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RÉSUMÉ
La microextraction en phase solide (SPME) est une méthode d’extraction sans solvant qui permet de pré-concentrer des composés, le plus souvent à l’état de traces, dans des matrices complexes alimentaires, environnementales ou biologiques. Cet article présente les fondements théoriques de cette technique, sa mise en oeuvre et son optimisation. Ses avantages et ses inconvénients par rapport à d'autres techniques équivalentes sont expliqués. Et l'article se conclut avec quelques applications pratiques de microextraction en phase solide.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Gwenola BURGOT : Professeur à l’université de Rennes-1
-
Fernand PELLERIN : Professeur honoraire à l’université Paris-XI
INTRODUCTION
Cet article s’adresse aux analystes qui sont concernés par la préconcentration de composés, le plus souvent à l’état de traces, dans des matrices complexes alimentaires, environnementales ou biologiques. La microextraction en phase solide (SPME) est une méthode d’extraction sans solvant qui ne présente pas les inconvénients des techniques habituelles. Les composés sont extraits par adsorption sur une fibre de silice fondue revêtue d’un polymère. Ce procédé ne correspond pas à une extraction totale du composé mais à son équilibre entre la matrice et le polymère de la fibre. Dans certaines conditions, il existe une relation entre la quantité de substance adsorbée sur le revêtement de la fibre et sa concentration dans la matrice. Le couplage de la SPME à des techniques chromatographiques permet l’exploitation quantitative du procédé.
Nous envisagerons successivement les aspects théoriques et pratiques que présente cette méthode ainsi que ses principaux domaines d’application.
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- Version courante de juin 2019 par Gwenola BURGOT
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1. Présentation de la SPME et comparaison avec d’autres méthodes
La microextraction en phase solide (en anglais Solid Phase Micro Extraction : SPME) est une nouvelle méthode d’extraction sans solvant de molécules organiques plus ou moins polaires, volatiles ou non, à partir d’échantillons aqueux, solides ou gazeux, même à l’état de traces. Les composés sont extraits par adsorption sur une fibre de silice fondue revêtue d’un polymère.
Développée à la fin des années 1980 par Arthus et Pawliszyn (université Waterloo, Canada) [17] [18], sa commercialisation date de 1993 par Supelco (Bellefonte, PA, USA) (pour les fibres et les supports) et son automatisation de 1996 par Varian (passeur automatique d’échantillons).
Alors que les méthodes d’analyse se perfectionnent et voient leurs limites reculer jusqu’aux picomoles, les méthodes de préconcentration des échantillons restent encore longues à mettre en œuvre. Elles sont, souvent, difficilement automatisables surtout lorsqu’il s’agit d’extraction de molécules organiques à partir d’échantillons aqueux. En général, cette extraction fait appel à différentes techniques comme la technique de l’espace de tête statique ou dynamique (purge and trap) pour les substances volatiles et aux techniques d’extraction liquide-liquide ou d’extraction en phase solide pour les molécules non volatiles. Mais la technique de l’espace de tête statique nécessite des échantillons assez concentrés, la méthode de « purge and trap » est assez coûteuse et sujette aux fuites et contaminations des pièges d’adsorbant ; quant à l’extraction liquide-liquide, elle demande du temps, un volume d’échantillon important et surtout de grandes quantités de solvant de haute pureté. Enfin, l’extraction en phase solide est susceptible d’extraire des impuretés...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AI (J.) - Solid phase microextraction for quantitative analysis in nonequilibrum situations - . Anal. Chem., 69, p. 1230-36 (1997).
-
(2) - AI (J.) - Headspace solid phase microextraction dynamics and quantitative analysis before reacting a partition equilibrium - . Anal. Chem., 69, p. 3260-66 (1997).
-
(3) - ALPENDURADA (M.) - Solid-phase microextraction : a promising technique for sample preparation in environmental analysis - . J. of Chromatography A, 889, p. 3-14 (2000).
-
(4) - ARTHUR (C.L.), POTTER (D.W.), BUCHHOLZ (K.D.), MOTLAGH (S.), PAWLISZYN (J.) - Solid-phase microextraction for the direct analyses of water : theory and practice - . LC-GC, 10(9), p. 656-61 (1992).
-
(5) - BELARDI (R.P.), PAWLISZYN (J.B.) - The application of chemically modified fused silica fibers in the extraction of organics from water matrix samples and their rapid transfer to capillary colums - . Research Journal Canada, 24, p. 37-41 (1989).
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