Extração em fase sólida

Prévia do material em texto

1
EXTRAÇÃO EM 
FASE SÓLIDA
SOLID PHASE 
EXTRACTION 
(SPE)
Introduzida em meados da 
década de 70, como técnica 
alternativa, em vista das 
desvantagens de outras 
técnicas (ELL- grandes 
volumes de solventes, difícil 
automação etc) 
Extração em fase 
sólida
É uma técnica de separação 
líquido-sólido baseada nos 
princípios da cromatografia 
líquido de baixa pressão 
Extração em fase 
sólida
Na sua forma mais simples e 
conhecida:
- Coluna aberta (cartucho de 
extração) a qual contém uma 
fase sólida 
Extração em fase 
sólida
Formatos Cartuchos: dispositivo mais popular 
para SPE
2
CARTUCHO PARA SPE: seringa de polipropileno 
ou de vidro, dentro do qual o material de 
empacotamento fica retido entre dois discos 
(frits), de polietileno, aço inox, titânio. 
DEPENDE:
volume da amostra, tipo de matriz, número e
tipo de analitos, entre outros...
Mais usados: volume pequeno 200 mg (1,2
mL amostra); volume grande 500 mg (4-5
mL amostra).
Massa de sorvente varia entre 25 mg e 10 g
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Escolha do cartucho
Discos: formato alternativo em relação 
ao cartucho 
Extração em fase sólida (SPE)
A SPE pode ser usada para
Isolamento da matriz Estocagem da amostra
Isolamento do analito Concentração do analito
Extração em fase sólida (SPE)
Isolamento do analito
� Objetivo principal: isolar o analito de 
interesse dos interferentes da matriz
� Exemplo: resíduos de praguicidas 
em alimentos
Extração em fase sólida (SPE)
Concentração do analito
�Objetivo principal: carregar o cartucho 
com grande volume da amostra e eluir o 
analito de interesse com pequeno volume
de solvente
� Exemplo: poluentes em água
NÃO É UM PROCESSO EXCLUDENTE AO ANTERIOR 
3
Extração em fase sólida (SPE)
Isolamento da matriz 
� Objetivo principal: Reter na fase
sólida os interferentes da matriz
(processo de clean up e não concentração) 
Extração em fase sólida (SPE)
Estocagem da amostra 
Empregado para análise de amostras 
que se encontram em local distante ao 
laboratório
� Exemplo: análise de água de rio, lago, 
mar localizados a grandes distâncias. 
No local: carregamento do cartucho e 
armazenamento a baixas temperaturas 
Extração em fase 
sólida
Permite a separação seletiva, 
purificação e a concentração de 
compostos presentes em 
matrizes complexas
Base nos princípios da 
cromatografia líquida 
de baixa pressão
Bomba
vácuo
Amostra
Extração em fase sólida (SPE)
INSTRUMENTAÇÃO PARA SPE
4
INSTRUMENTAÇÃO PARA SPE
O SPE pode trabalhar on line
(analitos transferidos diretamente
do SPE para o CG ou HPLC) ou off
line (analitos coletados em tubos e
transferidos para o cromatógrafo)
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Pré-tratamento da amostra, dependendo 
de:
- tipo de analito;
- tipo de matriz;
- natureza da retenção química.
ENVOLVE:
- ajuste de pH;
- centrifugação;
- filtração;
- diluição;
- adição de tampão, etc
Extração em fase sólida (SPE)
Condicionamento do cartucho
Bomba
vácuo
Objetivo:
Ativar o material da fase sólida
Solvente
Não deixar secar o cartucho!!! 
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Etapa 1 – Condicionamento do dispositivo 
de extração
Passagem de pequeno volume de solvente 
apropriado para umedecer o sorvente (grupos 
funcionais ligados) e garantir interação 
consistente
Natureza do solvente: depende do sorvente [sílica e 
sorventes apolares – metanol; sorventes polares –
solventes orgânicos] e da matriz
- necessário para ativar a fase;
- não permitir que o material seque.
