La evaporación paralela permite concentrar varias muestras de forma simultánea y se usa en análisis de alimentos, ensayos ambientales y extracción de muestras. Esta guía explica dónde entra la concentración en la preparación de muestras, cómo funciona la evaporación por vacío y vórtice, y cómo se compara con la evaporación rotatoria, el soplado con nitrógeno y la evaporación centrífuga.

La concentración dentro de la preparación de muestras

En el análisis químico, la concentración es un pretratamiento que separa solvente y soluto eliminando el solvente. Aumenta la proporción de la sustancia objetivo en la solución y es un paso previo al análisis instrumental.

Rocker describe el procedimiento en seis etapas:

1. Muestreo: se homogeneiza la muestra y se toma la cantidad que indica el método.
2. Extracción: se separan las sustancias objetivo de la mezcla. Los métodos comunes son extracción sólido/líquido, extracción líquido/líquido, extracción en fase sólida (SPE), microextracción en fase sólida (SPME), extracción con fluido supercrítico (SFE) y columna de inmunoafinidad (IAC).
3. Purificación: se eliminan las impurezas del extracto por métodos físicos o químicos. La más común es la SPE.
4. Concentración: se aumenta la proporción de la sustancia objetivo y la sensibilidad de la muestra.
5. Reconstitución: se devuelve la muestra concentrada al estado líquido con un solvente.
6. Análisis: se analiza en instrumentos como HPLC, GC, LC-MS/MS o GC-MS/MS.

Ejemplo: método FDA C-012.01

La fuente toma como ejemplo el método LC-MS/MS de la FDA para residuos de antibióticos en granos de destilería (C-012.01):

• Muestreo: se pesan 5,0 ± 0,1 g de granos de destilería molidos en tubos individuales de 50 mL.
• Extracción: con tampón de acetato y acetonitrilo (ACN).
• Purificación: SPE en Oasis HLB (60 mg, 3 mL).
• Concentración: los eluatos se evaporan a 40 °C hasta 50 µL.
• Reconstitución: con una mezcla 80:20 de agua y ACN, y filtración con membrana.
• Análisis: residuos de antibióticos por LC-MS/MS.

Técnicas de evaporación habituales

La concentración puede hacerse por evaporación, por membrana o por congelación. En la evaporación, el solvente se vaporiza y se retira como gas, y la muestra menos volátil queda concentrada o seca. En laboratorio se usan cuatro técnicas:

• Evaporación rotatoria: un matraz de fondo redondo gira a temperatura elevada y presión reducida. Requiere baño calefactor, rotor, condensador, trampa de solvente y bomba de vacío. Su principal limitación es que procesa una sola muestra a la vez.
• Soplado con nitrógeno: agujas dirigen un flujo continuo de nitrógeno sobre la superficie del solvente; un bloque calefactor o baño seco acelera el proceso. Se usa para volúmenes pequeños (menos de 50 mL). Como trabaja con viales abiertos, exige controlar el riesgo de contaminación cruzada, y puede no ser adecuado para solventes poco volátiles.
• Evaporación centrífuga: el vacío reduce la presión hasta que el solvente hierve, con aporte de calor (normalmente infrarrojo o vapor). La fuerza centrífuga hace que el solvente hierva desde la superficie hacia abajo, lo que reduce el riesgo de rebalse, ebullición violenta, pérdida de muestra y contaminación cruzada. Es adecuada para muchas muestras de volumen pequeño, pero no permite observar el proceso porque los tubos quedan encerrados.
• Evaporación por vacío y vórtice (evaporación paralela): se describe en la sección siguiente.

Cómo funciona la evaporación paralela

En la evaporación paralela, los tubos giran y forman un vórtice que aumenta la superficie de la muestra y acelera la vaporización. Por sí sola, la fuerza centrífuga del vórtice suele ser insuficiente para evitar la ebullición violenta, por lo que el riesgo de pérdida de muestra y de contaminación cruzada es mayor que en la evaporación centrífuga.

Por eso, los evaporadores de vórtice más avanzados agregan:

• Bomba de vacío, para reducir la presión.
• Calefacción, para aumentar la temperatura.
• Trampa fría, indispensable para recolectar los vapores de solvente e impedir que escapen.

La combinación de vacío, calor y trampa fría busca acelerar la evaporación y, a la vez, reducir la pérdida de muestra y la contaminación cruzada.

Compare las técnicas

Rocker resume las cuatro técnicas así:

La calificación "sin riesgo" de contaminación cruzada para el evaporador paralelo es de la tabla de Rocker. El mismo texto advierte que el vórtice solo, sin vacío, calor ni trampa fría, tiene mayor riesgo que la evaporación centrífuga. La tabla no indica a qué configuración se refiere; confirme el desempeño con su método y su equipo.

Tiempos de proceso informados por Rocker

Rocker compara tiempos de concentración en tres laboratorios:

La fuente no detalla los equipos ni las condiciones de cada comparación. Úselos como referencia, no como tiempos garantizados.

Aplicaciones habituales

• Análisis de alimentos: residuos de medicamentos veterinarios y de plaguicidas.
• Ensayos ambientales: agentes ambientales y dioxinas.
• Extracción, concentración y evaporación de muestras en ensayos clínicos, biología y química.

Elija la bomba de vacío

Para esta aplicación, Rocker recomienda sus bombas de vacío resistentes a químicos Chemker 410, Chemker 411, Chemker 610 y Chemker 611. Antes de elegir, revise en la ficha y el manual de cada modelo el vacío, el caudal y la compatibilidad química con los solventes que evaporará.

Equipos relacionados en Cotecno

Consulte la configuración y variante en cada ficha antes de seleccionar el equipo.

• Bomba de vacío resistente a químicos Chemker 410
• Bomba de vacío resistente a químicos Chemker 411
• Bomba de vacío resistente a químicos Chemker 610
• Bomba de vacío resistente a químicos Chemker 611

Guías relacionadas

• Evaporación rotatoria
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Fuentes

• Rocker, Parallel Evaporation