Espectrometría de masa: una técnica con la que científicos del CONICET identifican en menos de diez minutos los compuestos de una muestra

En el verano del 2022, la noticia de un brote de intoxicación por consumo de cocaína adulterada en el conurbano bonaerense mantuvo en vilo al país. ¿Cuál era la sustancia fulminante que provocó más de una veintena de muertes y decenas de internaciones? El interrogante fue develado en tiempo récord gracias a un equipo de científicos del CONICET de la Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos Aplicados a la Química Orgánica (UMYMFOR, CONICET-UBA), que aplicaron una técnica llamada “espectrometría de masa” que permite, gracias a un sofisticado equipo de determinación, conocer los compuestos presentes en una muestra compleja y su concentración. La sustancia letal que se había empleado para adulterar la cocaína era el carfentanilo, un opioide sintético que se usa para dormir animales de gran porte como elefantes, rinocerontes y osos. “Las modificaciones en las drogas en cuanto a las síntesis químicas hoy en día van cambiando permanentemente y requieren de pruebas analíticas casi en tiempo real. En el caso del carfentanillo, se pudo develar el caso gracias a la técnica de la espectrometría de masa”, asegura Soledad Cerutti, científica del CONICET, directora del Instituto de Química de San Luis (INQUISAL) y una de las pioneras de la de la Espectrometría de Masa en el país. “Establecer la pureza, qué excipientes, la existencia o no de contaminantes y otras sustancias complejas en una muestra y cómo se van combinando las drogas, es cada vez más necesario en la lucha contra el narcotráfico. Un tema que nos pone en vilo permanentemente y desde el cual como científicos podemos asistir a la Justicia y al ámbito de la Seguridad”.

Cerutti, que además es integrante del Programa Nacional Ciencia y Justicia, acaba de recibir un nuevo equipamiento de última generación para realizar espectrometría de masas “de alta resolución”, un equipo conocido como Orbitrap. Éste permitirá identificar los compuestos químicos presentes en una muestra compleja: muestras clínicas, alimentarias, ambientales o toxicológicas, entre otras. “Es un equipo de última generación, con un sistema de análisis de mayor sensibilidad, alcance y capacidad identificatoria para las pruebas experimentales”, explica. “Asimismo, este instrumental nos va a ayudar a determinar las mínimas concentraciones de compuestos presentes en una muestra, siempre pensando en aplicar lo que uno hace a la sociedad, al bien común. Nuestro laboratorio tiene vinculación con el Tribunal Superior de Justicia de San Luis, puntualmente con el ámbito de la Procuraduría de San Luis, donde nos plantearon problemas específicos del ámbito judicial para asistir en el análisis de sustancias de abuso, ilícitas, drogas de síntesis y en casos de delitos complejos. Este equipamiento nos permitirá identificar y cuantificar compuestos de esta naturaleza presentes en una muestra”.

El ingreso de esta científica al universo de la espectrometría de masa ocurrió a través de su incorporación al grupo de Química Analítica de la Universidad Nacional de San Luis, trabajando con otra técnica, llamada espectroscopía atómica, en la que se especializó en sus inicios como becaria del CONICET. La espectrometría de masa surgió específicamente en la especialización de la investigadora en el exterior, la misma indica  Cerutti, “se basa en líneas generales en el estudio de los procesos de conversión de las moléculas en entidades iónicas con una determinada relación de masa/carga, lo que favorece a través de distintos mecanismos, alcanzar un análisis de identificación de compuestos desconocidos, confirmación de la existencia de sustancias conocidas, y determinación de la concentración presente en una muestra”.  En 2004, Cerutti fue becada para realizar una estadía en el exterior, en la Universidad de Florida, Estados Unidos, donde se formó en espectrometría de masa.

“La diferencia con lo que yo venía haciendo en el campo de las espectroscopías atómicas, donde se estudiaba la interacción de la materia con la radiación a través de generar una absorción o una emisión de ésta por parte de las especies elementales y vincular este fenómeno con la concentración de los compuestos bajo estudio presentes en la muestra”, se basa principalmente en que la Espectrometría de Masa no implica en esencia la interacción de la materia con la radiación, sino que la materia la transformamos en moléculas iónicas y esa técnica es abarcativa al análisis cuali-cuantitativo de sustancias de naturaleza orgánica. A partir de ahí surge en su carrera el estudio de los distintos constituyentes de la materia por otra estrategia de análisis”, asegura la científica, que al regresar de Estados Unidos a Argentina, en 2009, se sumó nuevamente al grupo de Química Analítica que ya había conformado el Instituto de doble dependencia, CONICET-UNSL, conocido como INQUISAL, y que había adquirido por esos años un equipamiento de espectrometría de masa en tándem y abrió camino en esta línea de investigación pionera en el país, inicialmente con aplicaciones ambientales y de seguridad alimentaria, que en todos estos años se fue consolidando hasta llegar a ser una herramienta utilizada a requerimiento de la Justicia.

A través de la espectrometría de masa, reconoce Cerutti, se pueden analizar centenares de compuestos presentes en una muestra en un lapso de menos de diez minutos. “Su resolución es muy rápida, permitiendo en pocos minutos un análisis muy completo de la mayor cantidad de compuestos presentes en una muestra. Lo que conlleva más tiempo es el proceso de tratamiento de la muestra para llegar al análisis instrumental confiable. Eso puede implicar un desarrollo específico que, dependiendo de la complejidad, se puede extender a un tiempo de semanas-meses. El análisis con el equipamiento de masa es el objetivo final de toda una cadena previa de procedimientos analíticos trazables y de gran importancia para establecer un resultado fiable. Por eso aun en la actualidad el desarrollo de la espectrometría de masa en el país, en algunas ramas de aplicación, es incipiente”, advierte Cerutti, que además preside la Sociedad Argentina de Espectrometría de Masa (SAEM).

“Son pocos los grupos de investigación que trabajan en el área específicamente forense, por el costo del instrumental y porque se necesita una formación más allá de lo técnico. Es un ambiente dentro de la ciencia con muchas oportunidades de desarrollo”, asegura la científica. “En otros países, como Estados Unidos, Canadá, o en la Unión Europea, la aplicación de esta técnica en casos forenses, o en materia de seguridad nacional, control fronterizo, por ejemplo, incluso en cuestiones clínicas, de seguridad alimentaria, ya se ha constituido como de rutina. Lo que personalmente me interesa es seguir en el camino del desafío científico permanente, para desarrollar mejores métodos de detección, poder establecer la identidad y concentración de los compuestos de interés, pero, sobre todo, con los resultados científicos alcanzados, asistir al bienestar de la sociedad. A partir de esta inquietud que nos genera el análisis químico, aplicar nuestro conocimiento con metodologías de vanguardia, como una responsabilidad social”, concluye.