Este documento describe las técnicas de espectrometría de masas y cromatografía. Explica que la espectrometría de masas se usa para identificar compuestos desconocidos mediante la ionización y detección de moléculas. También describe los procesos de ionización, aceleración y detección de iones. Explica que la cromatografía se usa para separar especies químicas en mezclas complejas mediante el uso de fases móviles y estacionarias. Finalmente, proporciona ej

1. UNIVERSIDAD TECNICA DEL NORTE
FICAYA
BIOTECNOLOGÍA
Nombre: Alejandra Plasencia
Materia: Fito-química
Fecha: 17 de noviembre del 2015
Tema: Espectrografía Y Cromatografía De Masa
LA ESPECTROMETRÍA DE MASAS
La Espectrometría de Masas es una poderosa técnica microanalítica usada para identificar
compuestos desconocidos, para cuantificar compuestos conocidos, y para elucidar la estructura y
propiedades químicas de moléculas. La detección de compuestos puede ser llevada a cabo con
cantidades realmente pequeñas (algunos p. moles) de muestra y obtener información característica
como el peso y algunas veces la estructura del analito. En todos los casos, alguna forma de energía
es transferida a las moléculas a analizar para afectar la ionización. En la técnica clásica de impacto
electrónico (electron ionization EI), algunas de las moléculas ionizadas del analito “explotan” en una
variedad de fragmentos ionizados, el patrón de fragmentación resultante así como los iones
residuales constituyen el espectro de masas. En principio, el espectro de masas de cada compuesto
es único y puede ser usado como se “huella química” para caracterizar el analito.
El Proceso De La Espectrometría De Masas
 Ionización de la muestra: con la ayuda de un espectrómetro de masa se vaporiza las
sustancias de volatilidades diferentes.
 Aceleración de los iones por un campo eléctrico: se originan iones a partir de moléculas
neutras en fase gaseosa.
 Dispersión de los iones según su masa/carga: el espectrómetro debe ser capaz de
detectar los iones en función de su relación masa/carga. R=m/Δm
 Detección de los iones y producción de la correspondiente señal eléctrica: el
espectrómetro detecta los iones formados y registra la información adecuada.

2. Sistema De Entrada De Muestras.
La finalidad del sistema de entrada es permitir la introducción de una muestra representativa en la
fuente de iones con la mínima perdida de vacío.
 Sistemas indirectos de entrada: es el sistema más clásico y el más simple, en el cual la
muestra se volatiliza externamente y se introduce en la región de ionización que está a baja
presión. El sistema de entrada es normalmente de vidrio para evitar posibles pérdidas por
adsorción.
 Entrada por sonda indirecta: los líquidos y los sólidos no volátiles se pueden introducir
en la región de ionización mediante un soporte para muestra o sonda, el cual se inserta a través
de un cierre de vacío. El sistema de cierre se utiliza para controlar la cantidad de aire que entra
después de la inserción de la sonda en la región de ionización. Las sondas también se usan
cuando la cantidad de muestra es limitada ya que se pierde mucha menos cantidad.
 Sistemas de entrada cromatrográficos y de electroforesis capilar: es un tipo de sistema
de entrada especial, está indicado su uso cuando al espectrómetro de masa va acoplado un
sistema de cromatrografía de gases o de líquidos de alta eficacia o a columnas de electroforesis
capilar que permiten la separación y determinación de los componentes de mezclas complejas.
Fuentes De Ionización.
Por medio de bombardeo de electrones, moléculas o fotones se convierten los componentes de la
muestra en iones. Este proceso también es posible realizarlo por medio de energía electrónica o
térmica.
 Fuentes duras: comunican elevadas energías a los iones, por lo que estos se encuentran
en niveles de vibración y rotación elevados. Cuando los iones están en estado de relajación una
gran cantidad se fragmenta, dando como producto espectros de masa muy complejos.
 Fuentes blandas: estas producen poca excitación de los iones provocando poca
fragmentación y espectros de masa sencillos, permitiendo conocer el peso molecular exacto de