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Etapa 1 – Condicionamento do dispositivo 
de extração
Equilibrio: Sorvente/ fase é tratada com 
solução similar (em polaridade, pH etc) à 
matriz para maximizar a retenção dos 
analitos
5
Extração em fase sólida (SPE)
Aplicação da amostra 
Bomba
vácuo
Ponto crítico:
Velocidade de transferência da amostra
⇓
Deve ser lenta: ≈ 2 mL min-1
Amostra
Manter sempre a mesma 
velocidade
de passagem da amostra!!! 
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Etapa 2 – Aplicação da amostra
Passagem da amostra no sorvente
- volume de µL a L;
- ajustes de pH e da força iônica pode ser
feito
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
- passar a amostra com vácuo ou pressão;
- fluxo pode afetar a eficiência.
Etapa 2 – Aplicação da amostra
Extração em fase sólida (SPE)
Lavagem
Bomba
vácuo
Características do solvente
Eluir os interferentes;
Não ter força de eluir o analíto.
Solvente de
lavagem
[ ] solvente
[ ] salina
pH 
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Etapa 3 – Lavagem do sorvente (clean up)
Natureza do solvente para 
clean up: poder de 
dissolução suficiente para 
dessorver materiais 
fracamente sorvidos 
(interferentes?) mas não 
espécies fortemente 
sorvidas (analitos?)
descarte
- eluição do material não desejado ou não
retido, normalmente com o mesmo solvente
da amostra;
- passando um solvente mais forte que a
amostra pode remover algumas impurezas
indesejáveis (pode retirar o analito.
Perigoso para a análise).
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Etapa 3 – Lavagem do sorvente 
(clean up)
6
Extração em fase sólida (SPE)
Eluição
[ ] solvente
[ ] salina
pH
Características do eluente
Eluir o(s) analito(s);
Não ter força de eluir interferentes.
Bomba
vácuo
Eluente
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Etapa 4 – Dessorção dos analitos
Solvente: deve 
possibilitar dessorção 
completa (quantitativa) 
dos analitos
Volume do solvente: o 
menor possível (pré-
concentração)
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Etapa 4 – Dessorção dos analitos
Análise 
cromatográfica
Aplicação da SPE: analitos não-voláteis e semi 
voláteis em amostras aquosas + separação 
cromatográfica
Preferência a 
solventes voláteis
- eluição com pequeno volume de solvente 
adequado (forte); Concentra o analito
- duas alíquotas pequenas são mais 
eficientes que uma grande;
OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE
Etapa 4 – Dessorção dos analitos
- interação por vários segundos aumentam 
a eficiência da extração. 
√ Analito deve ter algum tipo de 
afinidade pelo sorvente da SPE
√ Deve haver tempo suficiente de 
contato analito/sorvente
√ Interferentes da amostra devem ser 
seletivamente separados dos analitos
√ Analitos devem ser capazes de ser 
eficientemente removidos do sorvente
REGRAS NO USO DA SPE OPERAÇÃO BÁSICA DE SPE – uso 
de passagem com pressão
7
Mecanismos de separação
Baseados em : -processos físicos
Ex: exclusão por tamanho
-processos químicos
Ex: ligações químicas.
Interação iônicas
Ligações de hidrogênio;
Dipolo-dipolo;
Dipolo-dipolo induzido;
Dipolo induzido-dipolo induzido
Ex: ligações químicas 
SPE: Mecanismos de 
separação
1. Adsorção: material sólido que não
apresenta filme líquido depositado na
partícula
Extração em fase sólida (SPE)
Adsorventes mais empregados
• Silica gel: (SiO2)n-OH
• Alumina: (Al2O3)n
• Florisil®: Mg.Al(SiO4)n
Extração em fase sólida (SPE)
Silica gel: (SiO2)n-OH
Adsorvente + popular
Superfície ácida
Retenção compostos básicos
Retenção de água
Ativar o cartucho 80oC
Sílica: diâmetro da partícula: 30-50 µm
Superfície: 500-600 m2 /g
Extração em fase sólida (SPE)
O O
H H
S i
O
S i
O O
H H
-Ligações de 
hidrogênio entre 
entre os grupos 
polares do analito 
e da sílica
-Eluição com 
solvente polar 
8
Extração em fase sólida (SPE)
• Alumina: (Al2O3)n
Superfície básica
Retenção compostos ácidos
Extração em fase sólida (SPE)
• Florisil®: Mg.Al(SiO4)n
Mais polar de todos
Adsorção irreversível
2. PARTIÇÃO: com fase quimicamente 
ligada (comportamento similar a de um 
filme de sorvente líquido na superfície = 
partição)
SPE: Mecanismos de 
separação
Extração em fase sólida(SPE)
Partição
Maior solubilidade em um meio que em 
outro
Objetivo
⇓
Eliminar adsorção irreversível
Extração em fase sólida (SPE)
Partição
Modificação da sílica
Si OH
Si OH
Si OH
Si OH
+
Cl Si
Cl
Cl
(CH2)x R
Si OH
Si O
Si O
Si
OH
(CH2)x R
Si OH
R = -OH, -CN, -NH2....
