NEMC: Recent Advances in Sample Preparation by a New Accelerated Solvent Extraction Technique

Význam tématu

Efektivní a spolehlivá příprava vzorků je klíčová součást analytické chemie, neboť významně ovlivňuje kvalitu a reprodukovatelnost výsledků. Moderní metody, jako je zrychlená extrakce za vysokého tlaku a teploty, umožňují snížit spotřebu rozpouštědel, zkrátit dobu analýzy a zvýšit průchodnost laboratoří. Automatizace a inteligentní řízení procesu navíc minimalizují lidský zásah a riziko chyb.

Cíle a přehled studie

Prezentace představuje novou platformu pro zrychlenou extrakci vzorků založenou na patentované technologii kombinující řízený tok rozpouštědla a stlačeného plynu, paralelní čtyřkanálovou extrakci a plně automatizovanou koncentraci vzorků. Cílem je demonstrovat zvýšení efektivity přípravy při zachování vysoké kvality extraktů pro následnou chromatografickou analýzu.

Použitá metodika a instrumentace

Uplatněné přístupy zahrnují:

• Gas assisted extraction – střídavý tok rozpouštědla a stlačeného N₂ s přesným nastavením průtoku a tlaku (patent US 9,440,166 B2).
• Paralelní čtyřkanálová extrakce se samostatně řízenými moduly a nezávislými vyhřívanými buňkami.
• Integrovaná koncentrace – přímé odpařování extraktů do GC/LC vialek za pomoci vakua, dusíku a automatického detekčního systému koncového objemu využívajícího strojové učení.

Hlavní výsledky a diskuse

Gas assisted extraction umožnila snížit objem použitých rozpouštědel až o 30 % při zachování nebo zlepšení regenerace lipidů (95 % a více při optimalizovaném tlaku). Paralelní režim čtyřkanálové extrakce zvýšil denní průchodnost z běžných 36 až na 48 vzorků. Automatizované ukončení odpařování pomocí obrazového senzoru a ML zcela odstranilo potřebu monitorování a minimalizovalo riziko přehřátí či vysušení vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

Nová platforma přináší:

• Výrazné úspory času a nákladů na rozpouštědla.
• Zvýšení spolehlivosti a reprodukovatelnosti pro náročné aplikace (pesticidy, PAH, lipidy).
• Možnost skutečné walk-away automatizace s minimální obsluhou.
• Přímé napojení na autosampler pro plynulý tok analytických technik.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj inteligentních systémů s pokročilou automatizací a datovou integrací (Industry 4.0), rozšíření spektra vhodných matric díky adaptivnímu řízení extrakce a využití zelenějších rozpouštědel. Propojení s on-line chromatografií a real-time monitoringem by mohlo zásadně zkrátit celkovou dobu analýzy.

Závěr

Prezentovaná technologie ukazuje, že kombinace gas assisted extrakce, paralelního zpracování a inteligentní koncentrace umožňuje dosáhnout vyšší efektivity, nižších nákladů a vyšší kvality výstupních extraktů. Tento přístup představuje významný krok vpřed v oblasti přípravy vzorků pro moderní analytické laboratoře.

Reference

• US Patent 9,440,166 B2 – Gas assisted extraction.
• US Patent 11,123,655 B2 – Paralelní čtyřkanálová extrakce.