Bemutatkozás/Labinformálódás/Kromatográfia sorozat 41.rész



Minta-előkészítés felsőfokon. A nagy hatékonyságú (nyomású) folyadékkromatográfia (HPLC) 41. rész: Hogy is van ez?

Azt egyáltalán nem állíthatjuk, hogy a folyadékkromatográfia elmélete – napjainkban – alapvetően hiányos lenne, de azt ki merjük jelenteni, hogy ezen elmélet(ek) és a folyadékkromatográfia napi gyakorlata között akad még némi űr. Ezen azonban egyáltalán nem kell meglepődni, hiszen ez a tudományban nem annyira ritka, amikor a problémák megoldásakor a napi valóságuk realitásával találjuk szembe magunkat. Ez igaz egyrészt azért, mert ahány probléma, annyiféle, másrészt, mert a reális vizsgálati anyagok az igazán összetettek. Az elméletek szempontjából az egyszerűsített (kitalált) problémák tényleg könnyebben kezelhetők. Az élet azonban a maga összetettségében létezik. Szándékosan nem a bonyolult szót használtuk, mert bonyolultnak általában azt a problémát nevezzük, amit nem értünk, vagy legalábbis megoldani nem tudjuk. Az összetettség szó viszont önmagáért beszél. Az ilyen anyagokkal kapcsolatos analitikai felvetések általában nem megoldhatatlanul bonyolultak, de a kérdések megfelelő megválaszolásához összetett, vagyis többlépéses módszereket igényelnek.

Az előbbiek az analitikai kémia tudományának a területére is vonatkoznak. Így azután elmondhatjuk, hogy amíg egy vizsgálati anyaggal kapcsolatban felvetett analitikai kérdésre megfelelő választ tudunk adni, addig több lépést, úgymond analitikai „segédfeladatot” kell sikeresen megoldani. A vizsgálati anyag analitikai feldolgozásának állapotait, és az őket összekötő lépéseket, a 41.1 táblázatban foglaltuk össze, illetve állítottuk sorrendbe.

41.1_tablazat

41.1 táblázat

A 41.1 táblázat összefoglaló jellegű. Egyrészt az analitikai feladat megoldásának a lépéseit, másrészt az analitikai információk elfogadását illetően. Az analitikai feladatok közül a II. lépés (a minta-előkészítés) már csak azért is több lépéses feladat, mert amennyiben a kromatográfiás detektálást tekintjük analitikai mérésnek, akkor a kromatográfiás elválasztások, vagy ahogy többször is neveztük már korábban, a kromatográfiás sorba rendezés már maga is egy minta-előkészítés, amint arra sorozatunk főcímével is utalunk. Ezt azután – mint látni fogjuk – több „valódi” minta-előkészítést szolgáló lépés is megelőzheti. A legtriviálisabb ilyen lépés például a szilárd vizsgálati mintából történő oldat készítése, amely – például rossz oldhatóság esetén – még mindig nem az a vizsgálható minta, amely közvetlenül fogja a vizsgálat tárgyát képezni, még egyszerű esetben sem, mert vagy szűrni kell az injektáláshoz, vagy kellően digerálni, vagy más oldószerrel megismételni az oldást. És akkor még hol vannak az összetettség problémái? De hát erről kívánunk szólni az alábbiakban! Azután az azonosító kromatográfiás vizsgálatok „tökéletességét” szolgáló többszörösen is multidimenzionális detektálás sem egylépéses analitikai lépés, és így az adatfeldolgozás sem. (A gyógyszerkifejlesztés felgyorsítására alkalmaznak a profi analitikai laborok ilyen többlépéses detektálást, vagyis analitikai adatgyűjtést.) A 41.1 táblázathoz azután gondoljuk hozzá, hogy értékelhetetlen analitikai információk esetén a feladat megoldásának lépéseit a körülmények változtatásával, vagy változtatása nélkül, de ilyen esetben meg kell ismételni. Akár a mintavételezést is.