⇓
Fase normal
R = C18, C8, C2 ....
⇓
Fase reversa
Extração em fase sólida (SPE)
Partição
Importante!!!!
Ocorre uma associação de mecanismos
partição + adsorção
⇓
Não ocorre somente partição!
9
Extração em fase sólida (SPE)
Partição
Silanização/end-capping
+
Cl Si
CH3
CH3
CH3
Si O Si (CH3)3
Si O
Si O
Si
O Si (CH3)3
(CH2)x R
Si O Si (CH3)3Si OH
Si O
Si O
Si
OH
(CH2)x R
Si OH
Objetivo
⇓
Eliminar grupos silanóis remanescentes
SPE: Mecanismos de 
separação
- fase normal: polar + matriz
apolar retém analitos polares
e os apolares são eluídos
SPE: Mecanismos de 
separação
Fase normal
Separação por polaridade: 
atração do grupo funcional polar 
do sorvente pelo grupo polar do 
analito
SPE: Mecanismos de 
separação
Fase normal
Efeito do pH: 
Aumento= maior retenção de 
compostos ácidos
Diminuição= maior retenção de 
compostos básicos 
FASE NORMAL : polares
-INTERAÇÕES POLARES (Dipolo-dipolo, pontes de H)
Si C
N
H
O
CN
Cianopropil
Si NH
H
H
O
NH2
Aminopropil
Si O
OH
O
H
H
NH
OH
Diol
SPE: Mecanismos de 
separação
-Aplicação da amostra em um 
solvente pouco polar
-Retenção do analito em maior ou 
menor grau
-Solvente polar para a eluição
FASE NORMAL
10
-fase reversa: apolar + matriz
polar retém analitos apolares
e os polares são eluídos
90% de uso em análises de fármacos e 
toxicantes
Deseja reter um analito apolar não 
dissociado num meio aquoso. Matriz polar: 
urina
SPE: Mecanismos de 
separação
SPE: Mecanismos de 
separação
Fase reversa
Separação por polaridade: 
atração do grupo funcional apolar 
do sorvente pelo grupo apolar do 
analito
SPE: Mecanismos de 
separação
Fase reversa
Efeito do pH: 
Aumento= maior retenção de 
compostos básicos
Diminuição= maior retenção de 
compostos ácidos 
SPE: efeito do pH na fase 
reversa
0 2 4 6 8 10 12 14
K
0
100
Analito básico
Analito ácido
pH
-INTERAÇÕES NÃO-POLARES (Van der Waals)
Si
C8
Octila
Si
PH
Fenila
FASE REVERSA: apolares
Retenção 
dos analitos 
apolares e, 
eluição com 
solvente 
pouco polar
SPE FASE REVERSA: REGRAS
� Retenção
mecanismos não-
polares ou 
interações 
hidrofóbicas
� Matriz (amostra): 
aquosa (fluidos 
biológicos, água)
11
SPE FASE REVERSA: REGRAS
� Características dos 
analitos
exibirem grupos funcionais 
não polares (a maioria de 
analitos orgânicos)
� Esquema de eluição
interações hidrofóbicas são 
rompidas com soluções 
mais hidrofóbicas ou com 
solventes (metanol, 
diclorometano, etc ou 
combinação de água ou 
tampões/solventes) 
Papel crítico do pH em SPE
-fases especiais e mecanismos
mistos: fase mista contém parte
da molécula apolar e parte com
radicais polares: usadas para
reter analitos polares e apolares
Pouco eficiente: retém muitos interferentes
SPE: Mecanismos de 
separação
3. Pareamento iônico
Fase apolar + matriz polar
com analitos iônicos. Adição de
contra-íon neutraliza o analito
que é retido na fase apolar
(=mecanismo da fase reversa)
dentro da própria matriz passa um íon e depois 
um contra íon
SPE: Mecanismos de 
separação
4. Troca iônica
Fase modificada com 
funcionalidade iônica; analito de 
carga oposta à fase será retido.
