Cromatógrafo de Gases o Espectrómetro de Masas
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Cromatógrafo de Gases o Espectrómetro de Masas en la Ciencia Forense
En un examen forense, se puede evaluar algún material de muestra en el lugar del accidente o del delito.
Puntualización
Sin embargo, es necesario reunir otro material y llevarlo a un laboratorio especializado para realizar análisis más sofisticados utilizando diversos instrumentos analíticos.Entre las Líneas En 1976, los científicos William Keith Hadley y J. A. Zoro, del Reino Unido, sugirieron por primera vez el uso de la cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC/MS) con fines forenses, y el instrumento se utiliza ahora con diversos fines forenses.
El instrumento GC/MS ayuda a separar y determinar los elementos y moléculas individuales de una muestra. El GC/MS proporciona a los investigadores forenses la capacidad de identificar sustancias individuales que pueden encontrarse en una muestra de prueba muy pequeña.
Pormenores
Las aplicaciones forenses del GC/MS incluyen la identificación y detección de explosivos, investigaciones de incendios provocados, incendios y explosiones o estallidos, análisis ambientales y análisis de drogas (tanto análisis cualitativo como cuantitativo).
USOS CONTEMPORÁNEOS DEL GC/MS
En los últimos años, el GC/MS ha empezado a utilizarse en las zonas de seguridad de los aeropuertos como medio para detectar sustancias peligrosas en el equipaje, en los animales que viajan o en los seres humanos. Debido a su gran sensibilidad, el GC/MS puede utilizarse para identificar trazas de compuestos en mezclas o en sustancias que se creía que estaban contaminadas o degradadas más allá de su utilidad.
El GC/MS está compuesto de dos partes, el cromatógrafo de gases y el espectrómetro de masas. El cromatógrafo de gases (GC) funciona separando las moléculas de una mezcla en componentes separados, lo que permite que algunos tipos de moléculas pasen al espectrómetro de masas más rápidamente que otros. Cuando las moléculas pasan al espectrómetro de masas, se descomponen en fragmentos ionizados (patrones de fragmentación característicos), y luego cada molécula se identifica específicamente comparando el patrón de fragmentación con un estándar conocido.
Algunos Aspectos sobre Cromatógrafo de Gases o Espectrómetro de Masas
La CG separa los compuestos estrechamente relacionados (solutos) de una mezcla líquida o gaseosa. (Los sólidos deben ser vaporizados o licuados antes del análisis.) La CG se utiliza más comúnmente para separar y detectar compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles (COV y SVOC) con pesos moleculares inferiores a 500 unidades de masa atómica (uma).
Aunque los químicos probablemente han utilizado la cromatografía rudimentaria para separar las mezclas desde la Edad Media, la cromatografía moderna no se desarrolló hasta 1941, cuando los bioquímicos británicos Archer Martin y Richard Synge inventaron un método cromatográfico que permitía una separación y detección precisas. Martin y Synge fueron galardonados con el Premio Nobel de Química de 1952 por sus esfuerzos.
EL COMPONENTE GC
El componente GC de un sistema GC/MS incluye un suministro de gas portador, una entrada para la introducción de la muestra, una columna capilar recubierta de un líquido o sólido estacionario y una salida al sistema de detección, en este caso un espectrómetro de masas. Para iniciar el análisis, un técnico o científico del GC/MS introduce la muestra en el cromatógrafo, generalmente utilizando una jeringa y una aguja o un automuestreador (dispositivo robótico que contiene numerosas muestras en viales de vidrio). Si se utiliza un automuestreador, la muestra también se inyecta en el GC. Si la muestra es líquida, se vaporiza rápidamente por la alta temperatura del puerto de inyección. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Un flujo de gas portador inerte como el helio, el argón o el nitrógeno mueve el analito a la columna de separación.
La partición ocurre cuando los componentes gaseosos del analito original asumen diferentes velocidades cuando se enfrentan al revestimiento líquido o sólido de la columna. El comportamiento de partición depende de la temperatura, y el control preciso de la temperatura es una parte importante del proceso de GC. A medida que los compuestos llegan al final de la columna GC, se introducen directamente en el espectrómetro de masas.
