WO2015150310A1 - Verfahren zur ermittlung einer zur anwendung der festphasenmikroextraktion geeigneten methode für eine bestimmte zu analysierende substanz mit einer festphasenmikroextraktions-sonde, verwendung des verfahrens und kit zur festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende substanz - Google Patents

Verfahren zur ermittlung einer zur anwendung der festphasenmikroextraktion geeigneten methode für eine bestimmte zu analysierende substanz mit einer festphasenmikroextraktions-sonde, verwendung des verfahrens und kit zur festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende substanz Download PDF

Info

Publication number
WO2015150310A1
WO2015150310A1 PCT/EP2015/056861 EP2015056861W WO2015150310A1 WO 2015150310 A1 WO2015150310 A1 WO 2015150310A1 EP 2015056861 W EP2015056861 W EP 2015056861W WO 2015150310 A1 WO2015150310 A1 WO 2015150310A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solid phase
analyzed
phase microextraction
determining
substance
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/056861
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Georg Mundkowski
Jochen Klaus Schubert
Original Assignee
Universität Rostock
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universität Rostock filed Critical Universität Rostock
Publication of WO2015150310A1 publication Critical patent/WO2015150310A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/405—Concentrating samples by adsorption or absorption
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N2035/1027—General features of the devices
    • G01N2035/1048—General features of the devices using the transfer device for another function
    • G01N2035/1053—General features of the devices using the transfer device for another function for separating part of the liquid, e.g. filters, extraction phase

