APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE EXTRACCIÓN: DISPERSIÓN DE MATRIZ EN FASE SOLIDA (MSPD) Y EXTRACCIÓN EN FASE SOLIDA (SPE)

APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE EXTRACCIÓN: DISPERSIÓN DE MATRIZ EN FASE SOLIDA (MSPD) Y EXTRACCIÓN EN FASE SOLIDA (SPE)[pic 1]

Páez, A; Pulido, M; Reyes, A; Salazar Téllez, C; Salazar vega, A.

Curso: Técnicas de análisis instrumental, Grupo: B (Microbiología), Departamento de Ciencias Básicas, Universidad de Pamplona

RESUMEN: Las técnicas de extracción MSPD y SPE fueron empleadas para extraer cipermitrina de una muestra de suelo y quercetina de una muestra de miel, estas muestras fueron tomadas de la granja experimental villa marina y de nidos ubicados en el Carmen del Tonchalá respectivamente, las concentraciones  experimentales de las muestras fueron halladas por una curva de calibrado obtenida por el UV-VIS. Como resultado se obtuvo que la técnica  más efectiva en esta práctica fue SPE, ya que obtuvimos menor porcentaje de error y  en general buena recuperación de los analitos  debido a la selectividad de la técnica, aunque esta representa uno desventaja ya que requiere el tratado de las muestras que no se encuentren en estado sólido.

Palabras Claves: Técnicas de extracción, MSPD, SPE, Cipermitrina, Quercetina, Miel, Suelo.

Abstract: MSPD and SPE extraction techniques were used to extract cypitmitrin from a soil sample and quercetin from a honey sample. These samples were taken from the experimental marine village and nests located in the Carmen del Tonchalá respectively, the experimental concentrations of the samples were found by a calibration curve obtained by UV-VIS. As a result it was obtained that the most effective technique in this practice was SPE, since a lower percentage of error was obtained and in general a good recovery of the analytes due to the selectivity of the technique, although this one represents a disadvantage since it requires the Treated of the Samples that are not in the solid state.

Keywords: Extraction techniques, MSPD, SPE, Cypermitrine, Quercetin, Honey, Soil.

1. Introducción

La extracción en fase sólida es la técnica muy popular actualmente disponible para la preparación rápida y selectiva de muestras. La versatilidad de SPE permite el uso de esta técnica para muchos propósitos, tales como purificación, enriquecimiento de trazas, desalación, derivatización y fraccionamiento de clases. El principio de SPE es similar al de la extracción líquido-líquido (LLE), que implica una partición de solutos entre dos fases. Sin embargo, en lugar de dos fases líquidas inmiscibles, como en LLE, SPE implica la división entre un líquido (matriz de muestra o disolvente con analitos) y una fase sólida (sorbente). El tratamiento de la muestrapermite la concentración y purificación de los analitos de la solución por sorción sobre un sorbente sólido y la purificación del extracto después de la extracción.  (Zwir-Ferenc, A. Biziuk, M. 2005).

Además, la dispersión de matriz en fase solida (MSPD), también es un tratamiento muy popular. Es un procedimiento de preparación de muestras, sencillo y económico barato que implica la interrupción y extracción simultánea de diversos materiales sólidos y semisólidos, permite el fraccionamiento completo de los componentes de la matriz de muestra y tiene la capacidad de aislar selectivamente un solo compuesto o varias clases de compuestos de la muestra. MSPD implica la mezcla mecánica directa de la muestra con un sorbente. En este proceso, el sorbente actúa tanto como un material abrasivo que altera la arquitectura de la muestra como un disolvente "unido" que ayuda a lograr la interrupción de la muestra. La muestra se dispersa sobre la superficie del material de soporte en fase enlazada, produciendo una fase de carácter mixto única para llevar a cabo el aislamiento del analito objetivo. Después de la homogenización, la mezcla se transfiere a un cilindro de SPE y se somete a la elución con un eluyente apropiado. Finalmente, el eluido obtenido se somete al procedimiento analítico. MSPD tiene muchas ventajas sobre las técnicas tradicionales, tales como el uso de pequeñas cantidades de disolvente orgánico, menor coste de solvente y un solvente orgánico tóxico reducido. La técnica LLE requiere mucho tiempo, es laborioso y requiere grandes volúmenes tanto de muestra como de disolventes orgánicos, pero sigue siendo el más popular. Lozowicka, B. Jankowska, M. Rutkowska, E. Kaczynski, P. Hrynko, I. 2011).

