A Espectrometria de Massas e as Ciências: Uma Epopéia". Dos Eléctrons
aos Átomos, Moléculas, Super, Supra e Macromoléculas, Amino-Ácidos, Proteínas, Vírus e Bactérias.

Marcos N. Eberlin

Laboratório Thomson de Espectrometria de Massas

Instituto de Química

Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Campinas, SP 13083-970 Brasil

Resumo

É extraordinária a contribuição que a espectrometria de massas (MS) tem dado as mais variadas formas de ciência. Nesta conferência apresentaremos “versos deste poema”, desta “série de feitos heróicos”, desta verdadeira “epopéia” que retrata todo o desenvolvimento científico proporcionado pela MS. Iniciaremos com os experimentos clássicos de J. J. Thomson nos primeiros “espectrômetros de massas”, os quais proporcionaram a descoberta dos elétrons e a elaboração do primeiro modelo científico para o átomo, avançando então para os átomos e suas massas e isótopos, a energia (e bomba) atômica, as primeiras moléculas orgânicas leves e voláteis, a composição do petróleo e seus derivados, os produtos naturais, chegando hoje as mais complexas e diversificadas formas moleculares como os fulerenos e seus derivados, as super, supra e macromoléculas, os aminoácidos e proteínas, os polímeros naturais e sintéticos, os polissacarídeos, os isômeros de posição e os enantiômeros, e indo ao extremo de investigar nanopartículas, vírus e bactérias intactas. Mostraremos ainda como estes equipamentos, antes limitados aos magnéticos e quadrupolos, se encontram hoje em diversas configurações, com novos conceitos de medida de m/z, cada um com aplicações e características especificas, chegando a limites extremos e antes inimagináveis de sensibilidade, seletividade, rapidez e exatidão. Discutiremos também a revolução ocorrida quanto às técnicas de ionização, com quebras de importantes paradigmas advindas do desenvolvimento de ESI e MALDI (Nobel 2002), APCI e APPI, e mais recentemente das técnicas de DART e DESI. Hoje, por exemplo, pode-se detectar, caracterizar e quantificar um fármaco diretamente sobre a superfície de um comprimido a pressão atmosférica ou até mesmo sobre a pele do usuário. De uma técnica consolidada por volta dos anos 80 e voltada para compostos orgânicos leves e de baixa ou média polaridade, a MS se mostra hoje como a técnica instrumental de maior abrangência em ciências, podendo ser aplicada as mais diferentes espécies químicas, das “formigas” aos “elefantes”. Suas informações permitem análises estruturais, qualitativas e quantitativas, e a obtenção de importantes propriedades termodinâmicas. Surpreendentemente, a MS tem sido aplicada com sucesso até mesmo na investigação de mecanismos de reações químicas clássicas e processos catalíticos, com a interceptação (“ion fishing”) e caracterização estrutural de seus principais intermediários.

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