Extrakce na pevnou fázi přehled nových a speciálních typů sorbentů, vybavení pro SPE Nové trendy v oblasti HPLC kolon a SPE produktů včetně dalších novinek 31.5.2011 – 1.6.2011
Rokycanova 18, 779 00 Olomouc
Extrakce na pevnou fázi Extrakce, rozdělení a sorpce jedné či více komponent z kapalné fáze na fázi stacionární (sorbent) Rychlý a selektivní nástroj pro přípravu vzorků před chromatografickými analýzami Obohacení, přečištění a zkoncentrování vzorku Změna matrice či rozpouštědla
Odstranění interferencí Ochrana analytické kolony
Oblasti použití Farmaceutika, drogy a metabolity v biologických tekutinách Polutanty životního prostředí ve vodách
Pesticidy a antibiotika v potravinách a zemědělských produktech Odsolování peptidů a proteinů
Frakcionace lipidů Stanovení vitamínů atd.
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE SPE kolonky Tělo kolonky Materiál
Polypropylen
Frita
Objem (mL)
1, 3 a 6 12, 20 a 60
6
Sklo
Materiál
Polypropylen
20
Teflon
20
Objem SPE kolonky
Minimální eluční objem
Kapacita sorbentu
50 – 100 mg
1 mL
100 – 200 µL
2,5 – 10 mg
500 mg
3 mL
1 - 3 mL
25 – 100 mg
0,5 – 1 g
6 mL
2 – 6 mL
25 – 100 mg
2g
12 mL
10 – 20 mL
0,1 – 0,2 g
5g
20 mL
20 – 40 mL
1,25 – 2,5 g
10 g
60 mL
40 – 100 mL
0,5 – 1 g
Hmotnost sorbentu
Velikost pórů (µm)
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE SPE kolonky Standardní
Flangeless/ Rimless
Large reservoar
Skleněné
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE SPE kolonky Mini Spe-ed
Reversible
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE SPE kolonky „Spe-ed“ Flow / „Plus“
SPE kolonky s fritou, která zabraňuje jejímu ucpání.
Analyt Interferent Částice a větší molekuly
Speciální typ filtru, který zabraňuje jeho ucpání Analyty jsou zachyceny na sorbentu Odpad obsahující interferující látky
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE SPE kolonky Rezorian Cartridges
Supel-Tips SPE
Spe-ed Flash
Přečišťování vzorků při farmaceutických analýzách
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE SPE kolonky 96-well plate
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE SPE kolonky Büchnerova nálevka
Dispersive SPE
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE SPE manifold
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Freestyle GPC Automatizovaná gelová permeační chromatografie a SPE SPE kolonky 1, 3 a 6 ml
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Autosampler HT400E Automatická SPE a autosampler pro HPLC Kondicionování, nanášení vzorku, promývání, sušení, eluce a případná derivatizace
Objem SPE kolonek 1 a 3 ml Kapacita 20 vzorků 5 typů rozpouštědel Ovládání přes software
Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Accu prep 7000™ Extraction Manifold
ENVI-Disk
ENVI-Disk Holder Manifold
Extrakce na pevnou fázi Analýzy vzorků na speciálních a směsných typech sorbentů
Zakoncentrování analytů – zlepšení mezí stanovitelnosti
Odstranění interferencí Analýzy biomakromolekul - přečišťování proteinů (polymerní sorbenty)
Extrakce na pevnou fázi Matrice Analyt
Zkoncentrování analytů Kondicionace
Aplikace vzorku
Eluce interferentů
Interference
Eluce analytů
Extrakce na pevnou fázi Matrice Analyt
Odstranění interferencí Kondicionace
Aplikace vzorku
Eluce analytů
Interference
Extrakce na pevnou fázi Typ sorbentu
Modifikace
Klasické
Alumina, Florisil, Silikagel (not-endcapped), Uhlík
Polymerní
Polyamid, styren (Supelco) Polystyren/divinylbenzen (GS-Tek, Supelco) RP Resins (Advanta), XAD Resins (Amberlite) (Applied Separations)
Modifikovaný silikagel
Amino, Benzensulfokarboxyl, C1, C3, C4, C8, C18 (ODS), Cyklohexyl, Diol, (Ethylendiamin)trioctan, (Ethylendiamin)- N-propyl, Fenyl, Karboxyl, Kyano, Kvartérní amin, Silikagel (endcapped)
Modifikovaný PEP, PCX (sulfo), PAX (dimethyl- buthylamin), PWAX, PWCX, polystyren/divinylbenzen HXN, PS (GS-Tek) Směsné
