การสกัดในสถานะของแข็ง (SPE)

การสกัดด้วยเฟสแข็ง (SPE) เป็นเทคนิคที่ออกแบบมาเพื่อเตรียมและทำให้ตัวอย่างบริสุทธิ์อย่างรวดเร็วและเลือกสรร ก่อนการวิเคราะห์ด้วยโครมาโทกราฟี (เช่น HPLC, GC, TLC) ใน SPE สารวิเคราะห์หนึ่งหรือหลายชนิดจากตัวอย่างของเหลวจะถูกแยกออกโดยการสกัด การแบ่งส่วน และ/หรือการดูดซับลงบนเฟสคงที่ที่เป็นของแข็ง

การเตรียมตัวอย่างด้วย SPE จะเปลี่ยนแมทริกซ์เดิมของตัวอย่างให้เป็นสภาพแวดล้อมแมทริกซ์ที่เรียบง่ายขึ้น ซึ่งทำให้ตัวอย่างเหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับการโครมาโทกราฟีวิเคราะห์ในขั้นตอนต่อไป โดยมักช่วยลดความซับซ้อนและปรับปรุงผลการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณขั้นสุดท้าย แมทริกซ์ตัวอย่างที่เรียบง่ายขึ้นยังช่วยลดความต้องการต่อระบบวิเคราะห์ ซึ่งอาจช่วยยืดอายุการใช้งานของระบบได้

ขั้นตอน SPE ที่เหมาะสมที่สุดสามารถช่วยให้ท่าน:

• เปลี่ยนแมทริกซ์ตัวอย่างให้เข้ากันได้มากขึ้นกับวิธีการโครมาโทกราฟีเป้าหมาย
• เพิ่มความเข้มข้นของสารวิเคราะห์ (การเสริมความเข้มข้นของสารในปริมาณน้อย) เพื่อเพิ่มความไว
• กำจัดสิ่งรบกวนที่ก่อให้เกิดพื้นหลังสูง ยอดที่ผิดพลาด และ/หรือความไวต่ำระหว่างการวิเคราะห์โครมาโทกราฟี
• ปกป้องคอลัมน์วิเคราะห์จากสารปนเปื้อน
• ทำให้กระบวนการสกัดเป็นอัตโนมัติ

SPE ทำงานอย่างไร?

ใน SPE เฟสคงที่ (สารดูดซับหรือเรซิน) จะจับกับสารวิเคราะห์หรือสารปนเปื้อนผ่านปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งแต่สามารถย้อนกลับได้ เพื่อสกัดสารวิเคราะห์ที่ต้องการจากตัวอย่างที่ซับซ้อนได้อย่างน่าเชื่อถือและรวดเร็ว

SPE มีความเลือกสรรและใช้งานได้หลากหลาย เนื่องจากมีสารดูดซับและเงื่อนไขการล้างออกหลายประเภทให้เลือกใช้สำหรับสารวิเคราะห์และแมทริกซ์ที่แตกต่างกัน สารดูดซับ SPE ที่ใช้ทั่วไป ได้แก่:

• แบบซิลิกา
  • เฟสกลับ (C18, C8, ไซยาโน, ฟีนอล)
  • เฟสปกติ (ซิลิกา, ไดออล, NH2)
  • การแลกเปลี่ยนไอออน (SAX, WCX, SCX)
• บนพื้นฐานของคาร์บอน
• บนพื้นฐานของโพลิเมอร์ (องค์ประกอบต่าง ๆ, ฟังก์ชันต่าง ๆ)
• อื่นๆ เช่น Florisil® (ซิลิเกตแมกนีเซียม) หรือ อะลูมินา
• ชั้นผสม: การจัดเรียงชั้นแบบลำดับของเกือบทุกประเภทข้างต้น

กลยุทธ์สำหรับ SPE

ใน ‘Bind‒Elute SPE’, สารวิเคราะห์ที่ต้องการจะถูกจับโดยสารดูดซับ ส่วนสารรบกวนจากแมทริกซ์จะผ่านตัวกรองไป ใน ‘Interference Removal SPE’, สารรบกวนจากแมทริกซ์จะถูกจับโดยสารดูดซับ ส่วนสารวิเคราะห์ที่ต้องการจะผ่านตัวกรองไป ทั้งวิธี HybridSPE และ QuEChERS SPE ทำงานผ่านหลักการ Interference Removal

วิธีการ SPE ที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับโครงสร้าง ความละลาย ความขั้ว และคุณสมบัติลิโพฟิลิก (สัมประสิทธิ์การแจกแจง) ของสารวิเคราะห์ มีคู่มือการเลือกเพื่อช่วยเลือกเฟสคงที่และตัวทำละลายที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการประยุกต์ใช้งานที่ต้องการ

การประยุกต์ใช้ SPE ที่นิยม

SPE ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา การตรวจวินิจฉัยทางคลินิกและการตรวจวินิจฉัยแบบผ่านปริมาณสูง (high-throughput) การนิติวิทยาศาสตร์ สิ่งแวดล้อม และอุตสาหกรรมอาหาร/สารเคมีเกษตร สำหรับการวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้องกับ:

• สารประกอบทางเภสัชกรรมและเมแทบอลิตในของเหลวชีวภาพ
• สารเสพติดในของเหลวชีวภาพ
• สารมลพิษทางสิ่งแวดล้อมในน้ำดื่มและน้ำเสีย
• สารกำจัดศัตรูพืช ยาปฏิชีวนะ หรือไมโคทอกซินในตัวอย่างอาหาร/เกษตร
• การกำจัดเกลือจากโปรตีนและเปปไทด์
• การแยกส่วนลิปิด
• วิตามินที่ละลายในน้ำและไขมัน