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Se realizó un estudio para establecer el desempeño de aminoácidos inmovilizados nanotubos de carbono (NTCs) como sorbentes en sistemas de extracción en fase sólida. Este trabajo presenta un nuevo método de inmovilización de aminoácidos sobre NTC. Se seleccionó al aminoácido L-tirosina como un caso de estudio. Se determinó la cantidad de aminoácido inmovilizado sobre la superficie de los NTCs a través de un estudio espectrofotométrico, y esta resultó ser de 3174 µmol de L-tyr por g-1 de NTCs. Se evaluó la retención de Co por el material empleando una minicolumna rellena con el mismo e insertada en un sistema FI. La cantidad de Co retenido por la minicolumna fue de 37,58±3,06 µmol de Co por g-1 de sorbente. Se seleccionó como eluyente una solución de HNO3 al 10% (v/v). Un estudio de pH reveló que la unión de Co se incrementa a valores de pH elevados. El cálculo de la relación molar (moles de Co unidos a pH 9 por moles de L-tyr) resultó ser de 3:1. La capacidad de retención se comparó con la de otros cationes bivalentes, y mostró la siguiente tendencia: Cu2+ > Ni2+ > Zn2+ >> Co2+. También se evaluó el desempeño analítico, obteniendo un factor de enriquecimiento de 180 al cargar sobre la columna 10 mL de una solución de 11.37 µmol L-1 de Co a pH 9; alcanzando de esta manera un límite de detección de 50 ng L-1. El sistema propuesto se aplicó exitosamente a la determinación de Co el material de referencia estándar QC-LL2 (metales en agua natural).