preparo de amostras

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1 PREPARO DE AMOSTRAS PARA ANALITOS ORGÂNICOS Material desenvolvido por: Prof. Dr. Fábio Augusto (Unicamp) Profa. Dra. Maria Elisa Pereira Bastos de Siqueira (Unifal-MG) Profa. Dra. Isarita Martins (Unifal-MG) Por quê é necessário o preparo da amostra?? x Amostra coletada HPLC, ou LC-MS/MS Amostra = não apropriada para a análise...POR QUÊ?? • Muito “suja” – contém outros componentes na matriz que interferem com a análise • Muito diluída – analitos não estão concentrados suficientemente para perimitir a detecção • Matriz não compatível ou perigosa para a coluna/sistema cromatográfico Amostragem Preparo das amostras Identificação e/ou quantificação Coleta de amostras representativas do material a ser analisado Eliminação de interferentes e isolamento dos analitos de interesse Separação, identificação e quantificação dos analitos quantificação Processamento dos resultados Avaliação dos resultados dos analitos Métodos algébricos/ estatísticos para estimar quantidades e incertezas Decisão sobre ações a serem tomadas em face aos resultados Método idealizado de preparo de amostra analito interferente matriz Separar analitos quantitativamente dos interferentes da matriz Cromatografar a porção concentrada e limpa de analito CG/CLAE Volume Vam da amostra contendo n gramas de analito Concentração = C am n g de analito concentrados em um volume V am V final << V am C final >> C am CG/CLAE O preparo de amostras envolve procedimentos de Preparo de amostras: finalidades Isolar os componentes de interesse (analitos) de uma matriz. O preparo de amostras envolve procedimentos de extração e pode também incluir etapa de purificação (cleanup) para amostras muito complexas. Esta etapa também objetiva trazer os analitos num nível de concentração adequado para a detecção e assim, técnicas de preparo de amostras tipicamente incluem o enriquecimento. Finalidades do preparo de amostras 1. Purificação (clean up) da amostra - eliminação de interferentes que possam danificar o sistema cromatográfico ou que possam interferir na sistema cromatográfico ou que possam interferir na identificação e/ou quantificação dos analitos. 2. Pré concentração dos analitos

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Preparo de amostras em laboratório para análise.

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  • 1PREPARO DE AMOSTRAS PARA ANALITOS ORGNICOS

    Material desenvolvido por:

    Prof. Dr. Fbio Augusto (Unicamp)Profa. Dra. Maria Elisa Pereira Bastos de

    Siqueira (Unifal-MG) Profa. Dra. Isarita Martins (Unifal-MG)

    Por qu necessrio o preparo da amostra??

    xAmostra coletada HPLC, ou LC-MS/MS

    Amostra = no apropriada para a anlise...POR QU??

    Muito suja contm outros componentes na matriz que interferem com a anlise Muito diluda analitos no esto concentrados suficientemente para perimitir a deteco Matriz no compatvel ou perigosa para a coluna/sistema cromatogrfico

    Amostragem

    Preparo das amostras

    Identificao e/ou quantificao

    Coleta de amostras representativas do material a ser analisado

    Eliminao de interferentes e isolamento dos analitos de interesse

    Separao, identificao e quantificao dos analitosquantificao

    Processamento dos resultados

    Avaliao dos resultados

    dos analitos

    Mtodos algbricos/ estatsticos para estimar quantidades e incertezas

    Deciso sobre aes a serem tomadas em face aos resultados

    Mtodo idealizado de preparo de amostra

    analito interferente matriz

    Separar analitos quantitativamente dos interferentes da matriz

    Cromatografar a poro concentrada e limpa de analito

    CG/CLAE

    Volume Vam da amostra contendo ngramas de analito

    Concentrao = Cam

    n g de analito concentrados em um volume VamVfinal > Cam

    CG/CLAE

    O preparo de amostras envolve procedimentos de

    Preparo de amostras: finalidades

    Isolar os componentes de interesse (analitos) de uma matriz.

    O preparo de amostras envolve procedimentos deextrao e pode tambm incluir etapa de purificao(cleanup) para amostras muito complexas.Esta etapa tambm objetiva trazer os analitos numnvel de concentrao adequado para a deteco eassim, tcnicas de preparo de amostras tipicamenteincluem o enriquecimento.