ENVI-Carb-II/PSA, ENVI-Carb-II/SAX/PSA, SAX/PSA, ENVI-Carb/LC-NH2, ENVI-Carb/NH2/Silica, Dual Layer Florisil/Na2SO4 , multi-layer EPA 8290 (Supelco) Uhlík/Amino, C8/SCX (GS-Tek)
Extrakce na pevnou fázi Typ sorbentu
Výhody/Nevýhody
Silikagel
+ porézní částice s velkým povrchem + možnost modifikace + chemicky inertní
Florisil
+ Slabě bazický sorbent určený pro středně polární sloučeniny (pesticidy) + Vyšší kapacita vzhledem k silikagelu
Alumina
+ Interakce s molekulami bohatými na elektrony - separace nasycených a nenasycených alifatických uhlovodíků a separace polyaromatických uhlovodíků - Na jeho povrchu dochází ke katalytickému štěpení a rozkladu nebo ireverzibilní adsorpci separovaných látek - Bazický i kyselý oxid hlinitý vykazují vlastnosti měniče iontů
Extrakce na pevnou fázi Typ sorbentu
Výhody/Nevýhody
Uhlík
- Částečná chemisorpce kyslíku na povrchu vytváří sloučeniny chinonového typu, které ireverzibilně sorbují některé analyty (regenerace kys. askorbovou) + Hydrofóbní, vodíková a iontová vazba + Není nutná úprava pH Doporučeno analyty desorbovat v opačném směru, než je aplikován vzorek.
Polymerní sorbenty
+ Rozsah pH 1 – 14 + Žádné zbytky silanolových skupin
Polystyren/divinylbenzen
Polyamid
Imprited polymers Dextran
Extrakce na pevnou fázi
Extrakce na pevnou fázi
Polyamid DSC, ENVI, LC, PSA – modifikovaný silikagel
Extrakce na pevnou fázi
Extrakce na pevnou fázi
Modifikovaný polystyren-divinylbenzen
Extrakce na pevnou fázi
Extrakce na pevnou fázi
Silikagel modifikovaný fenylboritou kyselinou
Extrakce na pevnou fázi Analýzy vzorků na speciálních a směsných typech sorbentů Životního prostředí
Farmaceutických produktů a drog Biologických makromolekul Potravin
Příklady aplikací Analýzy vzorků životního prostředí Název
Dodavatel
Aplikace
Discovery DPA-6S
Supelco
Sloučeniny obsahující skupiny OH a COOH (polyfenolické sloučeniny, flavonoidy, chlorofyl, huminové kyseliny atd.) z extraktů rostlin
Supelclean Coconut Carcoal
Supelco
Nitrosaminy ve vodě dle EPA Method 521
Supelclean ENVI-Carb Plus
Supelco
Vysoce polární sloučeniny z vody
Supelclean Sulfoxide
Supelco
PCBs z transformátorových a odpadních olejů
Příklady aplikací Analýzy vzorků životního prostředí Název
Dodavatel
Aplikace
Supelclean ENVI-18 and -8 DSH SPE Disks
Supelco
EPA metody série 500 pro pitnou vodu Určeno pro objemy vzorků > 0,5 L
SupelMIP
Supelco
Triaziny ve vodě Nesteroidní a protizánětlivá léčiva v odpadních vodách
Florisil/Na2SO3
Supelco
Ropné uhlovodíky dle EN9377-2
Multi-layer SPE for EPA Method 8290
Supelco
PCDDs a PCDFs dle EPA Method 8290
Příklady aplikací Analýzy vzorků životního prostředí Empore SPE disk C18 • EPA Method 506 - Phthlate & Adipate Esters
SPE sorbent zachycený na teflonových vláknech (90 % sorbetnu + 10 % vláken)
• EPA Method 508.1 - Chlorinated Pesticides, Herbicides Polotěkavé a netěkavé analyty • EPA Method 525.2 - Semi-Volatile Organic Compounds ve vzorcích vod a extraktech • EPA Method 532 - Phenylurea Pesticides • EPA Method 550.1 - PAHs z půd • EPA Method 553 - Benzidines and Nitrogen-Containing • EPA Method 554 - Carbonyl Compounds • EPA Method 555 - Chlorinated Acids • 608ATP3M0222 - Organochlorine Pesticides and PCBs • 1613B - Dioxins and Furans • 3535 - Organichlorine Pesticides & Phthalate Esters • 8330A - Nitroaromatics & Nitroamines • 8095 - Explosives • 8323 - Organotins • 8321b - Solvent extractable non-volatile compounds Membrána o průměru 47 mm, a tloušťce • Dioxin DLM01.1 - Octo-chlorinated Dibenzo-p-dioxins (CDDs) 0,5 mm, velikost částic 12 µm and Dibenzofurans (CDFs)
Příklady aplikací Analýzy vzorků životního prostředí Spe-ed Amide 2 (Applied Separations) Extrakce polárních molekul z polárního prostředí (vodíková vazba) např. využití pro rostlinné extrakty - odstraňování taninů, chinonů, nitroaromátů, karboxylových kyselin atd.
