Sample Preparation and Laboratory Automation

Význam tématu

V analytické chemii představuje příprava vzorku nezbytný krok pro úspěšnou separaci a detekci cílových látek. Správně provedená příprava odstraní interferující matrici, koncentruje analyty na potřebnou úroveň a zajistí stabilní a reprodukovatelné výsledky v technikách HPLC, UPLC, LC–MS, UV či GC. Moderní spotřební materiály a automatizace umožňují zkrácení času na přípravu, snížení spotřeby rozpouštědel, zvýšení citlivosti a průběžné kontroly kvality vzorků i instrumentace.

Cíle a přehled studie / článku

Text popisuje komplexní portfolio příprav vzorků a laboratorní automatizace nabízené firmou Waters. Hlavními tématy jsou: solid-phase extraction (SPE) na polymerních a silikagelových sorbentech (Oasis HLB, PRiME, MCX, MAX, WCX, WAX, Sep-Pak, PoraPak), technologie µElution a on-line SPE pro UPLC, QuEChERS kity DisQuE, filtrační produkty Pall Life Sciences i pokročilá automatizace pipetování a zpracování (Andrew+ robot, Pipette+, Otto SPEcialist). Každá část přináší popis formátů, sorbentů, postupů a výhod včetně příkladů aplikací.

Použitá metodika a instrumentace

Metodiky:

• Solid-Phase Extraction (SPE): reverzní fáze, normal-phase, ion-exchange a mixed-mode protokoly.
• µElution a macro elution formáty pro koncentraci nebo průchozí čištění.
• On-line SPE pro UPLC: integrace automatického prekoncentrátoru s UPLC systémem.
• QuEChERS: DisQuE pufry a sorbenty pro rychlou extrakci z potravin a životního prostředí.
• Filtrace vzorků a mobilních fází: wwPTFE, nylon, PVDF, PES a další membrány.
• Automatizace: pipetovací robot Andrew+ s OneLab softwarem, systém Pipette+ pro řízené ruční pipetování, Otto SPEcialist pro poloautomatické řízení tlaku.

Instrumentace:

• HPLC, UPLC, LC–MS/MS a GC–MS spektrometry
• Vacuum manifold a pozitivně tlakově řízené SPE přístroje
• Pipetovací roboty, termostatované a magnetické agitátory
• Filtrační vakuové aparatury z borosilikátového skla

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace polymerních sorbentů Oasis (HLB, PRiME HLB, MCX) vede k odstranění až 95 % matrix interferencí, zejména fosfolipidů, bílkovin a solí, v porovnání s tradičními sírními či křemičitými sorbenty. Metoda µElution eliminuje krok odpařování, šetří až 70 % rozpouštědel a zkracuje čas přípravy. On-line SPE technologie umožňuje bezobslužné čištění a prekoncentraci při analýze pitné a odpadní vody. DisQuE QuEChERS kity standardizují a urychlují extrakci reziduí pesticidů a veterinárních látek z komplexních vzorků potravin. Automatizované platformy Andrew+ a Otto SPEcialist prokázaly vysokou reprodukovatelnost pipetovacích a SPE protokolů se stoprocentní sledovatelností kroků.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená citlivost a spolehlivost analýz vedoucí k lepší detekční limitě.
• Nižší spotřeba rozpouštědel a nákladů na likvidaci odpadů.
• Rychlejší throughput v rutinních laboratořích i výzkumných projektech.
• Minimalizace manuálních chyb díky automatizaci a podpoře softwaru.
• Prodloužení životnosti chromatografických kolon a snížení údržby MS detektoru.

Budoucí trendy a možnosti využití

Budoucí směřování zahrnuje integraci umělé inteligence pro optimalizaci SPE a workflow, rozvoj sorbentů s vyšší selektivitou a kapacitou, šetrnější („green“) přípravné postupy, pokročilé online systémy propojující přípravu vzorku s detekcí v reálném čase a rozšíření robotických platforem s adaptivním řízením parametrů v závislosti na charakteru vzorku.

Závěr

Prezentované technologie sample preparation a laboratorní automatizace pokrývají široké spektrum aplikací s důrazem na kvalitu, efektivitu a udržitelnost. Moderní sorbenty a kity kombinují jednoduchost operací s maximální čistotou extrahovaných vzorků. Automatizační systémy přinášejí výrazné zvýšení reproducibility a produktivity, nutné pro náročné rutinní i výzkumné analýzy.

Reference

Žádné uvedené reference.