    Finalidades do preparo de amostras

    1. Purificao (clean up) da amostra- eliminao de interferentes que possam danificar o sistema cromatogrfico ou que possam interferir nasistema cromatogrfico ou que possam interferir na identificao e/ou quantificao dos analitos.

    2. Pr concentrao dos analitos

  • 2Benefcios do preparo de amostras

    1. Tornar a matriz compatvel com a fase mvel e o detector.

    2 Proteger o sistema e coluna cromatogrfica de2. Proteger o sistema e coluna cromatogrfica de contaminao por partculas e material de elevado peso molecular:

    - aumento da vida til da coluna;

    - menor gasto com manuteno;

    - menos problemas operacionais.

    Benefcios do preparo de amostras

    3. Remover interferncias:

    - simplificando a extrao;

    - diminuindo o tempo de anlise;

    - aumentando o limite de carga/ sensibilidade.

    4. Concentrar componentes de interesse:

    - aumentando a sensibilidade (detectabilidade);

    - aumentando a reprodutibilidade.

    Materiais biolgicos so complexos: contm protenas, sais, bases, lipdeos, carboidratos e compostos orgnicos s vezes similares quimicamente aos

    Preparo de amostras biolgicas

    orgnicos, s vezes similares quimicamente aos analitos.

    Analitos: presentes em quantidades muito pequenasna amostra e ainda ligados s protenas.

    COMO SEPARAR ANALITOS, MATRIZ E INTERFERENTES?

    1. Propriedades fsico-qumicas dos constituintes da amostra

    - analitos, interferentes e matriz so volteis?

    - polares? apolares?

    t lid ? l id ? ?- amostra: slida? lquida? gasosa?

    - analitos so quimicamente e/ou termicamente estveis?

    2. Concentrao de analitos e interferentes na amostra

    - Quais as concentraes esperadas de analitos e de interferentes na amostra?

    COMO SEPARAR ANALITOS, MATRIZ E INTERFERENTES?

    3. Caractersticas da instrumentao disponvel

    -O detector sensvel? seletivo? especfico? para o analito

    - Algum componente do sistema incompatvel com constituintes d t t d ?da amostra ou reagentes usados?

    4. Requisitos tcnico-gerenciais

    - Existe metodologia oficial a ser seguida?

    - Quantas amostras sero analisadas por dia?

    - Existe pessoal capacitado para cumprir estas demandas?

    Os objetivos da anlise indicam quanto de esforo deve ser envidado no preparo da amostra.Quesitos para um eficiente preparo da amostra:

    Preparo de amostras

    a) Perda mnima da amostra e boa recuperao do analito; ) p ;b) Componentes existentes na amostra e sem interesse

    devem ser removidos eficientemente; c) No devem ocorrer problemas no sistema

    cromatogrfico;d) O procedimento deve ser feito de forma conveniente e

    rpido; e) O custo da anlise deve ser baixo.

  • 3Preparo de amostras: tipos de tcnicas

    1) Exaustivas

    O objetivo a remoo completa dos analitos daO objetivo a remoo completa dos analitos da matriz e sua transferncia para a fase extratora.

    - extrao lquido-lquido e extrao em fase slida (SPE)

    Preparo de amostras: tipos de tcnicas

    2) No-exaustivasbaseadas em princpios de equilbrio

    2.1 Pequeno volume da fase extratora: SPME

    2.2 Baixa constante de distribuio amostra/fase extratora: headspace

    REMOO DE PROTENAS: precipitao, ultrafiltrao e dilise

    Tratamento prvio de amostras

    Desproteinizao requer:

    (a) temperaturas elevadas

    (b)alterao da fora inica ou osmtica ou do pH;

    (c) agentes orgnicos de precipitao;

    (d)enzimas proteolticas.

    REMOO DE PROTENAS: VANTAGENS

    Tratamento prvio de amostras

    (a) Simplicidade (2 a 3 etapas)(b) Baixo custo(c) Facilidade de automao

    REMOO DE PROTENAS - PROBLEMAS

    Tratamento prvio de amostras

    - precipitao incompleta das protenas (e algumas globulinas podem permanecer no sobrenadante eglobulinas podem permanecer no sobrenadante e passarem para o sistema de deteco);

    - diluio da amostra (mais usado para concentraes mais elevadas de analitos);

    - gerao de picos no CLAE ou interferncia na leitura espectrofotomtrica devido ao agente precipitante usado.

