การเตรียมสารตัวอย่าง โดยวิธี solid phase microextraction (SPME)
วันที่เขียน 10/9/2561 19:57:58     แก้ไขล่าสุดเมื่อ 26/1/2565 15:32:24
เปิดอ่าน: 10714 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
สรุปและการนำไปใช้ประโยชน์การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยแม่โจ้ ประจำปี 2564 (online) » สรุปและการนำไปใช้ประโยชน์การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยแม่โจ้ ประจำปี 2564 (online)
1.การคัดเลือกเครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด SSR ที่ยึดติดกับยีน OsB1 และ OsB2 ที่ควบคุมการสังเคราะห์แอนโทไซยานินในเยื่อหุ้มเมล็ด (ช่อทิพาและคณะ,2564)จากการศึกษาและคัดเลือกเครื่องหมาย ดีเอ็นเอชนิด SSR ที่ย...
SSR anthocyanin สังข์หยด ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน ทุเรียน ทาเจริญ  วันที่เขียน 16/1/2565 20:55:26  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 26/1/2565 14:16:18   เปิดอ่าน 250  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
สรุปรายงานการอบรม » การอบรมแบบออนไลน์ เรื่อง Active learning: Engaging students in online classes
จากสถานการณ์การแพร่ระบาดของโรคไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (COVID-19) ทำให้รูปแบบการเรียนรู้จากห้องเรียนปรับเปลี่ยนสู่รูปแบบการเรียนการสอนเป็นแบบออนไลน์เพื่อให้เหมาะสมกับสถานการณ์ที่มีการเปลี่ยนแป...
4P  Active learning  Digital skills  Look-Smile-Talk  Personal skills  Teaching skills  แบบสอบถามใจ     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน ชมัยพร นิธิกาจณ์พานิช  วันที่เขียน 15/11/2564 16:19:38  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 26/1/2565 14:51:09   เปิดอ่าน 834  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
บทความวิชาการ » การพัฒนาทักษะด้านการใช้งาน การพัฒนา หรือการออกแบบผลิตภัณฑ์สินค้าและบริการ ด้วยเทคโนโลยีและนวัตกรรม AR VR MR และ 3D ในระดับเบื้องต้น
เทคโนโลยีและนวัตกรรม นับเป็นปัจจัยสำคัญปัจจัยหนึ่งสำหรับการดำเนินกิจการงานต่าง ๆ ในเรื่องการสนับสนุนข้อมูลด้านการท่องเที่ยว การขนส่ง และการเกษตร รวมถึงด้านการศึกษา ซึ่งเป็นการพัฒนาทักษะด้านการใช้งา...
AR  MR  VR     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน ภานุวัฒน์ เมฆะ  วันที่เขียน 29/10/2564 15:10:28  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 26/1/2565 14:16:38   เปิดอ่าน 787  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง