Method Development Guidelines: Solid Phase Extraction Using ISOLUTE® 101 SPE Columns for the Extraction of Aqueous Samples

Význam tématu

Solid phase extraction (SPE) je nezbytnou technikou pro izolaci, čistění a koncentraci stopových organických látek z vodných vzorků. Použití vysoce kapacitního polymerního sorbentu ISOLUTE 101 umožňuje zachytit velmi polární a vodou rozpustné sloučeniny, které jsou obtížně extrahovatelné konvenčními silikagelovými fázemi.

Cíle a přehled studie / článku

Tento dokument popisuje metodické pokyny pro vývoj a optimalizaci SPE postupu s použitím sloupců ISOLUTE 101. Cílem je dosáhnout vysoké zotavitelnosti analytů, minimalizovat objem elučního rozpouštědla a zvýšit průchodnost vzorků při zachování čistoty extraktu.

Použitá metodika a instrumentace

Popis protokolu SPE:

• Příprava vzorku: Vzorky vodných matic se v případě vysoké viskozity ředí deionizovanou vodou. Kontrola pH (±2 jednotky od pK) potlačí ionizaci vybraných analytů.
• Solvatace a equilibrace: Sloupec se nejprve protéká organickým rozpouštědlem (např. methanol, acetonitril), poté vodou nebo pufrem na cílové pH.
• Načítání vzorku: Doporučené průtokové rychlosti jsou 3 mL/min pro 3 mL sloupce a 7 mL/min pro 6 mL sloupce; průtok lze zvýšit po ověření zotavení analytů.
• Odplavení interferencí: Proplach destilovanou deionizovanou vodou nebo mírně upraveným roztokem s organickým modifikátorem (do 2 % v/v) u rozsáhlých vzorků.
• Analytická eluce: Použití čistých organických rozpouštědel (methanol, acetonitril, tetrahydrofuran apod.) s možností krátkého „soak“ kroku pro zvýšení zotavení.
• Sušení sloupce: Před elucí nemísitelnými rozpouštědly (např. dichlormethan) je nutné sloupec vysušit.

Použitá instrumentace:

• SPE sloupce ISOLUTE 101 (3 mL, 6 mL), Biotage.
• Vakuové manifold nebo automatizované SPE stanice.
• Standardní laboratorní vybavení: ředicí láhve, pipety, pufry pro úpravu pH.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaný postup dosahuje stabilních zotavení polárních látek nad 80 % při průtocích až 7 mL/min. Přidání malého procenta organického modifikátoru v kroku interferenční eluce výrazně zvyšuje čistotu extraktů bez ztráty analytů. „Soak“ krok a kontrola průtoku eluce minimalizují spotřebu rozpouštědel.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Vysokou kapacitu sorbentu pro velmi polární, vodné analyty.
• Možnost rychlého zpracování velkých objemů vzorků.
• Flexibilitu v úpravě pH pro kyselé i zásadité sloučeniny.
• Čisté extrakty vhodné pro následnou chromatografickou či spektrometrickou analýzu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování automatizace SPE postupů, integrace s MS detektory (on-line SPE-LC-MS) a vývoj ekologičtějších rozpouštědel. Miniaturizace sorbentů a nové polymerní materiály umožní ještě vyšší selektivitu a nižší spotřebu materiálu.

Závěr

Návrh postupu se sloupci ISOLUTE 101 představuje spolehlivou a univerzální metodu pro extrakci polárních organických látek z vodných vzorků. Díky vysoké kapacitě a možnosti optimalizace pH a průtoků nabízí vysoce čisté extrakty vhodné pro analytické aplikace v environmentální, farmaceutické i potravinářské oblasti.

Reference

• Biotage. Method Development Guidelines: Solid Phase Extraction Using ISOLUTE 101 SPE Columns for the Extraction of Aqueous Samples. Literature Number: TN119.V.1, 2020.