SPE: Mecanismos de 
separação
-
+
Trocadores aniônicos fortes (tetra 
alquilamôneo) e fracos (amina)
Trocadores catiônicos fortes (ácido 
sulfônico) e fracos (ácido 
carboxílicos)
SPE: Mecanismos de 
separação
12
Extração em fase sólida (SPE)
Troca Iônica
Isolamento de analitos ácidos ou básicos 
de solução aquosa
Trocador forte de 
ânions (N+R4)
⇓
Retenção de moléculas
básicas
Trocador forte de 
cátions (SO3-)
⇓
Retenção de moléculas
ácidas
Principais fatores que influenciam a SPE 
envolvendo troca iônica:
� pH
� força iônica
� solvente
� fluxo 
SPE: Troca iônica 
A ionização de um composto depende de 
seu pKa 
Analito ácido= pH duas unidades acima 
do pKa, a forma ionizada retida em fase 
trocadora aniônica e eluição com pH 
ajustado em duas unidades abaixo do pKa 
Troca iônica: influência do 
pH 
SPE: influência do pH na 
troca iônica 
0 2 4 6 8 10 12 14
K
0
100
Analito ácido
Analito básico
Força iônica baixa é desejável na 
etapa de retenção e força iônica 
elevada favorece a etapa de eluição
Troca iônica: influência da 
força iônica
� O analito para ser eluído tem que 
estar na forma neutra e, se solubilizar 
no solvente (sugestão: água + 
solvente orgânico míscivel)
� Fluxo do eluente: reduzido 
Troca iônica: influência do 
solvente e do fluxo 
13
Extração em fase sólida (SPE)
Troca Iônica
Si O
Si O
Si
OH
(CH3)3 SO3
- +
N
H
CH3H
-INTERAÇÕES IÔNICAS (Eletrostática)
Si
C
O
O
-
+
NH3 R
CBA
Ácido 
carboxílico
Si
SO3
- +
NH3
SCX
Ácido 
benzenosulfônico
Si N
+
(CH3)3
-
SO3 R
SAX
Trimetil 
aminopropil
SPE: TROCA IÔNICA 
SPE TROCA IÔNICA : regras
Mecanismos de retenção:
interações eletrostáticas
- o sorvente e os grupos 
funcionais do analito devem ter 
cargas opostas
Amostra (matriz)
não polar ou polar com baixo 
teor de sais ( < 0,1 M)
SPE TROCA IÔNICA : regras
Características do analito
troca catiônica para 
compostos básicos 
(ex: aminas)
troca aniônica para 
compostos acídicos 
(ex. ácidos carboxílicos, 
ácidos sulfônicos, fosfatos)
SPE TROCA IÔNICA : regras
Esquema de eluição
quebra de ligações 
eletrostáticas 
- modificação do pH para 
neutralizar grupos funcionais do 
analito ou sorvente;
- aumento da concentração de 
sal (< 0,1 M)
- uso de um contra-íon de 
grande seletividade para o 
sorvente com relação ao 
analito! 
Natureza dos solventes x SPE
Se for usada a partição: K = C
ext 
/ C
res
Concentração no 
equilíbrio:
C
ext 
= na fase sorvente 
extratora
C
res 
= na amostra ou 
solvente de eluição
K = f
afinidade sorvente
afinidade matriz/ solvente de eluição
{
Eluição da amostra
Sorção dos analitos
K alto
Matriz com menor afinidade 
pelos analitos do que o 
sorvente
Clean up
Dessorção de interferentes
K baixo
Solvente com maior 
afinidade pelos 
interferentes de que o 
sorvente
Dessorção dos analitos
Dessorção de analitos
K baixo
Solvente com maior 
afinidade pelos analitos de 
que o sorvente
14
SPE: Estratégias de 
separação
Eluir analito e reter interferências 
⇓
K baixo para analito
K alto para interferentes
Eluir interferências e reter analito 
⇓
K baixo para interferências
K alto para analito
Concentração do analito
SPE: Aspectos práticos
O limite do carregamento é função de:
• quantidade de sorvente
• tipo de sorvente
• K do analito
• K dos interferentes
• condicionamento do sorvente 
• fluxo
• diluente da amostra
Extração em fase sólida (SPE)
Eliminar compostos indesejáveis por 
mecanismos físicos
Mecanismos de separação
Exclusão
Seleção da fase sólida
Seleção da fase sólida
Critérios importantes!!
