Optimization of Extraction Conditions and Fiber Selection for Low-Molecular Weight Analytes and Semi-volatile Analytes Using SPME
Prezentace | | MerckInstrumentace
SPME (solid phase microextraction) představuje moderní, bezrozpouštědlovou techniku pro extrakci těkavých a polotěkavých látek z vodných a pevných matric. Díky rychlé přípravě vzorku, jednoduchosti práce a možnosti cílené selektivity je široce využívána v environmentálních, potravinářských, farmaceutických a průmyslových aplikacích.
Byly provedeny dvě experimentální studie: první se zaměřila na nízkomolekulární látky (MW 58–89) s různými funkčními skupinami, druhá na polotěkavé aromatické a polyaromatické látky (PAH, PCB). Cílem bylo optimalizovat podmínky extrakce (pH, přidání soli, teplota, doba extrakce) a vybrat nejvhodnější typ SPME vláken podle charakteru analyzované látky.
V obou studiích byly vzorky připraveny ve vodě s 25 % NaCl a pufrem 0,05 M na určené pH (2, 7, 11). Pro volatily byla použita hloubková extrakce s testem pufru, 15 min agitace a desorpce ve vstupní komoře GC. Polotěkavé látky byly extrahovány jak ponořením vlákna, tak zahřátým headspace při 65 °C po 30 min.
SPME nabízí rychlou, reprodukovatelnou a ekologickou extrakci bez nutnosti organických rozpouštědel. Umožňuje snadnou automatizaci, selektivní oddělení složek a je vhodná pro monitorování stopových množství v kvalitativní i kvantitativní analýze.
Volba optimálního SPME vlákna a extrakčních podmínek je klíčová a závisí na molekulové hmotnosti a polaritě analyzátů. Carboxen-PDMS dominuje u nízkomolekulárních látek, 30 µm PDMS je univerzálním vláknem pro středně těkavé nepolární sloučeniny a polyakryláty/CW-DVB pro polární aromáty. Úprava pH a přidání soli výrazně zvyšují výtěžek extrakce.
Shirey R. E., Sidisky L. M. Optimization of Extraction Conditions and Fiber Selection for Low-Molecular Weight and Semi-volatile Analytes Using SPME. Sigma-Aldrich Co., 1999.
SPME
ZaměřeníVýrobceMerck
Souhrn
Význam tématu
SPME (solid phase microextraction) představuje moderní, bezrozpouštědlovou techniku pro extrakci těkavých a polotěkavých látek z vodných a pevných matric. Díky rychlé přípravě vzorku, jednoduchosti práce a možnosti cílené selektivity je široce využívána v environmentálních, potravinářských, farmaceutických a průmyslových aplikacích.
Cíle a přehled studie
Byly provedeny dvě experimentální studie: první se zaměřila na nízkomolekulární látky (MW 58–89) s různými funkčními skupinami, druhá na polotěkavé aromatické a polyaromatické látky (PAH, PCB). Cílem bylo optimalizovat podmínky extrakce (pH, přidání soli, teplota, doba extrakce) a vybrat nejvhodnější typ SPME vláken podle charakteru analyzované látky.
Použitá metodika
V obou studiích byly vzorky připraveny ve vodě s 25 % NaCl a pufrem 0,05 M na určené pH (2, 7, 11). Pro volatily byla použita hloubková extrakce s testem pufru, 15 min agitace a desorpce ve vstupní komoře GC. Polotěkavé látky byly extrahovány jak ponořením vlákna, tak zahřátým headspace při 65 °C po 30 min.
Použitá instrumentace
- Autosampler: Varian 8200
- GC-FID: kolona 30 m × 0,32 mm SPB-1 SULFUR, program od 40 °C do 140 °C
- GC-MS (ion trap): kolona 30 m × 0,25 mm PTE-5, rozsah m/z 50–515
Hlavní výsledky a diskuse
- Úprava pH: kyselé látky nejlépe extrahovány při pH 2, zásadité při pH 11, neutrální látky méně citlivé.
- Přidání soli zvýšilo výtěžek u všech analyzovaných látek zejména polárních.
- Pro nízkomolekulární látky (<90 Da) je nejvhodnější Carboxen-PDMS vlákno, případně vrstva DVB-PDMS nad Carboxen pro malé aminy.
- Při vyšších molekulových hmotnostech (>90 Da) a u aromatických polotěkavých sloučenin se uplatňuje polarita povlaku: polyakryláty a CW-DVB lépe extrahují polární aromáty, PDMS silně pohlcují nepolární PAH a PCB.