El método de extracción por dispersión de la matriz en fase sólida, MSPD, desarrollado para muestras de alimentos, ambientales, residuos de drogas o de productos naturales fue aplicado, por primera vez, a la extracción de biomarcadores de rocas bituminosas. En la última década, la técnica MSPD ha sido utilizada para extracción de analitos de diferentes matrices. Las ventajas de este método (tiempo corto, eficiencia alta, reducción en el uso de solventes) podrían ser aprovechadas para la extracción de las muestras geológicas. (Perez-Vizcaino F, Duarte J, Jimenez R, Santos-Buelga C, Osuna A. 2010)

Por ejemplo, la extracción de cipermetrina en muestra de suelo. Esta actúa como insecticida del estómago y de contacto. Tiene amplitud de usos en el algodón, los cereales, los vegetales y las frutas, para el almacenaje de la comida, en salud pública y en la cría de los animales. Su estructura está basada en el piretro, un insecticida natural que está contenido en las flores de crisantemo, pero tiene una actividad biológica más alta y es más estable que su modelo natural. Fue sintetizada en 1974 e introducida al mercado en 1977, por Shell (que ha vendido desde entonces su producción de plaguicidas a American Cyanamid). (Perez, et al., 2010)

Por otro lado, la quercetina es uno de los flavonoides más ampliamente difundido entre los alimentos utilizados por el ser humano, estando presente en altas concentraciones en los ajos, las manzanas y el té. Además, numerosos productos fitomedicinales contienen quercetina o sus glicósidos. (Perez, et al., 2010) Químicamente, la quercetina es un flavonoide tricíclico polihidroxilado, que en la naturaleza se encuentra glicosilado formando parte de la rutina (quercetin-3-rutinósido), de la isoquercitrina (quercetin-3-O-glucósido) o de otros glicósidos siendo la aglicona de todos ellos. Los glicósidos flavonoides son considerados como importantes productos medicinales para la prevención o el tratamiento de varias enfermedades y, en algunos países la aglicona aislada es comercializada como suplemento alimentario (p.e, en los EE.UU).La quercetina tienen numerosos efectos beneficiosos para la salud humana, incluyendo actividad antitumoral, protección cardiovascular, prevención de las cataratas, efectos antihipertensivos, entre otros. (Perez, et al., 2010)

2. Parte experimental

2.1 Materiales

En el presente laboratorio se utilizó una balanza analítica  para pesar con mayor exactitud la muestra de suelo, además de pesar los reactivos necesarios para el tratamiento de las muestras  antes de llevar acabo la extracción estos pesos fueron tomados con ayuda de una espátula, seguidamente se hizo uso de un mortero de ágata para homogenizar la muestra de suelo y  de miel con los respectivos reactivos necesario para la posterior extracción, además de usar  materiales volumétricos como lo son: vasos precipitados de 100ml, ´pipetas de 10ml y 5ml,  para tomar volúmenes necesario en los distintos procedimientos llevados acabos en la extracción, adicionalmente se utilizó una plancha de calentamiento con una agitador de magneto  para la preparación de las muestras de la técnica SPE llevada a cabo en este laboratorio.

2.2  Reactivos.

Para esta práctica se utilizó una muestra de miel producida por la especie Melipona Fuscipes, que fue recolectada en el mes de Febrero en nidos ubicados en Carmen de Tonchalá, además de una muestra de suelo fue tratado en la granja experimental Villa Marina de la Universidad de Pamplona. Para la técnica SPE, las muestras de suelo y miel, fueron preparadas  en un vaso precipitado donde se agregaron dichas muestras por separado más agua destilada y metanol, y los cartuchos para esta técnica contenían los reactivos sulfato anhidro y alúmina para las dos muestras; en cuento a la técnica MSPD la muestra de suelo fue prepara tomando una cantidad determinada de muestra y homogenizada con sílica g; por otro lado la muestra de miel contenida un cantidad de esta y se homogenizo con sulfato de aluminio, adicional a esto a los  cartuchos de la muestra de miel se le agrego carbón activado.

2.3 Procedimiento

Para llevar a cabo esta práctica se inició preparando las muestras que se iban agregar a cada uno de los cartuchos en cada método de extracción para la obtención de cipermetrina (suelo) y quersetina (miel).  En el método de SPE se manejaron cuatro cartuchos de los cuales el 1 y 2 eran para el análisis de muestra de suelo; se procedió agregando algodón, sulfato anhídrido, alúmina, algodón, el tratado de la muestra (0,85 g suelo+23ml de agua+2ml metanol); luego de esto se activó el cartucho con 2ml de acetona, se preparó una solución de 2ml de metanol + 8,5ml de agua y de esto se tomaron 2ml dejándolo pasar, seguidamente se agregó de luego 2ml de la solución preparada y se esperó 5 minutos para dejar pasar y obtener el analito de la muestra. En los cartuchos 3 y 4 se analizó muestra a partir de miel; se procedió igual que con los cartuchos para suelo pero al momento del tratamiento de la muestra se agregó (4ml de miel + 2ml de metanol + 20ml de agua), al momento de la activación del cartucho y la obtención del analito de la muestra se repite lo realizado con los cartuchos anteriores.

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