Exercice 2 : Extraction puis analyse d’un mélange de 3 composés.
Trois composés aromatiques (A, B et C) sont dosés par chromatographie de partage à polarité de phases inversée, avec une phase mobile à base d’eau et de méthanol (MeOH). La détection est réalisée à 245 nm. Avant l’analyse par HPLC, une extraction sur phase solide (SPE) est nécessaire. La phase SPE testée est de type polystyrène-divinylbenzène (figure 1).
![Figure 1 : exemple de structure de polystyrène-divinilbenzène (PS-DVB)](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/nouveaux-qcm12.png)
La matrice des futurs échantillons étant aqueuse et les principaux interférents solubles dans l’eau, le premier test d’extraction sur phase solide a été réalisé avec une solution témoin aqueuse des composés A, B et C en mélange. Afin d’éviter un changement de solvant avant l’analyse par chromatographie, seul le méthanol a été testé pour éluer les composés de la phase extractrice.
1) Retrouver les différentes étapes de la mise en œuvre d’une extraction par SPE (schéma 1).
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/nouveaux-qcm17.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/nouveaux-qcm13.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/nouveaux-qcm14.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/nouveaux-qcm15.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/nouveaux-qcm16.png)
2) Les conditions appliquées pour la SPE sont les suivantes :
- Solution témoin déposée : 5 mL
- Lavage à l’eau : 2,5 mL
- Elution: 3 mL de MeOH
- Solution analysée par HPLC ajustée à 10 mL avec de l’eau
Les concentrations des composés A, B et C dans la solution témoin sont reportées dans le tableau 1.
Tableau 1. Concentrations des composés A, B et C dans la solution témoin.
[A] | [B] | [C] | |
---|---|---|---|
Concentration (mg/L) | 51,2 | 51,6 | 49,4 |
Exemple de calcul : [A] = 51,2 mg/L donc dans 5 mL mA = 5 x 51,2/1000 = 0,256 mg = 256 µg
1)La solution (10 mL) obtenue après élution est analysée par HPLC. Les aires des signaux de A, B et C mesurées à partir du chromatogramme sont reportées dans le tableau 2.
Tableau 2. Aires des signaux de A, B et C mesurées sur le chromatogramme.
A | B | C | |
---|---|---|---|
Aire des signaux | 635,71 | 368,03 | 296,20 |
a) A partir de la courbe de calibration, quelle sont les concentrations en composés A, B et C de la solution injectée après extraction par SPE ?
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-4.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-1.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-2.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-3.png)
b) Quelle est la quantité de composés d’intérêt dans la solution récupérée après la SPE et analysée par HPLC ?
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-8.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-5.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-6.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-7.png)
c) Quelle est la quantité de composés d’intérêt dans la solution récupérée après la SPE et analysée par HPLC ?
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-12.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-9.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-10.png)
![](/resources/images/fiches/methodologie/extraction/quizz2-11.png)
Les valeurs de log P (ou log Kow) des composés A, B et C sont reportées dans le tableau 3.
Tableau 3 : valeurs log P
Tableau 3 : valeurs log P
log P (A) | log P (B) | log P (C) |
---|---|---|
3,4 | 2,6 | 3,2 |
En admettant que les différences de rendement obtenues pour A, B et C sont significatives, que proposez-vous pour optimiser le rendement de A et C ?
Vous déposez moins de solution témoin car une partie des composés A et C n’est pas retenue.
Vous diminuez le volume de lavage à l’eau car une partie des composés A et C est éluée à cette étape
Vous augmentez le volume d’élution au MeOH pour éluer la totalité de A et C Les rendements un peu plus faibles de A et C proviennent très probablement d’une élution incomplète de ces 2 composés qui ont une affinité pour la phase solide apolaire plus grande que B. Log P (A) et Log P (C) > Log P (B). (Voir l’onglet « Pour en savoir plus » / « Paramètres physico-chimiques »)