EXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA (SPE)

Métodos de Extracción y Separación de Compuestos de Interés para la Industria

de Alimentos

Dra. Blanca E. Barragán Huerta

Extracción en Fase sólida La extracción en fase sólida SPE es una

técnica preparativa que el analista utiliza para purificar la muestra previa a la cuantificación y/o para concentración del analito que está presente en la muestra.

Se basa en la partición selectiva de uno ó mas componentes en dos fases, uno de los cuales es un liquido adsorbente y la segunda fase es un liquido. El solido adsorbente suele estar en tubos desechables en forma de jeringas (cartuchos)

Principio de la técnica

SPE es una técnica de extracción que se basa en la retención sobre un adsorbente sólido de los compuestos deseados disueltos en una muestra líquida.

La adición de un eluyente permite eliminar los componentes de la matriz que interfieren, para después eluir y concentrar los analitos de interés.

La extracción en fase sólida sustituye a la extracción líquido-líquido clásica.

De acuerdo con el carácter químico del grupo funcional unido a la sílice o al copolímero, las fases resultantes se pueden clasificar en: no polares, polares o de intercambio iónico. La elección de los disolventes utilizados depende de la naturaleza de la fase estacionaria

Aplicaciones de EFS

Preparar de muestras para análisis con HPLC, GC, espectroscopia UV e IR

Concentrar de las sustancias que se analizarán

Eliminar de sustancias que causan interferencias

Reemplazar las extracciones líquido-líquido habituales

Ejemplos de Aplicaciones

Eliminación de pigmentos de vegetales y hortalizas

Retención de antocianinas y otras interferencias en análisis de pesticidas en vinos

Vitaminas en zumos Residuos de antibióticos en leches

Ventajas Es una técnica muy sencilla y rápida Tamaño de muestra pequeño Altas tasas de recuperación Reproducibilidad de resultados Reducción del consumo de disolventes orgánicos Existen numerosos adsorbentes disponibles en el mercado para SPE Se puede acoplar a otras técnicas de separación SPE es muy efectiva para extraer compuestos

polares o apolares de muestras líquidas Está limitada a muestras líquidas

Modalidades de SPE

Etapa de Acondicionamiento La activación del

adsorbente Hidrofóbicos-

metanol o acetonitrilo

Hidrofíilicos- hexano o cloruro de metileno

Etapa de carga de muestra

Aplica la muestra Los contaminantes

pasan sin ser retenidos

Conviene analizar la fracción no retenida

Etapa de lavado

Permite la eliminación de cualquier resto de compuestos

Etapa de Secado

Hace circular aire 2-10min

Mejora el rendimiento de extracción

Etapa de elución

Se pasa un solvente para romper la interacción y eluir al 100% los compuestos de interés.

Etapa de Concentración

Los compuestos de interés se [] evaporando una parte del solvente.

Agente desecante

Recomendaciones

Fuerza de elución de disolventes

Extracción en Fase Sólida y Determinación por HPLC de patulina en jugo concentrado de

manzana

Patulina La patulina es una micotoxina producida por

diversas especies del género Penicillium y Aspergillus; principalmente de Penicillium expansum se ha encontrado en frutas como manzanas y productos de manzana.

Durazno, Naranjas, Chabacanos,

Tomates y productos de

Tomate

Regulación de la Comisión Europea Para jugos de fruta e ingredientes de

manzana en otras bebidas 50 mg/Kg

Productos sólidos incluyendo compotas de manzana y puré de manzana 25 mg/Kg

Productos destinados para lactantes y niños pequeños 10 mg/kgChina es el principal país

que produce concentrados de jugo de

manzana (AJC)

Métodos para medir Patulina en AJC

Cromatografía en capa fina Cromatografía de gases HPLC detección UV

-Pre-tratamiento de la muestra

ELL + solvente + tiempo + costo * Carbonato de Na

EFS altas tasas de

recuperación excelente

reproducibilidad de resultados

mayor selectividad de los análisis

reducción del consumo de disolventes orgánicos

menor tiempo de análisis

Proceso EFS

Materiales y Métodos Muestras de Jugo concentrado de manzana Estándar de Patulina-----

Solución tampon de ácido acético-----

Acetato de etilo, metanol, hexano, acetona Acetonitrilo (°HPLC) Acido acético y Carbonato de Sodio

5mg + 50mL de agua bidestilada – (pH4) acido

acético

0.45 mL de acido acetico glacial+ 40mL de agua destilada+ 0.245 CH3COONa ajusta pH=4 con acido

acetico

Aparatos

HPLC acoplado con un detector de UV Material para SPE Cartuchos Accubond ODS –

C18 500mg/3mL.

SPE y preparación de la muestra

Cartucho C18 fueron prelavados

1g de muestra + 0.5mL de Sol

tampon (Eluir 2-3 mL/min)

La columna se eluyo con solvente (hex-acet-acetona; 1.5.4,

1.4.5, 1,3.6)

Evapora 40°C

El residuo se disuelve en 1mL de

sol tampon y se inyecta en el HPLC

ELL y preparación de la muestra

5g de muestra + 10mL de agua 3extracciones 3*25mL de acetato de

etilo agitando vigorosamente por 1min

Identicación por HPLC Características: Columna: 250mm x 4.6 mm Fase estacionaria C18 5mm Fase móvil: Acetonitrilo- agua (1:10) Longitud de onda 276mL Muestra: 5ml

%Recuperación

Limite de detección mínimo fue de 0.005mg/Kg

Cromatograma de la solución estándar de Patulina

9.482min

Cromatograma ELL

9.7

0 6

9.732

Cromatograma EFS

Conclusión El procedimiento de la SPE se aplicó con éxito a

la extracción de la patulina del zumo de manzana concentrado.

Jugo concentrado de manzana fue tratado por el Cartucho C18 de SPE y se analizó por HPLC utilizando un detector UV.

Las tasas de recuperación y las variaciones de los coeficientes fueron 96,4% y 3.8%, respectivamente, el mínimo niveles detectables son 0.005 mg / kg.

El método propuesto rápido, fácil, fiable y barato para el control de calidad de jugo de manzana