Las técnicas híbridas combinan un método de separación (cromatografía o electroforesis) con un detector espectroscópico o de espectrometría de masas, proporcionando tanto poder de separación como identificación estructural en una sola corrida analítica. Las plataformas híbridas más implementadas son la cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) y la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS), que juntas cubren la mayoría de los analitos orgánicos en rangos de volatilidad y polaridad.
GC-MS es el método de elección para compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles. El efluente de GC entra al espectrómetro de masas a través de una línea de transferencia calentada. La ionización por electrones (EI) a 70 eV produce patrones de fragmentación reproducibles (espectros buscables en bibliotecas) y genera iones moleculares para muchos compuestos, aunque el ión molecular puede ser débil o estar ausente. La ionización química (CI) utiliza un gas reactivo (metano, amoníaco) para producir una ionización más suave, generando típicamente iones [M+H]⁺ con fragmentación mínima, lo que ayuda a la determinación del peso molecular. Los analizadores de masas incluyen cuadrupolo (robusto, resolución de masa unitaria), trampa de iones (capacidad MSⁿ) y tiempo de vuelo (TOF) (alta resolución, masa exacta). Los modos de adquisición incluyen barrido completo (no dirigido, rango 50-500 m/z) y monitoreo de iones seleccionados (SIM) (dirigido, mayor sensibilidad para analitos conocidos).
LC-MS maneja compuestos no volátiles, térmicamente lábiles y polares que no son adecuados para GC. Las interfaces de ionización a presión atmosférica dominan: la ionización por electrospray (ESI) produce iones multicargados [M+nH]ⁿ⁺ para proteínas y péptidos, mientras que la ionización química a presión atmosférica (APCI) es adecuada para moléculas menos polares y más pequeñas. MALDI (ionización/desorción por láser asistida por matriz) se usa típicamente fuera de línea para biomoléculas de alta masa. ESI y APCI pueden operar en modo de iones positivos o negativos dependiendo de la afinidad protónica del analito y su carácter ácido/básico.
La espectrometría de masas en tándem (MS/MS) proporciona una dimensión adicional de selectividad aislando un ión precursor, fragmentándolo y analizando los iones producto. El barrido de iones producto (MS²) identifica fragmentos de un precursor seleccionado y se utiliza para la caracterización estructural. El barrido de iones precursores detecta todos los precursores que producen un fragmento específico, útil para el cribado específico de clase (ej., todos los compuestos que pierden un grupo fosfato). El monitoreo de reacciones múltiples (MRM) monitorea una transición específica precursor→producto y ofrece la mayor sensibilidad y selectividad para el análisis cuantitativo. Los experimentos MRM forman la columna vertebral de la adquisición dependiente de datos (DDA), donde los iones más intensos en un barrido de reconocimiento se seleccionan automáticamente para fragmentación MS/MS.
Las técnicas híbridas impulsan la ciencia analítica moderna. La metabolómica se basa en LC-MS y GC-MS para el perfilado integral de metabolitos de moléculas pequeñas. La proteómica utiliza LC-MS/MS para la secuenciación de péptidos e identificación de proteínas. La toxicología forense emplea GC-MS para el cribado y confirmación de drogas, mientras que LC-MS/MS proporciona la sensibilidad necesaria para la detección a nivel traza de drogas, pesticidas y micotoxinas en matrices biológicas complejas. El análisis ambiental utiliza ambas plataformas para monitorear contaminantes orgánicos persistentes, pesticidas y contaminantes emergentes en agua, suelo y aire en los límites regulatorios.
