Visión General
La metabolómica GC-MS acopla la cromatografía de gases con la espectrometría de masas para el análisis de metabolitos volátiles y semivolátiles. Debido a que la mayoría de los metabolitos no son volátiles a temperaturas compatibles con GC, se requiere derivatización química — típicamente un proceso de dos pasos de metoximación seguida de sililación — para convertir grupos funcionales polares en derivados volátiles y térmicamente estables. GC-MS ofrece varias ventajas para la metabolómica: tiempos de retención altamente reproducibles, patrones de fragmentación bien caracterizados y extensas bibliotecas espectrales comerciales y públicas (como NIST y Golm Metabolome Database) que facilitan la identificación de metabolitos.
Métodos
La derivatización procede en dos pasos. La metoximación con hidrocloruro de metoxiamina protege los grupos carbonilo y reduce el número de formas tautoméricas. La sililación con N-metil-N-(trimetilsilil)trifluoroacetamida (MSTFA) reemplaza los hidrógenos activos en grupos hidroxilo, amino y carboxilo con grupos trimetilsililo, aumentando la volatilidad. La separación se realiza en columnas capilares de sílice fundida con fases estacionarias no polares, utilizando gradientes de temperatura programados para eluir metabolitos en un amplio rango de volatilidad. La ionización por electrones a 70 eV produce espectros de fragmentación altamente reproducibles que pueden buscarse en bibliotecas de referencia. Los algoritmos de deconvolución como AMDIS resuelven compuestos co-eluyentes extrayendo espectros de componentes puros del cromatograma de iones totales.
Aplicaciones
La metabolómica GC-MS es una plataforma madura utilizada extensamente en metabolómica vegetal, metabolómica microbiana y diagnóstico clínico de errores congénitos del metabolismo. Es el método de elección para el perfilado de ácidos orgánicos en orina y para el análisis de intermediarios del metabolismo central del carbono. La técnica complementa la teoría de cromatografía de gases con detección por espectrometría de masas. Las técnicas de preparación de muestras cuidadosas son esenciales para una derivatización reproducible y una cuantificación precisa.