Informações na literatura a respeito do analito e da 
matriz
⇓
Definir o mecanismo (adsorção, partição, troca iônica) 
Presença de impurezas inorgânicas (sais)
⇓
Problemas com troca iônica!!
Seleção da fase sólida
Analitos solúveisem solvente orgânico PM < 2000 Da
Analito solúvel 
em solvente...
Mecanismo de 
separação
Fase estacionária Eluente
...polar (metanol, 
acetonitrila, 
acetato de etila)
Partição/ 
Adsorção
(fase normal)
Ciano (CN)
Diol (C2(OH)2)
Amina (NH2)
hexano, clorofórmio, 
diclorometano, acetona, 
metanol
...moderadamente 
polar (clorofórmio) Adsorção
Sílica (SiOH)
Florisil® (Mg2SiO3)
Alumina (Al2O3)
hexano, clorofórmio, 
diclorometano, acetato de 
etila, metanol
...não polar 
(hexano, heptano, 
éter etílico)
Partição/
Adsorção 
(fase reversa)
Octadecil (C18)
Octil (C8)
Ciclihexil (C6H12)
Fenil (C6H6)
Ciano (CN)
hexano, clorofórmio, 
acetona, acetonitrila, 
metanol, água
15
Seleção da fase sólida
Analitos solúveis em água PM < 2000 Da
Analito
Mecanismo 
separação
Fase estacionária Eluente
Iônico
Catiônico Troca iônica
Ciano (CN), Ácido 
carboxilido (COOH), 
Ácido sulfônico 
(C6H6-SO3H)
Bases e tampões
Aniônico Troca iônica
Aminas (NH, NH2, 
NH3)
Ácidos e tampões
Polar
Partição/ 
Adsorção 
(fase normal)
Ciano (CN), Diol 
(C2(OH)2), Aminas 
(NH, NH2, NH3)
Hexano, 
clorofórmio, 
diclorometano, 
acetona, metanol
Não 
iônico
Moderadamente 
polar Adsorção
Sílica (SiOH), 
Florisil® (Mg2SiO3)
Alumina (Al2O3)
Hexano, 
clorofórmio, 
diclorometano, 
acetato de etila, 
metanol
Não polar
Partição/ 
Adsorção 
(fase reversa)
Octadecil (C18), 
Octil (C8), Ciclohexil
(C6H12), Fenil
(C6H6), Ciano (CN)
Hexano, 
diclorometano, 
acetona, 
acetonitrila, 
metanol, água
Seleção da fase sólida
Analitos com PM > 2000 Da
Analito solúvel em
Mecanismo 
separação
Fase estacionária Eluente
Solvente orgânico
Partição/ 
Adsorção 
(fase reversa)
Butil (C4H9-) (poros 
grandes-WP-wide 
pore)
Hexano, clorofórmio, 
diclorometano, acetona, 
acetonitrila, metanol, 
água
Água
Iônico
Catiônico Troca iônica
Ácido carboxílico 
(-COOH) WP 
Tampões aquosos
Aniônico
Troca iônica Amina (NH)-WP Tampões aquosos
Exclusão por 
tamanho
Sephadex® G-25 
(gel)
Tampões aquosos
Não iônico
Partição/ 
Adsorção 
(fase reversa)
Butil (C4H9-)-WP
Hexano, diclorometano, 
acetona, acetonitrila, 
metanol, água
Exclusão por 
tamanho
Sephadex® G-25 
(gel)
Tampões aquosos
Fases sólidas especiais
Fases duplas
Mistura de duas fases diferentes
⇓
Seletividades diferentes se comparada a 
cada fase atuando individualmente
Misto
⇓
Mistura das fases
em um cartucho
Fases sólidas especiais
Fases duplas
Mistura de duas fases diferentes
⇓
Seletividades diferentes se comparada a 
cada fase atuando individualmente
Em camadas
⇓
Colocadas no mesmo cartucho
sem misturar (duas camadas)
Fases sólidas especiais
Fases duplas
Mistura de duas fases diferentes
⇓
Seletividades diferentes se comparada a 
cada fase atuando individualmente
Em série
⇓
