Mikroekstrakcja do fazy stałej: Często zadawane pytania

P: Jakiego włókna SPME powinienem użyć do ekstrakcji danej klasy analitów?

Należy wziąć pod uwagę dwa czynniki:

• Polarność analitu
• Lotność i wielkość cząsteczkowa analitu

Polarne anality są przyciągane przez fazy polarne (np, powłoki poliakrylanowe i Carbowax). Włókna z grubszą warstwą (100 µm) są lepsze dla substancji lotnych, ale mogą być również stosowane do mniej lotnych związków (wymagany jest dłuższy czas ekstrakcji). Włókna porowate (z powłoką karboksenową lub diwinylobenzenową) również mogą zatrzymywać małe anality i są idealne dla analitów C2-C6 Cieńsze włókna foliowe (7µm i 30µm polidimetylosiloksan) są lepsze dla większych cząsteczek. 

Aby uzyskać więcej informacji, SPME Fiber Selection.

Q: Jak mogę poprawić odzysk SPME?

• Wybierz najbardziej odpowiednie włókno (patrz poprzednie pytanie).
• Agituj lub mieszaj próbkę.
• Jeśli wykonujesz próbkowanie przestrzeni nadpowierzchniowej, zminimalizuj objętość przestrzeni nadpowierzchniowej (<30%) Wybierz odpowiednią temperaturę (40-90 °C). Anality mogą desorbować się z włókna, jeśli temperatura jest zbyt wysoka.
• Dodaj 25% NaCl do próbki i dostosuj pH (zmniejsz pH dla kwasów, zwiększ pH dla zasad).
• Zminimalizuj ilość rozpuszczalnika organicznego w próbce.

Q: Czy SPME jest ilościowy?

Tak. Krzywa kalibracji w celu określenia zakresu liniowego jest wymagana dla każdego analitu. Stosowanie wzorców wewnętrznych o właściwościach podobnych do analitów w próbce poprawia precyzję. Użycie dodatków standardowych jest najlepsze w przypadku złożonych matryc. W przypadku chromatografii gazowej / spektrometrii mas, izotopy są idealne jako wzorce wewnętrzne.

Q: Jak mogę określić ilościowo wyniki ręcznej ekstrakcji SPME?

W celu uzyskania wiarygodnych wyników ilościowych ręcznej ekstrakcji SPME zalecamy następujące wytyczne:

Objętość próbki musi być spójna między próbkami. W przypadku aplikacji z bezpośrednim zanurzeniem należy całkowicie wypełnić pojemnik na próbkę. W przypadku zastosowań w przestrzeni nadpowierzchniowej należy napełnić pojemnik w zakresie od 1/2 do 3/4.

Podczas ekstrakcji półwolatów należy stosować stałą szybkość mieszania. Jeśli tempo jest niespójne, precyzja spada, szczególnie w przypadku analitów o wysokich stałych dystrybucji.

Zachowaj minimalną zawartość substancji organicznych w próbkach (<1%) i spójność między wszystkimi próbkami. Duże ilości rozpuszczalnika organicznego mogą znacznie wpłynąć na stałe dystrybucji. Niektóre rozpuszczalniki, takie jak metanol, działają jako współrozpuszczalniki z wodą i mogą zmniejszyć odzysk wyekstrahowanych analitów.

Używaj wzorców wewnętrznych, które są podobne do analitów. Wzorce wewnętrzne pomagają zrównoważyć zmienne ekstrakcji. Przygotowanie wzorca jest ważne. Przygotuj standardy na poziomie 1-2 mg / ml rozpuszczalnika, a następnie dodaj 0,05-5uL standardu do próbki wody przed ekstrakcją.

Utrzymuj czas ekstrakcji i temperaturę spójną między próbkami. Czas ekstrakcji wynosi zazwyczaj 10 minut dla substancji lotnych, 20-30 minut dla substancji półlotnych.

Więcej informacji na temat spójnych wyników SPME można znaleźć w Biuletyn 923.

Q: Jak mogę przedłużyć żywotność włókna SPME?

