SPME con fibras

El proceso de SPME consta de dos etapas. La primera etapa es la extracción con una fibra recubierta del sorbente que se pone en contacto con la muestra durante un tiempo determinado a una temperatura controlada. Los analitos migran de la muestra a la fibra. La extracción en SPME puede llevarse a cabo por inmersión directa [57], en el espacio de cabeza [58] o mediante SPME con protección de membranas [59]. En este último modo de extracción se coloca una membrana semipermeable alrededor de la fibra que evita que compuestos de elevado peso molecular presentes en la matriz de la muestra dañen la fibra. El modo de extracción de espacio de cabeza también protege a la fibra de estos compuestos y de otras interferencias no volá tiles. Este modo de extracción es muy útil para el análisis de muestras sólidas o biológicas en las que la interferencia de la matriz es importante; sin embargo está restringido para compuestos volátiles y semivolátiles. En la Figura 7 se esquematizan los procesos de SPME por inmersión y de espacio de cabeza. La SPME de espacio de cabeza puede acoplarse a CL o a CG.

La segunda etapa consiste en la desorción de los analitos retenidos en la fibra. Esta etapa depende de la técnica analítica que se vaya a utilizar a continuación. Si se emplea la CL para llevar a cabo el análisis, la desorción se realiza empleando algún disolvente orgánico, mientras que en CG la desorción es térmica.

Figura 7. Esquema del proceso de SPME acoplada a CL o a CG; (a) inmersión directa; (b) espacio de cabeza; (c) desorción con disolventes; (d) desorción térmica.

En la SPME con fibras no es necesario eliminar las partículas presentes en las muestras antes de la extracción, ya que pueden eliminarse lavando la fibra con agua antes de la inserción en la cámara de desorción.

Acoplamiento SPME-CG

En la mayor parte de las aplicaciones de la SPME descritas hasta este momento para el análisis de compuestos orgánicos volátiles o semivolátiles esta técnica es acopla da a la cromatografía de gases (CG) [60].

La etapa de desorción se realiza térmicamente [61] como se ha comentado, ya que con la temperatura los compuestos disminuyen su afinidad por la fibra, y los analitos son introducidos en la columna analítica por el gas portador. En la Figura 8 se presenta un esquema del acoplamiento SPME-CG.

Cromatografía de Gases a b c d Cromatografía Líquida Detector

Figura 8. Esquema del acoplamiento SPME en fibra-CG.

Acoplamiento SPME-CL

Según la base de datos Web del Conocimiento (Ciencias) desde 1995 hasta 2005 el acoplamiento SPME-CL representa el 3% del total de publicaciones sobre SPME.

Una de las principales dificultades que conlleva el acoplamiento SPME-CL es la ausencia de una fase adecuada, que tenga no solamente elevada capacidad de extracción de los analitos, sino que también sea estable en disoluciones con diferentes matrices. Las fases comerciales son poco polares y algunos analitos presentan interacciones fuertes con el agua. Por tanto en el desarrollo de la SPME la extracción de los analitos polares e iónicos de las muestras de agua se ha convertido en un reto. Una solución para mejorar la capacidad de extracción de dichos analitos es convertirlos en formas menos polares o no- ionizadas mediante el ajuste del pH o mediante derivatización. Otra solución consiste en el desarrollo de nuevos materiales polares y de intercambio iónico.

La desorción se basa en el uso de un disolvente. Este tipo de desorción es adecuado para analitos térmicamente inestables o poco volátiles. Puede llevarse a cabo

Columna de CG Detector

Fibra de SPME

una cámara de desorción. En este caso si la desorción se lleva a cabo con la fase móvil se llama “dinámica” [62], y los analitos son desorbidos al mismo tiempo que son arrastrados hacia la columna analítica. Sin embargo, si se introduce un disolvente adecuado en la cámara de desorción y a continuación se introduce la fibra durante un tiempo determinado se habla de desorción “estática” [63, 64]. En la Figura 9 se puede observar el esquema correspondiente a este acoplamiento.

Figura 9. Esquema del acoplamiento SPME en fibra-CL.

Acoplamiento SPME-EC

También se han publicado diversos trabajos en los que la SPME se combina con la electroforesis capilar (EC) [65]. Si se combina fuera de línea, la única diferencia respecto al acoplamiento SPME-CL es la etapa de desorción. En esta combinación la desorción consiste en introducir la fibra con los analitos retenidos en el interior de un capilar que contenga unos mililitros de disolvente orgánico, de modo que tras la desorción de los analitos se lleve a cabo la inyección hidrodinámica o electrocinética en el capilar de EC. Entre los inconvenientes del procedimiento hay que destacar el bajo factor de preconcentración, ya que sólo una pequeña parte de los analitos desorbidos son inyectados en el equipo de EC. Si la SPME y la EC se combinan en línea, la desorción se lleva a cabo utilizando una interfase que permita conectar la fibra con el extremo del capilar de EC. Sin embargo, el diseño de esta interfase es difícil porque el volumen de inyección en EC es del orden de nanolitros.

Bomba Columna

analítica Cámara de