Festphasenextraktion

Festphasenextraktion, englisch solid-phase extraction (SPE), ist eine Probenvorbereitungsmethode, bei der Analytmoleküle aus komplexen Flüssigkeitsproben durch eine Festphase in einer Kartusche oder Platte zurückgehalten werden. Die Festphase besteht aus geeigneten Sorbentien wie Kieselgel, polymeren Harzen oder gemischten Moden, deren Wechselwirkungen mit den Zielsubstanzen genutzt werden, um sie von Matrixbestandteilen zu trennen und anzureichern.

Typische Schritte der Festphasenextraktion sind das Konditionieren des Sorbens, das Laden der Probe, das Abwaschen unerwünschter Matrixbestandteile und das Eluieren der Analyten mit einem kleineren Lösungsmittelvolumen. Das eluierte Lösungsmittel wird in der Regel direkt in ein Analyseinstrument wie GC–MS oder LC–MS injiziert oder weiter aufbereitet.

Die Wahl des Sorbens bestimmt die Selektivität der Extraktion. Beliebte Optionen sind reversiv‑phasenbasierte Sorbentien wie C18, normale Phase auf Silika, sowie polymerische Sorbentien (beispielsweise styrol-divinylbenzol-Harze). Ionenwechsel- bzw. gemischtmodige Sorbentien ermöglichen zusätzliche Wechselwirkungen. Gemischte Moden-Sorbente kombinieren hydrophobe und ionische Wechselwirkungen, was die Bereinigung komplexer Matrizes erleichtern kann.

Anwendungsbereiche umfassen Umweltanalytik (Spuren von Pestiziden, Schwermetalle nach Vorbehandlung, PFAS), Lebensmittelsicherheit (Rückstände, Vitamine, Arzneimittelreste), Pharmazeutische Analytik sowie klinische und forensische Anwendungen. SPE eignet sich sowohl für die Enrichment als auch für die Reinigung von Proben vor empfindlichen analytischen Messungen.

Vorteile der Festphasenextraktion sind geringer Probe- und Lösungsmittelverbrauch, gute Reinigungseffekte, hohe Enrichment-Fähigkeit und die Möglichkeit der Automatisierung. Nachteile umfassen methodischen Aufwand bei der Entwicklung, begrenzte Sorbenskapazität und potenzielle Verluste durch unpassende Elution oder Matrixeffekte.