Taking the Complexity out of SPE Method Development

Význam tématu

SPE (solid phase extraction) je nedílnou součástí moderní analytické chemie. Umožňuje efektivní separaci a koncentrovaní cílových sloučenin z komplexních matric, snižuje chromatografickou složitost, potlačuje interferenční matrix efekty a prodlužuje životnost analytických kolon a hmotnostních spektrometrů.

Cíle a přehled článku

Text poskytuje ucelené pokyny k vývoji a optimalizaci SPE metod. Zahrnuje doporučení k výběru formátu zařízení a sorbentu, návrh metodik (včetně tří- až čtyřkrokových protokolů Oasis PRiME a mixed-mode SPE), stanovení objemových parametrů, výpočty sběru a matrix efektů, popis experimentálního uspořádání, monitoring fosfolipidů, řešení problémů a pre-treatment vzorků různých typů matrice.

Použitá metodika a instrumentace

Pro očištění a obohacení vzorků se popisují tyto SPE formáty:

• μElution desky pro vzorky 10–375 µl
• 96-well a extrakční desky s objemy 0,5–2 ml
• Syringe-barrel cartridgy a flangeless cartridgy (1–35 cc)
• Glass cartridgy pro stopové hladiny (ppt)
• On-line SPE kolony pro rychlou integraci s HPLC

Sorbenty Oasis: HLB, PRiME HLB, MCX, MAX, WCX, WAX a Oasis PRiME MCX. Popisuje se přímé nakládání vodných vzorků bez předkondicionace, optimalizace pH pro ion-exchange retenci a třístupňové až čtyřstupňové protokoly.

Monitoring fosfolipidů probíhá na LC-MS/MS, sleduje se fragment 184 m/z a vybrané MRM přechody pro lysophospholipidy (496>184, 524>184) a fosfatidylcholiny (704>184, 758>184, 806>184).

Hlavní výsledky a diskuse

Článek systematizuje kritéria pro výběr SPE formátu (objem, kapacita, automatizace) a sorbentu (reversed-phase versus mixed-mode) podle polarity a nabití analytu. Ukazuje nejjednodušší PRiME protokoly pro čisté a rychlé čištění (2–3 kroky), postupy pro vývoj mixed-mode metod (2×4 protokol) a objemová doporučení pro cartridge i mikropanel. Dále popisuje výpočty molarity, w/v %, ředění, výpočet recovery a matrix efektů podle Matuszewski et al. a návrh experimentální šablony pro 96-well SPE.

Přínosy a praktické využití metody

Popsané postupy umožňují:

• Minimalizaci časové a pracovní náročnosti přípravy vzorků
• Zvýšení reprodukovatelnosti a robustness analýzy
• Zvýšení poměru signál/šum a citlivosti detekce
• Snížení matrix efektů a chromatografických interferencí
• Prodloužení životnosti HPLC kolony a MS zdroje

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj patentovaných sorbentů (PRiME technologie), zmenšování formátů pro ultra-miniaturizaci (μElution spoty), širší zavádění on-line SPE v kombinaci s UHPLC-MS/MS pro vysokou průchodnost a automatizaci, i pokročilé chemické úpravy sorbentů na míru konkrétním třídám analytů.

Závěr

Prezentované doporučení poskytují komplexní návod pro volbu optimálního SPE řešení v laboratoři. Dodržení navržených protokolů vede k vyšší efektivitě, nižším nákladům na analýzu a spolehlivějším výsledkům ve farmaceutických, klinických i environmentálních aplikacích.

Reference

• Matuszewski B.K., Constanzer M.L., Chavez-Eng C.M. Anal. Chem. 2003, 75, 3019–3030
• Little J., Wempe M., Buchanan C. Journal of Chromatography B, 833 (2006) 219–230