3. un compuesto. Una de las técnicas más aplicadas se encuentra la ionización química, la cual
emplea iones de gases reactivos y la electroaspersión.
Aplicaciones.
 Elucidación de la estructura de moléculas orgánicas y biológicas.
 Determinación del peso molecular de péptidos, proteínas y oligonucleicos.
 Identificación de los compuestos de cromatogramas en capa fina y papel.
 Determinación de secuencias de aminoácidos en muestras de polipéptidos y proteínas.
 Detección e identificación de especies separadas por cromatrografía y electroforesis
capilar.
 Identificación de drogas de abuso y sus metabolitos en sangre, orina y saliva.
 Control de gases en enfermos respiratorios durante los procesos quirúrgicos.
 Pruebas para confirmar la presencia de drogas en sangre de caballos de carreras y en
atletas olímpicos.
 Datación de ejemplares en arqueología.
 Análisis de partículas en aerosoles.
 Determinación de residuos de pesticidas en alimentos.
 Control de compuestos orgánicos volátiles en el agua de suministro.
1. Aplicaciones Cualitativas
 Determinación del peso molecular de todas las sustancias que pueden volatilizarse por la
posición del pico correspondiente a la masa patrón.
 Determinación de la formula molecular. Si el instrumento es de gran resolución bastará la
determinación precisa de su masa molecular para poder atribuirle una fórmula empírica.
 Identificación de compuestos por su fragmentación patrón: la fragmentación de la mayor
parte de las moléculas produce un gran número de picos que permiten la identificación de
numerosos compuestos y el reconocimiento de ciertos grupos funcionales de ellos. Se han
descrito una serie de reglas generales que rigen los procesos de fragmentación, los cuales
son de gran utilidad para la determinación de los espectros.
 Identificación de productos de reacción o de productos metabólicos: se usa en cinética
química y en farmacología pudiéndose llegar a identificar impurezas y metabolitos a
concentraciones de pocas partes por millón.
 Caracterización y análisis de polímeros: el polímero se piroliza en condiciones controladas y
los productos volátiles se hacen pasar a un espectrómetro para su análisis.
 Análisis de sangre: gracias a la rapidez del método, se puede emplear incluso como control
durante un proceso quirúrgico. Así se puede determinar a gran velocidad las
concentraciones hemáticas de monóxido y dióxido de carbono, oxígeno, nitrógeno, gases
anestésicos.

4.  Estudiar la abundancia de isótopos: Esta fue la finalidad con la que fue creada la técnica y
en la actualidad se usa para análisis por dilución de isótopos, estudios con trazadores
isotrópicos, estudiar la edad de las muestra por su proporción de isótopos con la ventaja
frente a los radiactivos que se pueden medir los isótopos no radiactivos.
1. Aplicaciones Cuantitativas.
 Determinación cuantitativa de especies moleculares o tipos de especies moleculares
en muestras orgánicas, biológicas y ocasionalmente inorgánicas: normalmente tales análisis
se llevan a cabo haciendo pasar la muestra a través de una columna cromatrográfica o de
electroforesis capilar y posteriormente por el espectrómetro.
 Determinación de la concentración de elementos en muestras inorgánicas y, en
menor medida, de muestras orgánicas y biológicas: las concentraciones de analito en este
caso se obtienen directamente a partir de las alturas de los picos de los espectros de masas.
Cromatografía
La cromatografía es uno de los principales métodos para la separación de especies químicas
estrechamente relacionadas en mezclas complejas. Los componentes de la muestra, se
distribuyen entre dos fases de diferente naturaleza, como consecuencia de la variación de
velocidad que se establece al ser arrastrados por una fase móvil, líquida o gaseosa, a través de
una fase estacionaria, sólida o líquida.
Los componentes de la muestras se distribuyen en el interior del lecho cromatográfico al ser
arrastrados por la fase móvil. La aplicación práctica de la cromatografía consiste en hacer pasar
la fase móvil a través de la columna cromatográfica que contiene la fase estacionaria, donde
están retenidos los solutos. Las especies individuales quedan retenidas en la fase estacionaria en
función de las interacciones que tienen lugar tales como: adsorción, superficial, solubilidad y
carga.
El proceso cromatográfico depende de una constante de equilibrio:
Fases de cromatografía.