Eredendően – amint azt már annyiszor hangsúlyoztuk – kromatográfiás sorba rendezésre azért és akkor van szükség, ha a többkomponensű minta komponensei, szelektív mérési módszer hiányában, jelenlétükkel lehetetlenné teszik a vizsgálati minta közvetlen analitikai vizsgálatát komponensről komponensre. A kromatográfiás sorba rendezés jóságának elsődleges jellemzője tehát a kialakult szelektivitás, illetve szelektivitások. Ez egyszerűbb esetben a mérendő komponensek között alakul ki, összetettebb esetben azonban a mintának olyan – egyébként nemkívánatos – komponensei is vannak, amelyekre nézve a kívánt szelektivitás a mérendő komponensekhez viszonyítva egyetlen ún. egydimenziós sorba rendezéssel, sorba rendezési mechanizmussal nem tud kialakulni. Például a biológiai és gyógyszer-stabilitási vizsgálatok szinte mindig ilyenek, de a környezetvédelmi vizsgálati anyagok is többségükben az ún. multidimenzionális sorba rendezést igénylők közé sorolhatók. Itt és most hangsúlyoznunk kell, hogy az analitikai(!) kromatográfiás módszer, amely a dolog természeténél fogva egy sorba rendezés, és a megfelelő detektálások (analitikai mérések) online kapcsolatából álló folyamat alapvetően mindkét részében lehet multidimenzionális. Így lehet

•          a sorba rendezés multidimenzionális,
és
•          a detektálás multidimenzionális,
vagy
•          mindkettő.

Egy kromatográfiás módszer lépéseit tekintve tehát egy sorba rendezésből és az azt követő detektálásnak nevezett mérésekből áll. Egy kromatográfiás módszer jellemzőiért, a kapott kromatogram milyenségéért – az analizálható minta összetételén túl – ennek a két lépésnek a körülményei felelősek. Együtt, vagy külön-külön. A kimutatási határ kialakításáért például – a komponens szerkezetén túl – együtt. Együtt, mert a detektor képességei mellett az adott komponens retenciója is lényeges. Minél később eluálódik egy anyag az oszlopról, annál hígítottabb állapotban kerül a detektor cellájába. Bármi is legyen az adott detektor típusa, ha koncentrációérzékeny működésű, akkor ez alapvetően rontja az adott komponens kimutatását, vagyis növeli a kimutatási határhoz tartozó koncentráció értékét.

Az elmúlt közel négy évtized alatt a laboratóriumi műszerek, készülékek képességeiben óriási fejlődés ment végbe. Ez elsősorban – de legkevésbé sem kizárólag – a számítógépes vezérlés és adatkezelés minőségi fejlődésében és elterjedésében mutatkozik meg. Az említett idő alatt a kromatográfia, azon belül különösen a nagy nyomású folyadékkromatográfia is, elméletében, és még inkább technikai megvalósításában, érett analitikai technikává alakult. Biológiai és kémiai ismereteink folyamatos bővülésével egyre összetettebb vizsgálati anyagok kerültek az analitikai kémia vallatói elé. Ugyanakkor az analitikusok nemcsak elméleti felkészültségükkel, de műszereik képességével és műszaki színvonalával nézhetnek szembe a felmerülő analitikai feladatok egyre összetettebb szakmai kihívásával.

A biológia, biotechnológia, gyógyszerészeti és orvosi kémia összetett vizsgálati anyagai ma már mindennap szolgáltatnak feladatot a különböző területen tevékenykedő analitikusoknak. A környezetvédelmi kémia területén hasonló a helyzet. Ez utóbbi terület azonban sajnos „csak” az analitikai kihívások számát bővíti, nem a világról alkotott tudásunkat. (Ha a környezetünk szennyezéséről szerzett ismereteink nem tekinthetők annak.) Az említett tudományterületek analitikai problémái – ha nem is mindig, de – általában összetett vizsgálati anyagokra vonatkoznak. Ezen feladatok megoldásának a helyességét, pontosságát, valamint időszükségletét nagymértékben – az általunk korábban a kromatografálás előttinek tekintett – minta-előkészítés milyensége és kivitelezésének „szakszerűsége” határozza meg.

