดที่ "เข้มข้น" และตัวดูดซับแบบแลกเปลี่ยนไอออนแบบเข้มข้นกับตัววิเคราะห์ที่ "อ่อนแอ"