As duas fases são colocadas 
em dois cartuchos em série
Extração em fase sólida (SPE)
Seleção do solvente
Critério de escolha: série eluotrópica
⇓
Polaridade relativa do solvente
εo ⇒ valor eluotrópico em determinado material
O valor de εo do solvente
⇓
Determina a força de eluição, em relação 
ao sorvente
16
Solvente εo Solvente εo Solvente εo
Acetato de etila 0,45 Clorofórmio 0,31 Metil etil cetona 0,390
Acetona 0,43 Diclorometano 0,32 Pentano 0,00
Acetonitrila 0,50 Éter anidro 0,29 Piridina 0,55
Ácido acético 
glacial
> 
0,73
Éter t-butil 
metílico
0,29 2-propanol 0,63
Água
> 
0,73
Hexano 0,00
Tetracloreto de 
carbono
0,14
Álcool 
isobutílico
0,54 N-hexano 0,00 Tetrahidrofuran
o
0,35
Benzeno 0,27 N-heptano 0,00 Tolueno 0,22
Ciclohexano 0,03 Metanol 0,73 1,1, 2-tricloro-
trifluoretano
0,02
Série eluotrópica
Valor eluotrópico de algumas misturas 
de solventes
Solvente εo
Metanol:acetonitrila 
(40:60)
0,67
Metanol:diclorometano 
(20:80)
0,63
Metanol:éter etílico 
(20:80)
0,65
Seleção do solvente
Partição/ Adsorção de compostos polares em 
sílica quimicamente modificada
com grupos polares amino e ciano
⇓
Eluir com solvente de εo alto!
Partição/ Adsorção de compostos apolares em 
fase sólida apolar como sílica
modificada com C18, C8,..
⇓
Eluir com solvente de εo baixo!
SPE – 96 Well Plate
PLATE: well quadrado de 2 – 2,5 mL capacidade, 
de polipropileno; disponível para todas as fases 
de SPE; massa de sorvente/well: 25, 50 e 100 
mg; altura reduzida; compatível com automação
DISCOS PARA SPE
Operação similar à filtração à vácuo
Recomendados: para grandes 
volumes de amostra contendo 
material particulado
Extração mais rápida do que 
em cartuchos, permitindo uso 
de vazões elevadas. 
Volumes maiores de amostra 
podem ser necessários para 
aumentar a detectabilidade dos 
analitos.
DISCOS PARA SPE
VANTAGENS
� Ausência de canais formados 
pelo material de empacotamento
� Fluxo mais uniforme
� Maior capacidade de sorção
� Maior repetibilidade e 
reprodutibilidade dos resultados
� Variedade relativamente 
pequena de sorventes
17
DISCOS DE SPE
DISCOS DE SPE
DISCOS DE SPE
Três formatos diferentes de 
discos são oferecidos:
1. Membranas carregadas com 
partículas de 8-12 µm diâmetro 
imobilizadas em fibras de 
politetrafloroetileno (PTFE), de 
0,5 mm de espessura e de 
tamanhos variados: 90% do 
peso em sorvente. Usados com 
um suporte (vidro poroso ou 
material plástico) Diâmetro = 4-90 mm
Sorvente: 60-90%
DISCOS DE SPE
2. Membrana carregada com partículas maiores, de 
50 µm, num disco mais espesso (1 cm diâmetro) e 
selada no interior de um cartucho convencional. Na 
superfície superior têm um pré-filtro de 
polipropileno
3. Partículas de sorvente de diâmetros entre 10-
30 µm embebidas em discos de fibra de vidro, 
tendo também pré-filtro na superfície.
DISCOS: mais caros de que os cartuchos
DISCOS DE SPE DISCOS DE SPE
Grande área de superfície por unidade da 
massa de sorvente...
