SPE onlarca yıldır ortalıkta ve bunun iyi bir nedeni var. Bilim adamları örneklerinden arka plan bileşenlerini çıkarmak istediklerinde, ilgilendikleri bileşiğin varlığını ve miktarını doğru ve kesin bir şekilde belirleme yeteneklerini azaltmadan bunu yapmanın zorluğuyla karşı karşıya kalırlar. SPE, bilim adamlarının numunelerini kantitatif analiz için kullanılan hassas enstrümantasyona hazırlamaya yardımcı olmak için sıklıkla kullandıkları bir tekniktir. SPE sağlamdır, çok çeşitli numune türleri için çalışır ve yeni SPE ürünleri ve yöntemleri geliştirilmeye devam etmektedir. Bu yöntemleri geliştirmenin temelinde, tekniğin adında "kromatografi" kelimesi geçmese de, SPE'nin yine de bir kromatografik ayırma biçimi olduğunun takdir edilmesi yatmaktadır.

SPE: Sessiz Kromatografi

Eski bir deyiş vardır: "Ormanda bir ağaç devrilse ve etrafta onu duyacak kimse yoksa, yine de ses çıkarır mı?" Bu söz bize SPE'yi hatırlatıyor. Bunu söylemek garip gelebilir ama SPE'yi düşündüğümüzde şu soru ortaya çıkıyor: "Eğer bir ayırma gerçekleşirse ve bunu kaydedecek bir dedektör yoksa, kromatografi gerçekten gerçekleşti mi?" SPE durumunda cevap büyük bir “evet!” Bir SPE yöntemini geliştirirken veya sorun giderirken, SPE'nin kromatogram olmadan sadece kromatografi olduğunu hatırlamak çok yararlı olabilir. Düşündüğünüzde “kromatografinin babası” olarak bilinen Mikhail Tsvet, bugün “SPE” dediğimiz şeyi yapmıyor muydu? Bitki pigmentlerinden oluşan karışımlarını, bir çözücü içinde çözülmüş halde yerçekiminin öğütülmüş tebeşir yatağından taşımasına izin vererek ayırdığında, bu modern bir SPE yönteminden çok mu farklıydı?

Örneğinizi Anlamak

SPE kromatografik prensiplere dayandığından, her iyi SPE yönteminin merkezinde analitler, matris, sabit faz (SPE sorbenti) ve hareketli faz (numuneyi yıkamak veya elüte etmek için kullanılan çözücüler) arasındaki ilişki vardır. .

Bir SPE yöntemi geliştirmeniz veya sorun gidermeniz gerekiyorsa, örneğinizin doğasını mümkün olduğunca anlamak, başlamak için en iyi yerdir. Yöntem geliştirme sırasında gereksiz deneme yanılmaları önlemek için hem analitlerin hem de matrisin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin tanımlanması çok faydalıdır. Numunenizi öğrendikten sonra, bu numuneyi uygun bir SPE ürünüyle eşleştirmek için daha iyi bir konumda olacaksınız. Örneğin, analitlerin birbirleriyle ve matrisle karşılaştırıldığında göreceli polaritesini bilmek, analitleri matristen ayırmak için polarite kullanmanın doğru yaklaşım olup olmadığına karar vermenize yardımcı olabilir. Analitlerinizin nötr olup olmadığını veya yüklü durumda bulunup bulunamayacağını bilmek, nötrlerin, pozitif yüklü veya negatif yüklü türlerin tutulması veya ayrıştırılması konusunda uzmanlaşmış SPE ürünlerine yönlendirilmenize de yardımcı olabilir. Bu iki kavram, SPE yöntemlerini geliştirirken ve SPE ürünlerini seçerken yararlanılacak en yaygın kullanılan analit özelliklerinden ikisini temsil eder. Analitlerinizi ve öne çıkan matris bileşenlerini bu terimlerle tanımlayabiliyorsanız, SPE yöntemi geliştirmeniz için iyi bir yön seçme yolundasınız demektir.

Yakınlığa Göre Ayrışma

Örneğin bir LC kolonunda meydana gelen ayrımları tanımlayan prensipler, bir SPE ayrımında etkilidir. Herhangi bir kromatografik ayırmanın temeli, numunenin bileşenleri ile kolon veya SPE kartuşunda bulunan iki faz, yani mobil faz ve sabit faz arasında değişen derecelerde etkileşime sahip olan bir sistemin kurulmasıdır.

SPE yöntemini geliştirirken kendinizi rahat hissetmeye yönelik ilk adımlardan biri, SPE ayırmada kullanılan en yaygın iki etkileşim türüne aşina olmaktır: polarite ve/veya yük durumu.

