Cromatografia líquida–espectrometria de massa

Cromatografia líquida–espectrometria de massa (CL-EM), ou espectrometria de massa por cromatografia em fase líquida (abreviada na literatura em inglês como LC-MS, de liquid chromatography–mass spectrometry) é uma técnica de química analítica que combina os recursos de separação física de cromatografia líquida (ou CLAE) com os recursos de análise de massa da espectrometria de massa (EM). Os sistemas acoplados de cromatografia - EM são populares na análise química porque os recursos individuais de cada técnica são aprimorados sinergicamente. Enquanto a cromatografia líquida separa misturas com vários componentes, a espectrometria de massa fornece a identidade estrutural dos componentes individuais com alta especificidade molecular e sensibilidade de detecção. Essa técnica em tandem pode ser usada para analisar compostos bioquímicos, orgânicos e inorgânicos comumente encontrados em amostras complexas de origem ambiental e biológica. Portanto, a CL-EM pode ser aplicada em uma ampla gama de setores, incluindo biotecnologia, monitoramento ambiental, nas indústrias processamento de alimentos, farmacêutica, agroquímica e cosmética.[1][2]

Além dos dispositivos de cromatografia líquida e espectrometria de massa, um sistema CL-EM contém uma interface que transfere eficientemente os componentes separados da coluna CL para a fonte de íons EM.[2][3] A interface é necessária porque os dispositivos CL e EM são fundamentalmente incompatíveis. Enquanto a fase móvel em um sistema CL é um líquido pressurizado, os analisadores EM geralmente operam sob alto vácuo (aproximadamente 10−6 torr / 10−7 "Hg). Portanto, não é possível bombear diretamente o eluato da coluna CL para a fonte EM. No geral, a interface é uma parte mecanicamente simples do sistema CL-EM que transfere a quantidade máxima de analito, remove uma parte significativa da fase móvel usada na LC e preserva a identidade química dos produtos de cromatografia (quimicamente inerte). Como requisito, a interface não deve interferir com a eficiência ionizante e as condições de vácuo do sistema EM.[2] Atualmente, as interfaces CL-EM mais amplamente aplicadas são baseadas em estratégias de ionização por pressão atmosférica (citado na literatura em inglês com a sigla API, de atmospheric pressure ionization) como ionização por electropulverização (ESI, electrospray ionization), ionização química em pressão atmosférica (APCI, atmospheric-pressure chemical ionization) e foto ionização em pressão atmosférica (APPI, atmospheric pressure photo-ionization).Essas interfaces tornaram-se disponíveis na década de 1990 após um processo de pesquisa e desenvolvimento de duas décadas.[3][4]

Aplicações

A combinação de EM com sistemas CL é atraente porque a cromatografia líquida pode separar misturas naturais delicadas e complexas, cuja composição química precisa ser bem estabelecida (por exemplo, fluidos biológicos, amostras ambientais e medicamentos). Além disso, a CL-EM tem aplicações na análise de resíduos voláteis de explosivos.[5] Atualmente, a CL-EM tornou-se uma das técnicas de análise química mais utilizadas, pois mais de 85% dos compostos químicos naturais são polares e termolábeis, e a cromatografia gasosa–espectrometria de massa (CG-EM) não consegue processar essas amostras.[2] Como exemplo, a cromatografia líquida de alta eficiência-espectrometria de massa (CLAE-EM) é considerada a principal técnica analítica para laboratórios de proteômica e farmacêuticos.[3][2] Outras aplicações importantes da CL-EM incluem a análise de alimentos, pesticidas e fenóis naturais [en].[4]

Farmacocinética

A CL-EM é amplamente utilizada na área de bioanálise [en] e é especialmente empregada em estudos farmacocinéticos de fármacos. Estudos farmacocinéticos são necessários para determinar a rapidez com que um fármaco será eliminado dos órgãos do corpo e do fluxo sanguíneo hepático. Os analisadores de EM são úteis nesses estudos devido ao seu menor tempo de análise e maior sensibilidade e especificidade em comparação com os detectores UV comumente acoplados a sistemas CLAE. Uma das principais vantagens é o uso de espectometria de massa em tandem, onde o detector pode ser programado para selecionar certos íons para fragmentação. A quantidade medida é a soma dos fragmentos moleculares escolhidos pelo operador. Contanto que não haja interferências ou supressão iônica em CL-EM [en], a separação por CL pode ser bastante rápida.[6]

Desenvolvimento de fármacos

A CL-EM é frequentemente usada no desenvolvimento de fármacos porque permite a rápida confirmação do peso molecular e a identificação da estrutura. Essas características aceleram o processo de geração, teste e validação de uma descoberta a partir de uma vasta gama de produtos com potencial de aplicação. As aplicações da CL-EM para o desenvolvimento de fármacos são métodos altamente automatizados usados para mapeamento de peptídeos, mapeamento de glicoproteínas, lipodômica, desreplicação de produtos naturais, triagem de bioafinidade, triagem de fármacos in vivo, triagem de estabilidade metabólica, identificação de metabólitos, identificação de impurezas, bioanálise quantitativa e controle de qualidade.[7]

Referências

  1. ↑ Chaimbault, Patrick (1 de janeiro de 2014). «The Modern Art of Identification of Natural Substances in Whole Plants». In: Jacob, Claus; Kirsch, Gilbert; Slusarenko, Alan; Winyard, Paul G.; Burkholz, Torsten. Recent Advances in Redox Active Plant and Microbial Products (em inglês). [S.l.]: Springer Netherlands. pp. 31–94. ISBN 9789401789523. doi:10.1007/978-94-017-8953-0_3 
  2. ↑ a b c d e Dass, Chhabil (1 de janeiro de 2007). «Hyphenated Separation Techniques». Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry (em inglês). [S.l.]: John Wiley & Sons, Inc. pp. 151–194. ISBN 9780470118498. doi:10.1002/9780470118498.ch5 
  3. ↑ a b c Pitt, James J (12 de março de 2017). «Principles and Applications of Liquid Chromatography-Mass Spectrometry in Clinical Biochemistry». The Clinical Biochemist Reviews. 30 (1): 19–34. ISSN 0159-8090. PMC 2643089Acessível livremente. PMID 19224008 
  4. ↑ a b Niessen, Wilfried M. A (2006). Liquid Chromatography–Mass Spectrometry, Third Edition (em inglês). Boca Raton: CRC Taylor & Francis. pp. 50–90. ISBN 978-0-8247-4082-5. OCLC 232370223 
  5. ↑ Widmer, Leo; Watson, Stuart; Schlatter, Konrad; Crowson, Andrew (2002). «Development of an LC/MS method for the trace analysis of triacetone triperoxide (TATP)». The Analyst (em inglês). 127 (12): 1627–1632. Bibcode:2002Ana...127.1627W. ISSN 0003-2654. PMID 12537371. doi:10.1039/b208350g 
  6. ↑ Sudhakar, P.; Latha, P.; Reddy, P. V. (5 de abril de 2016). Phenotyping Crop Plants for Physiological and Biochemical Traits (em inglês). [S.l.]: Academic Press. ISBN 978-0-12-804110-9 
  7. ↑ Lee, Mike S.; Kerns, Edward H. (1999). «LC/MS applications in drug development». Mass Spectrometry Reviews (em inglês). 18 (3–4): 187–279. Bibcode:1999MSRv...18..187L. PMID 10568041. doi:10.1002/(SICI)1098-2787(1999)18:3/4<187::AID-MAS2>3.0.CO;2-K 

Ver também

  • Cromatografia gasosa–espectrometria de massa (CG-EM)
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