Definitions

  • Solid Phase Micro Extraction is a sample preparation procedure for the qualitative or quantitative determination of drugs and other chemical compounds (substances to be analyzed) from wet to liquid matrices (eg blood, secretions, tissue homo- geneates, faeces or directly in the blood) Tissue).
  • This method employs probes capable of extracting the target analyte (s) from the matrix.
  • the SPME can be used to determine the total concentration or amount present in the matrix or else to selectively measure the "free" fraction of the target analyte that is not bound to matrix components Variation of influencing factors such as temperature, pressure, pH, agitation of the matrix, the binding strength (affinity) between matrix constituents or probe extractant and target analyte (s) can be determined.
  • the SPME usually uses elongated probes whose head is covered with an adsorptively effective coating over a length of approx. 1 cm.
  • a probe is immersed in the matrix containing a target substance, and the target substance is adsorbed onto the probe coating, where it is usually also enriched.
  • the probe is then either dipped in a second vessel with a desorption medium to which the target substance is released again or, alternatively, directly examined by means of techniques suitable for surface ionization. Through this process, a (selective) isolation of the target substance can be achieved.
  • the SPME there are many applications in the life sciences, human and veterinary medicine.
  • Target substances such as drugs must always be isolated for their qualitative or quantitative analysis from the respective matrix, for example, the biological fluid (blood, urine, glandular secretions, etc.).
  • This sample preparation is often resource intensive and therefore costly.
  • the SPME offers an innovative way for faster and easier sample preparation, which can lead to an overall timely analysis result for sampling.
  • the SPME also offers the advantage of being able to carry out regional or local sampling, eg peripherally or centrally in the blood system or in different tissue areas.
  • probe coating materials as extracting effective phase available (adsorbents).
  • Rough rule of thumb is that polar analytes (analytes, target substances) should be analyzed with polar adsorbents and apolar analytes with apolar adsorbents.
  • polar analytes analytes, target substances
  • target analyte and “analyte” are used interchangeably throughout the text.
  • matrix “wet sample” and “liquid sample” are used synonymously.
  • the target substances to be analyzed differ greatly, and thus give very divergent affinities for probe coating and, for example, desorption medium.
  • the selection of the probe coatings in combination with, for example, the large number of possible desorption media is critical or very time-consuming.
  • the technical problem underlying the invention was thus to provide a method by means of which the suitable combination of treatment steps and materials can be determined quickly.
  • the object is achieved with a method for determining a method suitable for the application of solid phase microextraction for a specific substance to be analyzed, wherein a solid phase microextraction probe, which has an extracting effective phase, for determining the concentration of the substance to be analyzed in a liquid Sample is used, comprising the following steps: B) selecting a suitable extracting effective phase,
  • Surface ionization techniques include DART (Direct Analysis in Real Time), ESI (Desorption Electrospray Ionization) and DAPPI (Desorption Atmospheric Pressure Photoionization) as well as ASAP (Atmospheric Sample Analysis Probe), each preferably in combination with mass spectrometry (MS).
  • MS mass spectrometry
  • the term "(the substance to be analyzed) directly by surface ionization suitable techniques” means that the substance to be analyzed desorbed by radiation, ie released from the extractive phase in ionized form, and then analyzed directly, for example by means of MS becomes.
  • the duration in steps C) and / or D) of uptake and / or desorption is preferably selected between one minute and several, up to 12, hours. Preferably, durations between 5 minutes and one hour are selected.
  • the matrix / liquid sample to be provided represents the wet / liquid component (mobile phase), ie the phase to be extracted, which extracts in relation to the interaction with candidate stationary / suitable stationary effective phases (adsorbent, Extractans) and their presentation form (probe type) may need to be pretreated.
  • the extracting effective phase is stationary consists of the probe material itself or is applied as a coating on the probe.
  • Suitable extracting phases are all known materials, in particular materials selected from polyacrylate, polyethylene glycol (PEG, Carbowax), polydivinylbenzene, carboxy and polydimethylsiloxane (PDMS).
  • Further probe coating materials are, for example, polybenzene (PPh), polypyrrole (PPy), polythiophene (PTh), polyaniline (PAn), polylactic acid (PLA) and poly (3,4-ethylene-dioxythiophene) (PEDOT) or other materials available for chromatographic applications such as non-polar phases, eg materials in which hydrocarbon chains attached to a silicate carrier, functional groups or other substances are attached.
  • hydrocarbon chains attached to silicate supports is C18 with octadecyl chains (Supelco®).
  • silicate-based supports are available as Sicastar®. All of these materials may be used alone or in combination, including combinations of different representatives of the same material with each other.
  • phase to be extracted means that the target substance is to be extracted from this phase.
  • step B) optionally a step A), i. the determination of at least one suitable pretreatment for a provided liquid sample.
  • steps B and C and / or C and D and / or optionally A and B are preferably carried out at a time interval, i. there are hold times) between steps A (determination of pretreatment, optional) and B (selection of extracting effective phase) and / or B and C (determination of receiving conditions for receiving the analyte from the liquid sample into the extractive effective phase) and / or C and D (determination of desorption conditions).
  • steps A determination of pretreatment, optional
  • B selection of extracting effective phase
  • / or B and C determination of receiving conditions for receiving the analyte from the liquid sample into the extractive effective phase
  • / or C and D determination of desorption conditions
  • hold times are generally, ie, here and if below hold times, the physical change (eg desolvation, temperature change) and / or to allow chemical reactions, eg exposure to oxidation by Atmospheric oxygen, derivatization and / or preservation for analysis continuation at a later date.
  • the SPME is preferably from untreated matrix / untreated liquid sample, i. preferably without pretreatment.
  • this is preferably at least one suitable pretreatment selected from adjusting a pH, addition of precipitating reagents, oxidants, reductants, salts, complexing agents. Derivatization reagents or internal standards.
  • the at least one suitable pretreatment can be selected from homogenization, lysis, incubation, filtration, centrifugation. All said pretreatments may be used alone or in combination and then in a variable order, i. the various pretreatments can be combined with each other in any order.
  • Using an internal standard (IS) can help achieve or improve the required methodological accuracy.
  • An IS determined to be appropriate in the relevant subsequent steps may be added to the matrix to be extracted; in this case, ensure the homogeneous distribution of the IS in the mobile phase to be extracted.
  • the extracting effective phase selected in B) is preferably subjected to preconditioning in a liquid or gaseous medium before step C) in an intermediate step B-C).
  • the eligible media will be explained later in the desorbents.
  • solubilizers are used which ensure wetting of the stationary extracting effective phase with the mobile phase to be extracted and / or iii ) swellable stationary extractive effective phases in a suitable state for step 2.
  • Preconditioning may be minor or insignificant depending on the stationary extractive phase and analytical requirements used, or essential for the reproducibility and / or robustness of the entire subsequent SPME process.
  • the binary system of stationary extractive effective phase and mobile phase to be extracted with optionally preconditioned extracting effective phase selected after step B) and optionally BC) and optionally A) is tested by modification of the extraction conditions.
  • the volume to be extracted, the movement of the stationary extracting effective phase or mobile phase to be extracted eg rotation frequency of a shaker
  • the temperature and / or pressure and the duration of the temporal action of these parameters with respect to the execution of the SPME task modified; it may also be necessary to determine the extraction of the IS and its possible interference with the extraction of the target analyte.
  • suitable washing steps for purifying the extractively effective phase between steps C) and D) after removal of the extractively effective phase from the liquid sample are preferably determined in an intermediate step C-D).
  • the probe removed from the matrix / liquid sample to be extracted is at least partially freed from immersion in a wash / rinse solution or by spraying with wash / rinse solution of adherent matrix components or unwanted coadsorbate / extracts.
  • Desorbing the target analyte, including the IS, if necessary, must be avoided.
  • the choice of solvent used is critical for the validity of the SPME process and also for compatibility with desorption step D). Possibly. the washing step C-D) must be optimized by modifying the parameters mentioned under step A) and B).
  • steps A (optional) and B and / or B and C and / or C and D may also be hold times before and / or after the respective intermediate step, as described above for steps A (optional) and B and / or B and C and / or C and D, which are also preferably a few seconds ( > 1 second) up to several hours ( ⁇ 24 hours) and more preferably between one minute and five hours.
  • step C) and / or in intermediate step C-D) parameters selected from the following group are determined: volume to be extracted, movement of the liquid sample and / or extracting effective phase, temperature, pressure, duration.
  • parameters selected from the following group are determined: volume to be extracted, movement of the liquid sample and / or extracting effective phase, temperature, pressure, duration.
  • the probe is immersed in step D1) in a medium which accomplishes the most quantitative desorption of the Zielanalyten while minimizing desorption of Koadsorbaten.
  • the same criteria apply to the selection of the desorption medium and the performance of the desorption process as for wash step CD) (composition of the desorbent, pH, movement of the mobile extracting or stationary extractive phase, temperature and / or pressure, duration of time) Influence of these parameters etc.).
  • the desorption medium must be combined with the possibly directly following quantitative or qualitative analytical method or with the optional step E), which will be explained below, be compatible (eg concentration of reactive component, pH change or crystal formation in the desolvation; avoiding dispersions (salts, emulsions) with the target analyte (s) including IS with respect to resolubilization.
  • organic solvents for example hydrocarbons, optionally with oxygen or nitrogen-based functional groups such as
  • Alcohol for example, methanol, ethanol, isopropanol
  • Ethers such as THF or diethyl ether
  • Nitriles e.g. acetonitrile
  • Acids, bases or buffers may optionally be added to these desorption media, which makes it possible to adjust various pH values or ranges. They are used liquid or gaseous.
  • intermediate step B-C The same media are also used in intermediate step B-C) as a liquid or gaseous medium for preconditioning.
  • step E) which follows step D1) for the subsequent provision of the analyte for analysis : concentration of the substance to be analyzed in the desorption by its concentration, optionally to dryness, optionally redissolving the substance to be analyzed in a solvent, optionally concentrating the substance to be analyzed in the solvent by its concentration and optionally removal and / or derivatization optionally insoluble residues.
  • step E) thus serves, as it were, desolvation and / or resolubilization.
  • step E) prior to step E), ie between D1) and E), in preferred embodiments there may be a hold time, which is also preferably a few seconds (> 1 second) to several hours ( ⁇ 24 hours), and more preferably between one minute and five hours.
  • a hold time which is also preferably a few seconds (> 1 second) to several hours ( ⁇ 24 hours), and more preferably between one minute and five hours.
  • the target analyte (s), including IS will be available as a ready-to-use solution for subsequent qualitative or quantitative analysis.
  • the invention also focuses on the determination of the "free" substance concentration in liquid samples (pure solutions, test solutions, effluents, blood, urine, faeces, glandular secretions, etc. biological matrices) as well as tissues / liquefied samples of a body material Matrix of interest, but the so-called "free" concentration not bound to matrix components.
  • liquid samples pure solutions, test solutions, effluents, blood, urine, faeces, glandular secretions, etc. biological matrices
  • tissues / liquefied samples of a body material Matrix of interest but the so-called “free” concentration not bound to matrix components.
  • the knowledge of the free drug concentration is therapeutically important, since only it is effective and has over e.g. Kidney or metabolic processes can be excreted from the organism.
  • Conventional methods for determining the free drug concentration are complicated and error-prone and are only carried out in exceptional cases.
  • the SPME is also particularly useful for determining the "free" concentration produced by drug
  • the liquid sample which is also referred to interchangeably as a matrix, is selected from sample of a body fluid, liquefied sample of body material, surface water sample (body of water, collected rainwater), groundwater sample, wastewater sample.
  • the liquid sample is a sample of body fluid.
  • the liquid sample is a liquefied sample of body material.
  • the respective body fluid is preferably selected from blood (optionally anticoagulated whole blood, eg with heparin or EDTA); Serum; Plasma; Glandular secretions, especially saliva, pancreatic juice, bile, tears; Cerebrospinal fluid; Urine; Faeces.
  • the body material is preferably selected from parenchymatous tissue [in particular from organs (especially liver) and nerve tissue].
  • Human or animal body fluids and body materials are preferably processed in vitro, ie, samples taken from the body rather than directly from the human / animal body.
  • the direct work on the human / animal body according to the invention of course, possible anyway. Accordingly, it would also be possible to apply an SPME probe selected according to the invention directly to humans or animals, for example by introduction into a blood vessel or a body material.
  • the liquid sample is a surface water sample (body of water, collected rainwater), groundwater sample or wastewater sample. This application for water analysis is particularly preferred according to the invention.
  • the substance to be analyzed if it is selected from environmental poisons and medicaments, in particular from antipsychotics and antibiotics, whereby the contact chemotics are particularly preferably selected from neuroleptics (in particular phenothiazines and thioxanthenes), benzodiazepines, butyrophenones and diphenylbutylpipes. ridins, benzamides, benzisoxazoles and alkaloids.
  • the antibiotics are particularly preferably selected from ⁇ -lactams, glycopeptides, aminoglycoside antibiotics, polypeptide antibiotics, quinolones and sulfonamides, as well as immunosuppressants such as paclitaxel or Limussubstanzen, by way of example: sirolimus, everolimus, umirolimus (Biolimus ).
  • the solid phase microextraction method described above is used with a solid phase microextraction probe having an extractively effective phase and determined for a particular analyte to be used to determine the concentration of that specific analyte in a liquid sample.
  • a step a. take place, i. Apply at least one suitable pre-treatment to the provided liquid sample.
  • the invention also relates to a kit for solid phase microextraction for a particular substance to be analyzed, comprising
  • Such a kit is assembled after determination of the optimum parameters and sold commercially.
  • a validated method is developed and offered, which meets the required requirements in terms of selectivity, sensitivity, calibration, accuracy (precision, accuracy), detection / detection / determination limits, robustness and possibly cross-valency.
  • the extractive phase used was:
  • the desorption medium used was phosphate buffered saline (PBS).
  • Fig. 1A Extraction yield of damptomycin 60 mg / l in PBS as a function of extraction time
  • FIG. 1B Extraction yield for damptomycin 60 mg / l in PBS as a function of the desorption time
  • Fig. 2 Quantitative determination of damptomycin at different concentrations of binding plasma proteins

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion geeigneten Methode für eine bestimmte zu analysierende Substanz, wobei eine Festphasenmikroextraktions-Sonde, welche eine extrahierend wirksame Phase aufweist, zur Bestimmung der Konzentration der zu analysierenden Substanz in einer flüssigen Probe eingesetzt wird, umfassend spezifische Schritte. Verwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, sowie einen Kit zur Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz.

