Merck

固相マイクロ抽出:よくある質問

Q:とある種類の対象物質の抽出にはどのSPMEファイバーを使うべきでしょうか?

以下の二つの要素を考慮する必要があります。

  • 対象物質の極性
  • 対象物質の揮発性と分子サイズ

極性を持つ対象物質は極性を持つ相(例:ポリアクリル酸、Carbowaxコーティング)に引きつけられます。厚膜(100 μm)のファイバーは揮発性の高い物質に最適ですが、揮発性の低い化合物にも使用できます(長い抽出時間が必要になります)。多孔性ファイバー(Carboxenまたはジビニルベンゼンコーティング付き)は、小さいサイズの対象物質を保持でき、C2~C6の対象物質に最適です。薄膜(7 μmおよび30μmのポリジメチルシロキサン)付きファイバーは大きい分子に向いています。

さらに詳しい情報については、SPMEファイバーのセクションをご覧ください。

Q:SPMEの回収率を上げるにはどうすればいいでしょうか?

  • 最適のファイバーを選びます(上の質問を参照してください)。
  • 試料を振とうまたは撹拌します。
  • ヘッドスペースサンプリングを行う場合は、ヘッドスペースボリュームを最小化(< 30%)します。適切な温度(40~90ºC)を選択します。温度が高すぎると対象物質がファイバーから脱着することがあります。
  • 試料に25% NaClを加えてpHを調整(酸の場合はpHを下げ、塩基の場合はpHを上げる)します。
  • 試料中の有機溶媒量を最小限に抑えます。

Q:SPMEは定量的ですか?

はい。各対象物質には、直線範囲を決める検量線が必要になります。試料中の対象物質と同様の物性を持つ内部標準を使うと精度が上がります。標準品添加法は複雑なマトリックスに使うのが最適です。GC/MS分析には同位体を内部標準として用いるのが理想的です。一貫した抽出条件ととう盪または撹拌が必要です。

Q:マニュアルでSPMEの結果を定量化するにはどうすればいいでしょうか?

マニュアルのSPMEから信頼できる定量結果を得るために、以下のガイドラインを推奨します。

試料体積を試料間で同一に保ってください。直接浸漬法の場合は、試料容器を完全に満たします。ヘッドスペース法の場合は容器の1/2~3/4程度満たします。

半揮発性物質を希釈するときは、一定速度で撹拌してください。撹拌速度がばらつくと、特に高い分配定数の対象物質の精度が落ちます。

試料中の有機含有量を最小限(< 1%)にし、試料間で同一に保ってください。大量の有機溶媒は、分配定数に大きな影響を与える可能性があります。メタノールなど一部の溶媒は、水との共溶媒として作用し、抽出された対象物質の回収率を下させる低ことがあります。

お使いの対象物質と類似した内部標準を使用してください。内部標準は抽出効率を補正するのに有効です。標準溶液の調製が重要です。1~2 mg/mLの溶媒で標準溶液を調製し、抽出前に0.05~5μLの標準液を水サンプルに添加します。

試料間で抽出時間と抽出温度を一定にしてください。揮発物の抽出時間は10分、半揮発物の場合は20~30分が一般的です。

SPMEで一貫した結果を得ることの詳細については、Bulletin 923を参照ください。

Q:SPMEファイバーの寿命を延ばすにはどうすればいいでしょうか?

ファイバーの損傷のほとんどは、針が折れ曲がることによって生じます。通常、針はファイバーがバイアルのセプタムを突き抜けるときに折れ曲がります。針の全長のうち0.5~1 cmだけ露出するように、黒色のニードル深さ調整ゲージを調節してください。バイアルのセプタムを貫通したら、ニードル深さ調整ゲージを回転させて、針をバイアルにねじ込みます。
注入ポートの温度をファイバーの推奨最高温度より低く維持してください。可能な限りヘッドスペースサンプリングで実施しファイバーをコーティングしている高分子量化合物の抽出またはキャリーオーバーを最小限にしてください。

Q:バックグラウンドのノイズが大きすぎます。無関係なピークを減らすにはどうすればいいでしょうか?

  • 使用前にファイバーを適切にコンディショニングします。長時間、ファイバーの再調整を行います。
  • インレットライナーをチェックします。ピークノイズの大半は、ライナーに存在するセプタム粒子に起因します。
  • バイアルのセプタムを交換します。
  • インレットの温度を20ºC程度下げます。ピークが鋭くなり、キャリーオーバーを最小限に抑える最低温度を使用してください。

Q:SPMEで対象物質を有機溶媒から抽出できますか?

有機溶媒からの抽出はお薦めしておりません。しかし、極性有機溶媒上部のヘッドスペースを用いれば、対象物質の抽出ができる可能性はあります。ただし、分配係数の低下、膨潤によるファイバーの損傷、クロマトグラムに溶媒の大きなピークが出るといったリスクがあります。

Q:ヘッドスペースSPMEには、ヘッドスペース分析と比較してどんな利点がありますか?

半揮発物および揮発物の分析において、ヘッドスペースSPMEにはヘッドスペース分析と比較して重要な利点がいくつかあります。

ヘッドスペース分析を使用して水ベースの試料中の半揮発性物質をトラップするためには、試料を110ºC以上に加熱する必要があります。多くの水が対象物質とともに移行します。対象物質を含む体積は大きいことが多く、対象物質をカラムのインレットにおいて極低温でリフォーカスする必要があります。対象物質とともに移行してきた水分が、ライン内で凍結する可能性があります。

ヘッドスペースSPMEでは、必要な試料の加熱は通常40~60ºCです。対象物質はファイバー上に濃縮しますが、水蒸気はほとんどありません。そして、ファイバーは注入ポート内で急速に脱着するため、通常、対象物質はフォーカスされたプラグとして脱着します。極低温は不要です。さらに、ヘッドスペースSPMEの試料量は少なく、例えば4 mLバイアルに3 mLです。

揮発性有機化合物(VOC)であっても、十分な速度でSPMEファイバーから脱着できるので、極低温の必要がなくなります。揮発性の極めて高い対象物質(室温で気体)を保持するには、Carboxen™/ポリジメチルシロキサンファイバーを使用します。エタン、メタン、一部の固定ガスは小さく、Carboxen粒子の気孔内に保持できません。半揮発物をヘッドスペースSPMEで抽出するには、他のSPMEファイバーが適しています。

ヘッドスペースSPMEとファイバー浸漬SPMEとのどちらを使用すべきかの判断は、ほぼ対象物質の蒸気圧に依存します。蒸気圧が極めて高い場合は、ヘッドスペースSPMEの方が有利であり、浸漬SPMEより対象物質の回収がクリーンかつ高速でファイバーが長寿命です。マトリックスが固体の場合、ヘッドスペースSPMEしか選択肢がありません。

揮発性物質のSPMEに関するさらに詳しい情報は、アプリケーションノート11およびアプリケーションノート56をご参照ください。半揮発性物質のSPMEに関するさらに詳しい情報は、アプリケーションノート6アプリケーションノート17およびアプリケーションノート81をご参照ください。

重要な出典元

ログインして続行

続きを確認するには、ログインするか、新規登録が必要です。

アカウントをお持ちではありませんか?