Khai thác pha rắn (SPE, SolidPhaseExtraction) là một kỹ thuật tiền xử lý mẫu thường được sử dụng rộng rãi trong giám sát môi trường, an toàn thực phẩm, phân tích thuốc và các lĩnh vực khác. SPE là một công cụ quan trọng để thực hiện kỹ thuật này và các nguyên tắc kỹ thuật của nó có thể được tóm tắt như sau:
1. Nguyên tắc cơ bản
Nguyên tắc cơ bản của SPE là sử dụng các đặc tính phân phối hoặc hấp phụ giữa các pha rắn và lỏng để tách các hợp chất mục tiêu khỏi các mẫu chất lỏng phức tạp. Toàn bộ quá trình thường bao gồm các bước sau:
Tải mẫu: Các mẫu chất lỏng được xử lý được đưa qua các cột SPE nhỏ và các chất được phân tích trong mẫu tương tác với vật liệu pha rắn bên trong cột nhỏ.
Tẩy rửa: Làm sạch các cột nhỏ bằng dung môi tẩy rửa, loại bỏ các chất không phải mục tiêu trong khi vẫn giữ lại các hợp chất mục tiêu.
Decorption: Hợp chất mục tiêu được giải hấp khỏi vật liệu pha rắn bằng cách sử dụng chất tẩy rửa thích hợp, dung dịch tinh khiết được thu thập để phân tích tiếp theo.
2. Vật liệu pha rắn
Các vật liệu pha rắn bên trong cột SPE thường là các hạt rắn xốp có tính chất hóa học cụ thể và có khả năng hấp thụ chọn lọc các hợp chất mục tiêu. Các vật liệu pha rắn phổ biến bao gồm:
Silicone: Nó được sử dụng rộng rãi trong chiết xuất các hợp chất phân cực và không phân cực.
Polymer: chẳng hạn như polystyrene, polymethyl acrylate, vv, thích hợp cho các chất phân cực và không phân cực.
Vật liệu pha rắn chức năng: Tăng cường tính chọn lọc cho các hợp chất cụ thể thông qua các biến đổi hóa học, chẳng hạn như vật liệu phản xạ C18, C8, v.v.
3. Các bước chi tiết
Các bước hoạt động cụ thể như sau:
Chuẩn bị mẫu: Có thể cần pha loãng hoặc điều chỉnh độ pH để cải thiện hiệu quả chiết xuất của chất mục tiêu.
Tải mẫu: Từ từ di chuyển mẫu qua cột SPE để đảm bảo rằng vật liệu mục tiêu tiếp xúc đầy đủ với vật liệu pha rắn.
Bước giặt: Sử dụng dung môi giặt thích hợp để loại bỏ các tạp chất trên cột nhỏ không liên kết chặt chẽ với vật liệu mục tiêu.
Tẩy rửa: Chọn dung môi tẩy rửa thích hợp, giải phóng hợp chất mục tiêu khỏi vật liệu pha rắn, thu thập chất tẩy rửa.
4. Ưu điểm
Công nghệ SPE có những ưu điểm sau:
Tính chọn lọc cao: có thể tách hiệu quả các hợp chất mục tiêu khỏi tạp chất và giảm nhiễu nền.
Hiệu quả tập trung tốt: vật liệu mục tiêu trong mẫu có thể được tập trung và cải thiện độ nhạy phát hiện.
Nhanh chóng và thuận tiện: Hoạt động dễ dàng và thuận tiện, thích hợp để xử lý tự động.
5. Ứng dụng
SPE được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực bao gồm:
Phân tích môi trường: Phát hiện các chất ô nhiễm trong mẫu nước, mẫu đất.
An toàn thực phẩm: Phát hiện dư lượng thuốc trừ sâu, dư lượng thuốc thú y.
Phân tích sinh học: Phân tích thuốc và chất chuyển hóa trong các mẫu sinh học như máu, nước tiểu.