Seminário Extração em fase Sólida (SPE)

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Extração em fase 
Sólida (SPE)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS – UFAL
INSTITUTO DE QUÍMICA E BIOTECNOLOGIA – IQB
QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL 2
Graduando: José Jorge Araújo e Silva
Professora: Dra. Janaina Heberle Bertoluzzi
A extração em fase sólida ( SPE ) é uma técnica de extração pela qual os
compostos que estão dissolvidos ou suspensos em uma mistura líquida são
separados de outros compostos na mistura de acordo com suas propriedades
físicas e químicas.
Comumente usa-se a extração em fase sólida para concentrar e purificar as
amostras para análise. A extração em fase sólida pode ser usada para isolar
analitos de interesse de uma ampla variedade de matrizes, incluindo urina,
sangue, água, bebidas, solo e tecido animal.
Importância do preparo de amostras:
- Remover interferentes (aumentar vida útil da coluna, reduzir custo de
manutenção, produzir análise mais rápidas)
- Concentrar analitos de interesse
- Tornar a amostra compatível com o sistema analítico
Vantagens e desvantagens da SPE
A extração em fase sólida (SPE) hoje consiste no método mais
popular de preparo de amostra, utilizada pela maioria dos
cromatografistas em análises de rotina. O campo de aplicação
pode ser análises de fármacos, alimentos e meio ambiente e nas
áreas de bioquímica e de química orgânica.
As VANTAGENS apresentadas pela SPE em comparação com a
extração líquido-líquido clássica são: menor consumo de solvente
orgânico, não formação de emulsões, facilidade de automação,
altas porcentagens de recuperação do analito, volumes reduzidos
de resíduos tóxicos, capacidade de aumentar seletivamente a
concentração do analito e disponibilidade comercial de muitos
equipamentos e sorventes para SPE.
Como DESVANTAGENS o tempo elevado de análise, os altos
custos dos cartuchos e dos dispositivos comerciais multivias
(manifolds) e, eventualmente, a dificuldade em selecionar o
sorvente adequado para a aplicação desejada. Além disso, os
cartuchos são utilizados uma única vez e, geralmente, há baixa
reprodutibilidade de lote para lote de cartucho.
Formatos
Afinal como
funciona?
Artigos
1
2
Artigo 1:
UTILIZAÇÃO DA EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA (SPE) NA
DETERMINAÇÃO DE HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS
EM MATRIZES AQUOSAS AMBIENTAIS
Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são de grande interesse ambiental, em
virtude do seu potencial tóxico, mutagênico e carcinogênico. Os HPAs que apresentam
entre 4 e 6 anéis aromáticos são altamente mutagênicos e carcinogênicos, enquanto os de
2 a 3 anéis aromáticos, apesar de menos mutagênicos, são altamente tóxicos1-3.
Os HPAs são introduzidos no ambiente por fontes naturais e antrópicas. As principais
fontes naturais incluem a queima natural de florestas, as emissões vulcânicas e os
afloramentos naturais de petróleo. Alguns organismos, tais como bactérias, algas e
fungos, também podem produzir naturalmente HPAs, todavia as fontes naturais são
infinitamente insignificantes frente às fontes antrópicas. As fontes antropogênicas de HPAs
geralmente estão ligadas ao manuseio ou à combustão incompleta de matéria orgânica,
especialmente combustíveis fósseis e seus derivados.
Artigo 1:
A ELL é a técnica mais utilizada de extração de compostos orgânicos provenientes de
matrizes aquosas, porém com a diminuição dos custos e praticidade no processo, a
extração em fase sólida (SPE) está crescentemente sendo utilizada na quantificação de
HPAs.
A SPE, além de extrair, concentrar e pré-purificar os analitos, também utiliza pequenos
volumes de solventes e pouca manipulação da amostra, o que corrobora para a redução
no tempo da análise16.
Apesar da considerável eficiência da SPE na análise de compostos orgânicos, existe um
número de fatores que influenciam na recuperação de HPAs. Consequentemente, este
artigo se propôs a investigar a utilização da SPE na determinação de HPAs em matrizes
aquosas ambientais.
Os HPAs estudados foram:
- Naftaleno (NAP); - Acenaftileno (ACY); - Acenafteno (ACE );
- Fluoreno (FL); - Fenantreno (PHEN); - Antraceno (ANT);
- Fluoranteno (FLR); - Pireno (PYR); - Benzo(a)antraceno (BaA);
- Criseno (CHRY); - Benzo(b)fluoranteno (BbF); - Benzo(k)fluoranteno (BkF);
- Benzo(a)pireno (BaP); - Indeno(1,2,3-cd)pireno (INP); - Dibenzo(a,h)antraceno (DahA) e
- Benzo(g,h,i)perileno (BghiP).
