Festphasenmikroextraktion (SPME)

Die Festphasenmikroextraktion (SPME) ist eine innovative und empfindliche lösungsmittelfreie Probenvorbereitungstechnologie. Basierend auf dem Prinzip der Adsorption/Absorption und Desorption wird in der SPME eine beschichtete Faser eingesetzt, um flüchtige und halbflüchtige Verbindungen aus einer Probe zu konzentrieren.  

SPME wird für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die Umwelt-, biologische und pharmazeutische Proben, Lebensmittel und Getränke, Aromen und Duftstoffe, Forensik und Toxikologie sowie Produkttests umfassen. Typische Anwendungen sind:

• Umweltanalysen von Wasser- und Luftproben
• Headspace-Analyse von Spurenverunreinigungen in Polymeren und festen Proben
• Geruchsanalysen im ppt-Bereich
• Aromaanalysen von Lebensmitteln
• Forensische Analyse von Brandstiftungs- und Sprengstoffproben
• Toxikologische Analysen von Blutalkohol oder Drogen in Urin und Serum

Wie funktioniert SPME?

In der SPME wird eine Faser verwendet, die mit einer Extraktionsphase beschichtet ist: einer Flüssigkeit (Polymer), einem Feststoff (Sorbens) oder einer Kombination aus beiden. Die beschichtete Faser ist in eine Schutznadel eingelegt und an einem Halter befestigt, der wie eine Spritze aussieht.

Wenn die Faser mit einer Probe in Berührung kommt, verteilen sich die Analyten der Probe aus der Probenmatrix in die stationäre Phase, bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat. Die Beschichtung der Faser extrahiert Verbindungen aus der Probe entweder durch Absorption (flüssige Beschichtungen) oder Adsorption (feste Beschichtungen). Nach einer vorgeschriebenen Extraktionszeit wird die Faser entnommen und direkt in ein chromatographisches Gerät, in der Regel aus dem Bereich der Gaschromatographie (GC) oder HPLC, zur Desorption und Analyse eingesetzt. Die Desorption der Analyten in der GC erfolgt thermisch, während bei der HPLC ein Lösungsmittel zur Desorption in eine Flüssigphase verwendet wird.

Vorteile der SPME

In der SPME wird die Probennahme, Isolierung und Anreicherung von Analyten in einem einzelnen, einfachen Schritt kombiniert. Durch Kontrolle von Polarität und Dicke der Faserbeschichtung, Aufrechterhaltung einer konstanten Probennahmezeit und Kontrolle verschiedener anderer Extraktionsparameter, ermöglicht die SPME dem Analytiker die Sicherstellung hochgradig konsistenter und quantifizierbarer Ergebnisse von Proben, selbst wenn die Analyten in niedrigen Konzentrationen vorliegen.

Weitere Vorteile der SPME sind:

• Lösungsmittelfrei
• Leicht zu automatisieren
• Zerstörungsfrei für Proben
• Einsetzbar für nahezu jede Probe oder Matrix
• Die verwendeten Fasern sind wiederverwendbar und kostengünstig
• Die geringe Fasergröße macht sie unterwegs vor Ort leicht einsetzbar
• Kompatibel mit GC- oder HPLC-Instrumenten

SPME-Fasern für die GC-Analyse

Konventionelle SPME wird zur Extraktion und Aufkonzentrierung von Analyten zum Zweck der GC-Analyse verwendet. Die Extraktion erfolgt entweder durch direkte Immersion (DI-SPME), bei der die Faser direkt in die flüssige Probe eingetaucht wird, oder durch Headspace-SPME (HS-SPME), bei der die Faser in der Dampfphase über einer Probe exponiert wird.

Supel™ BioSPME für die LC-MS-Analyse

Supel™ BioSPME ist eine bioanalytische Microsampling- und Probenvorbereitungstechnik, die zur schnellen und selektiven Extraktion eines breiten Spektrums von Analyten aus biologischen Proben verwendet wird, während unerwünschte Makromoleküle (z. B. Lipide, Proteine) abgestoßen werden. Die anschließende Analyse erfolgt in der Regel mittels LC-MS. Die Supel™ BioSPME arbeitet mit direkter Extraktion ohne Probenvorbehandlung und bietet eine nicht erschöpfende, gleichgewichtsbasierte Extraktion.