Description

Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion geeigneten Methode für eine bestimmte zu analysierende Substanz mit einer Festphasen- mikroextraktions-Sonde, Verwendung des Verfahrens und Kit zur Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz
Bei Mikroextraktionen werden chemische Verbindungen aus einer Matrix in eine andere überführt, wobei die extrahierende Matrix typischerweise Volumina in der Größenordnung von μηη3 bis zu mehreren 100 mm3 besitzt. Die Festphasen-Mikroextraktion (Solid Phase Micro Extraction, SPME) ist ein Probenvorbereitungsverfahren zur qualitativen oder quantitativen Bestimmung von Arzneistoffen und anderen chemischen Verbindungen (zu analysierende Substanzen) aus feuchten bis flüssigen Matrizes (z.B. Blut, Sekrete, Gewebehomoge- nate, Faeces oder direkt im Gewebe). Bei diesem Verfahren werden Sonden eingesetzt, die in der Lage sind, den oder die Zielanalyten aus der Matrix zu extrahieren. Die SPME kann zur Bestimmung der in der Matrix vorhandenen Gesamtkonzentration bzw. -menge oder aber zur selektiven Messung der„freien", d.h. nicht an Matrixbestandteile gebundenen Fraktion des Zielanalyten eingesetzt werden. Durch Verfolgung des zeitlichen Verlaufs des Extraktionsvorganges (Monitoring), ggf. unter Variation von Einflußgrößen wie beispielsweise Temperatur, Druck, pH-Wert, Agitation der Matrix kann darüber hinaus die Bindungsstärke (Affinität) zwischen Matrixbestandteilen bzw. Sondenextraktans und Zielanalyt(en) ermittelt werden.
Von den verschiedenen Patenten/Anmeldungen auf diesem Sektor sind beispielhaft das US- Patent US 5,691 ,206 A oder das europäische Patent EP 0 523 092 B1 von Janusz Pawliszyn zu nennen. Im Nachgang wurden weitere Erfindungen auf diesem Gebiet patentiert oder zumindest zum Patent angemeldet, beispielsweise zur automatisierten SPME das US-Patent US 7,259,019 B2.
Bei der SPME werden meist längliche Sonden eingesetzt, deren Kopf über eine Länge von ca. 1 cm mit einer adsorptiv wirksamen Beschichtung belegt ist. Prinzipiell wird bei der SPME eine Sonde in die eine Zielsubstanz enthaltende Matrix getaucht, die Zielsubstanz wird an die Sondenbeschichtung adsorbiert und dort in der Regel auch angereichert. Die Sonde wird anschließend entweder in ein zweites Gefäß mit einem Desorptionsmedium getaucht, an welches die Zielsubstanz wieder abgegeben wird oder alternativ mittels zur Oberflächenionisierung geeigneter Techniken direkt untersucht. Durch diesen Prozeß kann eine (selektive) Isolierung der Zielsubstanz erreicht werden. Für die SPME gibt es vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in den Biowissenschaften, der Human- und Veterinärmedizin. Zielsubstanzen wie z.B. Arzneistoffe müssen immer zu ihrer qualitativen oder quantitativen Analyse aus der jeweiligen Matrix, z.B. der biologischen Flüssigkeit (Blut, Urin, Drüsensekrete etc.) isoliert werden. Diese Probenvorbereitung ist häufig ressourcenintensiv und daher kostspielig. Die SPME bietet eine innovative Möglichkeit zur schnelleren und einfacheren Probenvorbereitung, die insgesamt zu einem zur Probennahme zeitnahem Analyseergebnis führen kann. Die SPME bietet zudem den Vorteil, regionale oder lokale Probennahmen, z.B. peripher oder zentral im Blutsystem oder in verschiedenen Gewebebereichen, durchführen zu können.
Es stehen verschiedenste Sondenbeschichtungsmaterialien als extrahierend wirksame Phase zur Verfügung (Adsorbentien). Lediglich grobe Faustregel ist, dass polare Analyte (zu analysierende Substanzen, Zielsubstanzen) mit polaren Adsorbentien und apolare Analyte mit apolaren Adsorbentien analysiert werden sollten. Die Begriffe„Analyt",„Zielsubstanz", „Zielanalyt" und„zu analysierende Substanz" werden im gesamten Text synonym verwendet. Ebenso werden synonym verwendet„Matrix",„feuchte Probe" und„flüssige Probe".
Problematisch ist, dass sich zum einen die zu analysierenden Zielsubstanzen stark unterscheiden, und somit sehr divergente Affinitäten zu Sondenbeschichtung und beispielsweise Desorptionmedium ergeben. Weiterhin ist die Auswahl der Sondenbeschichtungen in Kombination mit beispielsweise der Vielzahl möglicher Desorptionsmedien kritisch bzw. sehr zeitintensiv.
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem war somit die Bereitstellung eines Verfahrens, mit welchem sich schnell(er) die geeignete Kombination aus Behandlungsschritten und Materialien ermitteln lässt.
Diese Aufgabe wurde gelöst mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie mittels dessen Verwendung gemäß Anspruch 15 und mit einem darauf basierenden Kit gemäß Anspruch 17. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
In anderen Worten wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion geeigneten Methode für eine bestimmte zu analysierende Substanz gelöst, wobei eine Festphasenmikroextraktions-Sonde, welche eine extrahierend wirksame Phase aufweist, zur Bestimmung der Konzentration der zu analysierenden Substanz in einer flüssigen Probe eingesetzt wird, umfassend die folgenden Schritte: B) Auswahl einer geeigneten extrahierend wirksamen Phase,
C) Bestimmung geeigneter Aufnahmebedingungen für eine Aufnahme der zu analysierenden Substanz aus der flüssigen Probe in die extrahierend wirksame Phase unter Berücksichtigung der Art der flüssigen Probe und der extrahierend wirksamen Phase, wobei sich die extrahierend wirksame Phase in direktem Kontakt mit der flüssigen Probe befindet,
D) Bestimmung geeigneter Bedingungen, um nach Entfernung der extrahierend wirksamen Phase aus der flüssigen Probe die zu analysierende Substanz
D1 ) aus der extrahierend wirksamen Phase freizusetzten und in ein Desorptionsme- dium zu überführen
oder
D2) mittels zur Oberflächenionisierung geeigneter Techniken direkt zu untersuchen.
Die zur Oberflächenionisierung geeigneten Techniken umfassen DART (Direct Analysis in Real Time), ESI (Desorption Electrospray Ionisation) und DAPPI (Desorption Atmospheric Pressure Photoionisation) sowie ASAP (Atmospheric Sample Analysis Probe), jeweils bevorzugt in Verbindung mit Massenspektrometrie (MS). Diese genannten lonisierungstechniken subsummieren unter dem Begriff„Ambient Mass Spectrometry", da sie bei Raumtemperatur und unter Atmosphärendruck durchführbar sind. Ebenso umfasst sind allerdings auch zur Oberflächenionisierung geeignete Techniken, welche bei abweichenden Drücken und Temperaturen arbeiten. Bevorzugt als zur Oberflächenionisierung geeignete Techniken sind die genannten Methoden DART, ESI, DAPPI, ASAP (MS).
