Extracción en fase sólida (SPE)

La extracción en fase sólida (SPE) es una técnica diseñada para la preparación y la purificación rápidas y selectivas de la muestra antes del análisis cromatográfico (p. ej. HPLC, GC, TLC). En la SPE, se aíslan uno o más analitos de una muestra líquida extrayéndolos, separándolos o adsorbiéndolos en una fase estacionaria sólida.  

La preparación de la muestra mediante SPE cambia la matriz original de una muestra a un entorno de matriz más sencilla. Esto hace que la muestra sea más adecuada para la cromatografía analítica posterior y con frecuencia simplifica y mejora el análisis cualitativo y cuantitativo final. La matriz de muestra más sencilla también indica la exigencia que se deposita en un sistema analítico, lo que podría ampliar la vida útil del sistema.

Un procedimiento óptimo de SPE puede permitirle:

• Cambiar las matrices de muestra para que sean más compatibles con el método cromatográfico deseado.
• Concentrar los analitos (enriquecimiento de trazas) para aumentar la sensibilidad.
• Eliminar las interferencias que provocan un elevado ruido de fondo, picos erróneos o poca sensibilidad durante el análisis cromatográfico.
• Proteger la columna analítica de los contaminantes.
• Automatizar el proceso de extracción.

¿Cómo funciona la SPE?

En la SPE, la fase estacionaria (un adsorbente o una resina) se une al analito o la impureza a través de interacciones fuertes pero reversibles para extraer de forma rápida y fiable el analito de interés de una muestra compleja.

La SPE es selectiva y versátil, ya que se dispone de muchos adsorbentes y condiciones de elución diferentes para diferentes analitos y matrices. Entre los adsorbentes habituales de la SPE se cuentan:

• Contienen sílice
  • Fase inversa (C18, C8, de ciano, fenil)
  • Fase normal (sílice, diol, NH₂)
  • Intercambio iónico (SAX, WCX, SCX)
• Contienen carbono
• Contienen polímeros (varias composiciones, diferentes funcionalidades)
• Otros, por ejemplo, Florisil^® (silicato de magnesio) o alúmina
• Lecho mixto: Combinaciones de casi cualquiera de los anteriores en capas secuenciales

Estrategias para la SPE

En la 'SPE de unir-eluir', el analito de interés es capturado por el adsorbente y las interferencias de la matriz atraviesan el cartucho. En la 'SPE de eliminación de interferencias', las interferencias de la matriz se capturan en el adsorbente y pasan los analitos de interés. Los métodos de HybridSPE y SPE QuEChERS funcionan mediante la eliminación de interferencias.

El método de extracción en fase sólida óptimo depende de la estructura, la solubilidad, la polaridad y las propiedades lipófilas (coeficientes de distribución) del analito. Existen guías de selección para ayudar a elegir la fase estacionaria y el disolvente más favorables para la aplicación de interés.

Aplicaciones de SPE habituales

La SPE se utiliza con frecuencia en las industrias farmacéutica, clínica y de diagnóstico de alto rendimiento, forense, medioambiental y alimentaria/agroquímica para análisis relacionados con:

• Compuestos farmacéuticos y metabolitos en líquidos biológicos
• Drogas en los líquidos biológicos
• Contaminantes medioambientales en el agua potable y las guas residuales
• Plaguicidas, antibióticos o micotoxinas en matrices alimentarias/agrícolas
• Desalado de proteínas y péptidos
• Fraccionamiento de lípidos
• Vitaminas hidrosolubles y liposolubles