La espectrometría de masas (MS) es una técnica de detección altamente sensible que forma, separa y detecta iones en fase gaseosa. Cuando se acopla a un GC, ioniza inmediatamente los compuestos gaseosos eluidos, separa los iones al vacío en función de sus relaciones masa-carga (m/z) y, finalmente, mide la intensidad de cada ion. Estas intensidades se registran para producir una serie de espectros de masas (Figura 1, azul) que muestra las intensidades relativas de los iones frente a m/z.
El resultado final del GCMS es el cromatograma de masas (Figura 1, representado en verde y naranja). Un cromatograma de corriente iónica total (TIC) es un cromatograma creado sumando las intensidades de todos los picos espectrales de masas que pertenecen al mismo escaneo. MS es uno de los muchos detectores de GC pero, a diferencia de otros detectores, puede realizar análisis tanto cuantitativos como cualitativos. GCMS separa y cuantifica muestras de múltiples componentes y matrices complejas, además de tener la capacidad de identificar compuestos desconocidos. Estos puntos fuertes del GCMS se muestran claramente al comparar el GCMS y otros detectores de GC, como el GC-FID (Figura 2).
Tanto los detectores FID como MS pueden cuantificar utilizando la intensidad del pico o el área del pico e identificar compuestos utilizando el tiempo de retención de los cromatogramas. Sin embargo, el pico desconocido detectado por ambas técnicas solo puede determinarse e identificarse fácilmente utilizando GCMS. Datos como el tiempo de retención, el peso molecular y los espectros de masas obtenidos del GCMS se pueden recuperar y utilizar para una búsqueda en la biblioteca espectral. Con software adicional, GCMS puede calcular la masa exacta y estimar la composición molecular. Esto es extremadamente valioso para la identificación única de moléculas, también conocido como análisis cualitativo.
Con esto, GCMS proporciona especificidad y sensibilidad adicionales, y la conveniencia del análisis simultáneo de múltiples componentes. Esto es aplicable a muchas industrias y aplicaciones hoy en día, por ejemplo, las industrias ambiental, forense, de alimentos y bebidas, clínica, farmacéutica y química. Se utiliza comúnmente para la separación y el análisis directo de muestras de aire y, a menudo, se etiqueta como la técnica aceptada o el estándar de oro para la separación y el análisis. Sin embargo, la EM tiene algunas limitaciones en comparación con otras técnicas. Como se analizó anteriormente, los requisitos de volatilidad y estabilidad térmica para el análisis utilizando GCMS son una de sus principales limitaciones. A medida que el GC se separa según el punto de ebullición y la interacción con la columna, para compuestos o propiedades muy similares, como ciertos compuestos isoméricos (por ejemplo, naftaleno y azuleno), GCMS no puede separarlos ni distinguirlos fácilmente. Para estos compuestos, es posible que la separación deba realizarse o mejorarse mediante 2D-GC o una columna más especializada.
En este primer blog de conceptos básicos GCMS, nos centramos en el funcionamiento general de un cromatógrafo de gases acoplado a masas, en el siguiente modulo te hablaremos de la instrumentación básica de este.
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Bibliografia:
Overview of GCMS. (s. f.). https://www.shimadzu.com/an/service-support/technical-support/gas-chromatograph-mass-spectrometry/overview/overview_of_gcms.html
Fuente Shimadzu Analytical and Measuring Instruments