    REMOO DE PROTENAS - Agentes mais usados:

    Tratamento prvio de amostras

    a) Solventes orgnicos miscveis em gua (metanola) Solventes orgnicos miscveis em gua (metanol, etanol, acetonitrila, acetona, entre outros)

    b) cidos: tricloractico, perclrico, sulfosaliclico, tngstico

    c) Hidrxido de zinco

  • 4HIDRLISE DE CONJUGADOS

    Tratamento prvio de amostras

    (a)Especfica ou enzimtica, onde so utilizadas enzimas como as -glicuronidases e as aril-sulfatases

    HIDRLISE DE CONJUGADOS

    Tratamento prvio de amostras

    (a)Especfica ou enzimtica, onde so utilizadas enzimas como as -glicuronidases e as aril-sulfatasesFFontes: Helix pomatia (tbm sulfatases) e a Patella vulgata, Helix aspersa e a Escherichia coli.

    - mais lenta, porm, menos vigorosa e mais seletiva, e no degrada os analitos;- exige que a atividade da enzima seja avaliada periodicamente, atravs do estudo de sua eficincia no processo de hidrlise; alm disto, a atividade da enzima pode ser inibida por componentes da matriz.

    Tratamento prvio de amostras

    b) No-especficos, utilizando-se a hidrlise cida ou

    HIDRLISE DE CONJUGADOS

    alcalina.

    - utiliza condies extremas de pH e de temperatura;- formao de produtos que interferem na extrao e

    derivatizao, ou no perfil cromatogrfico dos analitos.

    Principais processos fsico-qumicos de separao usados em metodologias de preparo de amostras

    A PARTIO

    B ADSORO

    Os analitos so removidos da amostra por dissoluo em solvente apropriado

    Os analitos so coletados na superfcie de B ADSORO

    C VOLATILIZAO

    pum slido com elevado poder adsortivo

    Os analitos so evaporados seletivamente e separam-se da matriz e dos interferentes

    PARTIO: Princpio bsico de operao

    analito apolar matriz aquosa solvente apolar

    Como a afinidade dos analitos pelo solvente apolar maior que sua afinidade pela matriz, eles tendem a se DISSOLVER (serem absorvidos) nessa fase apolar, imiscvel na matriz

    Na separao por partio, os analitos so transferidos da matriz para um solvente extrator, formando uma soluo

    PARTIO: fundamentos tericos

    1 volume Vam da amostra com concentrao Cam do analito

    2 volume Vext do solvente extrator adicionado

    3 analitos dissolvem-se no solvente extrator at que ocorra o equilbrio

    No equilbrio: Cres concentrao residual na amostra

    Cext concentrao na fase extratora

    K = Cext / Cres K = constante de distribuioParmetro bsico do equilbrio de partio

  • 5PARTIO: fundamentos tericos

    Equilbrio de partio:

    Cext = next/ VextC / C / /K = Cext / Cres K = next/ nres . Vam/ Vext

    Cres = nres /Vam

    A constante de distribuio K pode ser expressa em termos do volume de amostra Vam e da fase extratora Vext usada, e das massas extradas next e residual (no-extrada) nres

    PARTIO: materiais mais comuns

    1. Solventes orgnicos: hidrocarbonetos (hexano, ter de petrleo); solventes organoalogenados (clorofrmio, diclorometano), etc.

    2. Polmeros: acima da temperatura de transio vtrea (Tg), os polmeros orgnicos tm comportamento dissolvente semelhante aos dos lquidos convencionaisdissolvente semelhante aos dos lquidos convencionais

    Polidimetilsiloxano Poliacrilatos

    PDMS, silicona (Tg = -120C) R = metila, etila, etc. (Tg = - 24C)

    ADSORO: fundamento da operao

    Adsoro temporria!!!

    Os analitos so transferidos seletivamente da matriz para o adsorvente

    ADSORO: fundamentos tericos

    Cada stio ativo: liga uma molcula por vez

    A superfcie contm nmero grande, porm finito, de stios ativos

    ligao do analito no stio ativo

    Atrao entre dipolos (van der Waals): FISISORO

    Por ligao qumica covalente:QUIMISORO

    ADSORO: fundamentos tericosKads = coeficiente de adsoro. DEPENDE da afinidade do analito pelo slido adsorvente e pela matriz (similar ao K para a partio)

    fisisoro

    Quanto mais elevado o Kads, maior a quantidade de analito adsorvida no equilbrio.

