Accelerated Solvent Extraction Techniques for In-Line Selective Removal of Interferences

Význam tématu

Inline kombinace extrakce a purifikace pomocí akcelerované extrakce horkým rozpouštědlem (ASE) významně zefektivňuje přípravu analytických vzorků. Umožňuje selektivně odstranit nežádoucí interferující látky již během extrakce, čímž odpadá řada následných čistících kroků. To vede k úspoře času, snížení spotřeby organických rozpouštědel a zlepšení citlivosti a reprodukovatelnosti analýz.

Cíle a přehled studie / článku

Technická poznámka prezentuje sedm postupů ASE s in-line selektivním čištěním pro různé třídy analytů a matric. Metody zahrnují:

• selektivní extrakci nepolárních sloučenin (PCBs, pesticidy) z tukových vzorků,
• separaci polárních látek (perchlorát, sulfonamidy, kortikosteroidy) z rostlinných či živočišných tkání,
• frakcionaci lipidů na nepolární a polární složky,
• odstranění akrylamidu z potravinových vzorků (káva, kakao).

Použitá metodika a instrumentace

Pro inline cleanup byly v ASE buňkách použity sorbenty a disperzanty: alumina (aktivovaná i kyselinou impregnovaná), kyselinou slité silica gel, C18 báze, Florisil®, iontově výměnné pryskyřice OnGuard (Ag, Ba, H, RP), aktivní uhlí, Na2SO4, Ottawa písek.
Hlavní instrumentace:

• Thermo Scientific Dionex ASE 200 (tlak 1 500 psi, teploty 50–160 °C, statické doby 5 min, 1–3 cykly),
• OnGuard kartridže pro iontovou výměnu,
• SPE Multimode Isolute pro zobrazení snižujících se interferencí,
• LC/MS, GC/ECD podle analyzované třídy sloučenin.

Hlavní výsledky a diskuse

Vyčištěné extrakty vykázaly minimální přítomnost nežádoucích lipidů či barevných složek. Tabulkově byly stanoveny poměry retencí tuku (alumina 20–25 g/g lipidů, kyselinou impregnovaná silica 45,5 g/g) a optimální poměry sorbentů pro hexan či hexan/acetone. Pro polární analyty IonGuard pryskyřice umožnily účinné zadržení interferencí. Frakcionace lipidů byla realizována sekvenčními rozpouštědly: hexan/acetone (9:1) pro nepolární lipidy a chloroform/methanol (1:4) pro fosfolipidy. Přidání Florisil® (6 g) výrazně zredukovalo koextrahované složky z kávových vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

ASE s in-cell cleanup:

• eliminace samostatných GPC či sloupcových čistících kroků,
• úspora rozpouštědel až o desítky procent,
• zkrácení doby přípravy vzorku i laboratorní práce,
• lepšení reproducibility a citlivosti při měření PCB, pesticidů, sulfonamidů, kortikosteroidů či akrylamidu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj inline ASE směřuje k:

• novým sorbentům pro cílenou retenci dalších interferencí či selektivní frakcionaci,
• automatizaci nasazení kartridží a inline monitorování čistoty extraktu,
• ekologičtějším rozpouštědlům a mikroextrakčním formátům,
• pokročilému propojení s online spektrometrickými technikami (HRMS, ICP-MS).

Závěr

Inline in-cell cleanup integrovaný do ASE významně zjednodušuje a zrychluje přípravu komplexních vzorků, snižuje objem použitých rozpouštědel a zvyšuje selektivitu a opakovatelnost analýz v oblasti potravinového, environmentálního i farmaceutického testování.

Reference

• 1. Nording M.; Sporring S.; Wiberg K.; Björklund E.; Haglund P. Monitoring dioxins in food and feedstuffs using accelerated solvent extraction with a novel integrated carbon fractionation cell in combination with CAFLUX bioassay. Anal. Bioanal. Chem. 2005, 381, 1472–1475.
• 2. U.S. EPA Method 3660B. Sulfur cleanup. EPA, 1996.
• 3. Dionex. Determination of perchlorate in vegetation samples using ASE and ion chromatography. App. Note 356; LPN 1807, 2006.
• 4. Dionex. Rapid determination of sulfonamide residues in animal tissue and infant food by ASE. App. Note 353; LPN 1708, 2005.
• 5. Björklund E.; Müller A.; von Holst C. Comparison of fat retainers in ASE for selective PCB extraction from fat-containing samples. Anal. Chem. 2001, 73, 4050–4053.
• 6. Sporring S.; Björklund E. Selective PLE of PCBs from fat-containing food and feed. J. Chromatogr. A 2004, 1040, 155–161.
• 7. Ezzell J.; Richter B.; Francis E. Selective extraction of PCBs from fish tissue using ASE. Am. Environ. Lab. 1996, 12, 12–13.
• 8. Dionex. Selective extraction of PCBs from fish tissue using ASE. App. Note 322; LPN 0764, 1996.
• 9. Dionex. Determination of PCBs in large-volume fish tissue using ASE. App. Note 342; LPN 1204, 2000.
• 10. Gomez-Ariza J.L.; Bujalance M.; Giráldez I.; Velasco A.; Morales E. Determination of PCBs in biota using simultaneous PLE and purification. J. Chromatogr. A 2002, 946, 209–219.
• 11. U.S. EPA Method 3620C. Florisil cleanup. EPA, 2000.
• 12. Gomez-Ariza J.L.; García-Barrera T.; Lorenzo F.; Gonzales A.G. Optimisation of PLE for haloanisoles in cork. Anal. Chim. Acta 2005, 540, 17–24.
• 13. Draisci R.; Marchiafava C.; Palleschi L.; Cammarata P.; Cavalli S. ASE and LC–MS/MS quantitation of corticosteroid residues in bovine liver. J. Chromatogr. B 2001, 753, 217–223.
• 14. Gentili A.; Perret D.; Marchese S.; Sergi M.; Olmi C.; Curini R. ASE of sulfonamide residues in meat and infant foods by LC–MS/MS. J. Agric. Food Chem. 2004, 52, 4614–4624.
• 15. Dionex. Extraction and clean up of acrylamide in complex matrices using ASE followed by LC–MS/MS. App. Note 358; LPN 1871, 2006.
• 16. Poerschmann J.; Carlson R. New fractionation scheme for lipid classes based on in-cell fractionation using sequential PLE. J. Chromatogr. A 2006, 1127, 18–25.
• 17. Poerschmann J.; Trommler U.; Biedermann W.; Truyen U.; Lücker E. Sequential PLE to determine brain-originating fatty acids in meat products. J. Chromatogr. A 2006, 1127, 26–33.