O crescente interesse na avaliação da estereosseletividade na farmacocinética e farmacodinâmica de fármacos quirais, visando estabelecer as vantagens na produção de fármacos estereoquimicamente puros, tem levado ao desenvolvimento de métodos de análises com baixos limites de quantificação, seletividade e reprodutibilidade compatíveis com sua utilização em estudos de disposição cinética. Nesse contexto, um método empregando a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) foi desenvolvido para a análise enantiosseletiva da mirtazapina em plasma humano. A mirtazapina foi selecionada para esse estudo por ser um novo antidepressivo, com propriedades farmacocinéticas e farmacodinâmicas estereosseletivas e em razão da carência de metodologia adequada para a quantificação individual dos seus enantiômeros. O procedimento de preparação das amostras envolveu tanto a extração líquido-líquido (LLE) quanto uma nova técnica de microextração em fase líquida empregando fibra cilíndrica microporosa de polipropileno (LPME), ambas usando tolueno como solvente de extração, seguido de análise cromatográfica, com detecção por absorção no UV, em 292 nm. A separação cromatográfica das formas (+)-(S)- e (-)-(R)- mirtazapina foi obtida em uma coluna Chiralpak AD protegida por coluna de guarda CN, usando hexano:etanol (98:2, v/v) + 0,1% de dietilamina como fase móvel. A recuperação média dos enantiômeros da mirtazapina empregando a LLE (96%) foi superior à obtida com a LPME (29%); apesar disso, os limites de quantificação foram muito próximos, isto é, 5,0 ng mL-1 para a LLE e 6,25 ng mL-1 para a LPME. Nos estudos de precisão e exatidão, os coeficientes de variação e erros relativos foram inferiores a 15% para todas as amostras avaliadas, empregando ambas as técnicas. O método de microextração baseado na LPME provou ser mais econômico e menos poluente e tão rápido, sensível e reprodutível quanto a LLE. As duas técnicas de preparação de amostras provaram ser adequadas e compatíveis para sua aplicações em estudos de disposição cinética.