O preparo de amostras é uma etapa crítica na química analítica que transforma uma amostra bruta em uma forma compatível com o instrumento analítico. Um preparo adequado garante exatidão, precisão e reprodutibilidade, minimizando interferências da matriz.
Importância do Preparo de Amostras
A maioria dos instrumentos analíticos não pode medir diretamente amostras sólidas ou complexas, então o preparo converte o analito em uma forma mensurável, como solução, gás ou extrato purificado. Ele remove ou reduz componentes da matriz que poderiam interferir na detecção e concentra o analito para trazê-lo à faixa de detecção do instrumento. O preparo de amostras geralmente representa 60-70% do tempo total de análise e é a maior fonte de erros nos fluxos de trabalho analíticos.
Métodos de Digestão
A digestão ácida envolve aquecer a amostra com ácidos concentrados como HNO3, HCl, H2SO4 ou HF para decompor matéria orgânica e dissolver metais, sendo usada para análise elementar por AAS, ICP-OES e ICP-MS. A digestão assistida por micro-ondas utiliza vasos fechados com energia de micro-ondas para aquecer rapidamente misturas ácidas, completando o processo em 10-30 minutos, reduzindo contaminação e minimizando a perda de elementos voláteis. A cinza seca aquece a amostra em mufla a 450-550°C para combustão do material orgânico, após o que o resíduo inorgânico é dissolvido em ácido para análise.
Técnicas de Extração
Na extração líquido-líquido (ELL), o analito se particiona entre dois solventes imiscíveis, como água e diclorometano, com base em seu coeficiente de partição, e múltiplas extrações melhoram a recuperação. A extração em fase sólida (EFS) retém o analito em um sorvente sólido como C18, sílica ou meio de troca iônica e o elui com um pequeno volume de solvente, sendo útil para purificação e pré-concentração de amostras ambientais e biológicas. A extração Soxhlet fornece extração contínua de amostras sólidas com solvente quente por 6-24 horas e é usada para análise de gorduras em alimentos e extração de poluentes do solo. A extração com solvente acelerado (ASE) usa alta pressão e temperatura (100°C, 1500 psi) para reduzir a viscosidade do solvente e aumentar a eficiência de extração em 15-30 minutos.
Filtração e Purificação
A filtração por membrana usando filtros de 0,22-0,45 µm remove material particulado antes da análise por HPLC ou IC, com filtros de seringa oferecendo filtração conveniente de pequenos volumes. A centrifugação separa fases sólida e líquida por força centrífuga e é usada para precipitação de proteínas, separação de fases e coleta de pellets. A purificação em fase sólida usando cartuchos ou sorventes dispersivos (d-SPE) remove componentes interferentes da matriz, como lipídios, pigmentos e proteínas.
Derivatização
A derivatização converte analitos não voláteis ou termicamente instáveis em derivados voláteis e estáveis para análise por CG. As reações de derivatização comuns incluem sililação com BSTFA ou MTBSTFA para grupos hidroxila e amino, alquilação para ácidos carboxílicos e acilação para aminas. Para HPLC, a derivatização pode introduzir cromóforos ou fluoróforos para maior sensibilidade de detecção, como cloreto de dansila para aminas e o-ftalaldeído para aminoácidos.
Controle de Qualidade no Preparo de Amostras
Os brancos de método verificam que reagentes e equipamentos não introduzem contaminação. As fortificações da matriz, envolvendo a adição conhecida de analito, avaliam a recuperação e a exatidão do método. Os materiais de referência certificados (MRCs) validam todo o procedimento analítico, enquanto análises em réplica avaliam a precisão e a reprodutibilidade do método de preparo.
