고체상 추출(SPE)

고체상 추출(SPE)은 크로마토그래피 분석(예: HPLC, GC, TLC)에 앞서 신속하고 선택적인 시료 전처리 및 정제를 위해 고안된 기법입니다. SPE에서는 액체 시료 내의 하나 이상의 분석물을 고체 고정상에 추출, 분배 및/또는 흡착시켜 분리합니다.

SPE를 통한 시료 전처리는 시료의 원래 매트릭스를 더 단순한 매트릭스 환경으로 변화시킵니다. 이를 통해 시료는 후속 분석 크로마토그래피에 더욱 적합해지며, 종종 최종 정성 및 정량 분석을 단순화하고 개선합니다. 또한, 단순화된 시료 매트릭스는 분석 시스템에 가해지는 부하를 줄여 시스템의 수명을 연장할 수 있습니다.

최적의 SPE 절차를 통해 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다:

• 표적 크로마토그래피 방법과 더 잘 호환되도록 시료 매트릭스를 전환할 수 있습니다.
• 감도를 높이기 위해 분석물을 농축(미량 농축)할 수 있습니다.
• 크로마토그래피 분석 중 높은 배경 신호, 오인 피크 및/또는 낮은 감도를 유발하는 간섭 물질을 제거할 수 있습니다.
• 분석 컬럼을 오염 물질로부터 보호할 수 있습니다.
• 추출 과정을 자동화할 수 있습니다.

SPE는 어떻게 작동합니까?

SPE에서 고정상(흡착제 또는 수지)은 강력하지만 가역적인 상호 작용을 통해 분석 대상 물질이나 불순물을 결합하여, 복잡한 시료에서 관심 분석 대상 물질을 안정적이고 신속하게 추출합니다.

SPE는 다양한 분석물과 매트릭스에 따라 여러 가지 흡착제 및 용출 조건을 사용할 수 있어 선택성이 뛰어나고 다용도로 활용됩니다. 일반적인 SPE 흡착제는 다음과 같습니다.

• 실리카 기반
  • 역상(C18, C8, 시아노, 페닐)
  • 정상상(실리카, 디올, NH2)
  • 이온 교환 (SAX, WCX, SCX)
• 탄소 기반
• 폴리머 기반 (다양한 조성, 서로 다른 기능성)
• 기타, 예: Florisil® (마그네슘 실리케이트) 또는 알루미나
• 혼합층: 상기 항목 중 거의 모든 것을 순차적인 층으로 조합한 것

SPE 전략

‘결합-용출 SPE’에서는 대상 분석물이 흡착제에 포집되고 매트릭스 간섭 물질은 카트리지를 통과합니다. ‘간섭 제거 SPE’에서는 매트릭스 간섭 물질이 흡착제에 포집되고 대상 분석물이 통과합니다. HybridSPE와 QuEChERS SPE 방법 모두 간섭 제거 방식을 통해 작동합니다.

최적의 SPE 방법은 분석물의 구조, 용해도, 극성 및 친유성 특성(분포 계수)에 따라 달라집니다. 해당 응용 분야에 가장 적합한 고정상 및 용매를 선택하는 데 도움이 되는 선택 가이드가 제공됩니다.

SPE의 일반적인 응용 분야

SPE는 제약, 임상 및 고처리량 진단 검사, 법의학, 환경, 식품/농약 산업 분야에서 다음과 같은 분석에 자주 사용됩니다.

• 생체액 내의 의약품 화합물 및 대사산물
• 생체액 내 남용 약물
• 음용수 및 폐수 내 환경 오염 물질
• 식품/농산물 매트릭스 내의 농약, 항생제 또는 미코톡신
• 단백질 및 펩타이드의 탈염
• 지질의 분획
• 수용성 및 지용성 비타민