EL COMPONENTE MS
Los sistemas actuales de EM se basan en la investigación de Sir J. J. Thomson (1856 1940) en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge. Thomson descubrió el electrón en 1897, y observó que las trayectorias parabólicas de los iones que viajan a través de los campos eléctricos y magnéticos varían según la relación masa/carga (m/z) de los iones. Sus instrumentos experimentales fueron los primeros espectrómetros de masas, y fue galardonado con el Premio Nobel de Física de 1906 por sus descubrimientos.
Desarrollo
La instrumentación de la EM se ha vuelto cada vez más precisa y compleja desde los tiempos de Thomson, pero los principios de la técnica y sus componentes básicos siguen siendo los mismos. El componente MS de un sistema GC/MS incluye una entrada de muestra en una cámara sellada al vacío que alberga una fuente de ionización, un analizador de masa y un detector de iones.Entre las Líneas En un sistema GC/MS, la muestra de entrada es siempre un gas químicamente homogéneo producido por el componente GC que puede introducirse directamente en el ionizador.
Una vez ionizado, el compuesto particionado se mueve hacia el analizador de masa donde los iones viajan a través de un campo eléctrico o magnético que los clasifica según sus relaciones m/z. El detector mide el haz de iones ahora separados que llega al final del analizador, y convierte los cambios en su intensidad para producir el espectro de masa. El espectro de masa de una muestra se muestra, se cataloga y se compara con una biblioteca de espectros de masa conocidos por un sistema de datos informáticos.
Había varios tipos diferentes de espectrómetros de masas disponibles en 2015. Utilizando un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo, el químico forense es capaz de determinar con gran precisión el peso molecular de un compuesto. A partir de esta información, la fórmula química del compuesto puede reducirse a unas pocas posibilidades. Esto es muy útil cuando se intenta identificar una droga de diseño no vista anteriormente.Entre las Líneas En un MS de impacto de electrones, las moléculas de muestra son bombardeadas con electrones de alta energía (70 keV es común). Esto hace que las moléculas se ionicen y luego se fragmenten en iones más pequeños que son separados y detectados por el instrumento. Comparando la identidad resultante y las abundancias relativas de estos iones, el químico forense es capaz de identificar el compuesto.
Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):
MEJORAS Y NUEVAS TECNOLOGÍAS
Las mejoras en los componentes individuales de GC y MS, la automatización electrónica y el análisis y almacenamiento de datos por ordenador han dado lugar a instrumentos que pueden analizar componentes químicos cada vez más complejos y minúsculos.
Puntualización
Sin embargo, la electroforesis capilar (CE) parece ser el método de elección para el análisis del ADN (esto se debe en parte a que el calor del GC/MS degrada las proteínas, el ADN y otras biomoléculas, haciendo que su análisis sea extremadamente difícil, si no imposible, por el GC/MS). Los instrumentos de GC/MS también son cada vez más pequeños y menos costosos, y ya existen sistemas de laboratorio de campo e incluso portátiles, del tamaño de una maleta, que pueden utilizarse para analizar muestras forenses in situ.
Más Detalles
Una de las razones por las que el ensayo GC/MS tiene hoy en día un gran valor en el mundo de la identificación forense de sustancias tiene que ver con su especificidad. El GC/MS puede identificar positivamente la presencia de un presunto veneno u otra sustancia. La portabilidad de algunos equipos de prueba GC/MS permite llevarlos directamente desde la escena del crimen a la zona donde el sospechoso está detenido para realizar inmediatamente pruebas en el tejido, la sangre, la ropa, etc. del sospechoso. Por ejemplo, un GC/MS portátil sería útil en un lugar de fabricación de bombas sospechosas, donde se detonó una bomba, o en un laboratorio de fabricación de drogas ilegales. Revisión de hechos: Robert [rtbs name=”ciencia-forense”]
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[rtbs name=”informes-jurídicos-y-sectoriales”]Cromatógrafo de Gases o Espectrómetro de Masas en Inglés
Una traducción de cromatógrafo de gases o espectrómetro de masas al idioma inglés es la siguiente: Gas Chromatograph o Mass Spectrometer .
Véase También
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