Ezen lépések összességét sorozatunk korábbi részeiben minta-előkészítés I-nek neveztük el, amennyiben a kromatográfiás sorba rendezés a minta-előkészítés II elnevezést kapja. Az előbbi területbe sorolható elválasztástechnikai módszerek valamelyikének a segítségével lehetővé teszzük, hogy a kromatográfiai sorba rendezés (minta-előkészítés II) a továbbiakban elégséges legyen az analitikai mérés, vagyis a detektálás megfelelő kivitelezéséhez. Ezek alatt az elnevezések alatt azonban egyáltalán nem biztos, hogy egyetlen analitikai lépést értünk, vagyis a minta-előkészítés I, és a minta-előkészítés II is, analitikai szükség esetén több lépésből is állhat.

A minta-előkészítés I alapvetően a következők miatt lehet szükséges:
1. Szilárd vizsgálati anyag esetén az anyag vagy a vizsgálat tárgyát képező komponensek oldatba vitele, kinyerése (extrakció).
2. A minta-előkészítés II-t végző kromatográfot alapvetően károsító és/vagy megfelelően értékelhető kromatogram előállítását zavaró vizsgálati anyag komponens(ek) eltávolítása (szűrés, extrakció, centrifugálás, dialízis stb.).
3. Az analitikai mérés (detektálás) megfelelő kivitelezéséhez szükséges koncentráció/mennyiség beállítása (dúsítás, hígítás).
4. Az analitikai mérés (detektálás) megfelelő kivitelezéséhez lehetséges kémiai szerkezet kialakítása (származékképzés).

Ad1.
Célját tekintve bármilyen szelektív kinyerést extrakciónak nevezhetünk. Egyébként az extrakciót lexikális szinten a következőképpen definiálták: „Egymással nem elegyedő fázisok közötti anyagátmeneten, megoszláson alapuló elválasztási módszer (módszerek összessége). Ilyen pl. a szilárd anyagok alkotórészeinek szelektív kioldása vízzel vagy más oldószerrel, vagy vizes oldatokból valamelyik alkotó eltávolítása vízzel nem elegyedő oldószerrel. Az extrakció fontos ipari elválasztási módszer.”
/Analitikai Kémiai Kislexikon, szerk.: Pungor Ernő, Bp. Műszaki Könyvkiadó, (1978)/
Egy szilárd anyag teljes feloldása tehát azért nem extrakció, mert a folyamat nélkülözi a kinyerés szelektivitását. Amit extrahálunk, azt extrahálandó anyagnak, amivel az extrakciót végezzük, azt extraháló közegnek, ami pedig keletkezik, azt extraktumnak nevezzük. Extraktumként egyébként, végül is minden esetben valamilyen oldatot kapunk. Igaz, szilárd fázisú extrakció esetén ez csak az extrahált anyag vagy anyagok elúciója után alakul ki. (Lásd később!) Végül az extrakció folyamatát a résztvevőin túl a körülményeivel jellemezzük.

Ad2.
A vizsgálati anyag a kérdéses, mérendő komponensek mellett olyan komponenseket is tartalmazhat, amelyeknek a vizsgálatára az adott analitikai feladat nem tér ki. Ezek jelen lehetnek oldhatatlan vagy oldott formában. Ezeket általában a vizsgálati anyag mátrixának tekintjük, illetve nevezzük. Hogy egy adott vizsgálati anyag esetében mely komponenseket sorolunk a mátrixba, és melyeket kell mérendőeknek tekinteni, az az adott vizsgálati anyagra vonatkozó konkrét analitikai feladat megfogalmazásától függ. Például hatóanyagtartalom-mérés esetén minden mást, amit az adott gyógyszer még tartalmaz, mátrixnak kell tekinteni. Stabilitásvizsgálat esetén leginkább a lehetséges bomlástermékek az érdekesek az analitika szempontjából. Így azután a mátrix együttes jelenléte az analízismintában – amennyire lehetséges – kerülendő. Gyógyszerszint-, illetve gyógyszerkiürülés vizsgálatok esetén a mátrix hatóanyagot is tartalmazhat (plazmafehérje/kötött hatóanyag). Ezért a pusztán dialízissel eltávolított plazmafehérjékkel hatóanyag is eltávozik a vizsgálati mintából. Amit ezek után mérhetünk, az a szabad gyógyszerszint és lebontási termékei. Amennyiben a dialízis kivitelezése előtt bontjuk a plazmafehérje hatóanyag közötti kötést, akkor már a teljes (szabad és kötött) gyógyszerszintet mérjük. A mátrix a vizsgálati mintában nem mindig tud oldatban lenni, ezért centrifugálással és/vagy szűréssel eltávolítható. Ez nem egyszerűen lehetőség, hanem kötelező minta-előkészítő lépés, mint ahogy az oldott mátrix eltávolítása is. (Lehetőség szerint minél jobban.) Fehérjék esetén erre dialízis, ultraszűrés vagy kicsapás/szűrés valamelyike a legmegfelelőbb minta-előkésztő lépés. Így nemcsak a kromatográf működése, de a kialakított mérési eredmények alkotta kromatogram értékelése is biztonságosabb.

