Лабораторное и аналитическое оборудование
тел.:  (495) 964 96 71
факс: (495) 964 47 39
РТС Инжиниринг
Третье десятилетие в бизнесе!
Gison Начало раздела

Твердофазная экстракция (ТФЭ) Solid Phase Extraction (SPE)

Твердофазная экстракция (ТФЭ) Solid Phase Extraction (SPE)

Основные этапы:

  • Кондиционирование
  • Уравновешивание
  • Нанесение образца
  • Промывка
  • Элюирование

Твердофазная экстракция  (ТФЭ) - это быстрый метод пробоподготовки, в котором применяется сорбент (твердая неподвижная фаза) для концентрирования и отделения   целевого компонента или компонентов с последующим элюированием (вымыванием) подходящим растворителем. Этот метод используется  для селективного извлечения, концентрирования и очистки образца перед ВЭЖХ анализом.

Системы твёрдофазной экстракции (подробнее...)

Кондиционирование. ТФЭ выполняется с помощью картриджей, наполненных сухим сорбентом. Кондиционер требуется для активации сорбента.

Сольватация создает среду для удержания аналита.

Начальное  кондиционирование обычно выполняется метанолом. Второе кондиционирование может потребоваться  для удаления избытка первого кондиционирующего растворителя, активации взаимодействия с аналитом или осаждения матрицы пробы

Загрузка. Цель состоит в количественном удерживании на картридже ТФЭ анализируемого вещества, в то время как матричные примеси удаляются.

Часто используется в качестве альтернативы удерживания примесей и сбора интересующего вещества .Образец вводят в колонку ТФЭ он и проходит через сорбент.

Промывка. После того,  как анализируемое вещество (а) удерживаются сорбентом, происходит промывка сорбента от посторонних примесей.

Элюирование. На заключительном этапе происходит количественное элюирование анализируемого вещества. Это может быть выполнено в один или несколько этапов, чтобы собрать разные аналиты в разные пробирки.

Картриджи располагаются в планшетах, рекомендуется по возможности использовать картриджи маленьких объемов, чтобы, в конечном счете,  уменьшить испарение растворенного образца.

В идеале элюент совместим с аналитическими условиями ВЭЖХ,  позволяющие направленным впрыском поддержать оптимальную пропускную способность.

Преимущества ТФЭ

  • Высокая степень извлечения целевых соединений
  • Высокая воспроизводимость
  • Селективность и специфичность - чистые экстракты
  • Существенное снижение времени пробоподготовки по сравнению с классическими методами
  • Возможность оптимизации процесса
  • Простота в использовании
  • Экономия дорогих растворителей

2. Штатив DEC для GX ASPEC GILSON
1. Принцип работы штатива DEC устанавливаемого на платформу GX
3. Автомат   GX 271  ASPEC GILSON

Твердофазная экстракция (ТФЭ)  - Solid Phase Extraction (SPE)

    Твердофазная экстракция применяется для подготовки и концентрирования проб различной природы перед их анализом спектральными, электрохимическими, хроматографическими и другими методами.

    Многие годы основными методами выделения, очистки и концентрирования определяемых веществ были жидкостная экстракция, осаждение, центрифугирование, колоночная и тонкослойная хроматографии. Такая подготовка образцов является длительным и многоступенчатым процессом, требующим расхода большого количества особо чистых (не привносящих примесей!) растворителей и реактивов, дополнительного оборудования и трудозатрат.

    При исследовании объектов окружающей среды в натурных условиях необходим отбор большого объема пробы, ее консервация и немедленная доставка в стационарную лабораторию для проведения пробоподготовки и анализа.

    Совокупность этих факторов существенно усложняет и удорожает анализ. Кроме этого, перед исследователем встают подчас неразрешимые проблемы, связанные с недостаточной воспроизводимостью результатов измерения, низкой степенью извлечения и очистки определяемых компонентов. В наибольшей мере эти недостатки проявляются при проведении экологических и биохимических анализов, где оперативность получения и достоверность данных являются определяющими для жизни и здоровья людей.

