Overview of SPE Technology/Method Development & New Trends in Sample Preparation

Význam tématu

SPE hraje klíčovou úlohu v analytické chemii pro efektivní přípravu vzorků před chromatografickou analýzou (GC, HPLC, LC-MS/MS).
Zajišťuje extrakci, koncentraci a čištění analytů, čímž se zvyšuje citlivost a přesnost měření a prodlužuje životnost analytických systémů.

Cíle a přehled studie

Prezentace shrnuje principy technologie SPE, mechanismy retence, systematický postup vývoje metodiky a novinky v oblasti přípravy vzorků.
Obsahuje základní strategie SPE (bind-elute, interference removal, fractionation) i praktické příklady z bioanalýzy, potravinářství a environmentální chemie.

Použitá metodika a instrumentace

• SPE hardware: plastové a skleněné kazety, 96-well desky, SPE disky, vakuové či tlakové manifoldy.
• Automatizované systémy: Gilson SPE 215, TomTec Quadra, Zymark RapidTrace aj.
• Sorbenty: C18, C8, CN, SCX, SAX, WCX, silikagel, mixed-mode, MIP, Ag-Ion, hydrophilní polymery.
• Detekce: HPLC-UV, GC-MS, LC-MS/MS; alternativně SPME, SBSE, QuEChERS.

Hlavní výsledky a diskuse

• Optimalizace zatížení, mycího a elučního profilu na standardních řešeních umožnila prediktivní volbu podmínek pro maximální retenci a selektivitu.
• Case studies pro bioanalýzu ukázaly výtěžnosti >90 % a RSD <5 % pro tricyklická antidepresiva, furosemid, kortikoidy, diazepam a metabolity.
• Srovnání systematických a generických metod odhalilo nižší pozadí, lepší čistotu extraktů a menší variabilitu.
• Nové formáty a sorbenty (MIP, QuEChERS, online SPE, Ag-Ion) dále zlepšují selektivitu a rychlost přípravy vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená citlivost a reprodukovatelnost v QA/QC, bioanalýze, potravinářství a environmentálním monitoringu.
• Vysoká propustnost, automatizace a úspora rozpouštědel.
• Flexibilita při práci s různými matricemi – biologické tekutiny, potraviny, životní prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Molekulárně imprintované polymery (MIP) pro cílenou extrakci.
• Online SPE integrované s chromatografy pro plně automatizované workflow.
• Miniaturizované mikroextrakční techniky (SPME, SBSE) pro stopové analýzy.
• Využití strojového učení pro optimalizaci podmínek SPE.

Závěr

Systematický vývoj SPE metod přináší vyšší selektivitu, reprodukovatelnost a efektivitu extrakcí. Kombinace inovativních sorbentů a formátů podporuje rychlou adaptaci na nové analyty a matrice a přispívá k udržitelnému rozvoji chromatografických technik.

Reference

• Majors R.E.: New Sample Prep Technologies for the Sample Prep Industry, GMP Training Systems, 2006.
• Wells D.A.: High Throughput Bioanalytical Sample Preparation, Elsevier, 2003.
• Simpson N.J.K. (ed.): Solid-Phase Extraction: Principles, Techniques, Applications, Marcel Dekker, 2000.
• Fritz J.S.: Analytical Solid-Phase Extraction, John Wiley & Sons, 1999.