Principios de análisis instrumental

datos de intensidad a un número de valores de miz que igualen o excedan el número de componentes de la muestra. Entonces, se establecen sistemas de ecuaciones simultáneas que relacionan la intensidad de cada valor de miz con la aportación que hace cada componente a la intensidad. Al resolver dichas ecuaciones se obtiene la información cuantitativa que se desea. Otra opción es aplicar métodos quimiométricos, como los mínimos cuadrados parciales o el análisis del componente principal. Precisión y exactitud La precisión de las medidas cuantitativas de los espectros de masas realizadas por el procedimiento descrito apenas está en el intervalo de 2 a l 0% relativo. La exactitud analítica varía en forma considerable dependiendo de la complejidad de la mez– cla por analizar y de la naturaleza de sus componentes. En mezclas de hidrocarburos gaseosos que contengan de 5 a lO componentes son característicos los errores de 0.2 a 0.8 moles por ciento. Aplicaciones Las primeras aplicaciones cuantitativas de la espectrometría de masas tendían a enfocarse en los productos del petróleo y en la caracterización de materiales industriales. En años recientes la espectrometría de masas cuantitativa se aplicó en muchos cam– pos, como los polímeros industriales, muestras ambientales y forenses, y cada vez más a los materiales biológicos. La espectrometría de masas es ampliamente utilizada para la caracterización de materiales poliméricos de alta masa molecular. El método de elección para muchas de estas aplica– ciones es la espectrometría de masas MALDt3 5 En aplicaciones recientes, MALDI-MS se ha utilizado en aplicaciones de imágenes para identificar y determinar la ubicación y distribución de polí– meros en sustratos de membrana. 36 La espectrometría de masas de imágenes MALDI-TOF se ha utilizado recientemente como detector para CL de polímeros. El comportamiento de retención individual de unidades estructurales únicas de polietileno y copo– límeros de óxido de polipropileno podría ser monitoreado. 37 La espectrometría de masas junto con la cromatografía líquida se han convertido en muy útiles en el análisis ambiental. 38 La inter– faz de elección entre CL y MS es la ionización por electronebuliza- Tutorial: Aprenda más acerca de las aplicaciones cuantitativas de La espectrometña de masas en www.tinyurl.com/skoogpia7* *Este material se encuentra disponible en inglés. 35 Véase MALDI-MS: A Practica/ Guide lo Instrumentation, Methods and Applications, 2a. ed., F. Hillenkamp y J. Peter-Katalinic, eds., Weinheim: Wiley-Blackwell, 2013. 36 K. Krueger et al. Anal. Chem., 2013, 85, p. 4998, DO!: 10.102l/ac4002063. 37 S. M. Weidner y J. Falkenhagen, Anal. Chem., 2011,83, p. 9153, DOI: 10.1021/ ac202380n. 38 D. Barcelo y M. Petrovic, TRAC: Trends A11al. Chem., 2007, 26, p. 2, DOI: 10.1 O 16/j.trac.2006.1 1.006. ))) 20E Aplicaciones cuantitativas de la espectrometría de masas 521 ción. La HPLC con espectrometría de masas en tándem también se ha vuelto bastante útil en el área ambiental, siendo particularmente importante en la determinación de productos farmacéuticos en aguas superficiales y residuales. La espectrometría de masas FT-ICR de resolución ultra alta ha demostrado ser muy útil para identificar los cambios composicionales que ocurren en la intemperie de los componentes de petróleo crudo liberados durante los derrames de petróleo. 39 Esta técnica puede superar algunas de las limitaciones de volatilidad de la cromatografía de gases que tradicionalmente se ha utilizado en caracterizaciones de derrames de petróleo. En la ciencia forense, la espectrometría de masas y CGIMS se utilizan ampliamente para identificar y caracterizar pruebas, incluidos materiales explosivos de interés en la seguridad nacio– nal. La espectrometría de masas juega un papel clave en las prue– bas de drogas de los atletas y caballos y en el análisis de los fluidos corporales y el cabello en las investigaciones forenses. Además, las pinturas y las fibras a menudo se someten a un análisis espectral de masas. 40 Los espectrómetros de masas se han convertido en herramientas indispensables en el laboratorio forense. En el laboratorio clínico, la CGIMS, CL/MS y la espectrome– tría de masas en tándem están encontrando aplicaciones cada vez mayores. En un estudio, se determinaron seis pteridinas urinarias y creatinina mediante HPLC junto con espectrometría de masas en tándem para detectar el cáncer de mama en sus etapas iniciales. 41 Los métodos de MS en tándem son ahora el estándar para el tamiz de recién nacidos en busca de enfermedades metabólicas. 42 Muchas otras aplicaciones biológicas de la espectrometría de masas han aparecido. Ésta ha sido importante durante muchos años en la identificación de proteínas, particularmente en el análisis de péptidos derivados de digestiones con enzimas proteolíticas como la tripsina. Recientemente, los métodos de MS se han utilizado para estudiar proteínas intrínsecamente desordenadas, es decir, cadenas polipeptídicas sin una estructura tridimensional bien definida. 43 La ionización por electronebulización y MALDI son particularmente útiles. Los métodos MALDI han encontrado aplicaciones impor– tantes en la formación de imágenes de lípidos en materiales bioló– gicos.44 La espectrometría de masas está desempeñando un papel importante en el campo en expansión de la proteómica como se discutió en la sección 20D.2. También es de gran importancia en la ciencia de las plantas para investigar las muchas funciones y meca– nismos de la bioquímica de las plantas. 45 39 A. M. McKenna et al., Enviran. Sci. Techno/. , 2013,47, p. 7530, DOI: 10.102 11 es305284t. 40 B. Stuart, Forensic Analytical Teclmiques, Chichester, UK: Wiley, 2013. 41 C. Burton, H. Shi, y. Ma, Anal. Chem., 2013,85, p. 11137, DO!: 10.1021/ac403 124a. 42 K. C. Dooley, Clin. Biochem., 2003 , 36, p. 471, DO!: 10 . 1016/ S0009-9120(03)00105-X. -IJR. Beveridge, Q. Chappuis, C. Macphee, y P. Barran, Analyst, 2013, 138, p. 32, DOI: 10.1039/c2an35665a. " D. Gode y D. A. Volmer, Analyst, 2013,138, p. 1289, DOI: 10.1039/c2an36337b. ';E. Gemperline, C. Keller, y L. Li, Anal. Chem., 2016,88, p. 3422, DO!: 10.102 1/ acs.analchem.5b02938.