Η SPME είναι μια νέα τεχνική προετοιμασίας δείγματος. Είναι τεχνική, στην οποία δεν χρησιμοποιούνται οργανικοί διαλύτες για την εκχύλιση και την παραλαβή των αρωματικών συστατικών. Στηρίζεται στην κατανομή των πτητικών συστατικών μεταξύ του δείγματος και της στερεάς στατικής φάσης (πολυμερές υλικό), με το οποίο είναι επικαλυμμένη η ίνα πηκτής διοξειδίου πυριτίου (fused silica gel) της συσκευής. Η μέθοδος της SPME χρησιμοποιείται για υγρά, αέρια και στερεά δείγματα και απομονώνει πτητικά και ημιπτητικά συστατικά.
Η συσκευή, που χρησιμοποιείται, αποτελείται από μια τριχοειδή ίνα πηκτής τετηγμένου διοξειδίου πυριτίου 1 cm, η οποία επικαλύπτεται εξωτερικά από τη στατική φάση. Η ίνα είναι συνδεδεμένη με ένα ατσαλένιο έμβολο και μια συσκευή συγκράτησης που μοιάζει με μικροσύριγγα. Το δείγμα τοποθετείται σε φιαλίδιο, με διάτρητο πώμα, που σφραγίζεται με διάφραγμα (septum).
Πριν την ανάλυση η ίνα πρέπει να καθαριστεί, προς αποφυγή προσμείξεων που προκαλούν θορύβου στο χρωματογράφημα. Η εισαγωγή της ίνας στο δείγμα, γίνεται τρυπώντας το διάφραγμα του δοχείου και πιέζοντας το έμβολο προς τα κάτω, οπότε εκτίθεται η ίνα στον υπερκείμενο χώρο του δείγματος. Πραγματοποιείται, λοιπόν ισορροπία κατανομής μεταξύ της στατικής φάσης της ίνας και του δείγματος. Η συγκέντρωση της ουσίας που έχει προσροφηθεί από την ίνα είναι ανάλογη με την αρχική της ποσότητα, γεγονός το οποίο επιτρέπει τον ποσοτικό προσδιορισμό πριν επέλθει πλήρης ισορροπία στο σύστημα. Κατόπιν, η ίνα εκτίθεται στον εισαγωγέα του αεριοχρωματογράφου.
Oι κυριότεροι παράγοντες που επηρεάζουν την απομόνωση των ουσιών είναι η στατική φάση της ίνας, η ανάδευση, η θερμοκρασία, η ιοντική ισχύς και το pH του δείγματος, καθώς επίσης και οι συνθήκες εκρόφησης της ίνας και ο όγκος του δείγματος.
Στο εμπόριο κυκλοφορούν πολλοί τύποι ινών, οι οποίοι διαφέρουν μεταξύ τους στο πάχος και στο υλικό της στατικής φάσης. Η επιλογή της στατικής φάσης εξαρτάται από το είδος των προς προσδιορισμό ουσιών. Γενικά για πολικές ουσίες χρησιμοποιούνται πολικές στατικές φάσεις, ενώ για μη πολικές ουσίες μη πολικές στατικές φάσεις.
Έτσι, μια μη πολική ίνα χρησιμοποιείται για την εκχύλιση μη πολικών συστατικών, όπως είναι τα περισσότερα πτητικά αρωματικά συστατικά. Καλύτερη απομόνωση πτητικών συστατικών γίνεται με μεγαλύτερα πάχη επίστρωσης, ενώ τα λεπτότερα προορίζονται για την απομόνωση ημιπτητικών συστατικών. Όταν χρησιμοποιούνται ίνες με μεγάλο πάχος στατικής φάσης, αυξάνεται ο χρόνος εκχύλισης, αφού αυξάνεται και ο χρόνος αποκατάστασης της ισορροπίας. Ταυτόχρονα όμως αυξάνεται και η ευαισθησία της ανάλυσης, καθώς εκχυλίζεται μεγαλύτερη μάζα δείγματος.
Βιβλιογραφία
www.supelco.com
Η συσκευή, που χρησιμοποιείται, αποτελείται από μια τριχοειδή ίνα πηκτής τετηγμένου διοξειδίου πυριτίου 1 cm, η οποία επικαλύπτεται εξωτερικά από τη στατική φάση. Η ίνα είναι συνδεδεμένη με ένα ατσαλένιο έμβολο και μια συσκευή συγκράτησης που μοιάζει με μικροσύριγγα. Το δείγμα τοποθετείται σε φιαλίδιο, με διάτρητο πώμα, που σφραγίζεται με διάφραγμα (septum).
Πριν την ανάλυση η ίνα πρέπει να καθαριστεί, προς αποφυγή προσμείξεων που προκαλούν θορύβου στο χρωματογράφημα. Η εισαγωγή της ίνας στο δείγμα, γίνεται τρυπώντας το διάφραγμα του δοχείου και πιέζοντας το έμβολο προς τα κάτω, οπότε εκτίθεται η ίνα στον υπερκείμενο χώρο του δείγματος. Πραγματοποιείται, λοιπόν ισορροπία κατανομής μεταξύ της στατικής φάσης της ίνας και του δείγματος. Η συγκέντρωση της ουσίας που έχει προσροφηθεί από την ίνα είναι ανάλογη με την αρχική της ποσότητα, γεγονός το οποίο επιτρέπει τον ποσοτικό προσδιορισμό πριν επέλθει πλήρης ισορροπία στο σύστημα. Κατόπιν, η ίνα εκτίθεται στον εισαγωγέα του αεριοχρωματογράφου.
Oι κυριότεροι παράγοντες που επηρεάζουν την απομόνωση των ουσιών είναι η στατική φάση της ίνας, η ανάδευση, η θερμοκρασία, η ιοντική ισχύς και το pH του δείγματος, καθώς επίσης και οι συνθήκες εκρόφησης της ίνας και ο όγκος του δείγματος.
Στο εμπόριο κυκλοφορούν πολλοί τύποι ινών, οι οποίοι διαφέρουν μεταξύ τους στο πάχος και στο υλικό της στατικής φάσης. Η επιλογή της στατικής φάσης εξαρτάται από το είδος των προς προσδιορισμό ουσιών. Γενικά για πολικές ουσίες χρησιμοποιούνται πολικές στατικές φάσεις, ενώ για μη πολικές ουσίες μη πολικές στατικές φάσεις.
Έτσι, μια μη πολική ίνα χρησιμοποιείται για την εκχύλιση μη πολικών συστατικών, όπως είναι τα περισσότερα πτητικά αρωματικά συστατικά. Καλύτερη απομόνωση πτητικών συστατικών γίνεται με μεγαλύτερα πάχη επίστρωσης, ενώ τα λεπτότερα προορίζονται για την απομόνωση ημιπτητικών συστατικών. Όταν χρησιμοποιούνται ίνες με μεγάλο πάχος στατικής φάσης, αυξάνεται ο χρόνος εκχύλισης, αφού αυξάνεται και ο χρόνος αποκατάστασης της ισορροπίας. Ταυτόχρονα όμως αυξάνεται και η ευαισθησία της ανάλυσης, καθώς εκχυλίζεται μεγαλύτερη μάζα δείγματος.
Βιβλιογραφία
www.supelco.com