การเตรียมสารตัวอย่าง โดยวิธี solid phase microextraction (SPME)
วันที่เขียน 10/9/2561 19:57:58     แก้ไขล่าสุดเมื่อ 2/7/2565 9:14:29
เปิดอ่าน: 11982 ครั้ง

การเตรียมสารตัวอย่าง โดยวิธี solid phase microextraction (SPME) solid phase microextraction หรือ SPME เป็นเทคนิคในการเตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์สารในระดับปริมาณน้อย (trace analysis) สำหรับแก๊สโครมาโทกราฟี (GC) รวมถึง โครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง เป็นเทคนิคที่ง่ายต่อการใช้งาน เป็นการเตรียมตัวอย่างที่ไม่ต้องใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ (solventless) ในการสกัดสารตัวอย่าง เทคนิค SPME ถูกพัฒนาขึ้นมาครั้งแรกในปี ค.ศ.1989 ที่ University of Waterloo (Ontario, Canada) โดย Professor Pawliszyn และคณะ จากนั้นบริษัท Supelco (Bellefonte, PA) ได้นำไปผลิตและจำหน่ายในปี ค.ศ.1993 ทำให้เทคนิค SPME ได้รับความนิยมและถูกนำมาใช้แพร่หลายในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ทางเคมี

การเตรียมสารตัวอย่าง โดยวิธี solid phase microextraction (SPME)

              solid phase microextraction หรือ SPME เป็นเทคนิคในการเตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์สารในระดับปริมาณน้อย (trace analysis) สำหรับแก๊สโครมาโทกราฟี (GC) รวมถึง โครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง เป็นเทคนิคที่ง่ายต่อการใช้งาน เป็นการเตรียมตัวอย่างที่ไม่ต้องใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ (solventless) ในการสกัดสารตัวอย่าง เทคนิค SPME ถูกพัฒนาขึ้นมาครั้งแรกในปี ค.ศ.1989 ที่ University of Waterloo (Ontario, Canada) โดย Professor Pawliszyn และคณะ จากนั้นบริษัท Supelco (Bellefonte, PA) ได้นำไปผลิตและจำหน่ายในปี ค.ศ.1993 ทำให้เทคนิค SPME ได้รับความนิยมและถูกนำมาใช้แพร่หลายในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ทางเคมี 

              หลักการของการเตรียมตัวอย่างโดยเทคนิค SPME

                          สารที่สนใจถูกดูดซับที่ไมโครไฟเบอร์(microfiber) SPME ทำจาก fused silica เคลือบด้วยฟิล์มบาง ๆ ประมาณ 7-100 ไมครอน เป็นชนิดเดียวกับวัฏภาคคงที่ในคอลัมน์ของ GC สารที่ต้องการสกัด อาจละลายอยู่ในน้ำหรือระเหยอยู่ในช่องว่างเหนือสารละลาย สามารถดูดซับมาอยู่ที่ผิวของไฟเบอร์ได้ 2 วิธี คือ (1) โดยการจุ่มไฟเบอร์ลงในสารละลายตัวอย่างโดยตรง (direct immersion technique) หรือ (2) โดยให้ไฟเบอร์อยู่เหนือสารละลายตัวอย่างหรือตัวอย่างของแข็ง (headspace technique) ซึ่งบรรจุอยู่ในขวดที่ปิดสนิทด้วยฝาปิดทำด้วยยางกันรั่ว (rubber septum)

 

การสกัดแบบ (1) จุ่มลงในตัวอย่างโดยตรง (2) สกัดแบบ headspace

 

              ขั้นตอนการสกัดสาร

                          1. ขั้นตอนการสกัดสารแสดงดังรูป 1.5 (ขั้นตอน 1, 2 และ 3) เริ่มต้นโดยการเสียบเข็มที่ใช้ปกป้องไฟเบอร์เซพตัมของขวดใส่ตัวอย่าง จากนั้นกดด้ามของ SPME ให้ไฟเบอร์ซึ่งอยู่ภายในเข็มโผล่ออกมา ตั้งไว้ให้สารที่สนใจในตัวอย่างถูกดูดซับที่ผิวของไฟเบอร์ เมื่อครบเวลาสำหรับการสกัดให้ดึงด้ามของอุปกรณ์ขึ้นเพื่อเก็บไฟเบอร์เข้าสู่ภายในกระบอกเข็มเพื่อการปกป้องไฟเบอร์ที่เปราะบางซึ่งอาจเสียหายได้ง่ายด้วยแรงกระแทก และดึง SPME holder ออกจากขวดสารตัวอย่าง

                         2. ขั้นตอน Desorption ดังแสดงในรูป 1.5 (ขั้นตอน 4, 5 และ 6) เป็นขั้นตอนการนำไฟเบอร์ SPME ที่ผ่านขั้นตอนการสกัดสารเข้าสู่จุดฉีด (injection port) ของ GC เพื่อนำสารที่สกัดได้โดยไฟเบอร์เข้าสู่ระบบ GC หรือ GC/MS โดยการเสียบเข็มลงบนจุดฉีด ของเครื่อง GC จากนั้นกดก้านเข็ม เพื่อเลื่อนตำแหน่งของไฟเบอร์ซึ่งอยู่ภายในเข็มให้โผล่ออกมา สารที่สนใจในตัวอย่างระเหยออกจากผิวของไฟเบอร์ด้วยอุณหภูมิของจุดฉีด เมื่อครบเวลาสำหรับ desorption ให้ดึงด้ามของอุปกรณ์ขึ้นเพื่อเก็บไฟเบอร์กลับเข้าสู่ภายในกระบอกเข็ม

