La dispersive liquid liquid micro-extraction (DLLME) è una tecnica che ha permesso di miniaturizzare l'estrazione in fase liquida, consentendo di risparmiare tempo, di ridurre l'impiego di solventi e i costi per il loro smaltimento e di processare un ridotto volume di campione mantenendo, al tempo stesso, un elevato fattore di arricchimento. La tecnica si basa su un sistema trifasico in cui un solvente è finemente disperso in un campione liquido, in cui è insolubile, con l'ausilio di un disperdente. La micro-dispersione aumenta notevolmente la superficie di contatto tra le due fasi immiscibili incrementando sensibilmente la velocità di trasferimento degli analiti. L'accoppiamento con i liquidi ionici (ILs, ionic liquids) ha aperto la strada ad un più vasto raggio d'azione consentendo di soppiantare l'utilizzo dei tradizionali solventi alogenati, diminuendo contestualmente i rischi ad essi legati. Nonostante le molte applicazioni, uno dei limiti della DLLME risiede nelle difficoltà incontrate nel trattamento di campioni biologici. La grande varietà di interferenti presenti in tali matrici destabilizza la formazione dell'emulsione, impedendo una corretta separazione di fase. Inoltre, l'idrofobicità dei più comuni ILs usati in questa tecnica ne ostacola l'impiego verso gli analiti più polari. Lo scopo di questo progetto di ricerca è di predisporre delle strategie per estendere le potenzialità della DLLME studiando l'applicabilità di ILs non ancora utilizzati in questo ambito, valutando l'opportunità di sintetizzare strutture non commerciali per estrazioni di specifiche classi di sostanze organiche di interesse biologico ed ambientale.
I liquidi ionici rappresentano una valida alternativa ai solventi tradizionali, sia in termini di sicurezza che di versatilità, come estraenti nella DLLME. La maggioranza dei lavori riportati in letteratura riguarda l'estrazione di pesticidi e, in misura minore, di altre classi di sostanze organiche, principalmente contaminanti. Ciò è dovuto alla bassa idrofilicità di questi analiti che li rende particolarmente affini sia ai tradizionali solventi alogenati che ai comuni ILs disponibili commercialmente. Tra questi i più utilizzati sono a base imidazolica e pirrolica derivatizzati con catene alchiliche di diversa lunghezza. Questi ILs, infatti, si prestano perfettamente alla solubilizzazione dei composti più apolari ed alla formazione della separazione di fase con il campione acquoso [1]. La DLLME, sia nella sua versione classica che in quella con i ILs trova maggior impiego nell'analisi delle acque ambientali mentre sono rare le applicazioni a campioni biologici, in quanto i molti interferenti presenti in queste matrici, sfavoriscono la dispersione della fase estraente limitandone la sedimentazione a piccole o insufficienti quantità [2]. Sulla base di quanto riportato in letteratura e dell'esperienza maturata dal gruppo di ricerca del proponente nel campo della "sample preparation", esistono i presupposti per apportare un contributo allo sviluppo di questa tecnica estrattiva. Sarebbe interessante investigare maggiormente sull'applicabilità dei ILs nei confronti di matrici biologiche, studiandone i parametri che regolano la stabilità di fase nel campione. Un obiettivo importante sarebbe, per esempio, elaborare una strategia per rendere la IL-DLLME adatta all'analisi di metaboliti polari, indicatori dello stress ossidativo. Tali sostanze sono di grande rilevanza in campo clinico, ma essendo molto idrofiliche, presentano delle difficoltà nell'estrazione risultando spesso in valori di recupero insoddisfacenti. Con l'ausilio dei colleghi di chimica organica, esperti nel campo, saranno studiati diversi tipi di ILs che siano affini a questa classe di sostanze e al contempo stabili in matrici complesse come l'urina o il plasma, valutando anche la possibilità di sintetizzare delle strutture specifiche.
Bibliografia
1. Trujillo-Rodríguez, M. J. et al. TrAC - Trends Anal. Chem. 2013, 51, 87-106
2. Rezaee, M. et al. J. Chromatogr. A 2010, 1217 (16), 2342-2357