Extracción en fase sólida (SPE)

La extracción en fase sólida (SPE) es una técnica diseñada para la preparación y purificación rápidas y selectivas de muestras antes del análisis cromatográfico (por ejemplo, HPLC, GC, TLC). En la SPE, se aíslan uno o más analitos de una muestra líquida mediante extracción, separación y/o adsorción sobre una fase estacionaria sólida.  

La preparación de muestras mediante SPE transforma la matriz original de una muestra en un entorno matricial más sencillo. Esto hace que la muestra resulte más adecuada para la cromatografía analítica posterior, lo que a menudo simplifica y mejora el análisis cualitativo y cuantitativo final. La matriz de muestra más sencilla también reduce la carga a la que se somete el sistema analítico, lo que puede prolongar su vida útil.

Un procedimiento óptimo de SPE le permite:

• Cambiar las matrices de las muestras para que sean más compatibles con el método cromatográfico de destino.
• Concentrar los analitos (enriquecimiento de trazas) para aumentar la sensibilidad.
• Eliminar las interferencias que provocan un fondo elevado, picos engañosos y/o una sensibilidad deficiente 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 sorbente o una resina) se une al analito o a la impureza mediante interacciones fuertes pero reversibles para extraer de forma fiable y rápida el analito de interés de una muestra compleja.

La SPE es selectiva y versátil, ya que existen muchos sorbentes y condiciones de elución diferentes para distintos analitos y matrices. Entre los sorbentes habituales de la SPE se incluyen:

• A base de sílice
  • Fase inversa (C18, C8, ciano, fenilo)
  • Fase normal (sílice, diol, NH₂)
  • Intercambio iónico (SAX, WCX, SCX)
• A base de carbono
• A base de polímeros (diversas 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 unión-eluición», el analito de interés es capturado por el sorbente y las interferencias de la matriz pasan a través del cartucho. En la «SPE de eliminación de interferencias», las interferencias de la matriz son capturadas por el sorbente y los analitos de interés pasan a través de él. Tanto el método HybridSPE como el QuEChERS SPE funcionan mediante la eliminación de interferencias.

El método óptimo de SPE depende de la estructura, la solubilidad, la polaridad y las propiedades lipofílicas (coeficientes de distribución) del analito. Existen guías de selección que ayudan a elegir la fase estacionaria y el disolvente más adecuados para la aplicación de interés.

Aplicaciones habituales de la SPE

La SPE se utiliza con frecuencia en los sectores farmacéutico, clínico y de pruebas diagnósticas de alto rendimiento, así como en los ámbitos forense, medioambiental y alimentario/agroquímico para análisis relacionados con:

• Compuestos farmacéuticos y metabolitos en fluidos biológicos
• Sustancias de abuso en fluidos biológicos
• Contaminantes medioambientales en el agua potable y en las aguas residuales
• Pesticidas, antibióticos o micotoxinas en matrices alimentarias y agrícolas
• Desalación de proteínas y péptidos
• Fraccionamiento de lípidos
• Vitaminas hidrosolubles y liposolubles