Desarrollo y evaluación de metodologías de microextracción para el análisis de volúmenes pequeños de muestra

Resum

El empleo de técnicas de microextracción ha permitido el desarrollo de métodos analíticos de elevada sensibilidad. Además, ha conseguido reducir el empleo de disolventes orgánicos y otros compuestos tóxicos, permitiendo así trabajar acorde con los principios de la denominada Química Analítica ‘Verde’ en general (Green Analytical Chemistry, GAC) y, en particular, en la etapa de preparación de la muestra (Green Sample Preparation, GSP). No obstante, la miniaturización de estas técnicas, en ocasiones, descuida la miniaturización del volumen de muestra, a pesar de las múltiples ventajas que esta aporta, como son la reducción, todavía mayor, de volúmenes de disolvente, cantidad de sorbente y de residuos. Sin olvidar la limitación que, a veces, se tiene cuando se lleva a cabo el análisis de fluidos biológicos, ya sea por la naturaleza de la muestra, o por el paciente sometido a estudio. Por ello, el objetivo de esta tesis es el estudio de estos beneficios, no solo en relación a la etapa de preparación de muestra, sino también en el muestreo, donde al utilizar un menor volumen de muestra, este será menos invasivo; y la síntesis del sorbente, ya que se disminuirá la cantidad de sorbente a utilizar, permitiendo con una misma síntesis realizar más análisis. Para ello, se han desarrollado y evaluado métodos analíticos que hacen uso de técnicas de microextracción desarrolladas por el grupo de investigación presente en el contexto de esta Tesis Doctoral, reduciéndose cada vez más el volumen de muestra necesario. Estos métodos han sido evaluados y comparados desde el punto de vista de sostenibilidad y seguridad para el operador. La tesis se ha dividido en 4 secciones que engloban un total de 7 capítulos En la Sección 1 se incluye un capítulo de introducción (Capítulo 1) en el que se da una visión general de las técnicas de microextracción, tanto basadas en sorbentes como en disolventes, estudiando sus ventajas e inconvenientes y la evolución de las mismas para su acercamiento a los principios de la GSP y la GAC. Además, se estudia la adaptación de las técnicas de microextracción para su empleo con volúmenes de muestra reducidos y los beneficios que ello aporta. En la Sección 2 se incluyen los Capítulos 2, 3 y 4 en los que se desarrollan y aplican métodos analíticos en los que el volumen de muestra analizado es relativamente elevado (en torno a los 20 mL). En concreto, en el Capítulo 2, se muestra la determinación de trifenilfosfato y difenilfosfato en muestras de orina utilizando la microextracción en fase sólida dispersiva sobre barra agitadora (Stir Bar Sorptive Dispersive Microextraction, SBSDME). En el Capítulo 3 se aplica la SBSDME para la determinación de almizcles en muestras medioambientales. En el Capítulo 4 se presenta un nuevo ferrofluido basado en un disolvente eutéctico profundo de baja toxicidad compuesto por mentol y timol para la determinación de trazas de filtros UV en aguas medioambientales, derivadas del uso de productos cosméticos para la protección solar. La Sección 3 se compone de los Capítulos 5 y 6, en los que se proponen métodos diseñados específicamente para el trabajo con volúmenes bajos de muestra (en torno a 500 μL). En concreto, en el Capítulo 5, se muestra una modificación de la extracción en fase sólida dispersiva asistida por disolvente (Solvent Assisted Dispersive Solid Phase Extraction, SA-DSPE) para la determinación de cortisol y cortisona en muestras de saliva. En el Capítulo 6 se presenta la técnica microextracción en punta de pipeta basada en sorbentes magnéticos (Magnetic-based Pipette Tip Microextraction, M-PTME) mostrando la determinación de testosterona en muestras de saliva como prueba de concepto. La Sección 4 la compone únicamente el Capítulo 7, en el que se emplea una versión miniaturizada de la técnica introducida en el Capítulo 6 donde se lleva a cabo la determinación de cortisol en suero y orina de recién nacidos prematuros como prueba de concepto. Por último, se muestran las conclusiones de la presente Tesis Doctoral y se incluyen los artículos publicados que dieron lugar.