Novembre 1996 - n°12
Une nouvelle interface associant la MicroExtraction en Phase Solide et la CLHP
Grâce à la nouvelle interface SPME/HPLC, les utilisateurs de CLHP peuvent désormais profiter des économies de temps et de solvants offertes par la SPME. A travers cette interface, la phase mobile entre en contact avec la fibre SPME, désorbant ainsi les analytes avant de les diriger vers la colonne analytique où ils seront analysés. Les analytes peuvent être désorbés à l'aide d'un flux de phase mobile (désorption dynamique), ou en plongeant la fibre dans un solvant pendant une durée donnée (désorption statique). Les expériences mences à ce jour avec les fibres SPME n'ont mis en évidence ni détérioration de la fibre que ce soit en mode statique ou dynamique, ni fuite au niveau de la ferrule de l'interface jusqu'à des pressions de 5000 psi (35 mPa).
La micro-extraction en phase solide -SPME- s'est rapidement imposée comme méthode de préparation des échantillons avant l'analyse par chromatographie en phase gazeuse. Ne nécessitant pratiquement pas de solvant, la SPME permet de réduire le temps de préparation et les coûts associés à celle-ci, et améliore souvent les limites de détection d'une analyse (sensibilité équivalente à celle du "Headspace static"). L'extraction par SPME s'est montrée efficace pour la p!upart des composés pouvant être analysés par GC. Cependant, beaucoup de composés faiblement volatils ou thermolabiles ne peuvent être analysés par GC. Si la CLHP constitue la méthode d'analyse la plus efficace pour !es composés pharmaceutiques, pour les hydrocarbures polyaromatiques et de nombreux autres analytes, il était jusqu'à présent impossible de les introduire dans la colonne HPLC après leur extraction par SPME.
Une nouvel!e interface SPME/CLHP développée par Supelco permet maintenant aux utilisateurs de CLHP de profiter des économies de temps et de solvant offertes par la SPME. L'interface est constituce d'une vanne d'injection à 6 voies et d'une chambre de désorption qui remplace la boucle d'injection du système HPLC. Cette chambre de désorption est facile à installer et à retirer Elle est constituée d'un guide pour l'aiguille en PEEK, d'un corps en acier inoxydable et d'un raccord de compression, d'une ferrule double en Vespel, et d'une pince de serrage. La fibre SPME est introduite dans !a chambre de désorption à pression ambiante lorsque la vanne est dans la position "Load". Puis la fibre est insérée à travers la ferrule, I'unité est rendue étanche par serrage de la pince, et par compression de la ferrule contre l'aiguille de la SPME. Toutes les surfaces entrant en contact avec la fibre SPME ou la phase mobile sont en acier inoxydable ou en VESPEL.
En SPME/GC, les analytes sont désorbés de la fibre SPME par
désorption thermique dans le système d'injection chauffé.
La nouvelle interface SPME/CLHP permet à la phase mobile d'ètre
en contact avec la fibre de la SPME, d'en extraire les analyles adsorbés,
puis de les transférer dans la colonne pour y ètre séparés.
Les ana!ytes peuvent ètre désorbés à l'aide de flux
de phase mobile (désorption dynamique) ou, lorsque les analytes sont
plus fortement adsorbés sur la fibre, la fibre peut ètre mise
en contact avec la phase mobile pendant un temps donné (par exemple 1
minute) avant injection sur la colonne chromatographique (désorption
statique). Les expériences menées à ce jour avec une sélection
de fibres SPME greffées, n'ont mis en évidence aucune détérioration
de la fibre que!le que soit la méthode de désorption employée.
La double ferrule de l'interface permet de maintenir une jonction sans fuite
jusqu'à des pressions de 5000 psi
(35 mpa).
