Extracció sobre suport

Un altre grup de mètodes són els que es basen en l’extracció química del radionúclid i no en el tractament del senyal.

En aquests mètodes, l’analit és retingut utilitzant un extractant que es troba en un suport sòlid ja sigui immobilitzat, enllaçat o formant part del propi suport. Aquestes estratègies

62

poden seguir-se en el cas de l’PS on el suport sòlid serien les microesferes d’escintil·lador que servirien tant per l’extracció com per la mesura.

Aquests mètodes presenten els avantatges de reduir el temps i els reactius necessaris per l’anàlisi. A més d’això, el propi suport sòlid serien les microesferes d’PS de manera que es podria determinar directament el radionúclid sense necessitat d’eluir-lo.

Dins d’aquests mètodes s’han estudiat dos, la immobilització de l’extractant selectiu, on aquest queda dipositat sobre el suport sòlid, i la dels polímers impresos, on l’extractant forma part del propi suport.

1.4.3.1. Immobilització

El primer dels mètodes d’extracció estudiats és el d’immobilització. Aquest mètode consisteix a recobrir el suport sòlid amb un extractant selectiu. Aquesta tècnica produeix una immobilització física, és a dir, que no hi ha enllaços químics entre l’extractant i el suport sinó que aquest queda dipositat sobre ell per interaccions dèbils. Aquesta tècnica és molt utilitzada en la preparació de columnes cromatogràfiques comercials [53].

El mètode d’immobilització consisteix en dissoldre l’extractant selectiu en un solvent orgànic on se suspenen les microesferes de l’PS. La suspensió és agitada i, finalment, evaporada, eliminant el solvent lentament per tal que l’extractant es dipositi sobre l’PS. L’extractant ha de ser insoluble en el dissolvent de les mostres, normalment aigua, per tal que aquest no es redissolgui i es mantingui fixat sobre l’PS.

El radionúclid s’extraurà per un equilibri format entre la solució i l’extractant present a la capa de recobriment (Figura 16). El rendiment d’extracció dependrà de la constant

63 d’equilibri, així com de la preséncia d’altres substàncies que puguin interaccionar amb el lligand.

Figura 16: Representació de l’equilibri entre una microesfera immobilitzada i l’analit.

Per tal de d’emprar-se com una columna cromatogràfica les microesferes immobilitzades, aquestes es compacten dintre d’una columna que pugui ser mesurada al detector. La columna es condiciona, es fa passar la mostra i es renta per eliminar les substàncies no retingudes. Finalment, la columna es mesura directament sense necessitat d’eluir el radionúclid. Aquest procediment permet la preconcentració i separació de volums elevats de mostra, el que permet la millora de la selectivitat i també del límit de detecció.

El fet que l’extractant estigui dipositat sobre el suport en comptes d’estar enllaçat químicament, és un inconvenient ja que per un determinat volum, anomenat volum de ruptura, l’extractant començarà a eluir-se juntament amb el radionúclid, sent aquest el màxim volum de solució que es pot passar per la columna.

Un inconvenient general de les tècniques d’extracció són els equilibris que l’extractant pugui formar amb altres substàncies radioactives o estables. Si la matriu conté altres radionúclids que puguin ser extrets juntament amb l’analit, es quantificarà una activitat major que la real. De forma similar, si la matriu conté grans quantitats de substàncies estables que puguin ser retingudes, aquestes desplaçaran l’equilibri, disminuint la

Sr Sr

64

recuperació de l’analit i donant una activitat menor a la real. Malgrat això, aquest problema pot evitar-se amb l’ús d’un traçador per tal de conèixer el rendiment d’extracció.

1.4.3.2. Imprinted polymers

L’altra tècnica d’extracció utilitzada en aquest treball és la dels imprinted polymers. El fonament d’aquesta tècnica és l’extracció selectiva degut a l’impediment estèric de les cavitats del polímer formades per la presència de l’analit durant el procés de polimerització [54, 55].

Aquesta tècnica va ser desenvolupada als anys 1970 per l’aplicació amb molècules de pes mitjà com ara fàrmacs. Tot i això, també s’ha aplicat amb èxit a l’extracció d’alguns metalls estables i, molt recentment, radionúclids [56-59].

El primer pas d’aquest mètode és la formació d’un complex entre un isòtop estable del radionúclid a extreure i un monòmer funcionalitat que pugui ser polimeritzable. Aquest complex es polimeritza juntament amb un entrecreuador per tal de donar-li rigidesa estructural al polímer i un solut florescent per a proporcionar-li capacitats escintil·ladores. Finalment, l’analit s’extreu del polímer per successius rentats (Figura 17).

Figura 17: Esquema del procés de formació d’un imprinted polymer.

El resultat d’aquest procés és un escintil·lador plàstic imprès (SIP). Aquest escintil·lador plàstic tindrà cavitats de la mida de l’analit que, a més, contindran grups funcionals

65 capaços d’extreure’l. L’analit formarà un equilibri amb els grups funcionals del polímer, la selectivitat dels quals vindrà donada per l’impediment estèric de la cavitat.

Els polímers que s’obtenen per aquest mètode i pel mètode d’immobilització presenten algunes diferències. Degut a que el suport és el propi extractant, no hi ha un volum de ruptura, permetent augmentar la quantitat de mostra que es passa per la columna. A més d’això, com que la selectivitat ve donada per les cavitats formades en el polímer final, poden utilitzar-se complexants genèrics per la seva formació. Finalment, degut a la mida de les cavitats formades pels metalls, la mobilitat de les cadenes polimèriques pot ser relativament gran, fent que aquestes cavitats pugui adaptar-se a diferents metalls, reduint així la selectivitat del SIP.

66