Investigadores del Grupo de Química Analítica de la Universidad de Jaén (UJA) optimizan y simplifican las técnicas analíticas usadas en la detección de explosivos y narcóticos, así como en la exploración de muestras de tipo agroalimentario o medioambiental, con el objeto de facilitar el trabajo de los laboratorios y reducir el tiempo que requiere la preparación de las muestras previa al análisis.

El responsable de este grupo y catedrático de Química Analítica la UJA, Antonio Molina, explica que este grupo lleva más de una década trabajando con la técnica de la Espectrometría de Masas, que es la más utilizada para la detección y determinación simultánea de muchos componentes en una misma muestra, es decir, en los métodos multianálisis de muestras complejas. El investigador añade que cuando se analizan este tipo de muestras, que incluyen muchos y muy diversos componentes, el espectrómetro necesita que dichos compuestos sean previamente separados para que puedan ser analizados secuencialmente. Esta separación se hace a través de un cromatógrafo. “Hoy en día, la Espectrometría de Masas acoplada a la Cromatografía como técnica separativa es la técnica analítica más utilizada en los laboratorios donde se realizan análisis de tipo complejo, pues es una herramienta de grandísima utilidad analítica”, subraya.

El investigador Antonio Molina, en su laboratorio.

El problema, continúa el experto, radica en que las muestras necesitan un tratamiento previo antes de pasar por el cromatógrafo, “un trabajo laborioso y complicado para concentrar los componentes de esa muestra que se quieren analizar y desechar los que no”, matiza. Este es un proceso que lleva mucho tiempo y que es clave para que el análisis sea efectivo, y es el gran “cuello de botella” de esta metodología. El equipo de la UJA trabaja para conseguir que los laboratorios (en la medida de lo posible) puedan “saltarse este paso”, y, en determinadas circunstancias, llevar la muestra directamente al espectrómetro sin necesidad de usar técnica de cromatografía, evitando por lo tanto todo este trabajo previo de tratamiento de la muestra. Esta investigación va encaminada hacia un futuro, aún lejano según indica Antonio Molina, en el que este instrumental analítico sea portable y pueda desplazarse hasta la muestra (análisis in situ) en lugar de llevar la muestra al laboratorio. “Cuando estos espectrómetros se hagan portátiles, algo que aún está lejos de conseguirse, podremos llevar el laboratorio a la muestra”, destaca.

En este sentido, el trabajo de los investigadores de la Universidad de Jaén se centra en optimizar el funcionamiento del espectrómetro de masas para que pueda detectar sustancias (analitos) en ciertas muestras que no han sido previamente tratadas ni sometidas al cromatógrafo. Esta investigación ha sido financiada por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa y cuenta con la colaboración del Leibniz Institute for Analytical Sciences (ISAS) de Dortmund (Alemania). El catedrático de la UJA y principal responsable de este proyecto señala que hasta el momento se han obtenido resultados muy prometedores en los análisis de detección de explosivos y narcóticos, y que están aplicando estas técnicas con éxito en el análisis de alimentos (vinculados al sector del olivar) de aguas y de restos arqueológicos, aunque el camino por recorrer aún es largo. Estos avances aspiran a facilitar enormemente el trabajo de los laboratorios de control antidopaje, de tipo agroalimentario, químicos, medioambientales, técnicas de análisis en aeropuertos para la detección de explosivos.

Antonio Molina explica que la mayoría de los espectrómetros de masa comercializados hasta la fecha están adaptados al funcionamiento combinado con el cromatógrafo, y el grupo estudia el alcance de la utilización de fuentes de ionización no convencionales como sondas para el análisis directo de muestras que no han sido tratadas previamente. Para ello ha sido necesario modificar adecuadamente la estructura del espectrómetro. De esta manera, el equipo de la UJA ha trabajado con espectrómetros en los que se han sustituido las fuentes convencionales por dos nuevas fuentes de ionización, denominadas fuentes de plasma de baja temperatura y patentadas por el instituto alemán ISAS anteriormente mencionado. Y es que el espectrómetro tiene que someter la muestra a complejos y diversos procesos (algunos de naturaleza eléctrica) para ionizar las sustancias a determinar y conducir los iones formados al detector, y la correcta secuenciación de los iones para el análisis es una parte clave del proceso.

La meta de los investigadores de la UJA es la puesta a punto de esta metodología para evitar en la medida de lo posible el uso del cromatógrafo, reducir el tiempo de preparación previa de las muestras, y facilitar y agilizar todos los procesos vinculados con el análisis químico de este tipo de muestras.