Extracción en fase sólida: De los fundamentos de la preparación de muestras a las mejores prácticas

La preparación de muestras para cromatografía y espectrometría de masas es uno de los pasos más críticos (e infravalorados) de la química analítica: garantizar que las muestras estén suficientemente limpias y concentradas para realizar análisis precisos y reproducibles. Un descuido en la preparación de las muestras puede comprometer la precisión de los datos, reducir la robustez de los métodos e incluso provocar la parada puntual de instrumentación costosa cuando más importa.

¿Cuáles son los retos de la preparación de muestras?

La importancia de la preparación y limpieza de las muestras se reduce a un reto importante: las interferencias de la matriz. Estas interferencias pueden introducir variabilidad en los datos, comprometer la fiabilidad del método y causar problemas con la instrumentación, especialmente en los flujos de trabajo LC-MS. La limpieza de las muestras ofrece la ventaja añadida de aumentar la sensibilidad al concentrar los analitos de interés, mejorar la exactitud y precisión de los resultados analíticos y eliminar las sustancias interferentes.

Existen muchas técnicas de preparación de muestras, desde métodos sencillos como la filtración y la precipitación de proteínas hasta técnicas más selectivas y sensibles como la extracción en fase sólida (SPE), que produce los extractos más limpios. Aunque existen muchas técnicas de preparación de muestras, la SPE destaca por su capacidad para producir extractos más limpios, reducir las interferencias de la matriz y mejorar la sensibilidad, especialmente en aplicaciones difíciles. Veámoslo más de cerca.

¿Cómo funciona la extracción en fase sólida?

La SPE funciona haciendo pasar una muestra líquida a través de un material adsorbente sólido (sorbente) que retiene los analitos de interés seleccionando los disolventes y sorbentes adecuados para cada analito. Dependiendo de la naturaleza de los analitos y de la matriz de la muestra, se emplean distintos sorbentes químicos, como los basados en sílice, polímeros o materiales de intercambio iónico .

Los protocolos SPE habituales suelen funcionar de dos maneras:

• Carga-lavado-elución, que consiste en cargar la muestra, lavar las interferencias y eluir, o bien
• pass-through, en el que las interferencias se capturan en el sorbente y los analitos limpios pasan a través de él.

Elección del sorbente SPE

En Waters, ofrecemos una amplia gama de Sep-Pak sorbentsincluyendo muchas opciones basadas en sílice diseñadas para ayudarle a afrontar incluso los retos más complejos en el laboratorio. Sorbentes Oasis son sorbentes poliméricos, todos ellos basados en la columna vertebral de Oasis HLB, cada uno diseñado para tratar diferentes tipos de analitos y matrices de muestras con protocolos simplificados.

• Oasis HLB es un sorbente equilibrado hidrófilo-lipofílico que proporciona una alta capacidad para ácidos, bases y neutros, lo que lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones.
• Oasis PRiME HLB añade capacidades adicionales para eliminar aún más las interferencias de matrices complejas, como fosfolípidos y sales, al preparar una muestra para el análisis LC-MS.
• Los sorbentes de intercambio iónico de modo mixto Oasis (MM-IEX, MCX, MAX, WCX, WAX) ofrecen el más alto nivel de especificidad y sensibilidad para analitos que exigen una mayor selectividad.

La SPE se utiliza ampliamente en diversos campos, como el análisis medioambiental, los productos farmacéuticos, la seguridad alimentaria y el diagnóstico clínico. Los sorbentes que se utilizan habitualmente en SPE son Oasis HLB, MM-IEX, C18, C8 y sílice, cada uno de ellos seleccionado en función de la aplicación específica y las propiedades del analito. Algunos ejemplos únicos incluyen el uso de sorbentes WAX para PFAS debido a la capacidad de unirse a la naturaleza ácida de muchos PFAS, MCX para fármacos básicos y péptidos trípticos, o incluso Sep-Pak PSA para la limpieza de ácidos grasos.

Elección del formato del dispositivo SPE y opciones de procesamiento de muestras

La selección del formato de dispositivo adecuado, como cartuchos, placas de 96 pocillos o placas de µElución, depende del volumen de la muestra, los requisitos de rendimiento de la muestra y la naturaleza de los analitos.

• Fácil preparación de una muestra individual - Se puede utilizar un cartucho de estilo plus basado en una jeringa para la limpieza rápida de una muestra, como potencialmente con alimentos.
• Gran tamaño del lote de muestras: las opciones de 96 pocillos pueden aumentar la eficiencia, como en el caso de los ensayos bioanalíticos.
• Muestras de péptidos - Los péptidos podrían sufrir uniones inespecíficas, reduciendo la sensibilidad. Las placas µElution proporcionan una concentración adicional para aumentar la sensibilidad con un diseño exclusivo que minimiza la pérdida de analitos atribuible a la adherencia a las paredes de las placas de recogida.
• Preparación versátil de muestras : los cartuchos de vacío tradicionales son un formato muy utilizado en todos los sectores. Son muy adecuados para procesar muestras individuales o lotes pequeños, con una variedad de capacidades de sorbente para adaptarse a diferentes necesidades analíticas.

La selección adecuada de viales para los laboratorios es también un aspecto crucial de la preparación de muestras. Las opciones de procesamiento de muestras incluyen sistemas manuales, semiautomatizados y totalmente automatizados, cada uno de los cuales ofrece distintos niveles de eficiencia y comodidad.

Cómo evaluar su protocolo SPE 

La evaluación de su protocolo SPE implica la medición de tres parámetros clave para determinar el éxito. 

• % de recuperación: El porcentaje de analito recuperado de la muestra.
• Efecto matriz: El impacto de otras sustancias en la muestra sobre la detección del analito.
• Balance de masa: La cantidad total de analito contabilizada en el proceso de extracción.

Si la recuperación es baja, los efectos de la matriz altos y la reproducibilidad escasa, es posible que tenga que solucionar el protocolo. Esto implica ajustar el tipo de sorbente, los disolventes de elución y las condiciones de carga de la muestra. Con la optimización del método, puede asegurarse de que su protocolo de SPE es sólido y fiable para el uso rutinario.

Primeros pasos con SPE

La extracción en fase sólida es una potente técnica de preparación de muestras que ofrece versatilidad y eficacia en diversas aplicaciones analíticas. La completa línea de Oasis y Sep-Pak Los productos SPE ofrecen una pureza, consistencia y calidad inigualables, lo que los convierte en la opción preferida de los químicos analíticos.

Para obtener más información sobre cómo optimizar sus protocolos de SPE y explorar toda nuestra gama de productos de SPE, incluidos nuestros kits de preparación de muestras y viales para laboratorios, visite nuestro page on sample preparation. Para obtener más información sobre cómo empezar con SPE, consulte nuestro Guía del SPE para principiantes o vea nuestro seminario web reciente.