Uno spettrometro di massa per cromatografia liquida (LC-MS) è un dispositivo utilizzato in chimica analitica per determinare il contenuto di una sostanza campione. Lo fa combinando due diverse tecniche: cromatografia liquida e spettrometria di massa. La prima di queste tecniche, la cromatografia liquida, viene utilizzata per separare il campione nelle sue componenti chimiche. La spettrometria di massa viene quindi utilizzata per raccogliere informazioni sulla massa di ciascun componente. Lo spettrometro di massa per cromatografia liquida può fornire letture altamente sensibili e ha usi in molti campi diversi, tra cui la ricerca farmaceutica e la tossicologia forense.
La cromatografia liquida è la prima tecnica impiegata dallo spettrometro di massa della cromatografia liquida. La soluzione campione, che si trova in una fase liquida, viene drenata attraverso una colonna contenente una sostanza in fase stazionaria, ad esempio un solido poroso. Poiché i diversi tipi di particelle nella soluzione campione passano attraverso la fase stazionaria a velocità diverse, si separano in bande.
La separazione nella colonna può avvenire in diversi modi. Se le molecole di una sostanza sono più grandi delle molecole di un’altra, impiegano più tempo a drenare attraverso un materiale poroso e quindi a separarsi dalle molecole più piccole, che si muovono più velocemente. Anche i fattori chimici possono influenzare la velocità del flusso. Ad esempio, le molecole polari, quelle che hanno una carica elettrica parziale, possono essere attratte dalla carica della fase stazionaria e diventare “appiccicose”, scorrendo meno rapidamente attraverso la colonna.
Lo spettrometro di massa per cromatografia liquida fa passare ciascuna banda di materiale separato attraverso una luce ultravioletta e ne rileva l’assorbanza. In altre parole, registra quanta luce e quali lunghezze d’onda della luce assorbe la sostanza. Queste informazioni possono essere spesso utilizzate per identificare una sostanza. Nei casi in cui sono necessari più dati, le particelle possono essere ulteriormente analizzate utilizzando la parte dello spettrometro di massa del dispositivo.
Le particelle che sono state separate per tipo nella fase di cromatografia liquida vengono separate per massa nella fase di spettrometria di massa. Innanzitutto, le particelle vengono ionizzate, o caricate, rimuovendo gli elettroni, dando loro una carica complessiva positiva. Un campo magnetico viene quindi utilizzato per “piegare” il percorso della particella carica mentre passa attraverso il dispositivo. Le particelle con massa maggiore non si muovono facilmente come le particelle più leggere e più piccole, quindi non vengono deviate così lontano. Lo spettrometro di massa registra elettricamente la quantità di ciascun tipo di particella che raggiunge con successo il rivelatore.
Il vantaggio dello spettrometro di massa per cromatografia liquida è che può registrare, con grande sensibilità, il tipo e la massa di ogni componente chimico di un campione. Viene spesso utilizzato per analizzare campioni organici complessi nella ricerca farmacologica e nella proteomica, lo studio delle proteine. Lo spettrometro di massa per cromatografia liquida è stato persino perfezionato per l’uso in tossicologia forense, per analizzare e identificare campioni che altrimenti sarebbero troppo fragili per essere studiati.