Méthodologie générale de la SPE
Tous les adsorbants remplis dans des cartouches, colonnes ou plaques 96 puits sont à usage unique ( sauf les colonnes de trapping ” on-line” montées en ligne sur un système HPLC).
L’utilisation d’appareil est recommandée pour la percolation des différents solvants (appareil à vide, appareil à pression positive, seringues).
Le choix de la colonne est défini par trois critères :
– Le volume d’échantillon
– La concentration en analytes
– Les types d’échanges recherchés
Par exemple, dans le secteur environnemental, des volumes de plusieurs centaines de millilitres peuvent être nécessaires pour une bonne pré-concentration. Alors que, dans l’industrie pharmaceutique, le volume des échantillons à purifier est de quelques millilitres.
L’adsorbant choisi doit avoir une excellente affinité pour les composés cibles mais doit également présenter un minimum d’affinité avec les interférents de la matrice.
Ainsi, un protocole SPE se décompose en plusieurs étapes.
1. Le Conditionnement
Le conditionnement est une étape d’activation avec un solvant organique ou un mélange de solvants . Elle permet l’élimination des contaminants et favorise les échanges dans l’adsorbant. Elle augmente également la mouillabilité des frittés.
Choix du solvant pour une phase normale ou phase inverse ?
En mode “phase normale”, l’hexane, le cyclohexane ou le dichlorométhane sont des solvants régulièrement utilisés pour conditionner la silice vierge ou la silice greffée aminopropyle ( R-NH2), diprodroxypropyle ( R-R’OH-R”OH), cyanopropyle ( R-CN),…
En mode “phase inverse”, on emploie couramment le méthanol voire l’acétonitrile pour des silices greffées C18,C8,C2, phénile, cycolohexyle.
Conseils Techniques :
- Vérifier la miscibilité des solvants qui seront utilisés.
- Toujours laisser le niveau du solvant au dessus de l’adsorbant pour maintenir son activation.
- Pour des silices greffées avec un échangeur d’ions, activer avec du méthanol, de l’eau, puis avec de l’eau tamponnée au pH souhaité.
2. Introduction de l’échantillon
L’échantillon est déposé sur la partie supérieure du lit de l’adsorbant. Les impuretés qui n’ont aucune affinité avec l’adsorbant ne seront pas retenues. D’autres le seront plus ou moins que les composés ciblés. Ainsi, pour apporter un maximum d’efficacité à la purification, la vitesse d’écoulement de l’échantillon doit être controlée.
La percolation des échantillons visqueux à travers une colonne peut être facilitée en utilisant des adsorbants de 90 à 140 µm. La capacité d’échange et la sélectivité ne sont pas affectées.
Conseils Techniques :
- Lors des premiers essais, il est impératif de vérifier que tous les composés d’intérêts de l’échantillon ont été fixés sur l’adsorbant, ce qui implique d’analyser la fraction de percolation.
- En échange d’ions, le pH de l’échantillon doit être identique au pH du tampon utilisé lors de l’étape d’activation de l’adsorbant.
3. Lavage de l’adsorbant
Cette étape permet d’éliminer les impuretés qui possèdent moins d’interactions avec l’adsorbant que le ou les composés d’intérêts.
On peut utiliser d’autres solutions ( solvants ou mélange de solvant) pour une plus grande efficacité. Ces solutions doivent présenter le plus d’affinités possible avec les impuretés et a contrario le moins possible avec les composés d’intérêts pour ne pas les éluer lors de cette étape.
Il faut être vigilent à la polarité et au pH des solvants de lavage.
4. Séchage
Lors de cette étape, il s’agit de faire circuler de l’air pendant 2 à 5 minutes à travers la cartouche afin d’évaporer les traces du solvant de lavage. Cette étape améliore le rendement d’extraction.
5. Élution
Le but de l’élution est de récupérer 100% des composés d’intérêts présents sur l’adsorbant. Dans cette étape, le solvant ou mélange de solvants utilisé doit avoir le maximum d’interactions avec les analytes et le moins possible avec les autres interférents qui peuvent rester adsorbés.
Le solvant d’élution doit être le plus efficace possible, son volume doit être faible de manière à obtenir un facteur de pré-concentration très important. Un adsorbant à faible diamètre de particules (ex : 30 ou 50 µm) garantira un volume d’élution plus faible qu’un adsorbant de granulométrie plus grande
(ex : 90 ou 140 µm). Cependant, la vitesse d’écoulement des fluides sera plus lente avec un risque potentiel de colmatage pour les échantillons sirupeux.
6. Deuxième Séchage (facultatif)
Si besoin, l’éluat peut être séché avec du sulfate de sodium anhydre pour éliminer les éventuelles traces d’eau.
7. Concentration
Lors de cette étape, on concentre les composés d’intérêts dans la fraction d’élution. Elle est généralement réalisée par évaporation d’une partie du solvant. Le concentré obtenu est soit directement utilisable, soit repris dans un solvant d’analyse.
Une fois optimisées, ces étapes garantissent une analyse plus sensible (augmentation de la concentration des composés d’intérêts), plus reproductible et résolutive (élimination des impuretés qui peuvent modifier la robustesse de l’analyse).
En savoir plus :
Consultez notre article dédié à l’introduction à la préparation d’échantillons.
Consultez notre article: “SPE : bien choisir vos plaques 96 puits et 48 puits“.
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