Các lọ hấp thụ thấp, phương pháp điều trị bề mặt lọ, lọ silan hóa, lọ phủ PEG, lớp phủ PFDCS

Trong các phân tích độ nhạy cao, tổn thất hấp phụ trên bề mặt lọ có thể hạn chế độ chính xác phát hiện. Các nhóm silanol nội tại (SITHER OH) và các tạp chất kim loại theo dõi trong các liên kết hydro hình thành hoặc tương tác tĩnh điện với các phân tử mẫu, bất động các hợp chất cực hoặc các hợp chất tích điện trên thành lọ. Các lọ borosilicate không được điều trị thường mang lại sự phục hồi của thuốc phân tử hoặc phân tử sinh học dưới 80%và các quy trình lấy mẫu tự động bị phân rã tín hiệu đáng kể so với các lần rút lặp lại. Các nhà cung cấp khuyến nghị các lọ thủy tinh silan hóa cho các phân tích cực cao dễ bị hấp phụ thủy tinh, và các nghiên cứu cho thấy các mẫu cấp độ PPB bị mất tín hiệu trong kính không được xử lý trong vài phút. Do đó, thụ động bề mặt hoặc lớp phủ là rất quan trọng đối với độ chính xác ở cấp độ theo dõi.

2. Các vị trí hoạt động và cơ chế hấp phụ thủy tinh

Một. Các nhóm silanol và các ion kim loại
  Tôi. Các nhóm SI SI OH liên kết các phân tích cực không thể đảo ngược
  ii. Dấu vết các ion kim loại tạo thành tương tác tĩnh điện với các phân tử tích điện

b. Sốc dung môi
  Tôi. Dung môi hữu cơ (ví dụ: ACN, MEOH) có thể làm suy giảm các lớp thụ động, cho thấy các trang web hoạt động mới

c. Ô nhiễm chuyển giao
  Tôi. Các phân tử tích điện hoặc ưa nước trên tường tạo ra các đỉnh ma trong các lần chạy tiếp theo

d. Hiệu ứng hệ thống tự động
  Tôi. Tiêm lặp lại trong các hệ thống thông lượng cao làm tăng bẫy các phân tích phân cực hoặc dấu vết
  ii. Mất tín hiệu được báo cáo thường vượt quá 10% theo thời gian

3. Nguyên tắc xử lý bề mặt: Vô hiệu hóa so với lớp phủ

3.1 Vô hiệu hóa truyền thống

Một. Bắn nhiệt độ cao (~ 800 ° C)
  Tôi. Cắt một số Si Si oh nhưng để lại các ion kim loại còn nguyên vẹn

b. Rửa axit (ví dụ: HCl 6 m)
  Tôi. Loại bỏ các ion kim loại nhưng bề mặt thủy tinh thô

c. Rửa cơ sở (ví dụ: 1 m NaOH)
  Tôi. Tạo thêm các trang web SI SI O⁻, phản tác dụng

d. Giới hạn
  Tôi. Chỉ giảm một phần các vị trí hoạt động trên đế thủy tinh

3.2 Silanization

Một. Điều trị bằng organosilane trong chân không
  Tôi. Organosilanes (ví dụ, methylsilane) tạo thành liên kết Si cộng hóa trị của cộng hóa trị với các silanol bề mặt
  ii. Tạo ra một hàng rào kỵ nước chống lại nhiệt, axit và cơ sở
  iii. Giảm căng thẳng bề mặt và phục hồi sự phục hồi chất phân tích cực xuống hơn 90%

b. Ví dụ về nhà cung cấp
  Tôi. Các lọ silan hóa DV DV để phân tích tổng hợp cực (Waters)

3.3 Lớp phủ chức năng

Một. Perfluorodecyltrichlorosilane (PFDCS)
  Tôi. Đơn lớp tự lắp ráp mang lại bề mặt siêu thấm nước
  ii. Lý tưởng cho các PAH không phân cực và các chất gây ô nhiễm hòa tan lipid

b. Polyetylen glycol (PEG)
  Tôi. Chuỗi hydrophilic đẩy lùi protein, peptide và các chất phân tích hòa tan trong nước
  ii. Cung cấp sự bảo vệ vượt trội cho các phân tử sinh học