Ad3.
A mikroszkópos vizsgálatoknál hiába dolgozunk megfelelő nagyítással és felbontóképességgel, ha módszerünk nem produkál értékelhetően kontrasztos képet, akkor az előzőleg felsorolt előnyöket nem tudjuk megfelelően kihasználni. A kromatográf alkalmazása esetén csak elnevezésében más a helyzet. Pontosabban használatának második lépésénél, a detektálásnál. Hiába nagyszerű módszerünk szelektivitás felbontása a mérendő komponensekre vonatkozóan, ha a mérés kontrasztja, vagyis a komponensek kimutatása rossz. Egy anyag kimutatásának jósága függ a „megszólalásának” nagyságától, és a háttér – mint zajforrás – „hangosságától”. Mindennapjaink valóságában, ha zajos közegben is meg akarjuk értetni magunkat, akkor vagy csendet kérünk, vagy túlkiabáljuk az alapzajt. Az analitikai mérések gyakorlatában analóg a helyzet. Egy adott anyagra vonatkozó ún. kimutatási határ javítását vagy a háttérzaj csökkentésével, vagy az adott anyagtól származó detektorjel növelésével, vagy természetesen mindkettő együttes létrehozásával végezhetjük el.

A detektorjel növelésének elsődleges módja a mérendő komponensek mennyiségének növelése. Ilyenkor a kritikus minta komponens(ek) koncentrációja/mennyisége az analizálható mintában nagyobb, mint a vizsgálati mintában. Bekövetkezik mindez azért, mert erre, vagy ezekre a komponensekre dúsítottuk a mintát. A dúsításra általában valamilyen – az adott komponensekre szelektív – extrakciót szokás alkalmazni. (Általában, de nem kizárólag.) Bár ez több dúsító eljárás esetén csupán játék a fogalommal.

Tekintettel az előző megállapításunkra, a mérendő komponensjel nagysága az alapvonal jelének csökkentésével is elérhető. Ilyenkor olyan mozgófázis-összetételt kell kiválasztani – lehetségesek közül –, amely a „legcsöndesebb” a detektorban. Ez persze nem túl gyakran lehetséges. Talán több olvasó számára nem idegen az a módszer, amit az ionkromatográfiában alkalmaznak, amikor az oszlopból kiáramló mozgó fázis háttér jelét egy szupresszor egység alkalmazásával teszik „halkabbá” a vezetőképességi detektor számára. UV/VIS detektorok esetén a pH állításra alkalmazott pufferek típusával lehet csökkenteni valamennyire az alapvonal jelének nagyságát, a szerves komponens megfelelő megválasztásán túl.

A HPLC-MS rendszerekben az ionforrás/interface működése a sarokpontja a detektor érzékeny működésének. Tekintettel arra, hogy egy kromatográfiás folyamat első lépése a sorba rendezés, egyben az analizálható minta hígítása (is), annak mértéke lényeges a komponensek kimutatási határának alakulása szempontjából. Egy adott módszerben, kisebb retencióval kromatografálódó komponensek kevésbé hígított állapotban kerülnek a detektorba. Ez mindenképpen előnyösen hat kimutatásuk mértékére.