    ADSORO: classes de material adsorvente

    1. CARVES: carvo ativo, carvo ativo grafitizado (Carboxeno), peneiras moleculares carbonceas (Carbosleves).

    Grande afinidade por compostos orgnicos volteis (e amostras gasosas). Elevada estabilidade trmica (Tmax = 400 450 o. C)

    2. ADSORVENTES INORGNICOS: quase sempre de alumina (Al3O2) e slica (SiO2) s vezes recobertos por filmes orgnicos quimicamente ligados.

    Mais usados para compostos orgnicos de diferentes volatilidades (amostras gasosas e lquidas). Alta estabilidade trmica (Tmax = 400 450 o. C)

  • 6ADSORO: classes de material adsorvente

    3. POLMEROS ORGNICOS: grande variedade de materiais

    Menor estabilidade trmica (Tmax= 180 - 350 o C); podem se decompor e introduzir contaminantes (artefatos) nos extratos.

    Tenax TA

    Polioxi de 2,6- difenileno

    VOLATILIZAO: fundamentos tericos

    matriz aquosa ou slida fase gasosa (headspace)

    analito voltil interferente no-voltil

    O headspace (espao confinante) pode ser introduzido diretamente no CG ou passar por outras etapas para isolamento do analito.

    VOLATILIZAO: fundamentos tericosPode-se empregar um modelo simplificado similar ao da partio:

    1. Volume Vm da amostra em contato com volume Vhs do headspace

    2. Antes do equilbrio: concentrao Cam do analito no-voltil

    3. Aps o equilbrio: Cres na amostra e Chs no headspace

    Constante de Henry KhsKhs = Chs/ Cres

    VOLATILIZAO: fundamentos tericos

    Constante de Henry Khs

    Khs = Chs/ Cres Khs ChsMais analito transferido da amostra para o headspace!!!

    natureza do analito e da matriz constituinte da amostra

    temperatura

    amostra aquosa: pH, presena de sais, partculas, etc.

    O valor de Khs varia com:

    Baseia-se na afinidade daf li fli d lit

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO (ELL)

    forma lipoflica do analito porum solvente orgnico

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    Ocorre partio dos analitos entre a amostra aquosa e o solvente extrator orgnico.

  • 7EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    A quantidade extrada depende do volume de amostra e de solvente extrator e da constante de distribuio K

    Eficincia da extrao = K / K + = Vam / Vext

    Aumento do volume do extrator incrementa a frao extrada de um li d i d l d danalito em um determinado volume da amostra, mas pode

    comprometer o efeito de pr-concentrao do analito extrado.

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    Escolha do agente extrator:

    - maior compatibilidade com a ELL: baixo ponto

    Solvente Solubilidade %

    Isooctano 0.0002Heptano 0.0003Ci l h 0 006com a ELL: baixo ponto

    de ebulio e baixa viscosidade;

    - seletividade maior: solventes menos polares

    Ciclo-hexano 0.006Hexano 0,014Pentano 0,040Clorofrmio 0,815Diclorometano 1,6ter etlico 6,89lcool Isobutlico 8,50Acetato de Etila 8,70Inalterado x Metablitos

    Tipos de solvente

    Triagem Mistura de solventes.

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    Anlise direcionada Solventecom maior afinidade pelo analito.cido hiprico: acetato de etila

    Concentrao do extrato:Fluxo de N2 Acelera avaporizao sem aumento dat t

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    temperatura.

