Suggerimento Tecnico per la Preparazione del Campione
Livello: Base
Estrazione in fase solida (SPE): i punti chiave
L'estrazione in fase solida (SPE), generalmente utilizzata per la preparazione del campione per analisi HPLC e GC ha come obiettivi principali quelli di:
• Semplificare la matrice;
• Pre-concentrare gli analiti;
• Cambiare il solvente.
La SPE è adatta alla preparazione di qualsiasi campione liquido. Un campione solido che, ovviamente, non può essere applicato direttamente all’interno di una cartuccia SPE, va opportunamente pre-trattato prima di essere analizzato.
La prima fase della preparazione del campione solido, difatti, prevede l'omogeneizzazione con un solvente opportuno. Il solvente scelto deve:
• Garantire la solubilizzazione dell'analita;
• Garantire la solubilizzazione della matrice (questa condizione non è necessaria a patto che la sospensione sia omogenea);
• Avere bassa forza eluente;
Se la solubilizzazione in un solvente a bassa forza eluente non dovesse essere possibile, occorrerà essiccare e ricostituire il campione prima di caricarlo sulla cartuccia SPE. La sospensione ottenuta deve essere agitata su un vortex per favorire la completa miscelazione, quindi centrifugata per far separare la frazione solida dal solvente.
A questo punto è necessario scegliere la SPE con il giusto meccanismo di ritenzione:
SPE a fase inversa
| Meccanismo | Solvente debole | Solvente forte |
|---|---|---|
| Fase inversa | Acqua/tampone | Acetonitrile/Metanolo (l'esano è il solvente a maggiore forza eluente) |
| Fase diretta | Esano/eptano | Solventi organici a polarità intermedia come DCM, MTBE, IPA (l'acqua è il solvente a maggiore forza eluente) |
| Scambio ionico | Tampone acquoso ad un preciso valore pH, scelto per promuove le interazioni ioniche tra l'analita e l'adsorbente SPE | Il solvente organico è tipicamente metanolo in presenza di acidi o basi per rompere le interazioni ioniche |
Per la scelta del diluente vanno considerate le proprietà chimico – fisiche dell’analita. Le estrazioni in fase inversa sono utilizzate per analiti da moderatamente polari a moderatamente idrofobici, ma solo se sono disciolti in un solvente debole come l'acqua. Se il campione viene sciolto in un solvente mediamente polare, sarà necessario diluirlo o, in alternativa, essiccarlo e ricostituirlo in un solvente debole. Lo stesso vale per la fase normale, in cui i campioni devono essere sciolti in esano/eptano affinché gli analiti vengano trattenuti con successo durante il caricamento sulla SPE.
Ecco alcuni esempi:
1) Estrazione di PCB da suolo.
I PCB sono altamente idrofobici e, pertanto, sono solubili in solventi apolari. Il terreno prima dell’estrazione con esano (o eptano) va pesato ed essiccato per eliminare ogni traccia di acqua. Il solvente estraente, recuperato dopo centrifugazione, può essere direttamente caricato in una cartuccia SPE a base di silice; precedentemente attivata con esano/eptano.
2) Tilosina dalla carne.
La tilosina è un antibiotico, con un logP pari a 1,0. L'estrazione con una miscela di acetonitrile e acqua (80:20) è sufficiente a effettuare un’estrazione quantitativa dalla carne. Il campione liquido, ottenuto dopo centrifugazione, richiederà un'ulteriore diluizione con acqua per ridurre la forza del solvente di caricamento prima dell'estrazione in fase inversa.
3) Enilconazolo da arance.
L'enilconazolo è un fungicida ampiamente utilizzato in agricoltura, in particolare per il trattamento di agrumi. L’estrazione è effettuata utilizzando acetonitrile puro. Poiché l'enilconazolo è basico, l'aggiunta di HCl all'estratto, promuoverà la protonazione dell'analita. La carica positiva sull’enilconazolo (in ambiente acido) permette la ritenzione su una cartuccia SPE contenente uno scambiatore cationico. Ciò semplifica notevolmente il processo di estrazione poiché non è richiesta alcuna diluizione del campione; la presenza di acetonitrile al 100% non causa riduzione della ritenzione.
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