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

ТФМЭ имеет преимущество перед методами PT, поскольку не требует дорогостоящего оборудования для термодесорбции. В отсутствие растворителя адсорбированные компоненты быстро десорбируются: следовательно, пределы обнаружения SPME очень низкие (диапазон ppb – ppt), и вмешательство растворителя исключено. Тем не менее SPME является относительно новым процессом пробоподготовки и ожидает одобрения различных регулирующих органов, однако первые шаги в разных странах и регионах уже были сделаны. Для ознакомления с недавними достижениями SPME в качестве метода извлечения аналитов и внедрения аналитических инструментов читатель может обратиться к различным обзорам и книгам, написанным, правда, преимущественно на английском языке. Мы не будем подробно касаться этих исследований, поскольку они уже выходят далеко за рамки нашего обзора. Области применения SPME можно сопоставить и с другими методами концентрирования, такими как CIS, CT, SFE в газовой фазе и испарение растворителя, LVI в жидкой фазе. Поскольку это простой, быстрый, недорогой способ пробоподготовки, к тому же не требующий растворителей, ТФМЭ потенциально является очень полезным методом подготовки проб для анализа компонентов в твердых или жидких пробах. SPME — это универсальный инструмент для изоляции и предварительного концентрирования загрязняющих веществ для различных компаундов.

Компактный характер устройства для отбора проб и отсутствие растворителей позволяют легко адаптировать SPME для автоматизации и предоставляют отличную возможность для выполнения мобильного отбора проб, такого как мониторинг воздуха в помещении (IAM), определение концентрации ЛОС (летучих органических соединений) в помещениях для хранения химических веществ и анализ в «полевых условиях». Другими важными областями применения являются химия пищевых продуктов (анализ вкуса и аромата), судебная медицина, токсикология (биологические жидкости) и экология (пестициды). Выбор подходящего устройства SPE для конкретного применения зависит от объема образца, степени загрязнения, сложности компаунда образца, количества представляющих интерес соединений, типа и концентрации растворителя для образца. Комбинированный метод SPME-IR был применен к анализу ЛОС в образцах почвы. Вполне можно представить себе и промышленное применение внутрипроизводственных методов. Тем не менее ТФМЭ еще не был широко исследован для полимеров, однако уже сообщалось об определении остаточных летучих, полулетучих веществ и продуктов разложения в полимерах. Точно так же ТФМЭ можно использовать для анализа пластификаторов в различных соединениях (вода, молоко, кровь, обработанные пищевые продукты и т. д.).

В качестве альтернативы стержни мешалки можно десорбировать путем жидкостной экстракции с последующим обычным впрыском или впрыском большого объема. Тот же принцип можно применить для ЖХ-анализа. Другой недавно разработанный метод — сорбционная экстракция в свободном пространстве (HSSE) с мешалками из PDMS. HSSE-GC сравнивали с SHS и HS-SPME. SBSE и HSSE извлекают органические аналиты из водных или парообразных проб. В SBSE стержень для перемешивания вставляется в водный образец, и экстракция происходит во время перемешивания, тогда как в HSSE стеклянный стержень подвешивается в свободном пространстве, а отбор образцов происходит во время уравновешивания. Новым направлением является разработка селективных сорбентов. Применение мешалки с покрытием PDMS выгодно использовать в конфигурациях SBSE-TDS-CGC-MS (или AED, PFPD, ICP-MS) для анализа контроля продукта или иным образом в качестве мощного инструмента для экстракции и анализа органических соединений в водных соединениях (питьевая или сточные воды, биологические жидкости, напитки, молочные продукты и обработанные пищевые продукты). Например, при использовании SBSE-TDS-CGC-PFPD полный спектр технических нонилфенолов в диапазоне 10–50 частей на миллиард наблюдался в красном вине, разлитом в бутылки с пластиковой пробкой. SBSE также использовался для определения следов оловоорганических соединений на уровне ppq в пробах окружающей среды с помощью TD-CGC-ICP-MS.

Переходим к сравнению методов экстракции. Основные характеристики идеального метода экстракции, приведенные ниже, в то же время являются критерием для сравнения методов подготовки проб. Маловероятно, что можно определить единственный лучший метод, который не зависит от аналита и матрицы. На экстракцию влияют функциональность полимера, молекулярная масса и сшивка. Селективное извлечение некоторых добавок в принципе невозможно. Следовательно, целью идеальной экстракции было бы полное извлечение всех добавок из полимера для последующего хроматографического разделения. Экспериментальные сравнения могут страдать от отсутствия оптимальных условий для всех рассмотренных методов или могут быть основаны на необъективной оценке. Часто специалисты замечают, что результаты, указанные в предпочтительной методике экстракции, чрезвычайно выгодны по сравнению с существующей технологией экстракции. Кроме того, отсутствие перспектив использования CRM не помогает для сравнения. Тем не менее, похоже, что для определенных условий (например, НИОКР или заводская лаборатория) и потребностей (рутинные, поточные или разовые операции) и в зависимости от смеси полимерных компаундов, с которыми предстоит работать, могут быть четко обозначены некоторые предпочтения в используемых методах. Но об этом поговорим уже в следующий раз.