Extrakce na pevnou fázi přehled nových a speciálních typů sorbentů, vybavení pro SPE

Transkript

1 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 Rokycanova 18, Olomouc

2 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

3 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.

4 SPE kolonky Hmotnost sorbentu Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Objem SPE kolonky Tělo kolonky Frita Materiál Objem (ml) Materiál Velikost pórů (µm) Polypropylen 1, 3 a 6 12, 20 a 60 Polypropylen 20 Sklo 6 Teflon 20 Minimální eluční objem Kapacita sorbentu mg 1 ml µl 2,5 10 mg 500 mg 3 ml 1-3 ml mg 0,5 1 g 6 ml 2 6 ml mg 2 g 12 ml ml 0,1 0,2 g 5 g 20 ml ml 1,25 2,5 g 10 g 60 ml ml 0,5 1 g

5 SPE kolonky Standardní Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Flangeless/ Rimless Large reservoar Skleněné

6 SPE kolonky Mini Spe-ed Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Reversible

7 SPE kolonky Spe-ed Flow / Plus Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE 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

8 SPE kolonky Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Rezorian Cartridges Supel-Tips SPE Spe-ed Flash Přečišťování vzorků při farmaceutických analýzách

9 SPE kolonky 96-well plate Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE

10 SPE kolonky Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Büchnerova nálevka Dispersive SPE

11 SPE manifold Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE

12 Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Freestyle GPC Automatizovaná gelová permeační chromatografie a SPE SPE kolonky 1, 3 a 6 ml

13 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

14 Extrakce na pevnou fázi Technické uspořádání SPE Accu prep 7000 Extraction Manifold ENVI-Disk ENVI-Disk Holder Manifold

15 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)

16 Zkoncentrování analytů Extrakce na pevnou fázi Kondicionace Aplikace vzorku Eluce interferentů Matrice Analyt Interference Eluce analytů

17 Odstranění interferencí Extrakce na pevnou fázi Kondicionace Aplikace vzorku Eluce analytů Matrice Analyt Interference

18 Extrakce na pevnou fázi Typ sorbentu Klasické Polymerní Modifikovaný silikagel Modifikovaný polystyren/divinylbenzen Směsné Modifikace Alumina, Florisil, Silikagel (not-endcapped), Uhlík Polyamid, styren (Supelco) Polystyren/divinylbenzen (GS-Tek, Supelco) RP Resins (Advanta), XAD Resins (Amberlite) (Applied Separations) Amino, Benzensulfokarboxyl, C1, C3, C4, C8, C18 (ODS), Cyklohexyl, Diol, (Ethylendiamin)trioctan, (Ethylendiamin)- N-propyl, Fenyl, Karboxyl, Kyano, Kvartérní amin, Silikagel (endcapped) PEP, PCX (sulfo), PAX (dimethyl- buthylamin), PWAX, PWCX, HXN, PS (GS-Tek) ENVI-Carb-II/PSA, ENVI-Carb-II/SAX/PSA, SAX/PSA, ENVI-Carb/LC-NH 2, ENVI-Carb/NH 2 /Silica, Dual Layer Florisil/Na 2 SO 4, multi-layer EPA 8290 (Supelco) Uhlík/Amino, C8/SCX (GS-Tek)

19 Extrakce na pevnou fázi Typ sorbentu Silikagel Výhody/Nevýhody + 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

20 Extrakce na pevnou fázi Typ sorbentu Uhlík Výhody/Nevýhody - 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 Žádné zbytky silanolových skupin Polystyren/divinylbenzen Polyamid Imprited polymers Dextran

21 Extrakce na pevnou fázi

22 Extrakce na pevnou fázi Polyamid DSC, ENVI, LC, PSA modifikovaný silikagel

23 Extrakce na pevnou fázi

24 Extrakce na pevnou fázi Modifikovaný polystyren-divinylbenzen

25 Extrakce na pevnou fázi

26 Extrakce na pevnou fázi Silikagel modifikovaný fenylboritou kyselinou

27 Extrakce na pevnou fázi Analýzy vzorků na speciálních a směsných typech sorbentů Životního prostředí Farmaceutických produktů a drog Biologických makromolekul Potravin

28 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 Supelclean ENVI-Carb Plus Supelco Nitrosaminy ve vodě dle EPA Method 521 Supelco Vysoce polární sloučeniny z vody Supelclean Sulfoxide Supelco PCBs z transformátorových a odpadních olejů

29 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/Na 2 SO 3 Supelco Ropné uhlovodíky dle EN Multi-layer SPE for EPA Method 8290 Supelco PCDDs a PCDFs dle EPA Method 8290

30 Příklady aplikací Analýzy vzorků životního prostředí Empore SPE disk C18 EPA Method Phthlate & Adipate Esters EPA Method Chlorinated Pesticides, Herbicides EPA Method Semi-Volatile Organic Compounds EPA Method Phenylurea Pesticides EPA Method PAHs EPA Method Benzidines and Nitrogen-Containing EPA Method Carbonyl Compounds EPA Method Chlorinated Acids 608ATP3M Organochlorine Pesticides and PCBs 1613B - Dioxins and Furans Organichlorine Pesticides & Phthalate Esters 8330A - Nitroaromatics & Nitroamines Explosives Organotins 8321b - Solvent extractable non-volatile compounds Dioxin DLM Octo-chlorinated Dibenzo-p-dioxins (CDDs) and Dibenzofurans (CDFs) SPE sorbent zachycený na teflonových vláknech (90 % sorbetnu + 10 % vláken) Polotěkavé a netěkavé analyty ve vzorcích vod a extraktech z půd Membrána o průměru 47 mm, a tloušťce 0,5 mm, velikost částic 12 µm