4. Cơ chế và dữ liệu kiểm soát hấp phụ

Một. Hiệu ứng thụ động
  Tôi. Các lớp silane làm cho thủy tinh kỵ nước, chặn liên kết cực
  ii. Ổn định sau khi ngâm mình trong ACN hoặc MeOH

b. Hiệu suất phục hồi
  Tôi. Các lọ silan hóa duy trì phục hồi gần 100% cho 1 ppb doxepin theo thời gian
  ii. Các lọ phủ PEG đạt được sự phục hồi 97 9799% cho các β-lactam Polar trên 72 giờ so với 70 Hàng80% trên kính không được xử lý
  iii. Lọ pfdcs vượt quá 90% phục hồi cho PAH so với các giá trị thấp hơn nhiều trên kính trần

c. Xếp hạng hấp phụ tương đối
  Tôi. Phân tích cực: PEG> Silanized PFDCS> Đã hủy kích hoạt
  ii. Phân tích không phân cực: PFDCS> Silanized> Đã vô hiệu hóa> PEG

5. Lựa chọn ứng dụng và thực tiễn tốt nhất

Một. Phù hợp với điều trị với hóa học mẫu
  Tôi. Các hợp chất cực (thuốc, protein, carbohydrate): sử dụng lớp phủ silan hóa hoặc PEG
  ii. Chất hữu cơ không phân cực (PAHS, độc tố lipophilic): Sử dụng lớp phủ PFDCS
  iii. Các mẫu hỗn hợp: Silanization cung cấp hiệu suất cân bằng

b. Xem xét dung môi và môi trường
  Tôi. Lớp phủ silane dung nạp pH 1 trận12 và hầu hết các chất hữu cơ
  ii. Lớp phủ polymer có thể làm suy giảm dưới chất oxy hóa mạnh hoặc nhiệt độ cao; Xem xét các chèn PTFE hoặc lọ polypropylen cho điều kiện khắc nghiệt

c. Thể tích mẫu và tần số phun
  Tôi. Đối với microvolumes (<100 Pha) hoặc lấy mẫu lặp lại, sử dụng lớp phủ bền
  ii. Giám sát tính toàn vẹn của lớp phủ thông qua góc tiếp xúc (> ± 10 ° thay đổi cảnh báo về sự thất bại) và các lần chạy trống (đỉnh siloxane tại M \ / Z 207, 281)

d. Ngân sách so với tiện ích
  Tôi. Vô hiệu hóa: Chi phí thấp nhất, phù hợp cho việc giảng dạy hoặc màn hình thông thường
  ii. Lọ silan hóa: Chi phí tầm trung, các ứng dụng MSTH MMS rộng của HPLC \ / LC
  iii. PEG \ / Lớp phủ PFDCS: Chi phí cao cấp, Lý tưởng cho sinh học quan trọng và thử nghiệm môi trường theo dõi

6. Kết luận: Từ tàu thụ động đến giao diện hoạt động

Khi độ nhạy phân tích đạt đến mức ppb \ / ppt, các lọ mẫu trở thành giao diện hoạt động thay vì các thùng chứa thụ động. Các phương pháp điều trị hấp thụ thấp được nhắm mục tiêu chuyển đổi tổn thất không thể đoán trước thành các thông số có thể kiểm soát được. Lựa chọn lọ và xử lý bề mặt là những yếu tố chính trong định lượng cấp thấp. Bằng cách kết hợp công nghệ lớp phủ với hóa học mẫu, các phòng thí nghiệm biến lọ thành các công cụ chính xác, cải thiện đáng kể độ chính xác và khả năng tái tạo trong phân tích dấu vết.

Hành động chính

1. Đối với các phân tích siêu nhạy, sử dụng lọ

2. Phù hợp với phân cực: Silanized \ / PEG cho ưa nước, PFDCS cho kỵ nước

3. Lớp phủ theo dõi: Giữ bề mặt sạch sẽ, theo dõi góc tiếp xúc, chạy khoảng trống, thay thế khi thất bại

4. Chi phí số dư so với chất lượng dữ liệu: Lớp phủ cao cấp giảm thiểu các lần chạy lại và âm tính sai