Der Ausdruck „(die zu analysierende Substanz) mittels zur Oberflächenionisierung geeigneter Techniken direkt zu untersuchen" bedeutet, dass die zu analysierende Substanz strah- lungsgestützt desorbiert, d.h. aus der extrahierend wirksamen Phase in ionisierter Form freigesetzt, und anschließend direkt, beispielsweise mittels MS, analysiert wird.
Die Dauer in den Schritten C) und/oder D) von Aufnahme und/oder Desorption ist vorzugsweise ausgewählt zwischen einer Minute und mehreren, bis zu 12, Stunden. Vorzugsweise werden Dauern zwischen 5 Minuten und einer Stunde ausgewählt.
Bei der SPME liegt ein binäres System vor: Die bereitzustellende Matrix/flüssige Probe stellt die Feucht-/Flüssigkomponente (mobile Phase), d.h. die zu extrahierende Phase, dar, die in Bezug auf die Interaktion mit in Frage kommenden/als geeignet ermittelnden stationären extrahierend wirksamen Phasen (Adsorbens, Extractans) und deren Präsentationsform (Sondenbauart) ggf. vorzubehandeln ist. Die extrahierend wirksame Phase ist stationär besteht aus dem Sondenmaterial selbst oder wird als Beschichtung auf die Sonde aufgebracht. Als extrahierend wirksame Phase (Adsor- bens, Extractans) kommen alle bisher bekannten Materialien in Frage, insbesondere werden Materialen ausgewählt aus Polyacrylat, Polyethylenglykol (PEG, Carbowax), Polydivinylben- zol, Carboxen und Polydimethylsiloxan (PDMS). Weitere Sondenbeschichtungsmaterialen sind beispielsweise Polybenzol (PPh), Polypyrrol (PPy), Polythiophen (PTh), Polyanilin (PAn), Polymilchsäure (PLA) und Poly(3,4-ethylen-dioxythiophen) (PEDOT) oder andere, für chromatographische Anwendungen erhältliche Materialen wie beispielsweise unpolare Phasen, z.B. Materialien, bei denen an einen Silikatträger Kohlenwasserstoff ketten, funktionelle Gruppen oder andere Stoffe angeheftet sind. Als Beispiel für auf Silikatträger angeheftete Kohlenwasserstoffketten ist C18 mit Octadecylketten (Supelco®) zu nennen. Beispiele für andere Silikatbasierte Träger sind als Sicastar® erhältlich. Alle genannten Materialien können allein oder in Kombination eingesetzt werden, wovon auch Kombinationen verschiedener Vertreter desselben Materials miteinander umfasst sind.
Zur SPME des Zielanalyten werden entweder die Eigenschaften der extrahierend wirksamen Phase auf die Eigenschaften der zu extrahierenden, mobilen Phase (Matrix) abgestimmt, oder die Eigenschaften der Matrix für eine gewählte stationäre extrahierend wirksame Phase verändert, oder (wechselseitig) beide Vorgehensweisen gewählt. Der Ausdruck„zu extrahierende (mobile) Phase" bedeutet, dass aus dieser Phase die Zielsubstanz zu extrahieren ist.
Vor dem Schritt B) kann optional ein Schritt A), d.h. die Ermittlung mindestens einer geeigneten Vorbehandlung für eine bereitgestellte flüssige Probe, erfolgen.
Im oben schrittweise aufgeführten Verfahren werden die Schritte B und C und/oder C und D und/oder ggf. A und B vorzugsweise zeitlich beabstandet durchgeführt, d.h. es gibt Haltezeiten) zwischen den Schritten A (Ermittlung Vorbehandlung, optional) und B (Auswahl extrahierend wirksame Phase) und/oder B und C (Bestimmung Aufnahmebedingungen für Aufnahme der zu analysierenden Substanz aus der flüssigen Probe in die extrahierend wirksame Phase) und/oder C und D (Bestimmung Desorptionsbedingungen). Diese Haltezeiten betragen vorzugsweise wenige Sekunden (>1 Sekunde) bis hin zu mehreren Stunden (<24 Stunden). Besonders bevorzugt werden Haltezeiten zwischen einer Minute und fünf Stunden genutzt.
Diese Haltezeiten dienen generell, d.h. hier und wenn nachstehend Haltezeiten angeführt werden, der physikalischen Veränderung (z.B. Desolvatisierung, Temperaturänderung) und/oder dazu, chemischen Reaktionen zu ermöglichen, z.B. Exposition zur Oxidation durch Luftsauerstoff, Derivatisierung und/oder Konservierung zur Analysefortführung zu einem späteren Zeitpunkt.
Die SPME erfolgt bevorzugt aus unbehandelter Matrix / unbehandelter flüssiger Probe, d.h. vorzugsweise ohne Vorbehandlung. Sofern eine Vorbehandlung allerdings erforderlich ist, ist diese mindestens eine geeignete Vorbehandlung vorzugsweise ausgewählt aus Einstellung eines pH-Werts, Zusatz von Fällungsreagenzien, Oxidantien, Reduktantien, Salzen, Komplexbildnern. Derivatisierungsreagenzien oder internen Standards. Ebenso kann die mindestens eine geeignete Vorbehandlung ausgewählt sein aus Homogenisierung, Lyse, Inkubation, Filtration, Zentrifugation. Alle genannten Vorbehandlungen können allein oder in Kombination und dann in variabler Reihenfolge eingesetzt werden, d.h. die verschiedenen Vorbehandlungen können miteinander in beliebiger Reihenfolge kombiniert werden. Die Verwendung eines internen Standards (IS) kann die geforderte methodische Genauigkeit erreichen oder verbessern helfen. Ein in den relevanten Folgeschritten als geeignet ermittelter IS kann der zu extrahierenden Matrix zugesetzt werden; für diesen Fall ist die homogenen Verteilung des IS in der zu extrahierenden mobilen Phase sicherzustellen.
Die in B) ausgewählte extrahierend wirksame Phase wird vorzugsweise vor dem Schritt C) in einem Zwischenschritt B-C) einer Präkonditionierung in einem flüssigen oder gasförmigen Medium unterzogen. Die in Frage kommenden Medien werden später noch bei den Desor- bentien erläutert. Dabei werden i) mögliche Rückstände aus dem Herstellungsprozeß oder - bei Wiederverwendung der Sonde - vorangehender SPME-Zyklen zumindest teilweise entfernt und/oder ii) Lösevermittler eingesetzt, die eine Benetzung der stationären extrahierend wirksamen Phase mit der zu extrahierenden mobilen Phase sicherstellen und/oder iii) quellbare stationäre extrahierend wirksame Phasen in einen für Schritt 2 geeigneten Zustand gebracht. Die Präkonditionierung kann je nach verwendeter stationärer extrahierend wirksamer Phase Phase und Anforderung an die Analytik von untergeordneter oder ohne Bedeutung sein, oder aber essentiell für die Reproduzierbarkeit und/oder Robustheit des gesamten nachfolgenden SPME-Prozesses.
Das nach Schritt B) und ggf. B-C) sowie ggf. A) gewählte binäre System aus stationärer extrahierend wirksamer Phase und mobiler zu extrahierender Phase mit ggf. präkonditionierter extrahierend wirksamer Phase wird unter Modifikation der Extraktionsbedingungen getestet. Hierbei werden das zu extrahierende Volumen, die Bewegung der stationären extrahierend wirksamen Phase oder mobilen zu extrahierenden Phase (z.B. Rotationsfrequenz eines Schüttlers), die Temperatur und/oder der Druck sowie die Dauer der zeitlichen Einwirkung dieser Parameter im Hinblick auf die aufgabenstellungsgemäße Durchführung der SPME modifiziert; dabei ist ggf. auch die Extraktion des IS und deren mögliche Interferenz mit der Extraktion des Zielanalyten zu bestimmen.
