Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Сорбентная экстракция. Часть 2

20 августа 2020
Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Сорбентная экстракция. Часть 2

Сорбенты, используемые для SPE, доступны в трех основных формах, а именно представлены в виде дисков, предварительно упакованных картриджей и цилиндров, причем каждая из этих форм имеет определенные преимущества. Твердые среды, используемые в SPE, можно разделить на неполярные, полярные и ионообменные фазы со смешанными механизмами удерживания. Широкий диапазон выбора сорбентов также включает смешанные типы и версии на полимерной основе. Активированный уголь, оксид алюминия, силикагель, силикат магния (флорисил), химически связанные и модифицированные фазы диоксида кремния (которые позволяют извлекать как водные, так и неводные растворители) и полимеры: например, используются сополимеры стирола и дивинилбензола.

Метод извлечения на основе PDMS показывает сходство с другими методами, такими как SPME и OTT. Селективность сорбента (или промывочного и элюирующего растворителя) определяется разницей в сродстве к аналиту по сравнению с основными соединениями. Наличие различных химически модифицированных поверхностей обеспечивает максимальную селективность экстракции. Выбрав правильный химический состав поверхности, специалисты могут оптимизировать процедуру экстракции, чтобы добиться максимальной чистоты, регулируя химическую селективность. SPE требует только идентификации удерживающего механизма, который будет избирательно извлекать аналит и позволит другим компонентам матрицы протекать через слой. Средний размер частиц кремнезема обычно составляет от 30 до 60 мкм, что позволяет легко элюировать при низком давлении. Малый средний диаметр пор (обычно 6 нм) исключает молекулы с молекулярной массой выше 15 000–20 000 ат. ед., а большая площадь поверхности (обычно 500–600 м 2 г – 1) обеспечивает высокую нагрузочную способность образца. При рассмотрении конкретной проблемы экстракции на выбор метода влияют многие различные аспекты, в том числе: природа аналитов и матрицы образца, требуемая степень чистоты, характер основных примесей в образце и окончательная аналитическая процедура.

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Сорбентная экстракция. Часть 2

Сорбенты с обращенной фазой имеют неполярные функциональные группы и преимущественно удерживают неполярные соединения. Таким образом, для неполярного аналита, чтобы удалить полярные помехи с помощью полярной фазы сорбента, среда образца должна быть как можно более неполярной. Нормально-фазовые сорбенты с полярными функциональными группами с большей вероятностью будут удерживать полярные соединения, такие как аналиты с гидроксильными или аминогруппами (например, хлороформный экстракт, содержащий полиамины). Ионообменные сорбенты имеют катионные или анионные функциональные группы. Выбор растворителя напрямую влияет на удерживание аналита на сорбенте и его последующее элюирование, тогда как полярность растворителя определяет силу растворителя (или способность элюировать аналит из сорбента в меньшем объеме, чем более слабый растворитель). Были указаны концентрации растворителей для нормально- и обращенно-фазовых сорбентов. Растворитель для элюирования должен быть растворителем, в котором аналиты растворимы, и в идеале должен быть совместим с методом окончательного анализа. Например, для анализа ВЭЖХ растворитель, подобный подвижной фазе, является хорошим выбором растворителя для элюирования. На этапе элюирования также важно учитывать объем растворителя. Минимальный объем элюирующего растворителя (обычно 250 мкл на 100 мг сорбента) обеспечивает максимальную концентрацию аналитов.

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Сорбентная экстракция. Часть 2

Дифференцировать методы ТФЭ можно по следующим критериям: тип сорбента, режим выполнения SPE (статический или динамический) и тип взаимодействия (неполярное, полярное, ионообменное, ковалентное, смешанное). Процессы SPE в оперативном режиме, также известные как методы предварительного концентрирования, преодолевают некоторые недостатки, связанные с SPE в автономном режиме. При отсутствии манипуляций с образцом между этапами предварительного концентрирования и анализа потери анализируемого вещества и риск загрязнения снижаются, а пределы обнаружения и воспроизводимость улучшаются. По мере того, как весь экстракт пробы поступает в аналитическую колонку, объем пробы может быть меньше, потребление органических растворителей ниже и повышается потенциал автоматизации. Было разработано множество методов ТФЭ, которые различаются, главным образом, способом использования адсорбента для выделения аналитов из матрицы и используемых материалов. В последнее время упор делается на использование коротких (длиной 1 см) колонок для предварительного концентрирования, которые обеспечивают быструю десорбцию, необходимость в небольшом объеме образца и простое сочетание с ЖХ-анализом. Хотя эти методы обычно показывают адекватные характеристики, селективность экстракции обычно низкая. Это может быть проблемой при низкоуровневом анализе целевого соединения, но не при процедурах скрининга. В основном, недостаток удерживания можно преодолеть только путем замены твердофазного материала или увеличения количества удерживающей фазы.

SPE может оказаться полезным несколькими способами. Первый — удаление мешающих соединений. При выделении образца интересующее соединение может избирательно сорбироваться на твердой фазе, в то время как интерференции матрицы могут проходить через колонку SPE. В обратном случае изоляция матрицы может использоваться для связывания помех с твердой фазой, позволяя исследуемому образцу пройти через него и собрать его. Второй способ — предварительное концентрирование аналита до уровня, подходящего для чувствительности выбранного аналитического метода. Для следового обогащения большой объем разбавленной пробы пропускается через неподвижную фазу. Обогащенный образец подвергается обработке путем замещения небольшим объемом подходящего сильного элюента, что устраняет необходимость в дополнительной стадии выпаривания. Также используются: фракционирование образца на различные группы соединений, как в классической колоночной хроматографии, с элюированием каждой фракции другой жидкой фазой, хранение аналитов, которые нестабильны в жидкой среде или обладают относительно высокой летучестью, и реакции дериватизации между реакционноспособными группами аналита (-ов) и на поверхности адсорбента.

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Сорбентная экстракция. Часть 2

SPE предлагает множество преимуществ перед LLE, но главный недостаток — необходимость разработки метода. Универсального метода ТФЭ никогда не будет, потому что предварительная обработка образцов сильно зависит от аналитических требований. SPE — это альтернативный режим быстрой подготовки проб для ГХ и ВЭЖХ. Комбинация SPE и SFE обеспечивает метод приготовления без использования растворителей. При таком подходе образец может быть собран или изолирован на диске или картридже SPE, а устройство может быть помещено для экстракции прибора SFE. Используя сверхкритический CO2 в качестве экстрагента, аналитики могут выборочно удалять соединения с диска. С другой стороны, во время SFE аналиты, извлеченные из матрицы, транспортируются через ограничитель к устройству улавливания (автономная SFE) или фокусируются в хроматографической системе (онлайн SFE). Методы улавливания аналита во время автономной SFE включают улавливание жидким растворителем или сбор на твердой поверхности. Было описано улавливающее устройство для автономной динамической SFE на основе специально подготовленной колонки для SPE с различными типами адсорбентов. Также практикуется SPE с помощью микроволн.

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Сорбентная экстракция. Часть 2

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад