การสกัดในเฟสของแข็ง (SPE)

การสกัดในเฟสของแข็ง (Solid phase extraction, SPE) เป็นเทคนิคที่ออกแบบมาเพื่อการเตรียมตัวอย่างและทำให้บริสุทธิ์ตัวอย่างอย่างรวดเร็วและเลือกได้ ก่อนการวิเคราะห์ทางโครมาโทกราฟี (เช่น HPLC, GC, TLC) ใน SPE สารที่ต้องการวิเคราะห์หนึ่งชนิดหรือมากกว่าจากตัวอย่างของเหลวจะถูกแยกออกโดยการสกัด การแบ่งส่วน และการ/หรือการดูดซับบนเฟสคงที่ของแข็ง  

การเตรียมตัวอย่างโดยวิธี SPE จะเปลี่ยนแปลงเมทริกซ์ดั้งเดิมของตัวอย่างให้อยู่ในสภาพแวดล้อมเมทริกซ์ที่เรียบง่ายขึ้น ซึ่งทำให้ตัวอย่างเหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับการวิเคราะห์โครมาโทกราฟีในขั้นตอนถัดไป โดยมักช่วยให้การวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณในขั้นสุดท้ายง่ายขึ้นและแม่นยำยิ่งขึ้น เมทริกซ์ของตัวอย่างที่เรียบง่ายขึ้นยังช่วยลดความต้องการของระบบวิเคราะห์ ส่งผลให้สามารถยืดอายุการใช้งานของระบบได้อีกด้วย

ขั้นตอนการ SPE ที่เหมาะสมที่สุดสามารถช่วยให้คุณ:

• สลับเมทริกซ์ตัวอย่างเพื่อให้เข้ากันได้มากขึ้นกับวิธีการโครมาโตกราฟีเป้าหมาย
• รวบรวมสารวิเคราะห์ (การเพิ่มความเข้มข้นของปริมาณน้อย) เพื่อเพิ่มความไวในการตรวจจับ
• กำจัดสิ่งรบกวนที่ทำให้เกิดสัญญาณพื้นหลังสูง ยอดสัญญาณที่ผิดพลาด และ/หรือความไวต่ำในระหว่างการวิเคราะห์โครมาโตกราฟี
• ปกป้องคอลัมน์วิเคราะห์จากสารปนเปื้อน
• ทำให้กระบวนการสกัดเป็นอัตโนมัติ

SPE ทำงานอย่างไร?

ใน SPE ระยะคงที่ (สารดูดซับหรือเรซิน) จะจับกับสารวิเคราะห์หรือสิ่งเจือปนผ่านการปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแรงแต่สามารถย้อนกลับได้ เพื่อดึงสารวิเคราะห์ที่ต้องการออกจากตัวอย่างที่ซับซ้อนได้อย่างน่าเชื่อถือและรวดเร็ว

SPE มีความเลือกสรรและหลากหลาย เนื่องจากมีตัวดูดซับและเงื่อนไขการชะล้างที่หลากหลายให้เลือกใช้สำหรับสารวิเคราะห์และเมทริกซ์ที่แตกต่างกัน ตัวดูดซับที่ใช้ใน SPE ที่พบบ่อย ได้แก่:

• ซิลิก้าเป็นฐาน
  • เฟสย้อนกลับ (C18, C8, ไซยาโน, ฟีนิล)
  • เฟสปกติ (ซิลิกา, ไดออล, NH₂)
  • การแลกเปลี่ยนไอออน (SAX, WCX, SCX)
• คาร์บอนเป็นฐาน
• โพลิเมอร์ (หลากหลายองค์ประกอบ, ฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกัน)
• ตัวอย่างเช่น Florisil^® (แมกนีเซียมซิลิเกต) หรือ อะลูมินา
• แบบผสม: การผสมผสานของเกือบทุกชนิดข้างต้นในชั้นเรียงตามลำดับ

กลยุทธ์สำหรับ SPE

ใน 'Bind‒Elute SPE' สารวิเคราะห์ที่สนใจจะถูกจับโดยตัวดูดซับ และสารรบกวนจากเมทริกซ์จะผ่านตลับกรองไป ใน 'Interference Removal SPE' สารรบกวนจากเมทริกซ์จะถูกจับบนตัวดูดซับ และสารวิเคราะห์ที่สนใจจะผ่านไปได้ ทั้งวิธี HybridSPE และ QuEChERS SPE ทำงานโดยอาศัยหลักการ Interference Removal

วิธีการ SPE ที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับโครงสร้าง ความสามารถในการละลาย ระดับขั้วไฟฟ้า และคุณสมบัติที่ชอบไขมัน (ค่าสัมประสิทธิ์การกระจาย) ของสารที่ต้องการวิเคราะห์ มีแนวทางในการเลือกเฟสคงที่และตัวทำละลายที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่ต้องการ

การใช้งานทั่วไปของ SPE

SPE ถูกใช้บ่อยในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม, คลินิก, การทดสอบวินิจฉัยแบบปริมาณสูง, นิติวิทยาศาสตร์, สิ่งแวดล้อม, และอาหาร/เคมีเกษตร สำหรับการวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้องกับ:

• สารประกอบทางเภสัชกรรมและเมตาบอไลต์ในของเหลวชีวภาพ
• ยาเสพติดในของเหลวทางชีวภาพ
• มลพิษทางสิ่งแวดล้อมในน้ำดื่มและน้ำเสีย
• สารกำจัดศัตรูพืช, ยาปฏิชีวนะ หรือสารพิษจากเชื้อราในอาหาร/วัตถุดิบทางการเกษตร
• การกำจัดเกลือออกจากโปรตีนและเปปไทด์
• การแยกส่วนของไขมัน
• วิตามินที่ละลายในน้ำและไขมัน