Weiterhin werden vorzugsweise in einem Zwischenschritt C-D) geeignete Waschschritte für ein Reinigen der extrahierend wirksamen Phase zwischen den Schritten C) und D) nach Entfernung der extrahierend wirksamen Phase von der flüssigen Probe bestimmt. In diesem optionalen Schritt wird die aus der zu extrahierenden Matrix /flüssigen Probe entfernte Sonde durch Eintauchen in eine Wasch-/Spüllösung oder durch Besprühen mit Wasch-/Spüllösung von anhaftenden Matrixbestandteilen oder unerwünschten Koadsorbaten/-extraktaten zumindest teilweise befreit. Das Desorbieren des/r Zielanalyten einschließlich ggf. des IS muss dabei vermieden werden. Die Wahl der verwendeten Lösungsmittels (Zusammensetzung, pH-Wert etc.) ist für die Validität des SPME-Prozesses kritisch und auch im Hinblick auf Verträglichkeit mit dem Desorptionsschritt D) zu prüfen. Ggf. muss der Waschschritt C-D) unter Modifikation der unter Schritt A) und B) genannten Parameter optimiert werden.
Wenn Zwischenschritte genutzt werden, kann es vor und/oder nach dem jeweiligen Zwischenschritt ebenfalls Haltezeiten geben, wie oben für die Schritte A (optional) und B und/oder B und C und/oder C und D beschrieben, welche ebenfalls vorzugsweise wenige Sekunden (>1 Sekunde) bis hin zu mehreren Stunden (<24 Stunden) und besonders bevorzugt zwischen einer Minute und fünf Stunden betragen.
Gleichwohl ist es bevorzugt, dass im Schritt C) und/oder im Zwischenschritt C-D) Parameter ausgewählt aus der folgenden Gruppe ermittelt werden: zu extrahierendes Volumen, Bewegung der flüssigen Probe und/oder der extrahierend wirksamen Phase, Temperatur, Druck, Dauer. Gleiches gilt analog für den Schritt D und D1 ), d.h. für die Desorptionsbedingungen werden Parameter aus der Gruppe von Volumen des Desorptionsmediums, Bewegung des Desorptionsmediums und/oder der extrahierend wirksamen Phase, Temperatur, Druck, Dauer bestimmt.
Die Sonde wird im Schritt D1 ) in ein Medium getaucht, das die möglichst quantitative Desorption des Zielanalyten bei gleichzeitig minimierter Desorption von Koadsorbaten bewerkstelligt. Für die Wahl des Desorbtionsmediums und die Durchführung des Desorption- prozesses gelten die gleichen Kriterien wie für Waschschritt C-D) (Zusammensetzung des Desorbens, pH-Wert, Bewegung der mobilen zu extrahierenden oder stationären extrahierend wirksamen Phase, Temperatur und/oder Druck, Dauer der zeitlichen Einwirkung dieser Parameter etc.). Das Desorptionsmedium muss darüber hinaus mit dem ggf. direkt anschließenden quantitativen oder qualitativen Analyseverfahren oder mit dem optionalen Schritt E), welcher nachfolgend noch erläutert wird, kompatibel sein (z.B. Aufkonzentrierung reaktiver Komponente, pH-Wertänderung oder Kristallbildung bei der Desolvatisierung; Vermeidung von Dispersionen (Salze, Emulsionen) mit dem/n Zielanalyten einschließlich IS im Hinblick auf die Resolubilisierung.
Als Desorptionsmedium werden organische Lösungsmittel eingesetzt, beispielsweise Kohlenwasserstoffe, ggf. mit Sauerstoff- oder stickstoff-basierten funktionalen Gruppen wie
- Alkane
Alkohle, beispielsweise Methanol, Ethanol, Isopropanol
Ether wie THF oder Diethylether
Aldehyde
Ketone
Nitrile, z.B. Acetonitril,
sowie Wasser, vorzugsweise im gasförmigen Zustand (Wasserdampf). Diesen Desorptions- medien können optional Säuren, Basen bzw. Puffer zugesetzt sein, was die Einstellung verschiedener pH-Werte bzw. -Bereiche ermöglicht. Sie werden flüssig oder gasförmig eingesetzt.
Die gleichen Medien werden ebenfalls im Zwischenschritt B-C) als flüssiges oder gasförmiges Medium für die Präkonditionierung genutzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode erfolgen in einem Schritt E), welcher nach dem Schritt D1 ) folgt, für die anschließende Bereitstellung der zu analysierenden Substanz für eine Analyse die folgenden Schritte: das Aufkonzentrieren der zu analysierenden Substanz im Desorptionsmedium durch dessen Einengung, gegebenenfalls bis zur Trockne, gegebenenfalls erneutes Lösen der zu analysierenden Substanz in einem Lösungsmittel, gegebenenfalls Aufkonzentrieren der zu analysierenden Substanz im Lösungsmittel durch dessen Einengung und gegebenenfalls Entfernung und/oder Derivatisierung ggf. unlöslicher Rückstände. Dieser Schritt E) dient somit quasi der Desolvatisierung und/oder Resolubilisierung.
Auch vor dem Schritt E), d.h. zwischen D1 ) und E), kann es in bevorzugten Ausführungsformen eine Haltezeit geben, welche ebenfalls vorzugsweise wenige Sekunden (>1 Sekunde) bis hin zu mehreren Stunden (<24 Stunden) und besonders bevorzugt zwischen einer Minute und fünf Stunden beträgt. Im Fall, dass der optionale Schritt E) nicht erforderlich ist, liegt/-en der/die Zielanalyten einschließlich IS als gebrauchsfertige Lösung für die sich anschließende qualitative oder quantitative Analyse vor.
Als Anwendungen stehen erfindungsgemäß primär im Fokus das therapeutische und toxikologische Arzneistoff-Monitoring. Dieses erlaubt inzwischen die automatisierte Konzentrationsbestimmung von Arzneistoffen, für deren therapeutische Anwendung die Konzentrationskontrolle kritisch und z.T. auch gesetzlich vorgeschrieben ist.
Gleichfalls erfindungsgemäß im Fokus ist die Bestimmung der„freien" Substanzkonzentration in flüssigen Proben (Reinlösungen, Testlösungen, Abwässer, Blut, Urin, Faeces, Drüsensekreten u.a. biologische Matrizes) sowie Geweben / verflüssigten Proben eines Körpermaterials. Häufig ist nicht die Gesamtkonzentration einer Substanz in der Matrix von Interesse, sondern die nicht an Matrixbestandteile gebundene, sog.„freie" Konzentration. In der Medizin ist die Kenntnis der freien Arzneistoffkonzentration therapeutisch von Bedeutung, da nur diese zur Wirkung kommt und über z.B. Niere oder Stoffwechselprozesse aus dem Organismus ausgeschieden werden kann. Herkömmliche Verfahren zur Bestimmung der freien Arzneistoffkonzentration sind aufwendig und fehlerbehaftet und werden nur in Ausnahmefällen durchgeführt. Die SPME eignet sich insbesondere auch zur Bestimmung der„freien" Konzentration, die von Arzneistoffträgern (Drug Delivery Systems) erzeugt wird.
