Tips for Developing Successful Solid Phase Extraction Methods

Význam tématu

Solid phase extraction (SPE) představuje klíčovou techniku v analytické chemii pro odstranění rušivých matrixových složek (proteiny, lipidy, pigmenty, soli), koncentrování cílových analy­tů a výměnu rozpouštědel před následnou chromatografickou nebo hmotnostně spektrometrickou analýzou. SPE snižuje zatížení analytických systémů, zvyšuje citlivost stanovení a zlepšuje reprodukovatelnost výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentovaných „Tips for Developing Successful Solid Phase Extraction Methods“ je podat ucelený návod k systematickému vývoji, optimalizaci a odstraňování potíží při tvorbě SPE postupů. Autorka shrnuje výběr sorbentu, formátů a zařízení, detailní metodiku pro různé extrakční mechanismy (nonpolar, iontová výměna, mixed-mode) a představuje novinky v portfoliu produktů Agilent.

Použitá metodika a instrumentace

Workflow SPE zahrnuje:

• Předúpravu vzorku (úprava pH, ředění, deproteinace)
• Podmínění a ekvilibraci sorbentu (obvykle 2× objem zásobníku methanolu a vody/borátového pufru)
• Nanášení vzorku (± naznačené pH, pomalý průtok 2–4 mL/min)
• Promývání (wash; ≥ 2× prázdný objem)
• Eluci (eluce 2–5× prázdný objem, event. frakcionace)

Široká škála sorbentů:

• Silika-založené (C18, C8, C2, C1, PH, CN; silná a slabá iontová výměna, PBA)
• Polymerní (Plexa, PPL, ENV, LMS) – vysoká kapacita a pH stabilita
• Mixed-mode (Certify SCX/C8, Certify II SAX/C8, Plexa PCX/PAX, PFAS WAX)
• Speciální sorbenty (lipid-extraction, Carbon S)

SPE formáty:

• Open-top a Luer-top cartridge
• 96-well desky, VersaPlate
• Pipetové špičky OMIX, bulk sorbent (Bondesil)

Zařízení pro zpracování:

• Vakuové a tlakové manifolds (Vac Elut, PPM-48/96)
• Ruční cartridge metody

Analytická instrumentace:

• LC/MS/MS pro farmaceutické a polar analyty
• HPLC-FL/UV pro PAH
• GC/MS pro chloropesticidy
• Hmotnostní spektrometrie s tandemovou analýzou

Hlavní výsledky a diskuse

Nonpolar SPE: obecný postup, typické eluční solventy (MeOH, ACN, acetone) a optimalizace eluce frakcionací.
Příklady metod:

• Bond Elut PPL (500 mg) pro získávání polar analy­tů z pitné vody; dvojstupňová eluce kyselina formiátová/ethylamin
• Bond Elut Plexa (200 mg) pro jednorázovou extrakci PAH, chloropesticidů a triazinů z 800 mL vzorku

Ion exchange SPE: zásady retence silných a slabých iontů, volba pH vzorku pKa±2 a vysoké/nízké iontové síly pro retenci či eluci; ukázky SCX sorbentu s benzensulfonovou kyselinou.
Mixed-mode SPE: kombinační metody (Plexa PCX/PAX) pro oddělení neutrálních, slabě kyselých či zásaditých látek; frakce 1 pro hydrofobní složku, frakce 2 pro iontovou eluci.
Průběžné troubleshooting rady: kontrola účinnosti retence v každém kroku, úprava pH, průtoku, multiplikace promývacích stepů, volba selektivnějšího sorbentu či prerinse eluentem.

Přínosy a praktické využití metody

SPE umožňuje:

• Vysokou čistotu extraktů pro různé typy vzorků (vodu, biologické matrix, potraviny)
• Univerzální či multi-třídové extrakce jedním sorbentem
• Zkrácení doby přípravy a snížení spotřeby organických rozpouštědel
• Lepší reprodukovatelnost a možnost frakcionace pro selektivní stanovení

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj nových sorbentů pro specializované matrixy (Carbon S pro odstranění pigmentů, EMR-Lipid pro lipidomiku, PFAS WAX pro per-/polyfluorované látky). Rozšíření preslit filtračních vialů a miniaturizace formátů (pipetové špičky). Modularita mixed-mode materiálů a automatizace zpracování na 96-well platformách. Využití strojového učení pro predikci optimálního SPE protokolu.

Závěr

Systematický přístup k vývoji SPE metod zrychluje optimalizaci a zlepšuje kvalitu analytických výsledků. Klíčové je správné pochopení vlastností analy­tů, matrixu a sorbentu, důsledné testování jednotlivých kroků a využití nových materiálů a formátů pro specifické aplikace.

Reference

není k dispozici