    Настоящим переворотом в практике подготовки проб был предложенный более 20 лет назад простой и эффективный метод, основанный на выделении интересующих компонентов путем сорбции на твердом носителе. Метод был назван "твердофазная экстракция" (ТФЭ) (“Solid-Phase Extraction”-SPE).

    В большинстве случаев ТФЭ-процесс протекает по дискретной схеме «посадка-смыв», напоминая ступенчатое градиентное элюирование, хотя возможны фильтрационный и вытеснительный варианты. Таким образом, ТФЭ-метод подобен колоночной хроматографии и основан на специфических взаимодействиях выделяемого компонента (или мешающих его определению компонентов матрицы) с сорбентом, находящимся в небольшом патроне ("Cartridge").

    Штатив DEC и картриджи для ТФЭ

    Обычно состоит из инертной полиэтиленовой или полипропиленовой оболочки, внутри которой помещается сорбент, плотно и равномерно упакованный между двумя пористыми фильтрами. В зависимости от свойств определяемых компонентов, их количества и концентрации, а также свойств раствора матрицы, может быть выбран один или несколько последовательно соединенных патронов с одинаковыми или различными сорбентами. В трудных случаях приходится разбивать процесс ТФЭ-очистки на ряд подэтапов, причем на каждом из них применяют свои характерные парыпатрон-элюент, выполняющие специфические задачи, например, предварительная очистка, концентрирование, тонкая очистка, фракционирование целевых компонентов и т.д.

    Для ТФЭ характерны более широкие возможности варьирования природы и силы взаимодействий образца с сорбентом и элюентом, чем для жидкостной экстракции, вследствие чего осуществляется более селективное и количественное выделение или более тонкая очистка интересующих компонентов. За счет специфических взаимодействий можно селективно концентрировать и извлекать каждое из определяемых соединений или отделять их от мешающих компонентов.

    В тех случаях, когда матрица представляет собой многокомпонентную систему, требующую более детального исследования, использование ТФЭ позволяет провести фракционирование пробы. На последовательно соединенных патронах можно одновременно выделять и разделять различные классы соединений: органические и неорганические, высоко- и низкомолекулярные, неполярные, ионные и т.д. Значительное сокращение количества операций, объёмов растворителей и подсобного оборудования уменьшают продолжительность, трудозатраты, стоимость пробоподготовки и точность последующего анализа.

    В большинстве случаев для заполнения патронов используются сорбенты на основе силикагеля с химически привитыми функциональными группами. По-прежнему широко используются патроны на основе силикагеля или оксида алюминия. Одним из важнейших достоинств этих сорбентов является высокая интенсивность сорбции и десорбции, позволяющая работать при достаточно высоких скоростях пропускания анализируемой пробы через патрон, что существенно ускоряет проведение пробоподготовки.

    Другим преимуществом этих сорбентов является постоянство их объема при контакте с органическими и водно-солевыми растворами. Сорбенты на основе силикагеля не требуют длительного предварительного набухания и, после проведения кратковременной активации и кондиционирования (см. ниже), либо регенерации, готовы к работе.

    Третьей особенностью привитых сорбентов следует считать достаточную химическую стабильность, хотя она и уступает таковой для полимерных сорбентов. Для практической ее оценки важно помнить о кратковременности контакта растворителей, используемых в процессах концентрирования и очистки, с поверхностью сорбента, что напрямую связано с дискретным характером протекания процессов по схеме «посадка-смыв». Например, гидролитическая стабильность обращенно-фазовых (ОФ) сорбентов в реальных условиях эксплуатации гарантируется в диапазоне pH 1-10, т.е. значительно более широком, чем это принято для ВЭЖХ-сорбентов с такой же химической природой поверхности. Для одноразовых (нерегенерируемых) патронов, используемых для предварительной очистки, этот диапазон еще шире.

    Системы твёрдофазной экстракции

    Автомат   GX 274  ASPEC GILSON

ООО "РТС Инжиниринг"