Ebenfalls erfindungsgemäß im Fokus ist die Anwendung der Bestimmung der„freien" Substanzkonzentration in fließenden Systemen. Im Hinblick auf die zukünftige Anwendung der SPME - welche in einer Ausführungsform auch direkt in Blutgefäßen des Menschen oder eines Tieres angewendet wird- sind Kenntnisse des Verhaltens der SPME in fließenden Systemen kritisch.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die flüssige Probe, die auch synonym als Matrix bezeichnet wird, ausgewählt ist aus Probe einer Körperflüssigkeit, verflüssigter Probe eines Körpermaterials, Oberflächenwasserprobe (Gewässer, gesammeltes Niederschlagswasser), Grundwasserprobe, Abwasserprobe.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die flüssige Probe eine Probe einer Körperflüssigkeit. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die flüssige Probe eine verflüssigte Probe eines Körpermaterials. Gemeint ist jeweils ein menschlicher oder tierischer Körper. Die jeweilige Körperflüssigkeit ist vorzugsweise ausgewählt aus Blut (ggf. antikoaguliertes Vollblut, z.B. mit Heparin oder EDTA); Serum; Plasma; Drüsensekreten, insbesondere Speichel, Pankreassaft, Gallensaft, Tränenflüssigkeit; Liquor cerebrospinalis; Urin; Faeces. Das Körpermaterial ist vorzugsweise ausgewählt aus parenchymatösem Gewebe [insbesondere aus Organen (insbesondere Leber) und Nervengewebe]. Bei menschlichen oder tierischen Körperflüssigkeiten und Körpermaterialien wird vorzugsweise in vitro gearbeitet, d.h. an dem Körper entnommenen Proben und nicht direkt am menschlichen / tierischen Körper. Das direkte Arbeiten am menschlichen /tierischen Körper ist erfindungsgemäß natürlich trotzdem möglich. Dementsprechend wäre es auch möglich, eine erfindungsgemäß ausgewählte SPME-Sonde direkt am Menschen oder Tier anzuwenden, beispielsweise durch Einführung in ein Blutgefäß oder ein Körpermaterial.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die flüssige Probe eine Oberflächenwas- serprobe (Gewässer, gesammeltes Niederschlagswasser), Grundwasserprobe oder Abwasserprobe. Diese Anwendung zur Wasseranalytik ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt.
Für die zu analysierende Substanz ist es bevorzugt, wenn diese ausgewählt ist aus Umweltgiften und Arzneistoffen, insbesondere aus Antipsychotika und Antibiotika, wobei die An- tipsychotika besonders bevorzugt ausgewählt sind aus Neuroleptika (insbesondere Phe- nothiazinen und Thioxanthenen), Benzodiazepinen, Butyrophenonen und Diphenylbutylpipe- ridinen, Benzamiden, Benzisoxazolen und Alkaloiden.
Die Antibiotika sind besonders bevorzugt ausgewählt aus ß-Lactamen, Glykopeptiden, Ami- noglycosid-Antibiotika, Polypeptid-Antibiotika, Chinolonen und Sulfonamiden sowie Immun- suppressiva wie beispielsweise Paclitaxel oder Limussubstanzen, bei denen beispielhaft zu nennen sind: Sirolimus, Everolimus, Umirolimus (Biolimus).
Erfindungsgemäß findet das oben ermittelte Verfahren der Festphasenmikroextraktion mit einer Festphasenmikroextraktions-Sonde, welche eine extrahierend wirksame Phase aufweist und welches für eine bestimmte zu analysierende Substanz ermittelt wurde, Verwendung zur Bestimmung der Konzentration dieser spezifischen zu analysierenden Substanz in einer flüssigen Probe.
Erfindungsgemäß werden dabei die folgenden umfassten Schritte verwendet:
b. Bereitstellung einer Festphasenmikroextraktions-Sonde, welche die ausgewählte extrahierend wirksame Phase aufweist, c. Aufnahme der zu analysierenden Substanz unter den ausgewählten Aufnahmebedingungen von der flüssigen Probe in die extrahierend wirksame Phase, wobei sich die extrahierend wirksame Phase in direktem Kontakt mit der flüssigen Probe befindet, d. nach Entfernung der extrahierend wirksamen Phase von der flüssigen Probe
d1. Desorption der zu analysierende Substanz aus der extrahierend wirksamen Phase in das Desorptionsmedium unter den ausgewählten Desorptionsbedingungen oder d2. Direkte Untersuchung mittels zur Oberflächenionisierung geeigneter Techniken.
Vor dem Schritt b. kann optional ein Schritt a. erfolgen, d.h. Anwendung mindestens einer geeigneten Vorbehandlung auf die bereitgestellte flüssige Probe.
Die Erfindung betrifft ebenso einen Kit zur Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz, umfassend
eine Festphasenmikroextraktions-Sonde, welche die für die zu analysierende Substanz ausgewählte extrahierend wirksame Phase aufweist,
ggf. eine Menge des oder Angaben zum zu nutzenden Desorptionsmedium,
Mittel oder Angaben zu ausgewählten Vorbehandlungen und/oder zu ausgewählten Waschschritten und/oder zu ausgewählten Präkonditionierungen
ggf. Mittel oder Angaben zur direkten Untersuchung mittels zur Oberflächenionisierung geeigneter Techniken.
Ein solcher Kit wird nach Ermittlung der optimalen Parameter zusammengestellt und kommerziell vertrieben. Somit wird eine validierte Methode erarbeitet und angeboten, die die geforderten Ansprüche hinsichtlich Selektivität, Sensitivität, Kalibrierbarkeit, Genauigkeit (Präzision, Richtigkeit), Nachweis-/Erfassungs-/Bestimmungsgrenzen, Robustheit sowie ggf. Kreuzvalidierbarkeit erfüllt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert, ohne sie darauf zu beschränken. Beispiele
Beispiel 1 - SPME von Daptomvcin, Bestimmung geeigneter Parameter
Aus heparinisiertem Vollblut wurde per SPME Damptomycin abgetrennt.
Als extrahierend wirksame Phase wurden eingesetzt:
Figure imgf000013_0001
Tabelle 1
Als Desorptionsmedium wurde Phosphatgepufferte Salzlösung (PBS, phosphate buffered saline) eingesetzt.
Die Ergebnisse sind graphisch in den Fig. 1A (Funktion der Extraktionszeit) und 1 B (Funktion der Desorptionszeit) dargestellt. Bei Einsatz von Vollblut wurde dies zweckmäßig heparini- siert, PBS erwies sich als geeignetes Desorptionsmedium bei Einsatz von PTY 45 und einer Mindestextraktionszeit von 20 min, besser 60 min und einer Mindestdesorptionszeit von mindestens 20 min, besser 60 min.
Beispiel 2 -SPME von Damptomycin, Bestimmung der„freien", d.h. aktiven Arzneistoffkonzentration
Es wurde die„freie", d.h. aktive Arzneistoffkonzentration von Damptomycin in Abhängigkeit von der Konzentration an bindenden Plasmaproteinen in PBS unter Standardbedingungen (60 min Adsorptionszeit, 1 ,8 ml, Methanol als Desorptionsmittel, 37°C, 400 rpm) untersucht, die Ergebnisse sind graphisch in Fig. 2 dargestellt. Die ermittelte freie Arzneistoffraktion nimmt entsprechend der theoretischen Vorhersagen mit steigendem Gehalt an Arzneistoff- bindenden Plasmaproteinen ab. Als Arzneistoffbindende Plasmaproteine wurde Biseko genutzt (Biseko: isotone 5%ige Lösung humaner Serumproteine, humanes Serumprotein 50 mg, davon: Albumin ca. 31 mg, Immunglobulin vom Menschen ca. 10 mg, Natrium-Ionen, Chlorid-Ionen, Wasser für Injektionszwecke). Blutplasma, welches die höchste Konzentration an Arzneistoffbindenden Plasmaproteinen aufweist, zeigte im Vergleich folgerichtig die geringste freie Arzneistoffmenge.
Beschreibung der Figuren:
Fig. 1A: Extraktionsausbeute bei Damptomycin 60 mg/l in PBS als Funktion der Extraktionszeit
Fig. 1 B: Extraktionsausbeute bei Damptomycin 60 mg/l in PBS als Funktion der Desorptions- zeit
Fig. 2: Quantitative Bestimmung von Damptomycin bei verschiedenen Konzentrationen an bindenden Plasmaproteinen

