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Soluciones de vacío para espectrometría de masas

Nuestra experiencia en espectrometría de masas impulsa el desarrollo de nuestras soluciones de vacío de alta calidad, adaptadas a sistemas complejos de espectrometría de masas para garantizar precisión, estabilidad y fiabilidad.

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El papel del vacío en la espectrometría de masas

En la espectrometría de masas, el vacío es crucial para permitir que los iones viajen a través del sistema sin interferencias de las moléculas de aire. Cada etapa del instrumento, desde la fuente de iones hasta el analizador de masas y el detector, requiere niveles de vacío específicos para garantizar una ionización precisa, una separación de masas eficaz y un ruido de fondo mínimo.
Se requieren niveles de vacío específicos para garantizar una ionización precisa, una separación de masas eficaz y un ruido de fondo mínimo.


El mantenimiento de estas distintas etapas de presión no es una simple función de encendido/apagado; cada etapa debe controlarse con precisión. Por ejemplo, la etapa de ionización requiere una presión cuidadosamente regulada para una creación eficiente de iones, mientras que el analizador de masas depende de presiones ultrabajas para un movimiento ininterrumpido de los iones.

Las bombas de alto vacío suelen integrarse en el diseño del sistema, con la ayuda de bombas primarias externas. Los medidores y los controladores inteligentes son fundamentales para garantizar que el vacío permanezca estable durante todo el funcionamiento, y ofrecen el rendimiento constante que exigen los usuarios.

Soluciones de vacío de Pfeiffer para su aplicación de espectrometría de masas

Desde laboratorios de investigación hasta entornos industriales: Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions proporciona un vacío fiable y de alto rendimiento en todas las técnicas de espectrometría de masas. Tanto para la asistencia en entornos de vacío multietapa con nuestras bombas turbo SplitFlow diseñadas a medida como para ofrecer bombas primarias silenciosas y libres de aceite para una condición de laboratorio limpio: nuestras soluciones ofrecen la máxima sensibilidad, tiempo de actividad y facilidad de mantenimiento.

Con más de 500 000 bombas turbo en funcionamiento y 70 años de experiencia en esta tecnología, Pfeiffer es un socio de confianza para garantizar un rendimiento de vacío estable y limpio en cada etapa de su proceso analítico.

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Pfeiffer es compatible con todas las etapas de la espectrometría de masas

Bombas turbo (SplitFlow, HiPace):
  • Baja vibración, rendimiento de alto vacío, personalizable

Bombas primarias:
  • Scroll seco (HiScroll): limpias, silenciosas y libres de aceite
  • Diafragma (MVP): compactas y fácil de mantener
  • Paleta rotativa (SmartVane, DuoVane): robusta y de alta capacidad

Consejo rápido: la bomba primaria, situada junto al instrumento, está diseñada para facilitar la sustitución por parte del usuario, lo que mantiene su sistema en funcionamiento con un tiempo de inactividad mínimo.

Sistemas de control:
  • Medidores, válvulas y controladores inteligentes para una gestión precisa del vacío.

Obtenga más información sobre cómo seleccionar la bomba de vacío ideal para su aplicación específica en nuestra sección de preguntas frecuentes.

Aplicaciones de espectrometría de masas

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Estos sistemas requieren un vacío preciso independientemente de las diferencias en la preparación de las muestras, ya sea analizando compuestos volátiles o matrices biológicas complejas.

A continuación se ofrece una vista general de cómo las diferentes técnicas de espectrometría de masas se alinean con estas necesidades generales y dónde surgen sus desafíos específicos.

¿Cómo funciona la cromatografía de gases y la espectrometría de masas (GC-MS)?

Se usa para compuestos volátiles y semivolátiles

GC-MS es un método bien establecido para analizar compuestos volátiles y semivolátiles. En primer lugar, la muestra se vaporiza y se transporta a través de un cromatógrafo de gases utilizando un gas portador inerte, normalmente helio. Dentro del cromatógrafo, los componentes se separan en base a su volatilidad e interacciones con la fase estacionaria.

Una vez separados, los compuestos entran en el espectrómetro de masas, donde suelen ionizarse por impacto de electrones. Este proceso crea iones positivos, que luego se filtran en un analizador de masas, como un cuadrupolo, para generar un espectro de masas, lo que permite la identificación y cuantificación de componentes individuales.

GC-MS se utiliza habitualmente en la monitorización medioambiental, la ciencia forense y el análisis farmacéutico debido a su sensibilidad y robustez.

¿Cómo funciona la cromatografía líquida y la espectrometría de masas (LC-MS)?

Ideal para muestras complejas en fase líquida.

La LC-MS se usa para compuestos más complejos y no volátiles, que a menudo se encuentran en muestras biológicas o productos farmacéuticos. La muestra se disuelve en una fase móvil líquida y pasa a través de una columna cromatográfica, donde se separan diferentes compuestos mediante fases móviles y estacionarias antes de entrar en el espectrómetro de masas.