- S rostoucí tloušťkou PDMS (7, 30, 100 µm) roste kapacita pro větší molekuly, nejuniverzálnějším kompromisem je 30 µm PDMS.
Přínosy a praktické využití metody
SPME nabízí rychlou, reprodukovatelnou a ekologickou extrakci bez nutnosti organických rozpouštědel. Umožňuje snadnou automatizaci, selektivní oddělení složek a je vhodná pro monitorování stopových množství v kvalitativní i kvantitativní analýze.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Vývoj kombinovaných povlaků s řízenou porozitou pro širší spektrum látek.
- On-fiber derivatizace pro zlepšení citlivosti a selektivity.
- Kombinace SPME s vysokorozlišovacími technikami (GC×GC, HR-MS).
- Přenosná a in-field řešení pro rychlý monitoring životního prostředí.
Závěr
Volba optimálního SPME vlákna a extrakčních podmínek je klíčová a závisí na molekulové hmotnosti a polaritě analyzátů. Carboxen-PDMS dominuje u nízkomolekulárních látek, 30 µm PDMS je univerzálním vláknem pro středně těkavé nepolární sloučeniny a polyakryláty/CW-DVB pro polární aromáty. Úprava pH a přidání soli výrazně zvyšují výtěžek extrakce.
Reference
Shirey R. E., Sidisky L. M. Optimization of Extraction Conditions and Fiber Selection for Low-Molecular Weight and Semi-volatile Analytes Using SPME. Sigma-Aldrich Co., 1999.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
A Systematic Approach for Selecting the Appropriate SPME Fiber
1999|Merck|Prezentace
SUPELCO A Systematic Approach for Selecting the Appropriate SPME Fiber Robert E. Shirey and Raymond F. Mindrup Supelco, Supelco Park, Bellefonte, PA 16823 T400156 DKF ©1999 Sigma-Aldrich Co. 00-0001 Overview of Presentation • Factors that affect fiber selection • Description…
Klíčová slova
supelco, supelcodvb, dvbfibers, fiberspacrylate, pacrylatepdms, pdmsnitropropane, nitropropanecarboxen, carboxenpropionitrile, propionitrilefiber, fibercar, carabsorbent, absorbentbare, bareadsorbent, adsorbentanalytes, analyteslog
SPME-Adsorption versus Absorption: Which Fiber is Best for Your Application?
1999|Merck|Prezentace
SUPELCO SPME-Adsorption versus Absorption: Which Fiber is Best for Your Application? Robert E. Shirey and Raymond F. Mindrup ©1999 Sigma-Aldrich Co. 00-0001 T400011 The continuing development of SPME fiber coatings has presented some difficulties for analyst to select the appropriate…
Klíčová slova
dvb, dvbfiber, fibersupelco, supelcofibers, fiberspdms, pdmscarboxen, carboxenanalytes, analytesadsorbent, adsorbentpacrylate, pacrylateabsorbent, absorbentnitropropane, nitropropanebare, barepolar, polaranalyte, analyteslide
Solid Phase Microextraction Theory and Basics of a modern Sample Preparation Technique
|Merck|Prezentace
Solid Phase Microextraction Theory and Basics of a modern Sample Preparation Technique SIGMA-ALDRICH Chemie GmbH Eschenstraße 5, 82024 Taufkirchen Germany SPME History • Patented Technology of the University of Waterloo, Canada • Inventor: Janusz Pawliszyn, Ph.D. • Automisation by Varian…
Klíčová slova
fiber, fiberspme, spmepdms, pdmscarboxen, carboxendvb, dvbfibers, fibersadsorption, adsorptionneedle, needleseptum, septumpiercing, piercingequilibrium, equilibriumanalytes, analytesextraction, extractionsilica, silicafused
How to Choose the Proper SPME Fiber
1999|Merck|Technické články
Sample Prep Made Easy Winter 1999/2000 How to Choose the Proper SPME Fiber A continuation of reports discussing SPME parameters, begun in the Fall 1999 SPME newsletter The most common question we receive concerning SPME1 is, naturally, “Which fiber should…
Klíčová slova
carboxen, carboxendvb, dvbpdms, pdmscarbowax, carbowaxspme, spmefiber, fiberodor, odorwqt, wqttaste, tastefibers, fiberstalks, talksmicroextraction, microextractionneedle, needleconference, conferenceanalytes