                         การฉีดเข้าเครื่อง HPLC โดยสกัดสารแบบเดียวกันกับ GC แต่ฉีดเข้าตรงวาล์วฉีดสาร (ตำแหน่ง load) ขณะที่หดไฟเบอร์อยู่ในเข็ม จากนั้นดันก้านเข็มเพื่อให้ไฟเบอร์ออกมาและสับสวิทช์ไปยังตำแหน่งฉีด inject ตัวทำละลายจะชะสารออกจากไฟเบอร์เพื่อเข้าสู่คอลัมน์ต่อไปดังรูป

 

 

            ชนิดของไฟเบอร์   

                        มีให้เลือกใช้ตามความเหมาะสมกับสารที่ต้องการวัด ทั้งแบบมีขั้ว ขั้วปานกลาง ขั้วสูง ความหนาของฟิล์มแตกต่างกัน เช่น พอลิไดเมทิลไซลอกเซน PDMS หนา 7, 30, 85 และ 100 ไมโครเมตร สำหรับสารที่ระเหยง่าย ไม่มีขั้ว แต่ถ้าสารนั้นระเหยง่ายมากจะเลือกใช้ฟิล์มหนามากขึ้น กรณีที่ใช้กับสารมีขั้วและไม่มีขั้ว เช่น PDMS/DVB และ carboxen/PDMS กรณีที่ใช้กับสารมีขั้วสูงควรเลือกใช้ carboxen /DVB และ PDMS/DVB เป็นต้น  

            ข้อดี

เป็นเทคนิคที่ง่าย มีประสิทธิภาพสูง ให้ผลวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้ และที่สำคัญคือเป็นเทคนิคที่ไม่ต้องใช้ตัวทำละลาย 

            ข้อเสีย

เป็นอุปกรณ์ที่นำเข้าจากต่างประเทศ มีราคาสูง การใช้งานต้องมีความระมัดระวังเพราะไฟเบอร์ค่อนข้างเปราะ แตกหักง่าย และอายุการใช้งานของไฟเบอร์ค่อนข้างต่ำ คือประมาณ 100 ครั้ง/ไฟเบอร์ ในตัวอย่างที่เป็นของแข็งผลของสารรบกวน (matrix effect) จะส่งผลต่อวิธีการนี้ค่อนข้างมาก ดังนั้นถ้าจะหาในเชิงปริมาณ จำเป็นที่จะต้องหาโดยวิธีเติมสารมาตรฐาน ซึ่งทำให้เพิ่มความยุ่งยากในการวิเคราะห์ 

 

การประยุกต์ใช้งาน

เทคนิค SPME ได้รับความนิยมในการนำไปประยุกต์ใช้การวิเคราะห์ตัวอย่างทางสิ่งแวดล้อม นิติวิทยาศาสตร์ เภสัชกรรม อาหาร เครื่องดื่ม และสารให้กลิ่น สารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ใช้วิเคราะห์ได้ทั้งเชิงปริมาณ (มีสารมากน้อยเพียงใด บอกเป็นตัวเลข) เชิงคุณภาพ (มีสารที่เราสนใจหรือไม่ อาจจะเทียบกับสารมาตรฐาน หรือถ้าวิเคราะห์กับ GC-MS สามารถเทียบกับ library ในเครื่อง

คำสำคัญ :
SPME  
กลุ่มบทความ :
หมวดหมู่ :
แชร์ :
https://erp.mju.ac.th/acticleDetail.aspx?qid=867
ความคิดเห็นทั้งหมด (0)
ไม่มีข้อมูลตามเงื่อนไขที่ท่านกำหนด
รายการบทความการแลกเปลี่ยนเรียนรู้หมวดหมู่ : กลุ่มงานสายวิชาการ
แลกเปลี่ยนเรียนรู้ จัดการองค์ความรู้ที่ได้จากการเข้าร่วมประชุม อบรม สัมมนา » รู้จักระบบและเกณฑ์ AUN-QA ใน ๑ วัน
ในการจัดการศึกษาเชิงผลลัพธ์ หลักสูตรต่าง ๆ ในสถาบันอุดมศึกษาทั่วประเทศ ได้มีแนวคิดที่จะนำระบบประกันคุณภาพการศึกษาระดับหลักสูตรของเครือข่ายมหาวิทยาลัยอาเซียน ในเวอร์ชั่น 4.0 (AUN-QA) มาใช้เพื่อผลักด...
AUNQA  Version 4.0  ประกันคุณภาพการศึกษา     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน ศิรศักดิ์ ศศิวรรณพงศ์  วันที่เขียน 28/6/2565 10:33:09  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 1/7/2565 12:55:32   เปิดอ่าน 18  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
การอบรม สัมนา » จริยธรรมการทำวิจัยในมนุษย์ด้านสังคมศาสตร์และพฤติกรรมศาสตร์
โครงการพัฒนาศักยภาพการทำวิจัยของอาจารย์ (กิจกรรมที่ 1) "จริยธรรมการทำวิจัยในมนุษย์ด้านสังคมศาสตร์และพฤติกรรมศาสตร์" จัดขึ้นในวันที่ 16 พ.ค.2565 โดย มมร.วิทยาเขตร้อยเอ็ด ในรูปแบบ online ระบบ Zoom M...
จริยธรรมการวิจัยในมนุษย์     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน วันวสา วิโรจนารมย์  วันที่เขียน 19/5/2565 13:49:53  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 2/7/2565 7:43:03   เปิดอ่าน 182  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง