Microextraction en phase solide (SPME)

La microextraction en phase solide (SPME) est une technologie de préparation d'échantillons sensible et sans solvant. S'appuyant sur le principe de l'adsorption/absorption et de la désorption, la SPME utilise une fibre enrobée pour concentrer les composés volatils et semi-volatils provenant d'un échantillon.  

La SPME est largement employée dans diverses applications impliquant des échantillons environnementaux, biologiques et pharmaceutiques, des aliments et des boissons, des arômes et des parfums ainsi que des analyses de produits, de médecine médico-légale et de toxicologie. Parmi ses utilisations habituelles, on peut citer les suivantes :

• Analyses environnementales d'échantillons d'eau et d'air
• Analyse d'espace de tête ("headspace") d'impuretés à l'état de traces dans les polymères et les échantillons solides
• Analyses d'odeurs à une concentration de l'ordre du ppt (partie par billion)
• Analyses d'arômes sur les produits alimentaires
• Analyse médico-légale d'échantillons explosifs et autres échantillons provenant d'incendies criminels
• Analyses toxicologiques du taux d'alcool dans le sang et dépistages de drogues dans l'urine et le sérum

Comment fonctionne la SPME ?

La SPME utilise une fibre recouverte d'une phase d'extraction, qui peut être un liquide (polymère), un solide (sorbant) ou une combinaison des deux. La fibre enrobée est placée dans une aiguille protectrice et fixée sur un support semblable à une seringue.

Lorsque la fibre est exposée à un échantillon, les analytes présents dans l'échantillon se partagent entre la matrice de l'échantillon et la phase stationnaire jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint. L'enrobage de la fibre extrait les composés contenus dans l'échantillon par absorption (revêtements liquides) ou adsorption (revêtements solides). À l'issue d'un temps d'extraction donné, la fibre est retirée puis insérée directement dans un instrument chromatographique, généralement un appareil de chromatographie en phase gazeuse (CPG ou GC) ou de HPLC, en vue de la désorption et de l'analyse. La désorption des analytes en GC se fait par voie thermique, alors que la HPLC recourt à un solvant pour désorber les analytes dans une phase liquide.

Avantages de la SPME

La SPME regroupe l'échantillonnage, l'isolement et l'enrichissement des analytes en une seule et même étape simple. En contrôlant la polarité et l'épaisseur du revêtement à la surface de la fibre, en appliquant un temps d'échantillonnage reproductible et en contrôlant plusieurs autres paramètres d'extraction, l'analyste peut obtenir par SPME des résultats quantifiables hautement reproductibles à partir de ses échantillons, même pour des analytes de faible concentration.

La SPME présente aussi d'autres avantages :

• Technique sans solvant
• Facile à automatiser
• Technique non destructive pour les échantillons
• Applicable à pratiquement n'importe quel échantillon ou matrice
• Les fibres utilisées sont réutilisables et peu coûteuses
• La petite taille des fibres les rend propices au travail sur le terrain
• Compatible avec l'instrumentation de GC et HPLC

Fibres de SPME pour l'analyse par GC

La SPME conventionnelle est employée pour extraire et concentrer les analytes en vue d'une analyse par GC. L'extraction est effectuée par immersion directe (DI-SPME), auquel cas la fibre est immergée directement dans l'échantillon liquide, ou par SPME d'espace de tête (HS-SPME), auquel cas la fibre est exposée à la phase vapeur au-dessus de l'échantillon.

BioSPME Supel™ pour l'analyse par LC-MS

La BioSPME Supel™ est une technique de micro-échantillonnage bio-analytique et de préparation d'échantillon permettant d'extraire de manière rapide et sélective un large éventail d'analytes à partir d'échantillons biologiques, tout en repoussant les macromolécules indésirables (lipides ou protéines par exemple). S'ensuit généralement une analyse par LC-MS. La BioSPME Supel™ se fait par extraction directe, donc sans prétraitement des échantillons, et permet une extraction incomplète, basée sur un équilibre.