Espectrometría de movilidad iónica
La espectrometría de movilidad iónica ( IMS ) es una técnica analítica que se utiliza para separar e identificar moléculas ionizadas en la fase gaseosa en función de su movilidad en un gas tampón portador. Aunque se emplea mucho para fines militares o de seguridad, como la detección de drogas y explosivos, la técnica también tiene muchas aplicaciones analíticas de laboratorio, incluido el análisis de biomoléculas pequeñas y grandes. [1] Los instrumentos IMS son dispositivos independientes extremadamente sensibles, pero a menudo se combinan con espectrometría de masas , cromatografía de gases o cromatografía líquida de alta resolución.para lograr una separación multidimensional. Vienen en varios tamaños, desde unos pocos milímetros hasta varios metros, según la aplicación específica, y son capaces de funcionar en una amplia gama de condiciones. Los instrumentos IMS, como la espectrometría de movilidad iónica de forma de onda asimétrica de campo alto a microescala, se pueden transportar con la palma de la mano para su uso en una variedad de aplicaciones, incluida la monitorización de compuestos orgánicos volátiles (COV), análisis de muestras biológicas, diagnóstico médico y monitorización de la calidad de los alimentos. [2] Los sistemas que operan a una presión más alta (es decir, condiciones atmosféricas, 1 atm o 1013 hPa) a menudo van acompañados de una temperatura elevada (por encima de 100 ° C), mientras que los sistemas de presión más baja (1-20 hPa) no requieren calentamiento. [ cita requerida]
IMS fue desarrollado principalmente por Earl W. McDaniel del Instituto de Tecnología de Georgia en las décadas de 1950 y 1960 cuando utilizó celdas de deriva con campos eléctricos de baja aplicación para estudiar las movilidades y reacciones de los iones en fase gaseosa. [3] En las décadas siguientes, combinó su nueva técnica con un espectrómetro de masas de sector magnético, y otros también utilizaron sus técnicas de nuevas formas. Desde entonces, las células IMS se han conectado a muchos otros espectrómetros de masas, cromatógrafos de gases y configuraciones de cromatografía líquida de alto rendimiento. IMS es una técnica ampliamente utilizada y continuamente se están desarrollando mejoras y otros usos.
Quizás la mayor fortaleza de la espectrometría de movilidad iónica es la velocidad a la que ocurren las separaciones, típicamente del orden de decenas de milisegundos. Esta característica, combinada con su facilidad de uso, sensibilidad relativamente alta y diseño muy compacto, ha permitido que IMS, como producto comercial, se utilice como una herramienta de rutina para la detección de campo de explosivos , drogas y armas químicas . Los principales fabricantes de dispositivos de inspección IMS utilizados en los aeropuertos son Morpho y Smiths Detection . Smiths compró Morpho Detection en 2017 y, posteriormente, tuvo que ceder legalmente la propiedad de la parte de Trace de la empresa [Smiths tiene productos de Trace] [4]que se vendió a Rapiscan Systems a mediados de 2017. Los productos se enumeran en ETD Itemisers. El último modelo es un 4DX sin radiación.
En la industria farmacéutica, IMS se utiliza en validaciones de limpieza , lo que demuestra que los recipientes de reacción están lo suficientemente limpios para continuar con el siguiente lote de producto farmacéutico. IMS es mucho más rápido y preciso que los métodos de HPLC y carbono orgánico total utilizados anteriormente. IMS también se utiliza para analizar la composición de los medicamentos producidos, encontrando así un lugar en la garantía y el control de la calidad. [5]
Como herramienta de investigación, la movilidad iónica se está utilizando cada vez más en el análisis de materiales biológicos, específicamente, proteómica y metabolómica . Por ejemplo, IMS-MS que utiliza MALDI como método de ionización ha ayudado a hacer avances en proteómica, proporcionando separaciones de alta resolución más rápidas de piezas de proteína en análisis. [6] Además, es una herramienta realmente prometedora para los glicómicos., ya que se pueden obtener valores de sección transversal de colisión (CCS) promediados rotacionalmente. Los valores de CCS son características distintivas importantes de los iones en la fase gaseosa y, además de las determinaciones empíricas, también se pueden calcular computacionalmente cuando se conoce la estructura 3D de la molécula. De esta manera, agregar valores CCS de glucanos y sus fragmentos a las bases de datos aumentará la confianza y precisión de la identificación estructural. [7]
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