Polarite

Örneğinizi temizlemek için polariteyi kullanacaksanız yapmanız gereken ilk seçimlerden biri hangi "modun" en iyi olduğuna karar vermektir. Nispeten polar bir SPE ortamı ve nispeten polar olmayan bir mobil faz (yani normal mod) veya bunun tersi, nispeten polar bir mobil faz (yani ters mod, sırf tam tersi olduğu için bu şekilde adlandırılmış) ile birleştirilmiş nispeten polar olmayan bir SPE ortamı ile çalışmak en iyisidir. Başlangıçta oluşturulan “normal mod”un).

SPE ürünlerini keşfederken, SPE fazlarının çeşitli kutuplarda mevcut olduğunu göreceksiniz. Ayrıca, mobil faz solventinin seçimi aynı zamanda solvent, tampon veya diğer katkı maddelerinin karışımlarının kullanımı yoluyla sıklıkla çok iyi ayarlanabilen geniş bir polarite aralığı sunar. Analitlerinizi matris girişimlerinden (veya birbirlerinden) ayırmak için anahtar karakteristik olarak polarite farklılıklarını kullanırken büyük ölçüde ustalık mümkündür.

Ayrılığın itici gücü olarak kutupluluğu düşündüğünüzde, eski kimya atasözünü "benzer benzeri çözer"i aklınızda tutun. Bir bileşiğin hareketli veya sabit fazın polaritesi ne kadar benzerse, o kadar güçlü bir şekilde etkileşime girmesi muhtemeldir. Sabit fazla daha güçlü etkileşimler, SPE ortamında daha uzun süre tutulmaya yol açar. Mobil faz ile güçlü etkileşimler daha az alıkonmaya ve daha erken elüsyona yol açar.

Şarj Durumu

İlgili analitler her zaman yüklü durumda mevcutsa veya içinde çözüldükleri çözeltinin koşulları (örneğin pH) nedeniyle yüklü duruma getirilebiliyorsa, o zaman onları matristen (veya her birinden) ayırmanın başka bir güçlü yolu vardır. diğer), kendilerine ait bir ücretle onları çekebilecek SPE medyasının kullanılması yoluyla gerçekleşir.

Bu durumda klasik elektrostatik çekim kuralları geçerlidir. Kutupsallık özelliklerine ve "benzer benzerleri çözer" etkileşim modeline dayanan ayrımların aksine, yüklü durum etkileşimleri "zıtların birbirini çekmesi" kuralına göre çalışır. Örneğin yüzeyinde pozitif yük bulunan bir SPE ortamınız olabilir. Bu pozitif yüklü yüzeyi dengelemek için, başlangıçta buna negatif yüklü bir tür (bir anyon) bağlanır. Negatif yüklü analitiniz sisteme verilirse, başlangıçta bağlı olan anyonun yerini alma ve pozitif yüklü SPE yüzeyi ile etkileşime girme kapasitesine sahiptir. Bu, analitin SPE fazında tutulmasıyla sonuçlanır. Bu anyon değişimine "Anyon Değişimi" denir ve "İyon Değişimi" SPE ürünlerinin daha geniş kategorisinin yalnızca bir örneğidir. Bu örnekte, pozitif yüklü türler, hareketli fazda kalma ve pozitif yüklü SPE yüzeyi ile etkileşime girmeme konusunda güçlü bir teşvike sahip olacak, dolayısıyla alıkonulamayacaklardır. Ve SPE yüzeyi, iyon değiştirme özelliklerine ek olarak başka özelliklere sahip olmadığı sürece, nötr türler de minimum düzeyde tutulacaktır (bu tür harmanlanmış SPE ürünleri mevcut olmasına rağmen, aynı SPE ortamında iyon değiştirme ve ters faz tutma mekanizmalarını kullanmanıza olanak tanır) ).

İyon değiştirme mekanizmalarını kullanırken akılda tutulması gereken önemli bir ayrım, analitin yük durumunun doğasıdır. Analit, içinde bulunduğu çözeltinin pH'ına bakılmaksızın her zaman yüklü ise "güçlü" bir tür olarak kabul edilir. Analit yalnızca belirli pH koşulları altında yüklenirse "zayıf" bir tür olarak kabul edilir. Bu, analitleriniz hakkında anlaşılması gereken önemli bir özelliktir çünkü hangi tür SPE ortamının kullanılacağını belirleyecektir. Genel anlamda karşıtların bir araya geldiğini düşünmek burada yardımcı olacaktır. Zayıf bir iyon değişim SPE sorbentinin "güçlü" bir türle ve güçlü bir iyon değişim sorbentinin "zayıf" bir analitle eşleştirilmesi tavsiye edilir.