    O2 Oxidar compostos maissensveis

    EXTRAO(lquido-lquido)

    EFEITO SALTING OUT = molcula de gua

    + NaCl (cloreto de sdio)CH2 CH N

    H

    H + NaCl (cloreto de sdio)

    Na+ Cl-

    CH3 H

    CH2 CHCH3

    NH

    H

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO procedimento convencional: efeito do pH

  • 8Extrao cida:pH cido substncias decarter cido prevalecem na

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    carter cido prevalecem naforma no ionizada, lipoflica

    INFLUNCIA DO pH NA HIDROSSOLUBILIDADE/LIPOSSOLUBILIDADEsubstncias de carter cido. Ex. cido 11-nor-delta -9-THC-COOH

    COOH H+

    Forma no-

    ionizada

    C

    OH

    OOH

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    cido 11-nor-delta -9-THC-COOH

    OCH3CH3

    OH

    C5H11

    OCH3CH3

    C5H11

    OH-Forma

    ionizada

    C

    OCH3CH3

    OH

    C5H11

    OO

    Extrao bsica:

    pH bsico substncias decarter bsico prevalecem na

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    carter bsico prevalecem naforma no ionizada, lipoflica

    INFLUNCIA DO pH NA HIDROSSOLUBILIDADE/LIPOSSOLUBILIDADEsubstncias de carter bsico. Ex. anfetaminas

    HH+

    CH2 CHCH3

    N+H

    H

    H

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    Anfetamina

    CH2 CHCH3

    NH

    HForma ionizada

    OH-

    Forma no-ionizada

    CH2 CHCH3

    NH

    H

    EXTRAO(lquido-lquido)

    urina

    Solvente orgnicourina

    Drogas/ metablitos

    Agitao

    Centrifugao Separao da fase orgnica extrato

    Desvantagens:

    Vantagem:extremamente simples e rpida

    EXTRAO LQUIDO-LQUIDO: procedimento convencional

    / grande volume de solventes/ descarte do material/ formao de emulso/ seletividade sofrvel/ efeito de pr-concentrao limitado

  • 9EXTRAO EM FASE SLIDA

    SOLID PHASE EXTRACTION (SPE)

    Extrao em fase slida

    Permite a separao seletiva,purificao e a concentrao decompostos presentes emmatrizes complexas

    CARTUCHO PARA SPE: seringa de polipropileno ou de vidro, contendo uma pequena quantidade de material sorvente ou adsorvente finamente granulado

    DEPENDE:

    volume da amostra, tipo de matriz, nmero etipo de analitos, entre outros...

    OPERAO BSICA DE SPE

    Escolha do cartucho

    Mais usados: volume pequeno 200mg (1,2mL amostra); volume grande 500mg (4-5mL amostra).

    Massa de sorvente varia entre 25 mg e 10 g

    OPERAO BSICA DE SPEPre-tratamento da amostra, dependendo de:

    - tipo de analito;

    - tipo de matriz;

    - natureza da reteno qumica.

    ENVOLVE:- ajuste de pH;

    - centrifugao;

    - filtrao;

    - diluio;

    - adio de tampo, etc

  • 10

    OPERAO BSICA DE SPEEtapa 1 Condicionamento do dispositivo de extraoPassagem de pequeno volume de solvente apropriado para umedecer o sorvente (grupos funcionais ligados) e garantir interao consistente

    Natureza do solvente: depende do sorvente [slica e sorventes apolares metanol; sorventes polares solventes orgnicos] e da matriz

    - depende da aplicao do materialde recheio;

    - necessrio para ativar a fase;

    OPERAO BSICA DE SPE

    Etapa 1 Condicionamento do dispositivo de extrao

    p ;

    - no permite que o material seque.

    Equilibrio: Sorvente/ fase tratada com soluo similar (em polaridade, pH, etc) matriz para maximizar a reteno dos analitos.

    OPERAO BSICA DE SPE

    Etapa 2 Eluio da amostra (lquida ou aquosa)Passagem da amostra no sorvente - volume de L a L;

    - ajustes de pH, fora inica pode ser feito;(analito permanece na forma no dissociada paraficar mais retido no adsorvente)

    OPERAO BSICA DE SPE

    Etapa 2 Eluio da amostra (lquida ou aquosa)

    )

    Base fraca: pH 2 acima do pKa

    cido fraco: pH 2 abaixo do pKa

    - passar a amostra com vcuo ou presso;

    - fluxo pode afetar a eficincia.

    OPERAO BSICA DE SPE

    Etapa 3 Lavagem do sorvente (clean up)

    Natureza do solvente para clean up: poder de dissoluo suficiente para dessorver materiais fracamente sorvidos (interferentes?) mas no(interferentes?) mas no espcies fortemente sorvidas (analitos?)

    descarte

    - eluio do material no desejado ou noretido lavado com mesmo solvente daamostra;

    OPERAO BSICA DE SPE

    Etapa 3 Lavagem do sorvente (clean up)

    - passando um solvente mais forte que aamostra pode remover algumas impurezasindesejveis (pode retirar o analito.Perigoso para a anlise).

