Principios de análisis instrumental

512 Capítulo 20 Espectrometría de masas molecular «< 70 kl-l z 3.6 Ml-lz RF d• ""'";~f------------------+1 1--- 5 ms a) Señal de ~·~~ emisión._de en--ergía ~rynnnm~~ 0.1 S b) -------'Tiempo·------+ FIGURA 20.19 Esquema que muestra la sincronización de a) una señal de radiofrecuencia y b) la seña l de la imagen transitoria (abajo). (Reproducida con autorización de R. T. Mciver Jr., Amer. Lab., 1980, 12 (11), p. 26. Copyright 1980 por International Scientific Communications, Inc.) que las mediciones de frecuencia pueden efectuarse con alta pre– cisión, es posible la alta resolución en extremo (superior a 10 6 ). La exactitud con la que pueden hacerse mediciones de masas con ins– trumentos de transformada de Fourier es también excelente. Los espectrómetros de transformada de Fourier son muy caros, con precios que exceden los 500 000 dólares. Hay modelos comerciales equipados con imanes superconductores con campos que varían de 1.2 a 12 teslas. Los modelos de campo alto son muy útiles en las aplicaciones biológicas, así como en la proteómica. 20C.5 Espectrometria de masas en tándem La espectrometría de masas en tándem, a veces llamada espectro– metría de masas-espectrometría de masas (MS/MS, por sus siglas en inglés), es otra técnica que facilita la obtención de un espec– tro de masas de iones preseleccionados y fragmentados. La idea básica se ilustra en la figura 20.20. En este caso, una fuente de ionización, que a menudo es una fuente de ionización blanda, produce iones y algunos fragmentos . Éstos entran luego al primer analizador de masas, el cual selecciona un ion en particular, deno– minado ion precursor, y lo envía a la celda de interacción donde se descompone de manera espontánea, reacciona con un gas de choque o puede interactuar con un rayo láser intenso para gene– rar los fragmentos, que se llaman iones producto. Luego, se analiza la masa de estos iones en el segundo analizador de masas y se les detecta mediante el detector de iones. Tipos de espectros de masas en tándem Se pueden obtener varios tipos de espectros diferentes a partir del experimento de MS/MS. Primero, el espectro de ion producto se consigue barriendo con el analizador de masas 2, mientras el ana– lizador de masas 1 se mantiene constante y actúa como selector de masas para elegir un ion precursor. En la figura 20.21 se ilustran espectros de iones producto para el ftalato de dibutilo y la sul– fametazina. Ambos compuestos producen iones moleculares con valores de miz de 279. No obstante, los espectros de ion producto de los dos compuestos son muy diferentes. Muestra 1 r [ Detector ~ FIGURA 20.20 Diagrama de bloques de un espectrómetro de masas en tándem . Se puede obtener un espectro de ion precursor, además de los espectros de iones producto, barriendo con el primer analizador mientras el segundo se mantiene constante para detectar un ion producto dado. En una mezcla de compuestos que dan los mis– mos productos se identifican con rapidez mediante los espectros de ion precursor. A menudo, los compuestos muy relaciona– dos dan varios de los mismos iones producto, de modo que este método de operación proporciona una medida de la identidad y concentración de los miembros de una clase de compuestos rela– cionados estrechamente. Por ejemplo, considere una mezcla de ABCD y BCDA, IJKL e IJMN en la muestra. Para identificar las especies que contienen el grupo IJ, el segundo analizador se fija en la masa correspondiente al ion IJ y el primer analizador selecciona en forma sucesiva los iones de las moléculas ABCD +, BCDA +, IJKL+ e IJMN+. Las señales de ion en el detector se observarían sólo cuando IJKL+ e IJMN+ fueran seleccionados por el primer analizador, lo que indicaría la presencia del grupo IJ. Ftalato de dibutilo 149 205 279 167 1 L...L~ _ ___¡____ __L miz Sulfametazina 279 156 186 ?~T 1 1 213 I.!......C'--'-- '----'------'---__L m!z FIGURA 20.21 Espectros de ion producto del ftalato de dibutilo y la sulfametazina obtenidos después de que los picos del ion progenitor protonado a 279 Da fueron aislados por el primer analizador de masa s de un instrumento de espectrometría de masas en tándem. (Repro– ducida de K. L. Busch y G. C. DiDonato, Amer. Lab., 1986, 18 (8), p. 17. Copyright 1986 por International Scientific Communications, In c.)