Ad4.
Egy folyadékkromatográfiás detektor kontrasztosabb működését nemcsak a kimutatandó komponens(ek) koncentrációjának/mennyiségének növelésével és/vagy az alapvonal csökkentésével érhetjük el, hanem a detektor érzékenyebb működésével. Ez mindenekelőtt érzékenyebb (jobb paraméterekkel rendelkező) detektor alkalmazásával érhető el. Nem kevés esetben azonban a mérendő komponens éppen annyira információgazdag, hogy legyen – pozitívnak vagy negatívnak tekinthető – biológiai aktivitása, és ezért bizonyos anyagokban szükséges legyen a kimutatása. Arra viszont a kémiai szerkezete még nem alkalmas, hogy az MS detektoron kívül más detektort is megszólalásra bírjon. Ilyenkor vagy direkt módon HPLC-MS készülékkel dolgozunk, vagy – és ma még ez az általánosabb – indirekt módon vizsgálódunk, vagyis a kérdéses komponenst kémiai szerkezetének megváltoztatásával tesszük „látványosabbá” az alkalmazott detektor számára.

Mint arról korábban már tettünk említést, az ilyen „molekulakozmetikázási reakciót” végezhetjük a vizsgálati mintában kialakítva, így a mérésre alkalmas, tehát analizálható mintát kapunk. Ilyenkor a szerkezetátalakítás nemcsak a detektálást, de a sorba rendezést is befolyásolja, mégpedig – sajnos – nem mindig javítva a módszer eredeti szelektivitását. Különösen hasonló szerkezetű komponensek esetén. Amennyiben a származékképzés a sorba rendezés folyamata, vagyis az oszlop után történik, akkor a szerkezetátalakítás csak a detektálást befolyásolja. A technikát – amit tehát származékképzésnek nevezünk – az adott esetben mérendő komponens szerkezete, kimutatásának igényei, valamint a vizsgálati minta egésze határozza meg. (Korábban minderről részletesebben is szóltunk.)

A detektorműködés javításának fizikai és kémiai lényegét a 41.1 ábrán foglaltuk össze. Az ábrán a mozgó fázis elnyelésének (UV/VIS detektor) az erre alkalmas oldószerek kiválasztásával történő csökkentését nem tüntettük fel.

A minta-előkészítés fontosságát mutatja az a felmérés, amelyben a megkérdezettek:
•          61%-a nagyon fontosnak,
•          30%-a fontosnak,
•          7%-a minimális fontosságúnak,
•          2%-a nem fontosnak
tartja azt. Egy másik felméréssel azt kívánták megállapítani, hogy a megkérdezett analitikusok a folyadékkromatográfiában elkövetett hibákért milyen területeket tartanak felelősnek. Ezek szerint a hibaelkövetés helyének és okának a %-os eloszlása:
•          Minta-előkészítés: 30%
•          Injektálás: 6%
•          Készülék: 15%
•          Oszlop: 11%
•          Kalibrálás: 9%
•          Adatfeldolgozás: 6%
•          Kezelő/analitikus: 19%

Ebben a felsorolásban láthatóan a minta-előkészítés területe vezet, de a kezelő 19%-a is figyelemre méltóan nagy érték. Különösen, ha figyelembe vesszük, hogy a minta-előkészítést még mindig sok laborban manuálisan végzik.

A minta-előkészítést az adott vizsgálati minta jellegétől, és az adott – tehát hozzá tartozó – analitikai feladat megfogalmazásától függően, számos módszerrel végezhetjük el. A megfelelő módszer kiválasztásánál alapvetően a vizsgálandó minta, azaz a mérendő komponensek, valamint a ballasztként jelen lévő mintamátrix fizikai és kémiai tulajdonságából „illik” kiindulni. Lényeges azonban, hogy az analitikai feladat megfogalmazását, célját is mindig figyelembe kell venni a tervezésnél. A módszer kiválasztásánál sohasem lehet eltekinteni attól, hogy az analizálható minta milyen további feldolgozás segítségével alakul át teljesen analizálható mintává. Másképpen megfogalmazva a minta-előkészítés I folyamatnak legalább az utolsó lépése legyen fizikailag és kémiailag is kompatibilis a minta-előkészítés II folyamat első lépésével. Amennyiben ez nincs így, akkor a kettő közé mindenképpen egy további lépés beiktatására van szükség, hogy a szükséges kompatibilitás kialakuljon. A leggyakrabban alkalmazott minta-előkészítő módszereket – a teljesség igénye nélkül – a 41.2 táblázatban foglaltuk össze.