Większość uszkodzeń włókna jest wynikiem zginania igły. Zginanie zwykle występuje, gdy włókno przebija przegrodę fiolki. Wyreguluj czarny ogranicznik głębokości igły tak, aby odsłonić tylko 0,5-1 cm igły. Przebij przegrodę fiolki, a następnie wkręć igłę do fiolki, obracając ogranicznik głębokości igły.
Utrzymuj temperaturę portu wtrysku poniżej maksymalnej zalecanej temperatury włókna. Przeprowadzaj próbkowanie w przestrzeni nadpowierzchniowej, gdy tylko jest to możliwe, aby zminimalizować ekstrakcję lub przenoszenie związków o wysokiej masie cząsteczkowej, które pokrywają włókno.

Q: Moje tło jest zbyt głośne. Jak mogę zredukować obce piki?

• Właściwe kondycjonowanie włókna przed jego użyciem. Kondycjonuj włókno przez dłuższy czas.
• Sprawdź wkładki wlotowe. Większość szumów szczytowych jest powodowana przez cząstki septy w wyściółce.
• Wymień septę fiolki.
• Zmniejsz temperaturę wlotową o około 20 ° C. Użyj najniższej temperatury, która zapewnia ostre piki i minimalizuje przenoszenie.

Q: Czy można ekstrahować anality z rozpuszczalnika organicznego za pomocą SPME?

Nie zalecamy ekstrakcji z rozpuszczalników organicznych. Można jednak ekstrahować anality za pomocą przestrzeni nadpowierzchniowej nad polarnymi rozpuszczalnikami organicznymi, ryzykując zmniejszoną stałą dystrybucji, uszkodzeniem włókien w wyniku pęcznienia i dużym pikiem rozpuszczalnika na chromatogramie.

Q: Jakie są zalety przestrzeni nadpowierzchniowej SPME w porównaniu z analizatorami przestrzeni nadpowierzchniowej?

W analizach półlotnych i lotnych analitów, przestrzeń nadpowierzchniowa SPME oferuje kilka ważnych zalet w porównaniu z analizatorami przestrzeni nadpowierzchniowej.

Kiedy używasz analizatora przestrzeni nadpowierzchniowej do wychwytywania półlotnych analitów w próbkach na bazie wody, musisz podgrzać próbkę do 110 °C lub wyższej. Duża ilość wody zostanie przeniesiona wraz z analitami. Często objętość zawierająca anality jest duża i konieczne jest kriogeniczne ponowne skupienie analitów na wlocie kolumny. Woda przenoszona wraz z analitami może zamarznąć w przewodzie.

W przypadku SPME z przestrzenią nadpowierzchniową próbki zwykle wymagają podgrzania tylko do 40-60 °C. Anality będą koncentrować się na włóknie z niewielką ilością pary wodnej. Następnie, ponieważ włókno ulega szybkiej desorpcji w porcie wtrysku, anality zwykle desorbują się jako skupiony korek - nie jest wymagana kriogenika. Ponadto, w przypadku headspace SPME objętość próbki jest niewielka, np. 3 ml w fiolce 4 ml.

Nawet lotne związki organiczne (VOC) mogą być desorbowane z włókna SPME z wystarczającą prędkością, aby wyeliminować potrzebę stosowania kriogeniki. Użyj włókna Carboxen™/polidimetylosiloksan, aby zatrzymać wyjątkowo lotne anality (gazy w temperaturze pokojowej). Tylko etan, metan i niektóre gazy stałe są zbyt małe, aby mogły zostać zatrzymane w porach cząstek Carboxen. Inne włókna SPME nadają się do ekstrakcji substancji półlotnych za pomocą SPME w przestrzeni nadpowierzchniowej.

Decyzja o zastosowaniu SPME w przestrzeni nadpowierzchniowej lub SPME zanurzeniowego we włóknach opiera się prawie całkowicie na prężności par analitów. Jeśli występuje znaczna prężność par, SPME w przestrzeni nadpowierzchniowej jest korzystne; odzyskiwanie analitów jest czystsze i szybsze niż w przypadku SPME zanurzeniowego, a włókno będzie trwalsze. Jeśli masz stałą matrycę próbki, SPME w przestrzeni nadpowierzchniowej jest obowiązkowe.