固相抽出（SPE）

固相抽出（SPE）は、クロマトグラフィー分析（HPLC、GC、TLCなど）に先立ち、迅速かつ選択的な試料前処理および精製を行うために考案された手法である。SPEでは、液体試料中の1つまたは複数の分析対象物質を、固相固定相への抽出、分配、および／または吸着によって分離する。  

SPEによる試料前処理は、試料の元のマトリックスをより単純なマトリックス環境へと変化させます。これにより、試料は後続の分析クロマトグラフィーに適したものとなり、多くの場合、最終的な定性・定量分析が簡素化され、精度が向上します。また、試料マトリックスが単純化されることで、分析システムへの負荷が軽減され、システムの寿命を延ばす可能性もあります。

最適なSPE手順により、以下のことが可能になります：

• 対象となるクロマトグラフィー法との適合性を高めるために、試料マトリックスを切り替える。
• 感度向上のために分析対象物質を濃縮（微量濃縮）する。
• クロマトグラフィー分析中に高いバックグラウンド、誤ったピーク、および／または感度の低下を引き起こす干渉物質を除去する。
• 分析カラムを汚染物質から保護する。
• 抽出プロセスを自動化できます。

SPE はどのように機能するのでしょうか？

SPE では、固定相（吸着剤または樹脂）が、強力かつ可逆的な相互作用を通じて分析対象物質または不純物を結合し、複雑な試料から目的の分析対象物質を確実かつ迅速に抽出します。

SPE は、さまざまな分析対象物質やマトリックスに応じて、多種多様な吸着剤や溶出条件を利用できるため、選択性が高く、汎用性に優れています。一般的な SPE 吸着剤には、次のようなものがあります。

• シリカ系
  • 逆相（C18、C8、シアノ、フェニル）
  • 通常相（シリカ、ジオール、NH2）
  • イオン交換（SAX、WCX、SCX）
• カーボン系
• ポリマー系（様々な組成、異なる官能基）
• その他、例えば Florisil®（ケイ酸マグネシウム）やアルミナなど
• 混合床：上記のほぼすべての組み合わせを順次積層したもの

SPE の戦略

「結合・溶出型 SPE」では、対象分析物が吸着剤に捕捉され、マトリックス干渉物質はカートリッジを通過します。「干渉除去型 SPE」では、マトリックス干渉物質が吸着剤に捕捉され、対象分析物が通過します。HybridSPE および QuEChERS SPE の両手法は、干渉除去型によって機能します。

最適なSPE法は、分析対象物質の構造、溶解度、極性、および親油性（分配係数）によって異なります。対象となる用途に最適な固定相および溶媒を選択するための選択ガイドが用意されています。

SPEの一般的な用途

SPEは、製薬、臨床およびハイスループット診断検査、法医学、環境、食品・農薬業界において、以下のような分析に頻繁に利用されています：

• 生体液中の医薬品化合物および代謝物
• 生体液中の乱用薬物
• 飲料水および廃水中の環境汚染物質
• 食品・農業試料中の農薬、抗生物質、マイコトキシン
• タンパク質およびペプチドの脱塩
• 脂質の分画
• 水溶性および脂溶性ビタミン