41.2_tablazat

41.2 táblázat

A kromatografálás végső célja többkomponensű vizsgálati minták vizsgálata komponensenként. Ez a komponensenként való vizsgálat komponensenként való mérést jelent, a kromatográf detektorában, detektorával. A detektor képességei típusával és jellemzőivel adottak. Fokozni a mérés „jóságát” ezek után a körülményeinek megválasztásával lehet. A 41.1 ábrán ezeknek a körülményeknek a megváltoztatását ábrázoltuk. Látható, hogy a detektorjel növelésének – adott detektor esetén – két területe van, a fizikai vagy kromatográfiás és egy kémiai vagy szintetikus.

41.1_abra

41.1 ábra

A szelektív kinyerést tehát egy vizsgálati minta esetén két alapvetően ellentétes okból, úgymint a
•          vizsgálati minta mérendő komponenseinek dúsítására,
és/vagy a
•          vizsgálati minta tisztítására, a mátrixhatások csökkentésére
használhatjuk.
Az előbbivel a detektor működését „fokozhatjuk”, míg az utóbbival a minta dimenzionalitását csökkenthetjük, amivel „szelektívebb” lesz a sorba rendezés.

Extrakció
Az előzőleg lexikális idézettel definiált – tulajdonképpen preparatív – eljárás több, az extrahálandó anyag és az extraháló közeg halmazállapota alapján különböző módszerek összességénél. Ezekben a különböző módszerekben egymással nem elegyedő fázisok (halmazállapotok) érintkeznek és „versengenek” egymással a fázisokban, illetve fázison található anyagok (komponensek) „kegyeiért”. Ma már az egyes extrakciós módszereket a részt vevő fázisok milyensége alapján célszerű elnevezni, felosztani. Amennyiben ezt valóban így, és szisztematikusan tesszük, akkor kénytelenek vagyunk bevallani, hogy ezzel egy kissé zavaros nevezéktant helyettesíthetünk. Az extrakciós módszereket ugyanis nem is ritkán összevissza nevezik a szakmai irodalomban. Mi igyekszünk a „mit mivel” típusú elnevezésekhez konzekvensek lenni. Ez azt jelenti, hogy az extrahálandó anyag halmazállapotának közege kerül a szókapcsolat elejére, az extraháló közegé pedig a második helyre, vagyis a szókapcsolat végére.

Ennek megfelelően a fázisnevekkel jelölt extrakciókat a 41.3 táblázatban soroltuk fel.

41.3_tablazat

41.3 táblázat

41.4_tablazat

41.4 táblázat

Most próbáljunk meg folyadék halmazállapotú vizsgálati mintában gondolkodni, hogy szemléletesebb legyen a felmerülő problémakörök átgondolása. Ilyen típusú mintában ugyanis bizonyos méret felett az oldhatatlan szennyezések igencsak megszemlélhetők. Ezenkívül persze a mintánk oldható, nemkívánatos komponenseket is tartalmazhat. Ahhoz tehát, hogy analizálható mintánk legyen, ezektől meg kell szabadulni. Mintánk azonban ettől még csak akkor válik analizálhatóvá, ha a kívánt méréseket is elvégezhetjük rajta. Ezt vagy ezeket akkor tudjuk megtenni, ha a mérőberendezésünkkel, esetünkben a folyadékkromatográf detektorával, értékelhető nagyságú jelet/jeleket lehet produkálni. Ez sok egyéb mellett függ a detektor cellájába áramló vizsgálati komponensek mennyiségétől vagy koncentrációjától. Ez azonban sohasem lehet nagyobb, mint ami előzőleg a rendszerbe lett injektálva. Ha mégis, akkor valami nincs rendben a kromatográfunkkal! A jel nagysága a detektor típusától is függ. Ha tehát mintánkkal nem tudunk eredendően megfelelő detektor jelet kialakítani, akkor az analizálható mintánkban növelni kell a vizsgálati komponens(ek) tartalmát, tehát a mintát a kérdéses komponenseire nézve dúsítani kell. A minta-előkészítés két alapvető területe folyadék halmazállapotú minta esetén a tisztítás és a dúsítás (41.2 ábra).

