弱碱性分析物和 SPE EVOLUTE®CX 如何工作？
我们知道化合物可以是酸性、碱性和中性的。查看 pKa 和官能团可以帮助我们进一步选择正确的 SPE 吸附剂，并更好地了解它如何与我们感兴趣的分析物配合使用。我们来看看复合多巴胺：
图 1.多巴胺的结构。
当我们观察结构时，我们可以看到通过苯环的共轭。这种结合将增加我们的疏水键合。现在让我们看看官能团的 pKa。
图 2.每次 Chemicalize 添加多巴胺 pKa。
在图 2 中，我们可以看到酸性醇官能团的 pKa 为 9.80，胺碱性官能团的 pKa 为9.13。记住一般化学的一些基础知识，我们知道强酸和强碱在几乎整个可用的 pH 范围内都会被电离。对于弱酸和弱碱来说，情况正好相反。弱酸和弱碱的电离可以通过控制 pH 值来控制（有效地打开或关闭）。那么什么是强与弱呢？让我们看一下EVOLUTE® Express 用户指南中的吸附剂化学选择指南。
图 3。查看分析物功能列，我们可以看到每个类别的 pKa 范围，我们将使用它来帮助我们确定用于分析的最佳吸附剂化学性质。
酸性官能团的 pKa 值低于弱酸性分析物官能团的 9.80 和 13.02。所以我们知道这些不是我们可以利用的东西。碱性官能团 pKa 为 9.13，这属于我们的“弱碱性”类别。这意味着它在中性或酸性 pH 环境中将保持正电荷。有关 pH 调节的快速回顾，请参阅pH 调节样品制备博客。由于我们有一个弱碱性官能团，我们将通过使用 EVOLUTE®CX 吸附剂来利用离子交换潜力。
图 4. EVOLUTE Express CX 吸附剂，请注意改性聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物，它使吸附剂具有水润湿性。
CX 吸附剂具有非极性（疏水性）和强阳离子交换功能。有一个带负电的磺酸官能团，可保留带正电的分析物。我们可以在图 4 中看到疏水性和离子相互作用。酸性官能团的 pK a约为 -7，这告诉我们它将在整个pH 范围内 100% 电离。我们还可以看到结构的反相相互作用部分，该部分将允许疏水 相互作用。
图 5. 在这里，我们可以看到装载过程中 CX 吸附剂和带电多巴胺分子之间发生疏水相互作用的位置。我们还看到同时发生的离子相互作用，从而产生混合模式相互作用。
现在让我们看看 CX 吸附剂中的每个步骤是如何发生的，如《滥用药物尿液检测的现行方法》中所示。
在此示例中，我们使用人血清，并将使用EVOLUTE®EXPRESS CX 30 mg 96 孔板部件号：601-0030-PX01。
| 步 | 描述 | 发生了什么？ |
| 样品前处理 | 100 µL 4% H 3 PO 4 |
稀释样品将有助于降低粘度，使其更容易流过 SPE 吸附剂。 记住 pH 规则，我们会将样品预处理至比 pK a低 2 个单位，以确保分析物 100% 电离。 磷酸的添加将确保我们的碱性官能团的最大电离。 |
| 条件（可选） | 1毫升甲醇 | 由于具有水可湿性官能团和玻璃料，因此在使用 EVOLUTE Express 系列时这是可选的。 |
| 正压 |
建议正压。 1 分钟，2 小节 |
正压避免了井间流量的变化。 通常优选使用氮气来防止氧化，并且氮气的纯度可以防止污染。 |
| 平衡（可选） | 1 毫升 4% H 3 PO 4 |
由于具有水可湿性官能团和玻璃料，因此在使用 EVOLUTE Express 系列时这是可选的。 |
| 正压 |
建议正压。 1 分钟 2 小节 |
正压避免了井间流量的变化。 通常优选使用氮气来防止氧化，并且氮气的纯度可以防止污染。 |
| 样品加载 | 200 µL 预处理样品 | 这在建议的负载能力范围内。 |
| 正压 |
建议正压。 1 分钟，0.5 巴 |
正压避免了井间流量的变化。 通常优选使用氮气来防止氧化，并且氮气的纯度可以防止污染。 |
|
洗1 |
1000 µL 4% H 3 PO 4 |
保持基本官能团的最大电离。 去除极性干扰，例如盐和小蛋白质。 |
| 正压 |
建议正压。 1 分钟，0.8 巴 |
正压避免了井间流量的变化。 通常优选使用氮气来防止氧化，并且氮气的纯度可以防止污染。 |
| 洗2 | 1 mL 50:50 甲醇/水 |
消除疏水相互作用，同时释放疏水化合物，例如磷脂和溶血磷脂。 |
| 正压 |
建议正压。 1 分钟，0.8 巴 |
正压避免了井间流量的变化。 通常优选使用氮气来防止氧化，并且氮气的纯度可以防止污染。 |
| 洗脱 | 2 x 750 µL 78:20:2 二氯甲烷/甲醇/和氢氧化铵 |
添加碱性缓冲液将中和分析物，破坏离子相互作用，从而从吸附剂中释放分析物。 有机溶剂将破坏与分析物之间任何剩余的疏水相互作用。 |
| 正压 |
建议正压。 1 分钟，0. 巴 |
正压避免了井间流量的变化。 通常优选使用氮气来防止氧化，并且氮气的纯度可以防止污染。 |
| 干燥 | 空气流或氮气流 | 通常优选使用氮气来防止氧化，并且氮气的纯度可以防止污染。 |
| 重构 | 90:10 0.1 甲酸水溶液/ 0.1% 甲酸甲醇溶液 | 适合质谱分析的溶剂。 |
CX 样品制备的典型过程基于目标分析物的反相/疏水相互作用和离子交换能力。在图 4 中，我们提到了聚合物吸附剂的额外优势。为什么这很重要？在传统的硅胶基 SPE 中，您必须调节和平衡疏水性的吸附剂和筛板。对于这种聚合物 SPE 产品，吸附剂和筛板都是水可润湿的，并且对于水性样品，吸附剂能够与样品相互作用，而无需调节和平衡。这还有一个好处是可以消除分析过程中孔干燥的可变性。如果您使用 96 孔板并且 A1 孔可能在 H12 之前几分钟被溶剂化，这尤其有用；EVOLUTE Express 系列的水润湿能力可最大限度地降低孔干燥和应用结果中孔与孔之间差异的风险。