我們知道化合物可以是酸性、堿性和中性的。查看 pKa 和官能團可以幫助我們進一步選擇正確的 SPE 吸附劑，并更好地了解它如何與我們感興趣的分析物配合使用。我們來看看復合多巴胺：
圖 1.多巴胺的結構。
當我們觀察結構時，我們可以看到通過苯環的共軛。這種結合將增加我們的疏水鍵合。現在讓我們看看官能團的 pKa。
圖 2.每次 Chemicalize 添加多巴胺 pKa。
在圖 2 中，我們可以看到酸性醇官能團的 pKa 為 9.80，胺堿性官能團的 pKa 為9.13。記住一般化學的一些基礎知識，我們知道強酸和強堿在幾乎整個可用的 pH 范圍內都會被電離。對于弱酸和弱堿來說，情況正好相反。弱酸和弱堿的電離可以通過控制 pH 值來控制（有效地打開或關閉）。那么什么是強與弱呢？讓我們看一下EVOLUTE® Express 用戶指南中的吸附劑化學選擇指南。
圖 3。查看分析物功能列，我們可以看到每個類別的 pKa 范圍，我們將使用它來幫助我們確定用于分析的最佳吸附劑化學性質。
酸性官能團的 pKa 值低于弱酸性分析物官能團的 9.80 和 13.02。所以我們知道這些不是我們可以利用的東西。堿性官能團 pKa 為 9.13，這屬于我們的“弱堿性"類別。這意味著它在中性或酸性 pH 環境中將保持正電荷。有關 pH 調節的快速回顧，請參閱pH 調節樣品制備博客。由于我們有一個弱堿性官能團，我們將通過使用 EVOLUTE®CX 吸附劑來利用離子交換潛力。
圖 4. EVOLUTE Express CX 吸附劑，請注意改性聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物，它使吸附劑具有水潤濕性。
CX 吸附劑具有非極性（疏水性）和強陽離子交換功能。有一個帶負電的磺酸官能團，可保留帶正電的分析物。我們可以在圖 4 中看到疏水性和離子相互作用。酸性官能團的 pK a約為 -7，這告訴我們它將在整個pH 范圍內 100% 電離。我們還可以看到結構的反相相互作用部分，該部分將允許疏水 相互作用。
圖 5. 在這里，我們可以看到裝載過程中 CX 吸附劑和帶電多巴胺分子之間發生疏水相互作用的位置。我們還看到同時發生的離子相互作用，從而產生混合模式相互作用。
現在讓我們看看 CX 吸附劑中的每個步驟是如何發生的，如《濫用藥物尿液檢測的現行方法》中所示。
在此示例中，我們使用人血清，并將使用EVOLUTE®EXPRESS CX 30 mg 96 孔板部件號：601-0030-PX01。
| 步 | 描述 | 發生了什么？ |
| 樣品前處理 | 100 µL 4% H 3 PO 4 | 稀釋樣品將有助于降低粘度，使其更容易流過 SPE 吸附劑。 記住 pH 規則，我們會將樣品預處理至比 pK a低 2 個單位，以確保分析物 100% 電離。 磷酸的添加將確保我們的堿性官能團的最大電離。 |
| 條件（可選） | 1毫升甲醇 | 由于具有水可濕性官能團和玻璃料，因此在使用 EVOLUTE Express 系列時這是可選的。 |
| 正壓 | 建議正壓。 1 分鐘，2 小節 | 正壓避免了井間流量的變化。 通常優選使用氮氣來防止氧化，并且氮氣的純度可以防止污染。 |
| 平衡（可選） | 1 毫升 4% H 3 PO 4 | 由于具有水可濕性官能團和玻璃料，因此在使用 EVOLUTE Express 系列時這是可選的。 |
| 正壓 | 建議正壓。 1 分鐘 2 小節 | 正壓避免了井間流量的變化。 通常優選使用氮氣來防止氧化，并且氮氣的純度可以防止污染。 |
| 樣品加載 | 200 µL 預處理樣品 | 這在建議的負載能力范圍內。 |
| 正壓 | 建議正壓。 1 分鐘，0.5 巴 | 正壓避免了井間流量的變化。 通常優選使用氮氣來防止氧化，并且氮氣的純度可以防止污染。 |
洗1 | 1000 µL 4% H 3 PO 4 | 保持基本官能團的最大電離。 去除極性干擾，例如鹽和小蛋白質。 |
| 正壓 | 建議正壓。 1 分鐘，0.8 巴 | 正壓避免了井間流量的變化。 通常優選使用氮氣來防止氧化，并且氮氣的純度可以防止污染。 |
| 洗2 | 1 mL 50:50 甲醇/水 | 消除疏水相互作用，同時釋放疏水化合物，例如磷脂和溶血磷脂。 |
| 正壓 | 建議正壓。 1 分鐘，0.8 巴 | 正壓避免了井間流量的變化。 通常優選使用氮氣來防止氧化，并且氮氣的純度可以防止污染。 |
| 洗脫 | 2 x 750 µL 78:20:2 二氯甲烷/甲醇/和氫氧化銨 | 添加堿性緩沖液將中和分析物，破壞離子相互作用，從而從吸附劑中釋放分析物。 有機溶劑將破壞與分析物之間任何剩余的疏水相互作用。 |
| 正壓 | 建議正壓。 1 分鐘，0. 巴 | 正壓避免了井間流量的變化。 通常優選使用氮氣來防止氧化，并且氮氣的純度可以防止污染。 |
| 干燥 | 空氣流或氮氣流 | 通常優選使用氮氣來防止氧化，并且氮氣的純度可以防止污染。 |
| 重構 | 90:10 0.1 甲酸水溶液/ 0.1% 甲酸甲醇溶液 | 適合質譜分析的溶劑。 |
CX 樣品制備的典型過程基于目標分析物的反相/疏水相互作用和離子交換能力。在圖 4 中，我們提到了聚合物吸附劑的額外優勢。為什么這很重要？在傳統的硅膠基 SPE 中，您必須調節和平衡疏水性的吸附劑和篩板。對于這種聚合物 SPE 產品，吸附劑和篩板都是水可潤濕的，并且對于水性樣品，吸附劑能夠與樣品相互作用，而無需調節和平衡。這還有一個好處是可以消除分析過程中孔干燥的可變性。如果您使用 96 孔板并且 A1 孔可能在 H12 之前幾分鐘被溶劑化，這尤其有用；EVOLUTE Express 系列的水潤濕能力可最大限度地降低孔干燥和應用結果中孔與孔之間差異的風險。
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