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion geeigneten Methode für eine bestimmte zu analysierende Substanz, wobei eine Festpha- senmikroextraktions-Sonde, welche eine extrahierend wirksame Phase aufweist, zur Bestimmung der Konzentration der zu analysierenden Substanz in einer flüssigen Probe eingesetzt wird, umfassend die folgenden Schritte:
B) Auswahl einer geeigneten extrahierend wirksamen Phase,
C) Bestimmung geeigneter Aufnahmebedingungen für eine Aufnahme der zu analysierenden Substanz aus der flüssigen Probe in die extrahierend wirksame Phase unter Berücksichtigung der Art der flüssigen Probe und der extrahierend wirksamen Phase, wobei sich die extrahierend wirksame Phase in direktem Kontakt mit der flüssigen Probe befindet,
D) Bestimmung geeigneter Bedingungen, um nach Entfernung der extrahierend wirksamen Phase aus der flüssigen Probe die zu analysierende Substanz D1 ) aus der extrahierend wirksamen Phase freizusetzten und in ein
Desorptionsmedium zu überführen
oder
D2) mittels zur Oberflächenionisierung geeigneter Techniken
direkt zu untersuchen.
2. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt B) ein Schritt A) durchgeführt wird: A) Ermittlung mindestens einer geeigneten Vorbehandlung für eine bereitgestellte flüssige Probe.
3. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte B und C und/oder C und D und ggf. A und B zeitlich beabstandet durchgeführt werden.
4. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine geeignete Vorbehandlung ausgewählt ist aus Einstellung eines pH-Werts, Zusatz von Fällungsreagenzien, Oxi- dantien, Reduktantien, Salzen, Komplexbildnern, Denvatisierungsreagenzien oder in- ternen Standards.
5. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine geeignete Vorbehandlung ausgewählt ist aus Homogenisierung, Lyse, Inkubation, Filtration, Zentrifugation.
6. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die in B) ausgewählte extrahierend wirksame Phase vor dem Schritt C) in einem Zwischenschritt B-C) einer Präkonditionierung in einem flüssigen oder gasförmigen Medium unterzogen wird.
7. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenschritt C-D) geeignete Waschschritte für ein Reinigen der extrahierend wirksamen Phase zwischen den Schritten C) und D) nach Entfernung der extrahierend wirksamen Phase von der flüssigen Probe bestimmt werden.
8. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt C) und/oder im Zwischenschritt C-D) Parameter ausgewählt aus der folgenden Gruppe ermittelt werden: zu extrahierendes Volumen, Bewegung der flüssigen Probe und/oder der extrahierend wirksamen Phase, Temperatur, Druck, Dauer.
9. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 -8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt E), welcher nach dem Schritt D1 ) folgt, für die anschließende Bereitstellung der zu analysierenden Substanz für eine Analyse die folgenden Schritte erfolgen: das Aufkonzentrieren der zu analysierenden Substanz im Desorptionsmedium durch dessen Einengung, gegebenenfalls bis zur Trockne, gegebenenfalls erneutes Lösen der zu analysierenden Substanz in einem Lösungsmittel, gegebenenfalls Aufkonzentrieren der zu analysierenden Substanz im Lösungsmittel durch dessen Einengung und gegebenenfalls Entfernung und/oder Derivatisierung ggf. unlöslicher Rückstände.
10. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 -9, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Probe ausgewählt ist aus Probe einer Körperflüssigkeit, verflüssigter Probe eines Körpermaterials, Oberflächenwasserprobe, Grundwasserprobe, Abwasserprobe.
1 1 . Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 -10, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperflüssigkeit ausgewählt ist aus Blut; Serum; Plasma; Drüsensekreten, insbesondere Speichel, Pankreassaft, Gallensaft, Tränenflüssigkeit; Liquor cerebrospinalis; Urin; Faeces und das Körpermaterial ausgewählt ist aus parenchymatösem Gewebe.
12. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 -1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zu analysierende Substanz ausgewählt ist aus Umweltgiften und Arzneistoffen, insbesondere aus An- tipsychotika und Antibiotika.
13. Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz geeigneten Methode gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 -12, dadurch gekennzeichnet, das die Antipsychotika ausgewählt sind aus Neuroleptika, Benzodiazepinen, Butyrophenonen und Diphenyl- butylpiperidinen, Benzamiden, Benzisoxazolen und Alkaloiden.
14. Verwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz, mit einer Festphasenmikroextraktions-Sonde, welche eine extrahierend wirksame Phase aufweist, zur Bestimmung der Konzentration der zu analysierenden Substanz in einer flüssigen Probe mit einer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -13 ermittelten Methode.
15. Verwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz gemäß Anspruch 14, wobei die Methode die folgenden Schritte umfasst: b. Bereitstellung einer Festphasenmikroextraktions-Sonde, welche die ausgewählte extrahierend wirksame Phase aufweist, c. Aufnahme der zu analysierenden Substanz unter den ausgewählten Aufnahmebedingungen von der flüssigen Probe in die extrahierend wirksame Phase, wobei sich die extrahierend wirksame Phase in direktem Kontakt mit der flüssigen Probe befindet,
d. nach Entfernung der extrahierend wirksamen Phase aus der flüssigen Probe d1. Desorption der zu analysierende Substanz aus der extrahierend wirksamen Phase in das Desorptionsmedium unter den ausgewählten Desorptionsbedingun- gen
oder
d2. direkte Untersuchung mittels zur Oberflächenionisierung geeigneter Techniken.
16. Verwendung der Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz gemäß Anspruch 15, wobei vor dem Schritt b ein Schritt a erfolgt:
a. Anwendung mindestens einer geeigneten Vorbehandlung auf die bereitgestellte flüssige Probe.
17. Kit zur Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz, umfassend
eine Festphasenmikroextraktions-Sonde, welche die für die zu analysierende Substanz ausgewählte extrahierend wirksame Phase aufweist,
ggf. eine Menge des oder Angaben zum zu nutzenden Desorptionsmedium, Mittel oder Angaben zu ausgewählten Vorbehandlungen und/oder zu ausgewählten Waschschritten und/oder zu ausgewählten Präkonditionierungen
ggf. Mittel oder Angaben zur direkten Untersuchung mittels zur Oberflächenionisierung geeigneter Techniken.
PCT/EP2015/056861 2014-04-04 2015-03-30 Verfahren zur ermittlung einer zur anwendung der festphasenmikroextraktion geeigneten methode für eine bestimmte zu analysierende substanz mit einer festphasenmikroextraktions-sonde, verwendung des verfahrens und kit zur festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende substanz WO2015150310A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014104814.8 2014-04-04
DE102014104814.8A DE102014104814B3 (de) 2014-04-04 2014-04-04 Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion geeigneten Methode für eine bestimmte zu analysierende Substanz mit einer Festphasenmikroextraktions-Sonde, Verwendung des Verfahrens und Kit zur Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015150310A1 true WO2015150310A1 (de) 2015-10-08

