Nový vstřikový ventil kombinující Solid Phase Microextraction (SPME) s HPLC.

Martin Fusek

Solid phase microextraction - SPME - se rychle po svém uvedení zařadila mezi standardní metody přípravy vzorku pro plynovou chromatografii (GC). Protože při odebrání vzorku není třeba žádný dodatek rozpouštědla (1, 2), SPME šetří čas a náklady pro preparaci a často zvyšuje citlivost analýz. Většina analytů zkoumaných pomocí GC může být efektivně extrahována pomocí SPME. Nicméně množství málotěkavých látek stejně jako termolabilní sloučeniny nemohou být analyzovány pomocí GC. Mnoho látek farmaceutického významu, polynukleární aromáty a řada dalších analytů jsou mnohem efektivněji monitorovány HPLC. Doposud ale nebyla k dispozici žádná jednoduchá metoda jak aplikovat látky extrahované pomocí SPME na HPLC kolonu. Nový SPME/HPLC interface firmy SUPELCO nyní umožňuje tuto aplikaci. Samotný interface se skládá z šesticestného vstřikovacího ventilu a desorpční komůrky, která nahrazuje vstřikovací smyčku klasického vstřikovacího ventilu. SPME vlákno je zavedeno do komůrky za normálního tlaku s ventilem v poloze LOAD. Když je vlákno prostrčeno skrz feruli, celá jednotka je nepropustně uzavřena pomocí uzávěrky a přitisknutím ferule proti jehle. Veškeré povrchy, které se dostanou do kontaktu s SPME vláknem nebo mobilní fází jsou nerezové nebo typu VESPEL.

Na rozdíl od SPME/GC, při SPME/HPLC nedochází k termální desorpci, ale desorpce je provedena mobilní fází. Tato fáze je potom přenesena na kolonu podobně jako u klasického vstřikování. Podle síly sorpce analytů lze zvolit desorpci v proudu mobilní fáze (dynamická desorpce), nebo lze nechat vlákno v kontaktu s mobilní fází po určitou dobu (např. 1 minutu) a teprve potom desorbovaný materiál uvést na kolonu (statická desorbce). V našich testovacích experimentech dosud nedošlo k poškození vlákna a ferule ve spojích drží tlaky do 5000 psi bez podtékání.

Pomocí tohoto zařízení byly v University of Waterloo (Ontario, Canada) analyzovány například polynukleární uhlovodíky a nonylphenol- ethoxylátové tenzidy (3).

V pokusech prováděných v Supelco, Bellefont, USA, byla testována využitelnost tohoto zařízení pro monitorování polyaromátů ve vodě při použití SPME vláken s 7, 30 a 100 mikrometrovým poly(dimethylsiloxanovým) povlečením pro extrakci 16 různých polyaromátů. Dosažení rovnováhy bylo samozřejmě nejrychlejší s povlakem 7 mikronů, zatímco nejvyšší extrakční hodnoty byly dosaženy se stomikronovým povlakem (nejvyšší citlivost). Po 30 minutách ponoření do intenzivně míchaného vzorku bylo vlákno zavedeno do SPME/HPLC interface s ventilem v LOAD pozici a fází 40:60 acetonitril-voda v desorpční komůrce. Vlákno bylo ponecháno v mobilní fázi 2 minuty a pak byl ventil přepnut do pozice INJECT. Během prvních dvou minut byl vzorek přenášen na kolonu za nízkého průtoku - 0,2 ml/min, aby nedošlo k rozmývání vzorku na koloně. Po dvou minutách byl ventil přepnut na LOAD a průtok zvýšen na 1 ml/min. Vlákno bylo promyto ve smyčce acetonitrilem a směsí acetonitril-voda a po vyjmutí vysušeno. Během jedné minuty bylo vlákno připraveno pro další odběr vzorku.

Vzorky byly nejlépe děleny kolonou 15 cm ö 4.6 mm ID SUPELCOSILTM LC-PAH (5 mikronové částice). Ostré a symetrické píky jsou důkazem efektivního a přesného dělení. V porovnání s píky přímo aplikovaných vzorků vody byly píky extrahovaných látek významně větší, což jasně ukazuje na koncentrující efekt SPME a tím také zvýšení citlivosti při úrovních analýzy stopových množství.

Podobných výsledků bylo dosaženo při extrakci explozivních látek z vody (další aplikace SPME/HPLC, která není možná v GC).

Podobně bylo prokázáno, že SPME/HPLC analýzy jsou efektivní a spolehlivé v analýzách životního prostředí nebo v analýze potravin a nápojů, stejně jako v monitorování drog, léčiv a jejich metabolitů v biologických kapalinách (4,5). V mnoha HPLC aplikacích, které v současné době vyžadují zdlouhavé extrakce organickými rozpouštědly, může být SPME mnohem lepším přístupem. Věříme, že SPME/HPLC interface bude stimulem pro mnohá další použití SPME.

Literatura:

  1. Arthur C. L. et al.: LC.GC 10, 656 (1992).
  2. Mani V., Woolley C.: LC.GC 13, 734 (1995).
  3. Chen J., Pawliszyn J.: Anal. Chem. 67, 2530 (1995).
  4. Yashiki M. et al.: Forensic. Sci. Int. 76, 169 (1995).
  5. Kumazawa T. et al.: Japan J. Forensic. Toxicol. 13, 207 (1995).

Ing. M. Fusek, CSc. po absolvování VŠCHT pracoval jako vědecký pracovník ÚOCHB AV ČR. Strávil několik let v USA. V současné době je zaměstnancem fy Sigma-Aldrich sro Praha. Přednáší na VŠCHT.