SPE Method Development Tips and Tricks

Význam tématu

SPE (solid-phase extraction) představuje efektivní a selektivní postup přípravy vzorku před další chromatografickou analýzou. Díky možnosti paralelního zpracování desítek vzorků, minimalizaci spotřeby organických rozpouštědel a vysoké reprodukovatelnosti se SPE uplatňuje napříč farmaceutickým, environmentálním i potravinářským průmyslem. Příprava čistých extraktů z biologických tekutin, půdy či potravinových vzorků je nezbytná pro spolehlivou detekci stopových látek a snižuje riziko kontaminace analytických přístrojů.

Cíle a přehled článku

Cílem přehledu je shrnout klíčové principy, režimy a kroky SPE, ukázat výhody oproti klasické extrakci kapalina-kapalina, popsat volbu sorbentů a instrumentaci a upozornit na možnosti optimalizace metody. Příklady aplikací, jako je čištění vzorků triazinů nebo optimalizace polymerových kartridží SampliQ, ilustrují praktické aspekty vývoje robustních protokolů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro zajištění konzistentních výsledků byly ve studiích využity následující nástroje a postupy:

• Manifoly pro současné zpracování 10 až 20 kartridží ve vakuu nebo pod tlakem
• Centrifugační jednotka pro speciální typy sorbentů
• HPLC systém s kolonkou C18, 4,6×150 mm, 5 µm a UV detektorem na vlnové délce 254 nm
• Mobilní fáze složená z methanolu a vodného roztoku dihydrogenfosforečnanu draselného v poměru 1:1, průtok 2 ml/min

Klíčové kroky postupu bind-elute SPE:

1. Podmínění sorbentu methanolem
2. Equilibrace vhodným vodným pufrem
3. Naložení vzorku (bez organické fáze pro maximální retenci)
4. Promytí vodnou/mírně organickou směsí pro odstranění interferencí
5. Eluce analytů v malém objemu silnějšího organického rozpouštědla
6. Případná výměna rozpouštědla pro kompatibilitu s dalším analytickým postupem

Hlavní výsledky a diskuse

Srovnání SPE oproti extrakci kapalina-kapalina potvrdilo vyšší výtěžnosti, nižší mez seriální variability a čistší extrakty bez emulzí. Analýzy triazinů v půdě, svalovině a rostlinných olejích demonstrovaly, jak volba kartridže SCX, C18 či diol umožňuje cílené zachycení látek a odstranění matrix komponent. SampliQ polymerové sorbenty OPT, pSCX a pSAX nabídly širší rozsah pKa a větší robustnost při vysychání bez ztráty retence. V testech na SLE-fázích HLB a OPT byly recoverie podobné u většiny sloučenin, u silně polárních analyzovaných lokálně optimální pH úprava významně zvýšila výtěžnost.

Přínosy a praktické využití metody

SPE přináší zkrácení doby přípravy vzorku díky paralelně prováděným krokům a automatizaci. Vzorky získané SPE jsou méně namáhány kontaminanty, což prodlužuje životnost analytických kolon a snižuje potřebu údržby přístrojů. Metoda je vhodná pro kromě čistění a obohacování stopových sloučenin také pro desalting, výměnu rozpouštědel a stabilizaci vzorků pro skladování.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj multifunkčních polymerních sorbentů a grafitovaných uhlíkatých fází s rozšířenou selektivitou. Inteligentní systémy automatizace SPE v kombinaci s on-line propojením na LC-MS/MS umožní rychlé vyhodnocení vysokého počtu vzorků. Dále se předpokládá integrace SPE do miniaturizovaných mikrofluidních platforem pro rychlé screeningy environmentálních i bioanalytických vzorků.

Závěr

Solid-phase extraction je univerzální přípravný krok, který poskytuje vysoce selektivní očistu analytů z rozmanitých matric. Správný výběr sorbentu, optimalizace pH, procenta organické fáze a objemu elučního rozpouštědla zajistí vysoké recovery a čistotu extraktů. Inovativní polymerové a grafitované sorbenty nabízejí další možnosti aplikace a udržují metodiku na špičkové úrovni kvality a efektivity.

Reference

• R. E. Majors, ‘‘Sources of error generated and time spent during a typical chromatographic analysis’’, LC/GC Magazine, 2002.