Extracción en fase sólida (SPE)

SPE es un método potente para la preparación de muestras y es utilizado por la mayoría de los cromatógrafos en la actualidad.
Hace unos 30 años, MACHEREY‑NAGEL diseñó e introdujo cartuchos SPE CHROMABOND que contienen adsorbentes basados en sílice.
SPE es una forma de cromatografía digital (por etapas) diseñada para extraer, particionar y / o adsorber uno o más componentes de una fase líquida (muestra) sobre una fase estacionaria (adsorbente o resina). Una sustancia adsorbida puede ser removida del adsorbente mediante un aumento por etapas de la fuerza de elución del eluyente (técnica de gradiente por etapas).
SPE prolonga la vida útil de los sistemas cromatográficos, mejora los análisis cualitativos y cuantitativos y reduce considerablemente la carga de trabajo a la que se somete el instrumento analítico.

Enlaces útiles:

• Ejemplos de aplicación para SPE en la Base de Datos de Aplicaciones Cromatográficas.
• Descripción general de las fases SPE (PDF)
• Información sobre el diseño básico de las columnas y cartuchos SPE
• Declaración (EN/DE) sobre la fecha de caducidad de los productos SPE CHROMABOND y CHROMAFIX (PDF)

Video: Montaje del sistema de vacío SPE

Video: Demostración de extracción en fase sólida

Pasos principales del procedimiento SPE

1) Acondicionamiento

El acondicionamiento del sorbente es necesario para que este pueda interactuar de forma reproducible con el analito. El acondicionamiento, también denominado solvatación, consiste en humedecer el sorbente y crear un entorno adecuado para la adsorción del analito. Los sorbentes no polares se acondicionan habitualmente con 2-3 volúmenes de columna de un disolvente miscible en agua (metanol, THF, 2-propanol, etc.), seguido del disolvente en el que se encuentra disuelto el analito (matriz pura, por ejemplo, agua, tampón). Los sorbentes polares se acondicionan con disolventes no polares. Tras la etapa de acondicionamiento, el lecho de sorbente no debe secarse, ya que de lo contrario se anularía la humectación (desacondicionamiento).

2) Aplicación de la muestra (adsorción)

La aplicación de la muestra se puede realizar con presión positiva o negativa, con una velocidad de flujo de ~3 mL/min. Los volúmenes de muestra varían desde unos pocos mL hasta litros.

3) Lavado

El lavado del adsorbente se logra generalmente con una solución de lavado especial; sin embargo, en algunos casos puede no ser necesario. Si la diferencia de polaridad entre la solución de lavado y el eluyente es muy grande, o si ambos no son miscibles, se recomienda secar el lecho de adsorbente después del lavado para mejorar la elución y la recuperación.

4) Elución

La elución con un eluyente adecuado no debe realizarse demasiado rápido. La velocidad de elución depende de las dimensiones de la columna y de la cantidad de sorbente (aprox. 1 ml/min). Dado que los analitos pueden adsorberse en el material de relleno de la SPE o atravesarlo directamente, mientras que las sustancias interferentes quedan retenidas, existen dos métodos de separación fundamentales; a continuación se ilustran ambos casos.

a) Retención del analito (camino superior)

• Las moléculas del analito se enriquecen en el adsorbente
• Los componentes de interferencia y las moléculas de disolvente (matriz) no se retienen
• Los componentes de interferencia restantes se eliminan del adsorbente
• El analito se elimina del adsorbente mediante elución con un disolvente adecuado

b) Retención de componentes de interferencia (camino inferior)

• Las moléculas del analito no interactúan con el adsorbente
• Los componentes de interferencia y las moléculas de disolvente (matriz) se retienen
• Las moléculas del analito son “lavadas” por el adsorbente
• La fase sólida se utiliza para “filtrar” la muestra