  • 11

    OPERAO BSICA DE SPE

    Etapa 4 Dessoro dos analitosSolvente: deve possibilitar dessoro completa (quantitativa) dos analitos

    Volume do solvente: o menor possvel (pr-

    Volume do solvente: o menor possvel (pr-

    concentrao)Preferncia a solventes

    volteis

    Anlise cromatogrfica

    Aplicao da SPE: analitos no-volteis e semi volteis em amostras aquosas + separao cromatogrfica

    concentrao)Preferncia a solventes

    volteis

    - eluio com pequeno volume de solvente

    OPERAO BSICA DE SPE

    Etapa 4 Dessoro dos analitos

    - eluio com pequeno volume de solvente adequado (forte); Concentra o analito

    - duas alquotas pequenas so mais eficientes que uma grande;

    - interao por vrios segundos aumentam a eficincia da extrao.

    Analito deve ser adsorvido no sorvente da SPE

    Deve haver tempo suficiente de contato

    REGRAS NO USO DA SPE

    analito/sorvente

    Interferentes endgenos da amostra devem ser seletivamente separados dos analitos

    Analitos devem ser capazes de ser eficientemente removidos do sorvente

    SPE: Mecanismos de separao

    1. Adsoro: material slido que noapresenta filme lquido depositado napartcula - slica gel

    Slica: dimetro da partcula: 30-50 mSuperfcie: 500-600 m2 /g

    2. PARTIO: com fase quimicamente ligada (comportamento similar a de um filme de sorvente lquido na superfcie = partio)

    SPE: Mecanismos de separao

    p )

    - fase normal: polar + matrizapolar retm analitos polarese os apolares so eludos

    FASE NORMAL : polares

    -INTERAES POLARES (Dipolo-dipolo, pontes de H)

    Si C N

    H O

    CNCianopropil

    Si NH

    H

    H

    O

    NH2Aminopropil

    Si OOH

    OH

    H

    NH

    2OHDiol

  • 12

    -fase reversa: apolar + matrizpolar retm analitos apolares

    l l d

    SPE: Mecanismos de separao

    e os polares so eludos90% de uso em anlises de frmacos e toxicantes

    Deseja reter um analito apolar no dissociado num meio aquoso. Matriz polar: urina

    SPE FASE REVERSA: REGRAS

    Reteno: mecanismos no-polares ou interaes hidrofbicas

    Matriz (amostra): aquosa (fluidos biolgicos, guas)C t ti d lit ibi Caractersticas dos analitos: exibirem grupos funcionais no polares (a maioria de analitos orgnicos)

    Esquema de eluio: interaes hidrofbicas so rompidas com solues mais hidrofbicas ou com solventes (metanol, diclorometano, etc ou combinao de gua ou tampes/solventes)

    -INTERAES NO-POLARES (Van der Waals)

    SiC8

    Octila

    FASE REVERSA: apolares

    SiPH

    Fenila

    SiCHCiclohexila

    Papel crtico do pH em SPE

    -fases especiais e mecanismosmistos: fase mista contm parteda molcula apolar e parte com

    SPE: Mecanismos de separao

    da molcula apolar e parte comradicais polares: usadas parareter analitos polares e apolaresPouco eficiente: retm muitos interferentes

    3. Pareamento inico

    Fase apolar + matriz polarcom analitos inicos Adio de

    SPE: Mecanismos de separao

    com analitos inicos. Adio decontra-on neutraliza o analitoque retido na fase apolar(=mecanismo da fase reversa)dentro da prpria matriz passa um on e depois um contra on

  • 13

    4. Troca inica

    Fase modificada comfuncionalidade inica; analito de

    SPE: Mecanismos de separao

    funcionalidade inica; analito decarga oposta fase ser retido.Trocadores aninicos fortes (tetraalquilamneo) e fracos (amina)

    Trocadores catinicos fortes (cidosulfnico) e fracos (cido carboxlicos)

    -INTERAES INICAS (Eletrosttica)

