Analizadores De Espectrometria De Masas

Analizadores de espectrometría de masas

• Cuádrupolo

El analizador de masas de cuadrupolo (quadrupole) es probablemente el analizador de masas mas utilizado, ya que además de su alto desempeño analítico combina facilidad de uso. Este tipo de analizador esta compuesto de cuatro barras organizadas paralelamente como dos grupos de dos barras conectadas eléctricamente. Una combinación de voltajes de radiofrecuencia (rf) y corriente directa (dc) son aplicados a cada par de barras, este arreglo simétrico permite producir campos hiperbólicos. Superficies diagonalmente opuestas están conectadas juntas a fuentes de voltajes rf y dc. Los iones se extraen de la fuente de iones y son acelerados (5-15 V) dentro del espacio central formado por el cuadrupolo a lo largo del eje longitudinal hacia el detector. Miller y Denton describieron el concepto de filtro de masas cuadrupolo como la combinación o superposición de filtros de pase bajo y pase alto. Al menos para iones relativamente ligeros (<300 Da), el análisis m/z no es afectado por la estructura del ion.

El filtro cuadrupolo m/z es examinado al modificar la magnitud de la amplitud de voltaje de rf y manteniendo dc a una proporción fija. El poder de resolución es establecido por la relación de los voltajes rf y dc. Las trayectorias de los iones a través del espacio central de las barras es complicado, y para cada par de voltajes dc y rf solo iones de un valor m/z específico evitaran colisionar con las barras y pasaran el filtro cuadrupolo a través del eje Z hasta alcanzar el detector, todos los demás iones chocarán con las superficies del cuadrupolo a estos valores de rf y dc. El espectro de masas completo puede ser examinado ya que se hace un barrido desde un valor de voltaje mínimo preestablecido hasta un máximo, pero manteniendo la relación dc/rf constante.

Ventajas y desventajas

El analizador cuadrupolo ofrece alta reproducibilidad, además de costos relativamente bajos de manejo y mantenimiento del sistema, pero puede llegar a tener una resolución limitada, puede no adaptarse a algunos métodos de ionización. Este analizador esta frecuentemente acoplado a sistemas de cromatografía de gases/espectrómetro de masas (GC/MS) y cromatografía líquida/espectrómetro de masas (LC/MS).

• Trampa de iones

El espectrómetro de masas de trampa de iones cuadrupolo (quadrupole ion-trap), así como el filtro cuadrupolo, utilizan campos eléctricos oscilantes para atrapar los iones en forma controlada. En la trampa de iones cuadrupolo, los iones son atrapados en un espacio tridimensional, mientras que en el filtro de masas cuadrupolo solo es en un espacio bidimensional.

La trampa de iones cuadrupolo atrapa los iones en un pequeño volumen entre tres electrodos, uno circular (ring electrode) y dos electrodos hiperbólicos en los extremos (end-cap electrodes), por medio de campos eléctricos oscilantes.

La trampa de iones es operada al aplicar un potencial sinusoidal (rf a una frecuencia determinada) al electrodo circular, mientras que los de los extremos se mantienen constantes (frecuentemente en cero), o mantenidos a un potencial oscilante. La variedad de potenciales posibles que pueden aplicarse a los electrodos de los extremos permite atrapar los iones dentro de un rango m/z específico, es decir atrapar iones por encima de un valor m/z específico, atrapar iones solo de un valor m/z seleccionado, o expulsar iones de un valor m/z específico.

la trampa de iones puede ser ajustada para almacenar iones de un valor m/z dado. Al cambiar las condiciones de operación, iones de un valor m/z especificado podrán salir o ser expulsados de la trampa. Stafford y colaboradores establecieron el modo de operación de la trampa de iones, en el cual los iones los iones que tienen un valor m/z por encima de un valor predeterminado son almacenados, pero eventualmente son expulsados de acuerdo a valores secuenciales de m/z al cambiar los parámetros de operación para permitir un examen analítico. Durante el proceso de detección, los potenciales de los electrodos son alterados para producir una rampa de amplitud de radio frecuencia en las trayectorias de los iones y así expulsar los iones

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