Sample Prep for Chromatography

Význam tématu

Analytická příprava vzorku před chromatografií hraje klíčovou roli při odstranění rušivých složek z matice a zajištění maximální citlivosti, selektivity a reprodukovatelnosti. Efektivní ukončení problému matrixových efektů prodlužuje životnost chromatografické kolony a zrychluje průchodnost analýz, což je nezbytné pro moderní high-throughput laboratoře a šetrné využití rozpouštědel.

Cíle a přehled studie

Seminář Supelco 2010 shrnuje teoretické základy pevné fáze (SPE) a představuje tři inovativní přístupy k přípravě vzorku: hybridní SPE částice pro odstranění fosfolipidů, molekulárně imprintované polymery pro selektivní extrakci specifických cílových látek a technologie SPME pro bezrozpouštědlovou extrakci. Studie popisuje principy, pracovní postupy a aplikační příklady těchto technik.

Použitá metodika a instrumentace

• SPE strategie bind-elute, interference removal a fractionation
• HybridSPE PPT (zirconia-coated silica) pro selektivní zachycení fosfolipidů a odstranění proteinů
• Molekulárně imprintované polymery SupelMIP pro velmi specifické sorbenty připravené včetně předoptimalizovaných protokolů
• SPME vlákna s povlaky PDMS, DVB/Carboxen pro přímou immersi či headspace extrakci
• Chromatografické systémy LC-MS/MS, HPLC, GC/MS s použitím 96-well formátů a automatizace

Hlavní výsledky a diskuse

• HybridSPE PPT technologie odstranila téměř 100 % fosfolipidů z plazmy, eliminovala zvyšování zpětného tlaku na HPLC koloně a nepotřebovala gradientní čištění, čímž zvýšila průchodnost až osmkrát.
• SupelMIP SPE pro chloramfenikol v medu minimalizoval matrixové rušení ve srovnání s klasickou LLE, což umožnilo kvantifikaci na úrovni ppb s vysokou selektivitou.
• SPME dosáhlo citlivé, lineární detekce pachových látek ve vodě na úrovni ppt (R2 > 0,99) a umožnilo rychlou, bezrozpouštědlovou analýzu ochucovacích sloučenin v potravinách i reziduálních rozpouštědel v lécích.
• Biokompatibilní SPME sondy pro in vivo odběry z hemokreu myší ukázaly shodu farmakokinetických profilů s klasickými odběry plazmy a redukci počtu požadovaných laboratorních zvířat.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné potlačení iontového uspokojení v LC-MS analýzách
• Prodloužení životnosti chromatografických sloupců a snížení nákladů na výměnu
• Zrychlení analýzy díky zrušení nutnosti gradientního čištění
• Úspora organických rozpouštědel a ekologičtější provoz
• Možnost nasazení v terénu a v živých systémech díky přenosným SPME sondám

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj biokompatibilních, jediněčných SPME vláken pro in vivo a on-line monitoring
• Integrace molekulárně imprintovaných sorbentů do mikrofluidních a automatizovaných platforem
• Hybridní kombinace různých technik pro zvýšení selektivity a citlivosti ve složitých matricích
• Implementace green chemie principů s minimalizací rozpouštědel a udržitelných materiálů

Závěr

Přehled ukazuje, že vhodná volba přípravy vzorku zásadně ovlivňuje kvalitu chromatografických analýz. HybridSPE PPT, SupelMIP a SPME představují flexibilní, selektivní a vysoce účinné technologie schopné významně zvýšit citlivost, specifitu a propustnost analytických metod.

Reference

1. R E Majors LC / GC Magazine 1992, 1997, 2002
2. J L Little et al J Chromatogr B 833 (2006) 219–230