Estrazione in fase solida (SPE)

L'estrazione in fase solida (SPE) è una tecnica progettata per la preparazione e la purificazione rapida e selettiva dei campioni prima dell'analisi cromatografica (ad esempio HPLC, GC, TLC). Nella SPE, uno o più analiti presenti in un campione liquido vengono isolati mediante estrazione, separazione e/o adsorbimento su una fase stazionaria solida.

La preparazione del campione mediante SPE trasforma la matrice originale del campione in un ambiente matriciale più semplice. Ciò rende il campione più adatto alla successiva cromatografia analitica, semplificando e migliorando spesso l’analisi qualitativa e quantitativa finale. La matrice del campione più semplice riduce inoltre il carico a cui è sottoposto il sistema analitico, prolungandone potenzialmente la durata.

Una procedura SPE ottimale consente di:

• Modificare le matrici dei campioni per renderle più compatibili con il metodo cromatografico di destinazione.
• Concentrare gli analiti (arricchimento delle tracce) per una maggiore sensibilità.
• Eliminare le interferenze che causano un elevato fondo, picchi fuorvianti e/o scarsa sensibilità durante l’analisi cromatografica.
• Proteggere la colonna analitica dai contaminanti.
• Automatizzare il processo di estrazione.

Come funziona la SPE?

Nella SPE, la fase stazionaria (un sorbente o una resina) lega l’analita o l’impurità attraverso interazioni forti ma reversibili per estrarre in modo affidabile e rapido l’analita di interesse da un campione complesso.

La SPE è selettiva e versatile, poiché sono disponibili molti sorbenti e condizioni di eluizione diversi per analiti e matrici differenti. I sorbenti SPE più comuni includono:

• A base di silice
  • Fase inversa (C18, C8, ciano, fenile)
  • Fase normale (silice, diolo, NH2)
  • A scambio ionico (SAX, WCX, SCX)
• A base di carbonio
• A base di polimeri (varie composizioni, diverse funzionalità)
• Altri, ad esempio Florisil® (silicato di magnesio) o allumina
• A letto misto: combinazioni di quasi tutti i tipi sopra citati in strati sequenziali

Strategie per la SPE

Nella "SPE Bind‒Elute", l’analita di interesse viene catturato dal sorbente mentre le interferenze della matrice attraversano la cartuccia. Nella "SPE con rimozione delle interferenze", le interferenze della matrice vengono catturate dal sorbente mentre gli analiti di interesse passano attraverso. Sia il metodo HybridSPE che quello QuEChERS SPE funzionano tramite la rimozione delle interferenze.

Il metodo SPE ottimale dipende dalla struttura, dalla solubilità, dalla polarità e dalle proprietà lipofiliche (coefficienti di distribuzione) dell’analita. Sono disponibili guide alla scelta per aiutare a selezionare la fase stazionaria e il solvente più adatti all’applicazione di interesse.

Applicazioni comuni della SPE

La SPE è frequentemente utilizzata nei settori farmaceutico, clinico e dei test diagnostici ad alta produttività, nonché in ambito forense, ambientale e alimentare/agrochimico per analisi relative a:

• Composti farmaceutici e metaboliti nei fluidi biologici
• Sostanze stupefacenti nei fluidi biologici
• Inquinanti ambientali nell’acqua potabile e nelle acque reflue
• Pesticidi, antibiotici o micotossine nelle matrici alimentari e agricole
• Desalinizzazione di proteine e peptidi
• Frazionamento dei lipidi
• Vitamine idrosolubili e liposolubili