La espectrometría de masas (EM) es una técnica analítica que ioniza especies químicas y clasifica los iones resultantes según su relación masa-carga (m/z). Proporciona información sobre el peso molecular, la composición elemental y los fragmentos estructurales, siendo indispensable en química, bioquímica y medicina.
Flujo de Trabajo Básico
El flujo de trabajo de la espectrometría de masas implica tres etapas principales. Primero, las moléculas de la muestra se convierten en iones en fase gaseosa mediante métodos como ionización por electrones (EI), ionización por electrospray (ESI) o ionización por desorción láser asistida por matriz (MALDI). A continuación, los iones se separan por su relación m/z en un analizador de masas como un cuadrupolo, tiempo de vuelo (TOF), trampa de iones u Orbitrap. Finalmente, un detector (ej., multiplicador de electrones) mide la abundancia de cada ión, produciendo un espectro de masas de intensidad versus m/z.
Técnicas de Ionización
Existen varias técnicas de ionización disponibles. La ionización por electrones (EI) es un método de ionización fuerte que produce fragmentación extensa, generando espectros de huella dactilar reproducibles para comparación con bibliotecas. La ionización por electrospray (ESI) es una técnica de ionización suave que genera principalmente iones moleculares, ideal para proteínas, péptidos y compuestos polares. MALDI utiliza un láser y una matriz para ionizar biomoléculas grandes con mínima fragmentación, mientras que la ionización química (CI) utiliza un gas reactivo para producir iones con menos fragmentación que EI.
Analizadores de Masas
Se utilizan varios analizadores de masas en EM. El cuadrupolo consiste en cuatro barras paralelas que filtran iones mediante trayectorias de oscilación estable y se usa comúnmente en GC-MS y LC-MS. Los analizadores de tiempo de vuelo (TOF) miden el tiempo que los iones tardan en recorrer una distancia fija, ofreciendo alta precisión y resolución de masas. Las trampas de iones capturan iones en un campo eléctrico tridimensional y los expulsan secuencialmente, mientras que el Orbitrap atrapa iones en un campo electrostático y mide su frecuencia de oscilación axial para una resolución ultra alta.
Espectrometría de Masas en Tándem (EM/EM)
La EM en tándem implica la selección de iones precursores en el primer analizador, fragmentación en una celda de colisión y análisis de iones fragmento en el segundo analizador. Se utiliza para secuenciación de péptidos, identificación de metabolitos y elucidación estructural de compuestos desconocidos.
Aplicaciones
La espectrometría de masas se utiliza para la identificación de compuestos orgánicos y productos de reacción; proteómica para identificación de proteínas y análisis de modificaciones postraduccionales; estudios de metabolismo de fármacos y farmacocinética; y monitoreo ambiental de contaminantes en alimentos y agua.
