Comment choisir et mettre au point une méthode d'extraction ?
Extraire des matrices solides
L’extraction de matrices solides est souvent délicate : pour être solubilisé par l’extractant, le soluté doit être accessible et diffuser au sein de la matrice – cette étape est souvent limitante dans le processus d’extraction. L’adsorption de molécules de soluté sur des sites actifs énergétiques dans la matrice est aussi problématique (ex : sols, sédiments) : l’énergie d’interaction doit être rompue pour libérer ces molécules et les extraire. Enfin, il peut arriver que des molécules de soluté soient piégées à l’intérieur de la matrice (ex : à l’intérieur de cellules ou d’organes dans les végétaux) – les conditions d’extraction devront donc permettre de les libérer si l’on veut atteindre une extraction exhaustive du soluté.
Le processus d’extraction du soluté à partir d’une particule solide de matrice peut donc être décomposé en 5 étapes comme illustré ci-dessous.
Un pré-traitement de l’échantillon est recommandé : une étape de broyage permettra de diminuer la taille des particules, et de fait de rendre plus facilement accessible le soluté à extraire.
Le maintien d’une agitation au cours de l’extraction permet de favoriser la diffusion dans l’extractant.
La température joue également un rôle important : une augmentation de température permet de favoriser la diffusion (notamment dans la matrice), et si l’apport énergétique est suffisant de rompre les interactions soluté-matrice.
Plusieurs techniques sont disponibles pour les matrices solides. La plus basique consiste en une extraction par simple agitation de l’échantillon avec l’extractant liquide – seuls les composés facilement accessibles seront extraits ; l’extractant peut être rapidement saturé, d’où des extractions non quantitatives. Une alternative est l’extraction par Soxhlet, qui assure un recyclage du solvant d’extraction et permet d’améliorer les rendements d’extraction – mais cette technique est longue (plusieurs heures) et donc peu sélective. Une alternative récente est l’extraction par un liquide chaud sous pression (PLE).