Family

ID=52781086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/056861 WO2015150310A1 (de) 2014-04-04 2015-03-30 Verfahren zur ermittlung einer zur anwendung der festphasenmikroextraktion geeigneten methode für eine bestimmte zu analysierende substanz mit einer festphasenmikroextraktions-sonde, verwendung des verfahrens und kit zur festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende substanz

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014104814B3 (de)
WO (1) WO2015150310A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107907620A (zh) * 2017-11-22 2018-04-13 上海市环境科学研究院 超声萃取‑固相萃取前处理结合液质联用技术同时检测畜禽粪便中六类24种抗生素的方法
CN113390942A (zh) * 2021-06-08 2021-09-14 浙江工业大学 一种基于mspd离线预浓缩联用eks-cze在线富集测定石蒜科生物碱含量的方法
CN113713781A (zh) * 2021-08-02 2021-11-30 广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心) 一种米酵菌酸高选择性富集固相微萃取探针及其制备方法与应用
CN115166107A (zh) * 2016-02-03 2022-10-11 科思德株式会社 用于提取有机组分的元件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112945792A (zh) * 2021-03-08 2021-06-11 唐山三友化工股份有限公司 高氯废水悬浮物准确测定的洗涤操作方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8734673B2 (en) * 2008-08-08 2014-05-27 The University Of Toledo Boron selective ionic liquids and polymeric ionic liquids, methods of making and methods of use thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MALGORZATA SZULTKA ET AL: "Development of novel molecularly imprinted solid-phase microextraction fibers and their application for the determination of antibiotic drugs in biological samples by SPME-LC/MSn", ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY, vol. 403, no. 3, 13 March 2012 (2012-03-13), pages 785 - 796, XP055193688, ISSN: 1618-2642, DOI: 10.1007/s00216-012-5901-2 *
PAWEL OLSZOWY ET AL: "Poly(3-alkylthiophenes): new sorption materials for solid phase microextraction of drugs isolated from human plasma", ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY, SPRINGER, BERLIN, DE, vol. 401, no. 4, 28 June 2011 (2011-06-28), pages 1377 - 1384, XP019935526, ISSN: 1618-2650, DOI: 10.1007/S00216-011-5159-0 *
SZULTKA M ET AL: "Polypyrrole solid phase microextraction: A new approach to rapid sample preparation for the monitoring of antibiotic drugs", ANALYTICA CHIMICA ACTA, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 667, no. 1-2, 14 May 2010 (2010-05-14), pages 77 - 82, XP027038305, ISSN: 0003-2670, [retrieved on 20100410] *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115166107A (zh) * 2016-02-03 2022-10-11 科思德株式会社 用于提取有机组分的元件
CN107907620A (zh) * 2017-11-22 2018-04-13 上海市环境科学研究院 超声萃取‑固相萃取前处理结合液质联用技术同时检测畜禽粪便中六类24种抗生素的方法
CN113390942A (zh) * 2021-06-08 2021-09-14 浙江工业大学 一种基于mspd离线预浓缩联用eks-cze在线富集测定石蒜科生物碱含量的方法
CN113390942B (zh) * 2021-06-08 2022-08-30 浙江工业大学 一种基于mspd联用eks-cze测定石蒜科生物碱含量的方法
CN113713781A (zh) * 2021-08-02 2021-11-30 广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心) 一种米酵菌酸高选择性富集固相微萃取探针及其制备方法与应用
CN113713781B (zh) * 2021-08-02 2023-06-02 广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心) 一种米酵菌酸高选择性富集固相微萃取探针及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014104814B3 (de) 2015-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Boyacı et al. Sample preparation with solid phase microextraction and exhaustive extraction approaches: Comparison for challenging cases
Badawy et al. A review of the modern principles and applications of solid-phase extraction techniques in chromatographic analysis
DE102014104814B3 (de) Verfahren zur Ermittlung einer zur Anwendung der Festphasenmikroextraktion geeigneten Methode für eine bestimmte zu analysierende Substanz mit einer Festphasenmikroextraktions-Sonde, Verwendung des Verfahrens und Kit zur Festphasenmikroextraktion für eine bestimmte zu analysierende Substanz
Balakrishnan et al. Determination of sulfonamide antibiotics in wastewater: A comparison of solid phase microextraction and solid phase extraction methods
McClure et al. Solid phase microextraction of macrolide, trimethoprim, and sulfonamide antibiotics in wastewaters
Snow Solid-phase micro-extraction of drugs from biological matrices
Raynie Modern extraction techniques
Comerton et al. Practical overview of analytical methods for endocrine-disrupting compounds, pharmaceuticals and personal care products in water and wastewater
Huang et al. Combination of electromembrane extraction and liquid-phase microextraction in a single step: simultaneous group separation of acidic and basic drugs
DE69634022T2 (de) Verbessertes Verfahren zur Festphasenmikroextraktion von Spuren organischer Analyten
Carasek et al. Disposable pipette extraction: a critical review of concepts, applications, and directions
JP2015031541A (ja) 胆汁酸同時分析方法
Boyacı et al. Thin-film microextraction coupled to LC-ESI-MS/MS for determination of quaternary ammonium compounds in water samples
Alexandrou et al. Micro versus macro solid phase extraction for monitoring water contaminants: A preliminary study using trihalomethanes
Yang et al. Determination of cannabinoids in biological samples using a new solid phase micro-extraction membrane and liquid chromatography–mass spectrometry
WO2007128274A2 (de) Verbessertes verfahren zur qualitativen und/oder quantitativen bestimmung geringer konzentrationen an organischen spurenstoffen in wässrigen systemen und eine analysevorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
Vo Duy et al. Analysis of the neurotoxin β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) and isomers in surface water by FMOC derivatization liquid chromatography high resolution mass spectrometry
Nong et al. Dual-cloud point extraction coupled to high performance liquid chromatography for simultaneous determination of trace sulfonamide antimicrobials in urine and water samples
Wen Recent advances in solid-phase extraction techniques with nanomaterials
Li et al. Rapid determination of 18 glucocorticoids in serum using reusable on-line SPE polymeric monolithic column coupled with LC-quadrupole/orbitrap high-resolution mass spectrometer
Thompson et al. Large volume injection for the direct analysis of ionophores and avermectins in surface water by liquid chromatography–electrospray ionization tandem mass spectrometry
Birk et al. Determinations of new psychoactive substances in biological matrices with focus on microextraction techniques: a review of fundamentals and state-of-the-art extraction methods
JP2023520563A (ja) 検体中の注目成分の測定または同定方法
Lopes et al. Determination of hormones in urine by hollow fiber microporous membrane liquid–liquid extraction associated with 96-well plate system and HPLC-FLD detection
Calero-Cañuelo et al. Sorptive tape-spray tandem mass spectrometry using aluminum foil coated with mixed-mode microparticles

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15713469

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15713469

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1