Analytik-Werkbank 39
lokale Methodenskizze · keine Messdatenübertragung

Solid Phase Microextraction

SPME ohne Probenverlust denken.

Eine interaktive Methodenbank für den ersten Entwurf einer Festphasenmikroextraktion: Faser wählen, Gleichgewicht abschätzen, Arbeitsschritte sichern und eine kleine Wiederfindungsreihe simulieren.

01 / Prinzip

Was SPME tatsächlich macht

Eine beschichtete Faser wird in die Probe oder in deren Gasraum gebracht. Zielmoleküle verteilen sich zwischen Matrix, Gasphase und Beschichtung. Danach gelangen sie durch thermische oder flüssige Desorption in das Analysensystem.

A

Anreichern

Die Beschichtung bindet nur einen Anteil der Moleküle. Bei konstanter Temperatur, Zeit, Salzmenge und Bewegung wird dieser Anteil dennoch präzise vergleichbar.

B

Schützen

Headspace-SPME hält die empfindliche Faser aus trüben oder partikelreichen Proben heraus. Weniger Matrixkontakt bedeutet oft längere Standzeit.

C

Desorbieren

Für die Gaschromatografie wird meist im heißen Injektor desorbiert. Flüssigchromatografische Ansätze benötigen ein geeignetes Desorptionsmedium.

02 / Methodenplaner

Eine robuste Startbedingung finden

Der Planer erzeugt keinen validierten Laborstandard. Er übersetzt Matrix, Flüchtigkeit und Priorität in eine begründete erste Versuchsanordnung, die anschließend mit Blindwerten und Kontrollproben geprüft werden muss.

SPME Setup Builder heuristisches Startmodell
40 °C
20 °C80 °C
25 min
5 min60 min

Empfohlener Faserstart

DVB/CAR/PDMS · 50/30 µm

Headspace-Exposition bietet für flüchtige Verbindungen in einer wässrigen Matrix einen belastbaren ersten Versuch bei geringer Faserbelastung.

ModusHeadspace
Agitationmittel
PrioritätGleichgewicht
Beginne mit einem Matrixblindwert. Konditioniere die Faser nach Herstellerangabe und prüfe Carry-over durch eine Leerdesorption.

03 / Ablauf

Die kritischen Schritte abhaken

Jede Kachel lässt sich einzeln aktivieren. Die Reihenfolge ist fachlich sinnvoll, aber das Werkzeug erzwingt sie nicht: Bei der Methodenentwicklung müssen einzelne Schritte bewusst wiederholbar bleiben.

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04 / Simulation

Wiederfindung und Streuung einordnen

Die lokale Simulation erzeugt aus einem Sollwert und einer angenommenen Wiederfindung fünf deterministische Replikate. So lässt sich erkennen, ob eine scheinbar gute mittlere Ausbeute durch hohe Streuung entwertet wird.

Versuchsannahmen

Die Abweichungsfolge ist fest definiert. Gleiche Eingaben ergeben immer dieselbe Tabelle.

Fünf Replikate

Messwerte, Wiederfindung und Abweichung vom Mittelwert werden aus den Eingaben abgeleitet.

ProbeMesswertWiederfindungAbweichung
Bewertung wird berechnetDie Startwerte werden direkt nach dem Laden ausgewertet.

05 / Praxisnotizen

Vier Quellen unnötiger Streuung

SPME reagiert besonders empfindlich auf kleine Unterschiede im Arbeitsablauf. Deshalb ist eine knappe, präzise Methodennotiz wertvoller als eine lange Liste wechselnder Versuchsbedingungen.

Füllstand und Gasraum

Ein anderes Probenvolumen verändert das Verhältnis zwischen Flüssigkeit, Headspace und Faser. Nutze identische Vials und kontrolliere das Pipettiervolumen.

Auch die Eintauchtiefe der Nadel sollte festgelegt werden, damit die Faser stets im gleichen Bereich des Gasraums steht.

Temperaturhistorie

Erwärmung beschleunigt den Stofftransport, kann aber die Verteilung zur Faser verschlechtern. Eine höhere Temperatur ist deshalb nicht automatisch empfindlicher.

Starte die Expositionszeit erst, wenn die vorgesehene Inkubation abgeschlossen ist und das Vial reproduzierbar temperiert wurde.

Faseralter und Carry-over

Beschichtungen verändern sich durch Matrixreste, hohe Injektortemperaturen und mechanische Belastung. Führe ein Einsatzprotokoll für jede Faser.

Ein Leerwert nach einer hoch konzentrierten Probe zeigt, ob die Desorption vollständig war oder die nächste Messung beeinflusst.

Kalibration in Matrix

Standards in reinem Lösungsmittel bilden komplexe Proben oft schlecht ab. Matrixangepasste Kalibration oder Standardaddition kann die systematische Abweichung reduzieren.

Bewerte neben der Wiederfindung auch Präzision, Linearität, Nachweisgrenze und Robustheit gegenüber kleinen Parameteränderungen.

Randnotiz: Die Faser nie außerhalb des schützenden Nadelkörpers transportieren oder gegen den Vialboden drücken.

Importkonsole für ältere Methodenblätter

Faserprofil

Diese längere Erläuterung folgt auf eine rein optisch hervorgehobene Zeile und beschreibt die historische Probenspur.

Chromatogramm aus dem Altbestand
Temperaturprotokoll
40 °C
50 °C
60 °C
70 °C
80 °C
Serverseitige Karte der Probenposition

Verborgene Importparameter der Faser.