    SiCO

    O- +NH3 RCBA

    cido carboxlico

    SPE: TROCA INICA

    Si

    SO3- +NH3

    SCXcido

    benzenosulfnico

    Si N+(CH3)3 -SO3 RSAX

    Trimetil aminopropil

    SPE TROCA INICA : regrasMecanismos de reteno interaes eletrostticas

    - o sorvente e os grupos funcionais do analito devem ter cargas opostas

    Amostra (matriz) no polar ou polar

    Caractersticas do analito troca catinica para compostos bsicos (ex: aminas))

    troca aninica para compostos acdicos (ex. cidos carboxlicos, cidos sulfnicos, fosfatos)

    Esquema de eluio quebra de ligaes eletrostticas - modificao do pH para neutralizar grupos funcionais do analito ou sorvente;- uso de um contra-on de grande seletividade para o sorvente com relao ao analito

    !

    Natureza dos solventes x SPE

    Se for usada a partio: K = Cext / Cres

    Concentrao no equilbrio:

    Cext = na fase sorvente extratora

    Cres = na amostra ou solvente de eluioK = f

    afinidade sorvente

    afinidade matriz/ solvente de eluio{Carregamento da amostra Clean up Dessoro dos analittosg

    Soro dos analitos

    K alto

    Matriz com menor afinidade pelos analitos do que o

    sorvente

    Clean up

    Dessoro de interferentes

    K baixo

    Solvente com maior afinidade pelos

    interferentes de que o sorvente

    Dessoro dos analittos

    Dessoro de analitos

    K baixo

    Solvente com maior afinidade pelos analitos de

    que o sorvente

    INSTRUMENTAO PARA SPE

    O SPE pode trabalhar on line(analitos transferidos diretamentedo SPE para o CG ou HPLC) ou offp )line (analitos coletados em tubos etransferidos para o cromatgrafo)

    INSTRUMENTAO PARA SPE

  • 14

    DISCOS DE SPEOperao similar filtrao vcuo

    Recomendados: para grandes volumes de amostra contendo material particulado

    Extrao mais rpida de que em cartuchos, permitindo uso de vazes elevadas de amostra.

    Volumes maiores de amostra podem ser necessrios para aumentar a detectabilidade dos analitos.

    DISCOS DE SPE

    Maior dificuldade para otimizar seu uso (desenvolvimento do mtodo)

    DESVANTAGENS DA SPE

    Grande variedade de substncias qumicas, muitas escolhas para manipular solventes

    Vrias etapas e maior tempo requerido Maior custo por amostra

    VANTAGENS DA SPE

    uso de pequeno volume de solvente pouco manuseio da amostra ausncia de emulso facilidade na automao baixo consumo de vidrarias menor tempo de anlise menor custo de mo de obra

    Exemplos de aplicaes da SPE em Anlises Toxicolgicas

    AplicaesGrupo

    funcional do analito

    Matriz Sorventes Solvente de eluio

    Anlise de frmacos, drogas de

    abusoAnlise de

    praguicidas

    Anis aromticos,

    cadeias alquil

    gua, tampes,

    fludosbiolgicos

    Octadecil, octil, etil, ciclohexil,

    fenil, cianopropil

    Metanol, acetonitrila,

    acetato de etila, clorofrmio,

    metanolacidificado,

    hexano

    Anlise de f i Hidroxilas,

    Hexano, l

    Cianopropil, diol, slica, Metanol, i l fenis,

    aminas

    Hidroxilas, aminas leos,

    clorofrmio

    diol, slica, aminopropil,

    amina

    isopropanol, acetona

    Herbicidas, frmacos

    Aminas, piridinas

    gua, tampescidos, fludos

    biolgicos

    Trocadorfortemente ou

    fracamentecatinico

    Tampesbsicos, tampes

    com alta forainica

    cidosorgnicos, fosfatos

    cidoscarboxlicos,

    cidossulfnicos,

    fosfatos

    gua, tampesbsicos, fludos

    biolgicos

    Trocadorfortemente ou

    fracamenteaninico

    Tampes cidos, tampes com

    alta fora inica

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    HEADSPACE

    EXTRAO POR HEADSPACE

    DETERMINAO DE VOLTEIS

    Amostra (urina, sangue ou saliva) + sulfato de sdio ESTUFA 70C

    30 i GC

    seringa

    + PI 30 min GC