5.  La fase móvil: fluye a través de una fase estacionaria, arrastrando con ella a los
compuestos de la mezcla.
 La fase estacionaria: en la cual están retenidos los componentes de la muestra, y a
través de la cual fluye la fase móvil arrastrando a los mismos.
Tipos de cromatografía.
Cromatografía de reparo: en las separaciones de mezclas de substancias mediante el reparto
entre la fase móvil y estacionaria, en la cual migra el mayor o menor compuesto en función del
coeficiente de reparto entre la fase estacionaria y la fase móvil.
Cromatografía por tamaño molecular: consiste en la separación de moléculas basándose en su
tamaño y lugar de solubilidad o polaridad. Se la emplea mediante el uso de geles orgánicos
compatibles con disolventes acuosos u orgánicos.
Cromatografía de cambio iónico: se los llevan a cabo con materiales insolubles y textura porosa,
los cuales presentas grupos reactivos asociados a iones lábiles capaces de intercambiarse con el
medio que los rodea. Este tipo de cromatografía está basados en los diferentes puntos de
equilibrio de reparto de los iones de la mezcla entre el material cambiador y la disolución.
Bibliografía:
Corral A. (2006). “FUNDAMENTOS Y FUNCIONES DE LA ESPECTROMETRIA DE MASAS”. Valencia:
CopyRight.
Anonimo. (2006). "ESPECTROMETRIA DE MASAS". 2015, de Museo Nacional de las Ciencias
Naturales Sitio web:
http://www.mncn.csic.es/docs/repositorio/es_ES/investigacion/cromatografia/espectrometria_
de_masas.pdf
Plascencia G. (2003). "ESPECTROMETRIA DE MASAS". Morelos: UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE MÉXICO.
Orgaz E & Mie L. (2010). "Fundamentos de Espectroscopia". Mexico: Copyright.

6. Ayora M. (2005). "ESPECTROMETRIA DE MASAS". 2015, de Universidad de Jaén Sitio web:
http://www4.ujaen.es/~mjayora/docencia_archivos/Quimica%20analitica
%20ambiental/Tema7.pdf
Fuentes X.; Castiñeiras M.& Queraltó R. (1998). "Clínica Bioquímica y patología molecular. I,
Volumen 1". Barcelona: REVERTE,.S.A.
Ozores Belmonte M. (2014). "Cromatografía". 2015, de Laboratorio de tecnicas unstrumentales
de UVA Sitio web: http://laboratoriotecnicasinstrumentales.es/cromatografa
Anonimo. (2009). "CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE CROMATOGRFÍA". 2015, de Museo
Nacional de las Ciencias Naturales Sitio web:
http://www.mncn.csic.es/docs/repositorio/es_ES/investigacion/cromatografia/principios_de_cr
omatografia.pdf

7. Ayora M. (2005). "ESPECTROMETRIA DE MASAS". 2015, de Universidad de Jaén Sitio web:
http://www4.ujaen.es/~mjayora/docencia_archivos/Quimica%20analitica
%20ambiental/Tema7.pdf
Fuentes X.; Castiñeiras M.& Queraltó R. (1998). "Clínica Bioquímica y patología molecular. I,
Volumen 1". Barcelona: REVERTE,.S.A.
Ozores Belmonte M. (2014). "Cromatografía". 2015, de Laboratorio de tecnicas unstrumentales
de UVA Sitio web: http://laboratoriotecnicasinstrumentales.es/cromatografa
Anonimo. (2009). "CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE CROMATOGRFÍA". 2015, de Museo
Nacional de las Ciencias Naturales Sitio web:
http://www.mncn.csic.es/docs/repositorio/es_ES/investigacion/cromatografia/principios_de_cr
omatografia.pdf