Uso facilitado para amostragem passiva, ou 
seja, por sua imersão direta na amostra 
(conveniente, por exemplo, em trabalhos de 
campo), mas o equilíbrio é mais lento, mesmo 
com agitação.
18
DISCOS DE SPE
Microdiscos - pode facilitar as operações de:
a) Dessorção “in-vial “ e 
b) Derivatização “on-disk”
Disco seco (após extração) é colocado diretamente no 
vial do auto-injetor e recoberto com pequena 
quantidade de solvente (e agente de derivatização, se 
for o caso). A recuperação dependerá do solvente 
usado, da temperatura e tempo da dessorção (tempo 
de equilíbrio 4-12 h)
Discos de menor diâmetro permitem atualmente 
uso também para pequenos volumes...
�Disco C8
Si
DISCOS DE SPE
� Condicionamento do disco (fase reversa- com 
metanol e água (Não deixar secar!!!!!!)) 
� Aplicação da amostra
� Lavagem
� Eluição do analito de interesse
Etapas envolvidas 
DISCOS DE SPE
� Analito: cafeína; sorvente: C18
Capacidade analítica típica
Matriz Quantidade 
máxima retida
Disco 
empregado
plasma 160 µg 4 mm
375 µg 7 mm
1500 µg 10 mm
DISCOS DE SPE
Correspondência entre cartuchos 
e discos em SPE
Cartuchos Discos
50 mg/ 1 mL 4 mm/ 1 mL
100 mg/ 1 mL 7 mm/ 3 mL 
200 mg/ 3 mL 7 mm/ 3 mL ou 10 mm/ 6 mL
SPE EMPREGANDO DISPERSÃO 
DE MATRIZ
Emprego de um suporte sólido, 
geralmente uma fase quimicamente 
ligada, como um abrasivo para 
produzir ruptura na arquitetura da 
amostra, facilitando o processo de 
extração
19
SPE EMPREGANDO DISPERSÃO DE 
MATRIZ
Fase sólida 
+ amostra
Trituração 
da amostra 
+ fase 
sólida
Bomba
vácuo
Aplicação 
da amostra 
dispersa 
na fase 
sólida no 
cartucho
Adição de 
solvente e 
eluição do 
analito
Algumasconclusões a respeito da 
dispersão da matriz na fase sólida 
� pode ser usada sílica com poros de tamanho 
usual
� natureza química da fase sólida é importante
� sucesso tem sido obtido com a relação 
quantidade de amostra/ suporte sólido= 4:1 
(em massa)
� prévio condicionamento da fase sólida 
aumenta a recuperação
� tempo de trituração deve ser investigado 
Fases sólidas especiais
Aplicações específicas;
Não estão disponíveis comercialmente;
Preparação no próprio laboratório.
Fases sólidas especiais
Fases baseadas em reconhecimento molecular
Ésteres de coroa
O
O
O
O
O
O
CH2OCH2CH CH2
HSi(OC2H5)3 O
O
O
O
O
O
CH2O(CH2)3Si(OC2H5)3
O
O
O
Si
O
O
O
O
O
O
CH2O(CH2)3
Silica gel
Fases sólidas especiais
Polímeros impressos molecularmente
T
MIP
HO
 OH NH2
NH2
Fases baseadas em reconhecimento molecular
RAM- MATERIAIS DE ACESSO RESTRITO
cicuta
Definição: Materiais a base de sílica porosa
capazes de reter somente moléculas de baixo
peso molecular e eliminar macromoléculas
como proteínas e polipeptídeos
20
RAM- MATERIAIS DE ACESSO RESTRITO
cicuta
Principal emprego: Purificação de amostras
proteicas, principalmente fluidos biológicos.
VANTAGENS DA SPE 
☺ uso de pequeno volume de solvente
☺ pouco manuseio da amostra
☺ ausência de emulsão
☺ facilidade na automação
☺ baixo consumo de vidrarias
☺ menor tempo de análise
☺ menor custo de mão de obra
DESVANTAGENS DA SPE
� maior dificuldade para 
otimizar seu uso 
(desenvolvimento do método)
� precisão?
� várias etapas e maior tempo 
requerido
� maior custo por amostra