UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

INGENIERÍA QUÍMICA

QUÍMICA ANALÍTICA

TRABAJO AUTÓNOMO

Docente: Ing. Manuel Fiallos C.

Estudiante: Ariel Baque Onofre   Curso: 4to Semestre "C"

Preparación de la muestra: un paso crucial para el

análisis por GC-MS

Objetivo: Conocer las etapas que se tienen que llevar acabo para determinar cromatográficamente los analitos de una muestra en específico y reconocer los errores más comunes que se cometen al aplicar estos métodos.

Introducción

La finalidad de muchas propuestas de investigación es buscar fondos para adquirir un equipo analítico nuevo y de alta tecnología. Entre las máquinas “obligatorias” en un laboratorio instrumental siempre figura un cromatógrafo de gases (GC) acoplado a un espectrómetro de masas (MS), GC-MS. En este instrumento, se unen dos poderosas técnicas, la de separación (GC) y la espectroscópica (espectrometría de masas, MS), que se usan no sólo para detectar y cuantificar los analitos de un extracto multicomponente sino para identificarlos. 

La técnica GC-MS, a pesar de sus grandes avances y desarrollos, multifuncionalidad, sensibilidad y reproducibilidad alta, así como la facilidad de manejo y robustez, posee una limitación inherente, que reduce el número de sustancias que puede analizar, porque no todos los compuestos pueden ingresar al sistema GC-MS, sin que se empeore su funcionamiento. Esta limitación está relacionada con la volatilidad, la termoestabilidad, la polaridad y el peso molecular alto de los analitos de interés.

Las limitaciones en cuanto a la naturaleza química de las sustancias “compatibles” con la técnica GC-MS, involucran la necesidad de su aislamiento previo (extracción) a partir de la muestra (matriz) real. En la mezcla multicomponente, se encuentran generalmente tanto los analitos “amenos” al sistema instrumental GC-MS, como los no aptos para este análisis. A menudo, los componentes de interés se encuentran en concentraciones a nivel de trazas y se necesita un procedimiento de enriquecimiento (concentración y limpieza) del extracto, para poder detectarlos. El tipo y la diversidad de mezclas complejas que se procesan, es muy amplio e incluye muestras ambientales (aire, aguas, suelos), de origen biológico (especies vegetales, tejidos, células, fluidos fisiológicos, etc.), alimentos y bebidas, productos de química combinatoria, artículos de uso personal, drogas y evidencias forenses (residuos de incendios, explosivos, pinturas, etc.), entre muchos otros. Entre los compuestos analizables por GC-MS figuran los de interés ambiental, aromas y fragancias, drogas y sus metabolitos, pesticidas, solventes, acelerantes de incendios maliciosos, explosivos, aditivos de bajo y mediano peso molecular presentes en distintos productos finales, en polímeros o alimentos y productos naturales, entre otros.

La cadena analítica contiene los siguientes pasos:

• Muestreo
• Preparación de la muestra
• Separación
• Detección
• Análisis de datos

En los últimos años el desarrollo de diferentes técnicas de extracción y de preparación de la muestra ha experimentado un incremento excepcional, gracias a su importancia para el análisis instrumental. La elección correcta de la técnica de extracción depende de muchos factores. Entre éstos, figuran: 

1.     la naturaleza de la matriz (origen, estado de agregación, homogeneidad, estabilidad y representatividad) y del analito a aislar (su volatilidad, polaridad, reactividad y termoestabilidad, en qué concentración se encuentra y cómo está distribuido en la matriz)

2.     El propósito mismo del análisis, i.e., cualitativo o cuantitativo. 

3.     La necesidad de la confirmación de la estructura química del analito (identificación por técnicas espectroscópicas).

4.     La premura del análisis, es decir, qué tan urgente es el resultado (por ejemplo, para determinar el tipo de veneno o sustancia tóxica en el jugo gástrico, para aplicarle rápido un antídoto correcto a un paciente intoxicado).

5.     Las implicaciones legales que pueden representar los resultados de análisis obtenidos (por ejemplo, en campos forense, ambiental, control de doping).

6.     es importante saber si el método de extracción es conocido, regulado o debe ser establecido, optimizado y validado. Para los análisis de extractos por GC-MS, lo más importante es tener el extracto “limpio” (sin componentes no compatibles con esta técnica) y suficientemente concentrado, para que los analitos se encuentren en él en la concentración conmensurable con los niveles mínimos de detección/cuantificación del sistema GC-MS respectivo.

Resumen de la revisión

Aplicación	Metodología	Identificación de los temas principales	Resultado	Referencia
Preparación de la muestra en los análisis GC y GC-MS	Utilización de técnicas extractivas de preparación de la muestra. Extracción líquido-líquido (LLE) y en fase sólida (SPE).	Métodos de preparación de muestra Análisis cromatográfico GC y GC-MS	Análisis de cada uno de los métodos cromatográficos Revisión de errores con los resultados de una muestra. Las fallas no son de los equipos sino de quienes los operan	Chicago

Conclusión

El éxito del análisis cromatográfico depende fuertemente de una preparación esmerada de la muestra. El analista debe tener en cuenta la naturaleza química de los analitos de interés y de la matriz que los contiene, para seleccionar la técnica de muestreo apropiada. Se han logrado grandes avances en miniaturización, integración, selectividad, eficiencia, reproducibilidad, reducción de costos y robustez de las técnicas de muestreo, extracción y concentración, pero siguen siendo indispensables ciertas prácticas de aseguramiento de la calidad de la cadena analítica, tales como el uso de blancos, sustancias testigo, etapas de limpieza y réplicas.