Un espectrómetro de masas con cromatógrafo de gases (GCMS) combina la cromatografía de gases y la espectrometría de masas para identificar y cuantificar sustancias. El proceso comienza con la sustancia en estudio que se diluye con un gas o líquido y se introduce en la máquina. El GCMS separa la sustancia en componentes para ser identificados por una computadora. Los espectrómetros de masas con cromatógrafo de gases tienen una amplia gama de usos que incluyen investigaciones de drogas ilícitas, detección ambiental y diagnóstico médico.
La fase de cromatografía de gases o GC del análisis normalmente implica colocar una muestra en el portal del inyector. La sustancia puede disolverse en una solución acuosa e inyectarse en la cámara con una aguja hipodérmica. Una vez en la cámara de vidrio o acero inoxidable, el compuesto viaja a un horno donde se transforma en gas.
El aumento gradual de la temperatura hace que el compuesto se rompa en sus componentes, salga de la cámara y pase a velocidades variables al detector. Cargadas eléctricamente, las partículas activan una señal electrónica. Cuanto mayor sea la concentración de partículas, más fuerte será la señal creada.
Estas señales luego son analizadas por software de computadora. La computadora produce un cromatograma con picos que indican los tiempos de retención y las intensidades de señal de los compuestos. Conocer los tiempos de retención de varios compuestos químicos permite a los investigadores identificarlos.
Se realizan más análisis en el espectrómetro de masas. Una vez que los compuestos ingresan al espectrómetro, se encuentran con una matriz de electrones o gas. Se produce la ionización, que rompe el compuesto en fragmentos, cada uno de los cuales tiene una masa atómica específica. Estos fragmentos se someten a análisis mediante la recopilación de un fragmento de masa a una relación de carga, o M / Z.
Esta información pasa a la computadora del espectrómetro de masas del cromatógrafo de gases que formula un gráfico con picos basado en M / Z versus la intensidad de la señal. El software de computadora generalmente incluye una base de datos de relaciones M / Z conocidas e intensidades de señal para diferentes moléculas químicas. La computadora identifica sustancias, comparando la información adquirida con la biblioteca de sustancias conocidas. El espectrómetro de masas del cromatógrafo de gases puede completar cada fase del análisis de forma individual o simultánea. Dependiendo del nivel de detalle deseado, completar el proceso puede llevar 20 minutos o más de 20 horas.
Los funcionarios encargados de hacer cumplir la ley utilizan un espectrómetro de masas con cromatógrafo de gases cuando sospechan la presencia de drogas ilegales o sustancias venenosas. Las agencias ambientales utilizan la tecnología para analizar muestras de aire, suelo o agua para detectar posibles contaminantes. Los profesionales de la salud utilizan un GCMS en muestras de orina para detectar compuestos químicos que se encuentran en personas con ciertos trastornos metabólicos.