31 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)

32 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 Typ Velikost částic (µm) Exkluzní limit (Da) RP RP RP RP Od analýz drog až po nukleotidy, Lze přímo aplikovat biologický vzorek (moč, plazma, sérum) Analýzy pesticidů a jejich residuí

33 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

34 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 Barbiturát C8/SCX (GS-Tek) Extrakce bazických drog z moči a krve Kokain

35 Analýzy biomakromolekul Amberlite XAD (Applied Separations, Supelco) Typ Složení Polarita XAD-2 XAD-4 Hydrofóbní styren-divinylbenzen Hydrofóbní polyaromát Příklady aplikací Velikost pórů (Å) Velikost povrchu (m 2 /g) Nepolární Nepolární XAD-7 Akryl Středně polární XAD-16 XAD-1180 XAD-2000 XAD-2010 Hydrofóbní polystyren Hydrofóbní styren-divinylbenzen Hydrofóbní polyaromát Hydrofóbní polyaromát Odstraňování interferencí Extrakce nepolárních hydrofóbních sloučenin z vodných a polárních roztoků Nepolární Nepolární Nepolární Nepolární

36 Analýzy biomakromolekul Amberlite XAD (Applied Separations, Supelco) Příklady aplikací Typ sorbentu XAD-2 XAD-4 XAD-7 XAD-16 XAD-1180 Použití odstraňování interferencí Odstraňování detergentů do MW z proteinových roztoků Odstraňování hydrofóbních sloučenin, surfaktantů, chlorovaných organických sloučenin, pesticidů Odstraňování středně polárních sloučenin a nearomatických sloučenin z nevodných roztoků Odstraňování hydrofóbních polyaromátů do MW Separace velkých molekul, zejména proteinů Vyšší účinnost než XAD-2 (větší povrch) Odstraňování hydrofóbních polyaromátů (méně polárních než XAD-4), přečišťování enzymů, antibiotik atd.

37 Příklady aplikací Analýzy biomakromolekul Odstraňování proteinů a fosfolipidů Hydrid SPE precipitation (Supelco) Odstraňování interferencí

38 Analýzy biomakromolekul Příklady aplikací 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

39 Analýzy biomakromolekul Supelclean LC-4 (wide pore) (Supelco) Silikagel (Endcapped) modifikovaný butyldimetyl skupinami Příklady aplikací Odstraňování interferencí Velikost pórů 500 Å Odsolování proteinů, peptidů a dalších makromolekul ve vodných vzorcích

40 Analýzy potravin Název Dodavatel Aplikace Supel-Select HLB Supelco Vitamíny Příklady aplikací 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)

41 Příklady aplikací Analýzy potravin pesticidy SAX/PSA Silikagel modifikovaný kvarterním aminem Silikagel modifikovaný ethylendiamin-n-propyl skupinami Odstranění matricových komponent, které interferují při GC analýze ENVI-Carb Afinita k organickým polárním a nepolárním sloučeninám z nepolárních i polárních matric v reverzním uspořádání Mastné a organické kyseliny a některé polární pigmenty a cukry PSA Aniontově výměnný sorbent (pk a 10,1 a 10,9)

42 Příklady aplikací Analýzy potravin pesticidy PestiCarb/NH 2 (GS-Tek) Grafitický neporézní uhlík Silikagel modifikovaný aminopropylem 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 ENVI-CarbII/PSA (Supelco) Grafitický neporézní uhlík Afinita k planárním molekulám (pigmenty, steroly) Silikagel modifikovaný ethylendiamin-n-propyl skupinami Mastné a organické kyseliny a některé polární pigmenty a cukry

43 Analýzy potravin Supelclean LC-4 (wide pore) (Supelco) Silikagel (Encapped) modifikovaný butyldimetyl skupinami Velikost pórů 500 Å Stanovení organických kyselin ve víně Příklady aplikací citrát vínan Organické kyseliny ve vzorku vína Müller-Thurgau

44 Extrakce na pevnou fázi Další možná využití sorbentů Předúprava vzorků pro iontovou chromatografii Sušící kolonky Solid supported liquid/liquid extraction technique

45 Extrakce na pevnou fázi Předúprava vzorků před iontovou chromatografií Cleanert Pre-IC (GS-Tek) Typ sorbentu IC-RP IC-P IC-A IC-H IC-Na IC-Ag IC-M Odstraňované znečištění Aromatická barviva, aromatické karboxylové kyseliny, uhlovodíky, povrchově aktivní látky Fenolická frakce huminových kyselin, taninová kyselina, anthokyaniny, azobarviva Anionty, neutralizace silně kyselých vzorků Kovy alkalických zemin a tranzitní kovy, neutralizace silně alkalických vzorků Kovy alkalických zemin a tranzitní kovy bez okyselení vzorku, dobrá výtěžnost pro kyselé nestabilní analyty jako jsou dusitany. Chloridy, bromidy a jodidy Alkalické kovy, kovy alkalických zemin a tranzitní kovy

46 Extrakce na pevnou fázi Sušící kolonky Spe-ed DRI (Applied Separations) Na 2 SO 4 MgSO 4 Alkalická alumina

47 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

48 Děkuji za pozornost