Spe-ed Advanta (Applied Separations) Chemicky modifikovaný polymerní sorbent, Separace polárních sloučenin z vodných vzorků (fenoly, kresoly, aniliny, nitroaromáty, chinony)
Příklady aplikací Analýzy vzorků životního prostředí Analýzy farmaceutických produktů a drog Spe-ed RP (Applied Separations) Polymerní porézní sorbent, aktivní místa jsou uvnitř pórů, nezachycuje velké biomolekuly
Velikost částic (µm)
Exkluzní limit (Da)
RP 101
120
70.000
RP 102
100
400.000
RP 103
75
300.000
RP 104
35
800.000
Typ
Od analýz drog až po nukleotidy, Lze přímo aplikovat biologický vzorek (moč, plazma, sérum) Analýzy pesticidů a jejich residuí
Příklady aplikací Analýzy farmaceutických produktů a drog Název
Dodavatel Aplikace
Supel-Select HLB
Supelco
Široká řada analytů z vodných vzorků (hystaminy, farmaka)
SupelMIP
Supelco
Amfetamin a jeho metabolity v moči Chloramfenikol v plazmatu a moči 4-(N-nitrosomethylamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon
v moči Discovery DSC-MCAX
Supelco
Bazické sloučeniny v biologických kapalinách
Discovery DPA-6S
Supelco
Polární sloučeniny (obsahující OH skupinu) z vodných nebo metanolických roztoků
Hystamin Biomarker expozice cigaretovému kouři
Příklady aplikací Analýzy farmaceutických produktů a drog Spe-ed Scan/Flow ABN Spe-ed Scan/Flow THC (Applied Separations) Flow – lze přímo aplikovat krevní vzorek na kolonku
Extrakce kyselých, bazických a neutrálních drog (amfetaminů, barbiturátů, benzoylchinonů, kokainu a opiátů). Amfetamin
C8/SCX (GS-Tek) Extrakce bazických drog z moči a krve
Kokain
Barbiturát
Příklady aplikací Analýzy biomakromolekul Amberlite XAD (Applied Separations, Supelco)
Odstraňování interferencí
Extrakce nepolárních hydrofóbních sloučenin z vodných a polárních roztoků Typ
XAD-2
Složení Hydrofóbní styren-divinylbenzen
Polarita
Velikost pórů (Å)
Velikost povrchu (m2/g)
Nepolární
90
300
XAD-4
Hydrofóbní polyaromát
Nepolární
40
725
XAD-7
Akryl
Středně polární
90
450
XAD-16
Hydrofóbní polystyren
Nepolární
100
800
XAD-1180
Hydrofóbní
Nepolární
300
600
styren-divinylbenzen
XAD-2000
Hydrofóbní polyaromát
Nepolární
42
580
XAD-2010
Hydrofóbní polyaromát
Nepolární
280
660
Příklady aplikací Analýzy biomakromolekul Amberlite XAD (Applied Separations, Supelco) Typ sorbentu
Použití – odstraňování interferencí
XAD-2
Odstraňování detergentů do MW 20.000 z proteinových roztoků
XAD-4
Odstraňování hydrofóbních sloučenin, surfaktantů, chlorovaných organických sloučenin, pesticidů
XAD-7
Odstraňování středně polárních sloučenin a nearomatických sloučenin z nevodných roztoků
XAD-16
Odstraňování hydrofóbních polyaromátů do MW 40.000 Separace velkých molekul, zejména proteinů Vyšší účinnost než XAD-2 (větší povrch)
XAD-1180
Odstraňování hydrofóbních polyaromátů (méně polárních než XAD-4), přečišťování enzymů, antibiotik atd.