Les analystes de l'Université de Waterloo (Ontario, Canada) ont extrait et analysé efficacement des hydrocarbures polyaromatiques et des tensicactifs à base de nonylphenol ethoxylate par SPME/CLHP. Lors des expériences a également été évalué l'aspect pratique de la technique pour la survei!lance des 16 HPAs de la liste EPA dans l'eau, en utilisant des fibres recouvertes de polydimethylsiloxane de 7 µm, 30 µm ou 100 µm d'épaisseur. Les temps d'équilibration sont beaucoup plus courts avec la fibre de 7 µm, mais la 100 µm permet d'atteindre de plus grandes sensibilités. Après une immersion dans l'échantillon de 30 minutes, sous agitation rapide, la fibre est introduite dans l'interface avec la vanne en position "Load" et une phase mobile 40: 60 acétonitrile: eau dans la chambre de désorption. La fibre reste immergée dans le solvant pendant 2 minutes, les analytes sont ensuite transférés dans la colonne analytique à faible débit afin de minimiser les phénomènes d'élargissement de bande. Après 2 minutes, !a vanne est remise en position "Load" et le débit de phase mobile est ajusté à 1 ml/min. Afin d'éliminer !es risques de phénomènes de mémoire d'un échantillon à l'autre, la chambre de désorption est nettoyée par passage de 500 µl de 40: 60 acétonitrile: eau, après avoir retiré la fibre de son logement. Une minute de séchage à !'air est suffisant pour préparer la fibre à une nouvelle extraction. Les analyles sont parfaitement separés sur une colonne SUPELCOSIL LC-PAH15 cm x 4.6 mm (taille de particules 5 ,um). Les pics fins et symétriques montrent que le transtert des composés de la fibre vers la colonne est efficace. Si l'on compare les pics obtenus par injection directe des composés, les pics obtenus après extraction par SPME sont plus larges, indiquant un effet de concentration qui peut donc accroître la sensibilité pour l'analyse de composés présents à l'état de traces. Une extraction des mêmes analytes à des concentrations de 1-2 ppb de chaque démontre l'efficacité et la sensibilité de la technique d'extraction.
Une fibre de SPME imprégnée de 65 µm de polydimethylsiloxane/divinylbenzone a été utilisée pour extraire les explosifs de l'eau saturée à 27% de chlorure de sodium (20 minutes, agitation rapide). Après avoir introduit la fibre dans l'interface SPME/CLHP (vanne d'injection en position "Load"), le réservoir de désorption est rempli de 200 µl de 50: 50 acétonitrile: eau, la fibre reste en contact avec le solvant pendant une minute, puis la vanne est commutée en position "inject" et l'intégration lancée. Après 10 minutes, la vanne est remise en position "Load", la chambre de désorption remplie de 200 µl d'acétonitrile: eau 50: 50v/v, et la fibre SPME ôtée. Après une minute de séchage à l'air, la fibre est prète pour une nouvelle extraction.
Les analyses sont effectuées dans ce cas sur une colonne SUPELCOSIL LC-8 15 cm x 4.6 mm (particules de 3 µm). Les pics des analytes présents à 25 ppb chaque sont symétriques, fins et faciles à identifier, indiquant, là aussi, un transfert efficace de la fibre SPME vers la colonne analytique.
Plusieurs types d'expériences ont déjà montré
que l'utilisation de la SPME avec la chromatographie en phase gazeuse était
efficace et sûre dans les applications liées à l'environnement
ou l'agro-alimentaire, et pour le suivi des médicaments et de leurs métabolites
dans les fluides. De même, dans de nombreuses analyses par HPLC qui nécessitent
des extractions longues et coûteuses en solvants, la SPME permet une approche
plus simple. En plus des applications présentées dans cet article,
des développements au sein des laboratoires Supelco démontrent
le grand potentiel de la SPME/CLHP pour l'analyse de produits pharmaceutiques
dans le sérum et de tensicactifs non ioniques dans l'eau. La nouvelle
interface SPME/CLHP accélèrera très certainement le développement
de nouvelles applications pour la SPME.
SIGMA-ALDRICH