¿Cuál es el problema de la espectrometría de masas de movilidad iónica?

La espectrometría de movilidad iónica (IMS) es una técnica que diferencia los iones en función de su tamaño, forma, carga y masa. Aunque suele utilizarse en dispositivos pequeños y portátiles en aeropuertos y lugares remotos para detectar rápidamente pequeñas moléculas cuya movilidad es conocida (por ejemplo, ciertos narcóticos y explosivos), cuando se acopla a la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC/MS), la IMS proporciona una dimensión ortogonal de separación y algunas capacidades únicas y habilitadoras.

Hay tres formas principales de realizar la separación por movilidad iónica: IMS diferencial, IMS de tubo de deriva e IMS de onda viajera. Cada una de ellas tiene sus ventajas:

• La IMS diferencial permite transmitir sólo los iones de movilidad seleccionada, lo que puede proporcionar una mayor selectividad para un análisis específico.
• El IMS de tubo de deriva permite calcular la sección transversal de colisión (CCS) a partir de mediciones directas. Aunque es un proceso que requiere mucho tiempo, suele ser una buena forma de determinar la CCS de moléculas más grandes, como las proteínas.
• El IMS de onda viajera permite que la separación de la movilidad se produzca en un tubo de vuelo más corto, lo que da lugar a un instrumento de menor tamaño, y es el único método de separación ortogonal por el que se pueden medir los valores de CCS sin comprometer la sensibilidad. Este tipo de separación IMS puede calibrarse para permitir la medición fácil y rápida de CCS para todos los iones vistos.

El IMS de onda viajera es totalmente compatible con el LC/MS y por eso Waters emplea esta técnica en nuestros instrumentos IMS.

¿Por qué quiero medir el CCS de un ion?

La sección transversal de colisión (CCS) de un ión es su área media al atravesar un gas, y suele medirse en Angstroms al cuadrado. La CCS está relacionada con la estructura química (masa y tamaño) y la conformación tridimensional (o forma) de un ion. Aquí se puede ver el CCS representado por la molécula atrapada dentro de una esfera: su CCS puede considerarse como la "sombra" proyectada por esa esfera.

En condiciones típicas de funcionamiento, el CCS es una medida robusta y precisa relacionada con la estructura de un ion. Conocer el CCS de un ion ayuda a su identificación y caracterización. La información adicional que proporciona el CCS es independiente de la matriz de la muestra y del método cromatográfico, lo que significa que los analitos pueden identificarse con seguridad incluso cuando cambian los tipos de muestra y las condiciones cromatográficas.

En muchas aplicaciones (como el control de la seguridad alimentaria, la identificación de metabolitos y el análisis de impurezas) esto puede permitir la detección fiable de analitos y reducir la aparición de resultados falsos positivos y falsos negativos, lo que reduce la necesidad de realizar análisis confirmatorios adicionales y aumenta la productividad.

Mientras que anteriormente las ventajas de la movilidad iónica y la CCS se limitaban a los que realizaban aplicaciones complejas de tipo investigador, los instrumentos LC/IMS/MS de Waters (SYNAPT G2-Si y Vion IMS QTof) ahora aportan las ventajas de los datos de movilidad iónica y CCS a todos, desde la investigación hasta la rutina.

Para más información, vea nuestro nuevo vídeo en el que se explican los fundamentos de IMS y las ventajas de los datos de CCS.