Příklady aplikací Analýzy biomakromolekul Odstraňování proteinů a fosfolipidů Hydrid SPE – precipitation (Supelco)
Odstraňování interferencí
Příklady aplikací Analýzy biomakromolekul Odstraňování interferencí
PuriPON – Spe-ed DEX (Applied Separations) Menší molekuly jsou gelem zachycovány a eluovány dle velikosti. Přečišťování proteinů, oligonukleotidů a nukleových kyselin - Denaturované proteiny jsou zachyceny na fritě a fenoly jsou adsorbovány na gel (zesítněný dextran) - Odsolování vzorků - Výměna pufru - Přečišťování fluorescenčně labilních nukleotidů před sekvenováním
Příklady aplikací Analýzy biomakromolekul Odstraňování interferencí
Supelclean LC-4 (wide pore) (Supelco) Silikagel (Endcapped) modifikovaný butyldimetyl skupinami
Velikost pórů 500 Å Odsolování proteinů, peptidů a dalších makromolekul ve vodných vzorcích
Příklady aplikací Analýzy potravin Název
Dodavatel Aplikace
Supel-Select HLB
Supelco
Vitamíny
SupelMIP
Supelco
Nitroimidazoly v mléku, vejcích atd. Fluorochinolony v medu, mléku a hovězích játrech Chloramfenikol v mléku, medu, krevetách Riboflavin v mléku
Discovery Ag-Ion
Supelco
Metylestery mastných kyselin v olejích a tucích
Riboflavin (vitamín B2)
Příklady aplikací Analýzy potravin – pesticidy SAX/PSA
Odstranění matricových komponent, které interferují při GC analýze
Silikagel modifikovaný kvarterním aminem
ENVI-Carb Afinita k organickým polárním a nepolárním sloučeninám z nepolárních i polárních matric v reverzním uspořádání
Silikagel modifikovaný ethylendiamin-N-propyl skupinami Mastné a organické kyseliny a některé polární pigmenty a cukry
PSA Aniontově výměnný sorbent (pKa 10,1 a 10,9)
Příklady aplikací Analýzy potravin – pesticidy PestiCarb/NH2 (GS-Tek)
ENVI-CarbII/PSA (Supelco) Grafitický neporézní uhlík
Grafitický neporézní uhlík
Afinita k planárním molekulám (pigmenty, steroly)
Silikagel modifikovaný aminopropylem
Silikagel modifikovaný ethylendiamin-N-propyl skupinami Mastné a organické kyseliny a některé polární pigmenty a cukry
ENVI-CarbII/SAX/PSA (Supelco) Grafitický neporézní uhlík Silikagel modifikovaný kvarterním aminem Silikagel modifikovaný ethylendiamin-N-propyl skupinami
Odstranění matricových komponent, které interferují při GC analýze
Příklady aplikací Analýzy potravin Supelclean LC-4 (wide pore) (Supelco) Silikagel (Encapped) modifikovaný butyldimetyl skupinami Velikost pórů 500 Å Stanovení organických kyselin ve víně
citrát
vínan
Organické kyseliny ve vzorku vína Müller-Thurgau
Extrakce na pevnou fázi Další možná využití sorbentů Předúprava vzorků pro iontovou chromatografii
Sušící kolonky Solid supported liquid/liquid extraction technique
Extrakce na pevnou fázi Předúprava vzorků před iontovou chromatografií Cleanert Pre-IC (GS-Tek) Typ sorbentu
Odstraňované znečištění
IC-RP
Aromatická barviva, aromatické karboxylové kyseliny, uhlovodíky, povrchově aktivní látky
IC-P
Fenolická frakce huminových kyselin, taninová kyselina, anthokyaniny, azobarviva
IC-A
Anionty, neutralizace silně kyselých vzorků
IC-H
Kovy alkalických zemin a tranzitní kovy, neutralizace silně alkalických vzorků
IC-Na
Kovy alkalických zemin a tranzitní kovy bez okyselení vzorku, dobrá výtěžnost pro kyselé nestabilní analyty jako jsou dusitany.
IC-Ag
Chloridy, bromidy a jodidy
IC-M
Alkalické kovy, kovy alkalických zemin a tranzitní kovy
Extrakce na pevnou fázi Sušící kolonky Spe-ed DRI (Applied Separations) Na2SO4 MgSO4 Alkalická alumina
Extrakce na pevnou fázi Kolonky určené pro změnu rozpouštědla SLE, SLE Plus (GS-Tek) Spe-ed eL/Lute (Applied Separations) Aplikuj vodný biologický vzorek
Přidej organické s vodou nemísitelné rozpouštědlo
Čekej 5 minut
Celý vzorek vytvoří film na hydrofilním povrchu suché náplně
Organický extrakt obsahující analyty
Děkuji za pozornost