41.2_abra

41.2 ábra

A 41.2 ábrán látható, hogy az extrakciónak mind a tisztítás, mind pedig a dúsítás kivitelezésében szerepe lehet. Ugyanakkor folyadék halmazállapotú minták kezelésében az extrakció az egyik legtöbbet alkalmazott kezelési technika. Amennyiben az ábrán jelzett két extrakciós technika közül kell választani, akkor a technika jellemzői alapján ma már elég nyilvánvalóan az SPE mellett kell voksolnunk. Tesszük ezt pedig a 41.3 ábrán felsorolt jellemzők alapján. Ezek elég egyértelműen szólnak az SPE (folyadék-szilárd extrakció) alkalmazása mellett.

•          Oldószerigény
•          Emulzióképződés
•          Időigény
•          „Hangolhatóság” (polaritás)
•          Specifikusság
•          Automatizálhatóság
•          Kompatibilitás más minta-előkészítő lépésekkel
•          Molekulára szabott extrakció lehetősége
41.3 ábra

Szilárd fázisú (folyadék-szilárd) extrakció
A szilárd fázisú extrakció elmélete tulajdonképpen a folyadékkromatográfia elvein alapul, és annak kezdeti, alacsony nyomású korszakából eredeztethető. Ennek megfelelően alakult ki a napi gyakorlata és eszközei. Éppen ezért nem véletlen, hogy alapvetően hasonló gondolatmenet vezérelheti alkalmazóit, mint a technika kezdeteinél. Figyelembe véve természetesen mindazokat az újításokat, amelyeket korunk analitikusai alkotnak meg az analitikai kémia szinte egész területén, így a kromatográfiában is. Az SPE, mint elválasztási folyamat, alapvetően az alacsony nyomású elúciós folyadékkromatográfiának megfelelő „zsebtechnika”. (Már ami az oszlopokat illeti.) Ugyanakkor egy digitális kromatográfiának is tekinthetjük abban az értelemben, miszerint nem az egyes anyagok elúciós ideje, vagy az elúció alakja, hanem az elúció puszta ténye, vagyis igenje vagy nemje az alapvető tényező. Az eseményeknek tehát – mint az extrakciós módszerek esetében általában – alapvetően két kimenetele van. Marad az extrahálandó anyag az SPE cartridge töltetén, vagy nem marad. Ez a szilárd fázisú extrakciós módszer alapkérdése és egyben előzetes tervezésének a koncepciója. Nevezhetjük továbbá még alacsony nyomású mini preparatív folyadékkromatográfiának is, és tekinthetjük egy kis hatékonyságú előszeparálásnak is. Sikeres technikai fejlődését egyébként nemcsak a folyadékkromatográfiához hasonló elvek, de a 41.3 ábrán felsorolt szempontok alapján történő feltétlenül kedvező megítélések is segítették. A SPE cartridge a HPLC álló-fázisaihoz hasonló töltetet tartalmaz. A cartridge mérete többféle lehet, általában vegyszerálló műanyagból készül, orvosi fecskendőre emlékeztető alakban, amikor is dugattyút nem, töltetet viszont tartalmaz. A SPE töltet ma már korongba, 96 apró cartridge-t tartalmazó plate-be és pipettahegy formába töltve is kapható. Bármilyen említett formába töltötték be az SPE technika álló fázisát, az mindig lényegesen nagyobb szemcseméretű és kisebb mennyiségű, mint amivel a HPLC bármelyik oszlopában találkozhatunk – ez anyagi szempontból igen kedvező –, ami egyrészt lehetővé teszi az „egyszer használhatóságot”, másrészt a feladatorientált töltetek gyártását és kereskedelmi forgalmazását.
Mindezekről és a folyadékkromatográfia minta-előkészítésének további érdekességeiről sorozatunk következő részében fogunk szólni.

(Folytatjuk)
Pásztor József

Regisztráció
HÍRLEVÉL REGISZTRÁCIÓ
Keresés
Mit:
Hol:
gyogyszercimke Chemgeneration