Artigo 1:
Comparação entre ELL e SPE
Para efeito de comparação, as mesmas matrizes ambientais fortificadas com HPAs foram
também analisadas através da técnica ELL do “Standard Methods”. Em termos de análises
rotineiras, a técnica de SPE é relativamente simples, eficiente, reprodutível e
considerando-se a utilização de um sistema de vácuo “manifold”, é mais rápida e menos
exaustiva quando comparada à ELL. Além do mais, consome um volume de solvente
menor, sendo importante salientar a utilização de um grande volume de diclorometano
DCM (carcinogênico) consumido na ELL.
Conclusão
A otimização da técnica de SPE para análise de HPAs em matrizes ambientais apresentou
melhor recuperação quando se utilizou acetona 30% como co-solvente, fluxo de
percolação entre 10 e 15 mL/min e 2 mL de acetona/tetraidrofurano como mistura de
eluição. A técnica de SPE apresentou satisfatória eficiência na recuperação e
reprodutibilidade frente à comparação com o método padrão, além de reduzido consumo
de solvente e facilidade na etapa do preparo da amostra.
Utilização
Essa técnica poder ser utilizada nos laboratórios das estações de tratamento de efluentes
para monitorar os resíduos das refinarias de petróleo.
Artigo 2:
DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE ESTRIOL, β-ESTRADIOL, 17α-
ETINILESTRADIOL E ESTRONA EMPREGANDO-SE EXTRAÇÃO EM FASE
SÓLIDA (SPE) E CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA
(HPLC)
Os hormônios β-Estradiol, estrona, estriol e 17α-etinilestradiol vêm sendo detectados em
efluentes principalmente porque os atuais processos de tratamento de esgotos são
incapazes de removê-los, sendo uma parte descartada em corpos receptores. Estas
substâncias causam danos à saúde humana e ambientais (organismos aquáticos e
terrestres) por isso o seu monitoramento é necessário.
Artigo 2:
DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE ESTRIOL, β-ESTRADIOL, 17α-
ETINILESTRADIOL E ESTRONA EMPREGANDO-SE EXTRAÇÃO EM FASE
SÓLIDA (SPE) E CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA
(HPLC)
No presente trabalho foi desenvolvida uma metodologia de extração e clean-up utilizando
cartuchos de extração em fase sólida (SPE) comerciais (C18) e também uma metodologia
via cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) para a determinação simultânea de
estriol, β-estradiol, 17α-etinilestradiol e estrona em amostra de agua do córrego Tubarão
na divisa entre Santo André e Mauá que deságua na Represa Billings.
Artigo 2:
A partir dos testes experimentais realizados e após a quantificação dos extratos SPE
obtidos através da metodologia HPLC desenvolvida pode-se afirmar que o processo que
gerou os melhores resultados, avaliados em termos de recuperação para os compostos
analisados (%R) (Miller e Miller, 2005) foi a rota de extração utilizando o condicionamento
do cartucho SPE com 3 mL de ACN;H2O (50%, v/v) seguida da eluição em metanol
(MEOH)
Artigo 2:
Referências:
Extração de fase sólida. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Solid-phase_extraction.
Acesso em 11/03/2021
Simplificando o Preparo de Amostra - Extração em Fase Sólida (SPE e dSPE): conceitos e dicas.
Disponível em: https://videos.waters.com/detail/video/6121534381001/simplificando-o-preparo-de-
amostra---extra%C3%A7%C3%A3o-em-fase-s%C3%B3lida-spe-e-dspe-:-conceitos-e-dicas. Acesso
em 11/03/2021
Extração em Fase Sólida: Fundamentos Teóricos e Novas Estratégias para Preparação de Fases
Sólidas. Disponível em: https://www.iicweb.org/scientiachromatographica.com/files/v2n1a2.pdf .
Acesso em 11/03/2021.
Utilização da extração em fase sólida (SPE) na determinação de hidrocarbonetos policíclicos
aromáticos em matrizes aquosas ambientais. Disponível em:https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422007000300010. Acesso em 11/03/2021.
Revista Ambiente & Água. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S198093X20140004
00011&script=sci_abstract&tlng=pt. Acesso em: 11/03/2021.