Dentro de las ciencias ambientales , la detección se refiere en términos generales a un conjunto de técnicas analíticas utilizadas para monitorear los niveles de compuestos orgánicos potencialmente peligrosos en el medio ambiente, particularmente en conjunto con técnicas de espectrometría de masas . [1] [2] [3] [4] Estas técnicas de detección suelen clasificarse como dirigidas, donde los compuestos de interés se eligen antes de que comience el análisis, o no dirigidas, donde los compuestos de interés se eligen en una etapa posterior del análisis. análisis. Estas dos técnicas se pueden organizar en al menos tres enfoques: detección de objetivos , utilizando estándares de referencia que sean análogos al compuesto objetivo; detección de sospechosos , que utiliza una biblioteca de datos catalogados como masa exacta , patrones de isótopos y tiempos de retención cromatográficos en lugar de estándares de referencia; y cribado no objetivo , sin utilizar conocimientos preexistentes para comparar antes del análisis. [1] [2] [3] [5] Como tal, la detección de objetivos es más útil cuando se monitorea la presencia de compuestos orgánicos específicos, particularmente con fines regulatorios , lo que requiere mayor selectividad y sensibilidad . Cuando es necesario maximizar el número de compuestos detectados y metabolitos asociados para descubrir tendencias ambientales o biomarcadores de enfermedades nuevos o emergentes, tradicionalmente se ha utilizado un enfoque menos dirigido. [4] [5] [6] [7] Sin embargo, la rápida mejora de los espectrómetros de masas hacia formas de mayor resolución, con mayor sensibilidad, ha hecho que la detección de sospechosos y no objetivos sea más atractiva, ya sea como enfoques independientes o en junto con métodos más específicos. [1] [2] [5] [6] [8]
Los métodos de espectrometría de masas se utilizan generalmente para el análisis del monitoreo de contaminantes ambientales, particularmente en ambientes acuáticos (aunque se pueden aplicar en ambientes no acuáticos, como con la detección de pesticidas en materia vegetal [9] ), junto con la cromatografía para la separación . [2] [4] [10] Para la detección de objetivos, esto significa usar métodos de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) o cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS) "que utilizan monitoreo de reacción única (SIM) o reacción seleccionada modos de monitoreo (SRM)". [4] Sin embargo, para la detección de sospechosos y no objetivos, estos métodos son inadecuados debido a que solo registran un número limitado de compuestos y no se puede determinar información útil suficiente sobre compuestos desconocidos, particularmente dada la escasez de bibliotecas de comparación LC-MS. [4] Para aquellos enfoques de detección no específicos, se requieren técnicas de espectrometría de masas de alta resolución y cromatografía de masas de alta precisión. Han surgido combinaciones de analizadores de espectrometría de masas de cuadrupolo , tiempo de vuelo , trampa de iones y orbittrap , junto con cromatografía líquida de alto rendimiento (y cromatografía líquida de ultra alto rendimiento), para abordar de manera más rápida y efectiva los espectros sospechosos y no objetivo. poner en pantalla. [2] [6] [4] [10]
La detección o el análisis de objetivos es útil cuando se busca una lista breve de compuestos orgánicos predeterminados en una muestra, ignorando otros compuestos que puedan estar presentes. Están disponibles estándares de referencia que se alinean con los compuestos predeterminados y se utilizan para comparar atributos como el tiempo de retención cromatográfico, el patrón de fragmentación y el patrón isotópico. [10] El flujo de trabajo para la detección de objetivos requiere la optimización de la extracción de muestras, la limpieza de muestras y los métodos de instrumentación para esos compuestos predeterminados con el fin de lograr "una medición específica y precisa". [2] La mayoría de los resultados analíticos serán de naturaleza cuantitativa, dado el enfoque limitado del análisis. [2] [3] Como tal, tradicionalmente se han utilizado enfoques específicos en los esquemas de monitoreo regulatorio. [11] Sin embargo, la desventaja es que muchos compuestos orgánicos peligrosos no están cubiertos por la regulación de monitoreo ambiental y, por lo tanto, no son un objetivo específico, [8] y el enfoque generalmente no es adecuado para enfoques de respuesta rápida para proporcionar alerta temprana de eventos de contaminación. [11]