2) хлорированных неполярных пестицидов
3) гидрофильных лекарственных веществ (+)
4) алифатических одноатомных спиртов
Экстракционное вымораживание эффективно для выделения гидрофильных лекарственных веществ из биологических жидкостей и других водосодержащих объектов. При охлаждении основная часть воды образует кристаллическую фазу, а растворённые соединения вытесняются из кристаллической решётки льда и концентрируются в остающейся незамёрзшей жидкой фазе. Одновременно уменьшается растворимость белков и части высокомолекулярных примесей, что способствует их осаждению и облегчает последующее отделение аналита.
Метод особенно полезен для полярных и хорошо растворимых в воде лекарственных соединений, которые недостаточно полно переходят в неполярные органические растворители при классической жидкостно-жидкостной экстракции. Эффективность выделения зависит от температуры замораживания, состава матрицы, кислотно-основных свойств вещества и значения pH: перевод слабых кислот или оснований в ионизированную форму повышает их удержание в водной концентрированной фазе. Полученный экстракт после размораживания, центрифугирования или фильтрации может исследоваться методами высокоэффективной жидкостной хроматографии, капиллярного электрофореза или масс-спектрометрии.
| Группа веществ | Физико-химические свойства | Пригодность экстракционного вымораживания | Предпочтительный подход |
|---|---|---|---|
| Гидрофильные лекарственные вещества | Высокая растворимость в воде, выраженная полярность, возможная ионизация | Высокая: концентрируются в незамёрзшей водной фазе | Вымораживание с последующей хроматографией |
| Неорганические соли тяжёлых металлов | Ионная природа, отсутствие летучести, связь с белками и минеральной матрицей | Ограниченная: метод не обеспечивает селективного выделения отдельных металлов | Минерализация, атомно-абсорбционная или масс-спектрометрия |
| Хлорированные неполярные пестициды | Липофильность, низкая растворимость в воде, накопление в жировой фазе | Низкая: соединения не концентрируются преимущественно в водном остатке | Экстракция неполярным растворителем, твердофазная экстракция |
| Алифатические одноатомные спирты | Высокая летучесть, низкая молекулярная масса, смешиваемость с водой | Недостаточная: возможны потери и слабая селективность | Парофазный анализ и газовая хроматография |
| Белки и липопротеины биологической матрицы | Высокомолекулярные компоненты, склонные к денатурации и агрегации | Выступают преимущественно как удаляемые примеси | Осаждение при охлаждении, центрифугирование |
| Ионизируемые лекарственные соединения | Распределение между фазами зависит от pH и значения pKa | Высокая при поддержании вещества в гидрофильной ионизированной форме | Коррекция pH перед замораживанием |
Экстракционное вымораживание сочетает концентрирование аналита и частичную очистку пробы без интенсивного нагревания, поэтому подходит для термолабильных соединений. Метод уменьшает объём жидкой фазы и снижает содержание белковых и коллоидных помех. Его селективность определяется прежде всего распределением вещества между льдом, незамёрзшим раствором и компонентами биологической матрицы. Для количественного анализа необходимо контролировать степень замораживания и оценивать извлечение с использованием внутренних стандартов.