Después de la separación, los compuestos se ionizan, normalmente mediante ionización por electropulverización (ESI), lo que permite que el proceso se produzca a presión atmosférica. A continuación, el espectrómetro de masas analiza los iones resultantes, a menudo utilizando sistemas como cuadrupolos triples, trampas de iones o analizadores de tiempo de vuelo (TOF).

La LC-MS se valora por su alta selectividad, sensibilidad y capacidad para manejar matrices de muestras complejas, lo que la hace ideal para la investigación clínica, la metabolómica y el desarrollo de fármacos.

¿Cómo funciona la espectrometría de masas por tiempo de vuelo (TOF-MS)?

Proporciona análisis de alta resolución de biomoléculas grandes.

La TOF-MS mide el tiempo que tardan los iones en viajar a través de un tubo de vuelo después de ser acelerados por un campo eléctrico. Dado que todos los iones reciben la misma energía cinética, su tiempo de vuelo depende de su masa: los iones más ligeros llegan al detector más rápido que los más pesados.

Los sistemas de TOF modernos a menudo utilizan reflectones para mejorar la resolución, lo que permite una medición más precisa de las relaciones masa-carga. Se usa comúnmente en combinación con técnicas MALDI, ESI o cromatográficas para proporcionar datos de alta resolución para proteómica , metabolómica y caracterización de materiales.

¿Cómo funciona la espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS)?

La ICP-MS está especializada en la detección de oligoelementos y metales, incluso en concentraciones muy bajas. La muestra, normalmente un líquido, se introduce en un plasma de argón a temperaturas entre 5000 °C y 10 000 °C, donde se ioniza completamente. Los iones pasan a través de los conos del muestreador y del separador hasta el sistema de vacío del espectrómetro de masas.

Bajo alto vacío, los iones se enfocan y se separan en base a su relación masa-carga.

La ICP-MS se utiliza ampliamente en análisis medioambientales, geología y seguridad alimentaria, debido a su capacidad para detectar cantidades mínimas de metales y realizar análisis de la relación de isótopos. También admite métodos avanzados como la ablación láser para muestras sólidas y el análisis de especiación para diferenciar formas químicas.

¿Cómo funciona la espectrometría de masas de desorción/ionización láser asistida por matriz (MALDI-MS)?

Permite una ionización suave de moléculas biológicas grandes.

La MALDI-MS está diseñada para analizar moléculas biológicas grandes, como proteínas y péptidos, sin romperlas. La muestra se mezcla con una matriz, un pequeño compuesto orgánico que absorbe energía láser, y se seca hasta formar un sólido.

Cuando la muestra se expone a un pulso láser corto, la matriz ayuda a desorbitar e ionizar el analito con suavidad, minimizando la fragmentación. A continuación, estos iones se analizan, a menudo en un espectrómetro de masas por tiempo de vuelo, para determinar su masa.

La MALDI-MS es especialmente adecuada para la proteómica, el descubrimiento de biomarcadores y aplicaciones clínicas, donde la preservación de la integridad molecular es clave.

Requisitos de vacío en espectrómetros de masas

En todas las técnicas de espectrometría de masas, los sistemas de vacío son universalmente exigentes. Estos sistemas no solo deben garantizar la condición de presión correcta, sino que también deben satisfacer expectativas más amplias que mejoren la eficiencia del laboratorio y la estabilidad operativa.

Entre los requisitos clave para los sistemas de vacío en espectrometría de masas se incluyen:

Medición precisa

La baja vibración minimiza la deriva de la señal

Funcionamiento continuo

Las bombas de vacío de bajo mantenimiento y eficiencia energética son de gran ayuda para flujos de trabajo exigentes

Optimización del espacio

Sistemas compactos e inteligentes que se integran fácilmente en los instrumentos

Aptas para el laboratorio

El funcionamiento silencioso y libre de aceite mejora los entornos de laboratorio

Más información sobre la espectrometría de masas

¿Qué es la espectrometría de masas?

La espectrometría de masas es una técnica analítica precisa utilizada para identificar, cuantificar y analizar moléculas mediante la determinación de su relación masa-carga. El proceso implica:

  • Formación de iones: las moléculas se convierten en iones en una fuente de iones.
  • Separación: los iones se separan en un analizador de masas bajo alto vacío.
  • Detección: se mide el haz de iones, lo que produce un espectro de masas que revela información detallada sobre las moléculas de analitos, incluida su estructura y composición.

Un análisis de masa preciso depende del funcionamiento fiable del filtro de masa, que separa los iones, incluso aquellos con casi la misma masa, y permite la identificación de compuestos desconocidos.

Las aplicaciones abarcan productos farmacéuticos, análisis medioambientales, ciencia forense, ciencia de materiales e investigación clínica gracias a la alta sensibilidad y capacidad del espectrómetro de masas para manipular matrices de muestras complejas.

¿Por qué es fundamental el vacío en la espectrometría de masas y cómo afecta al analizador de masas?

La espectrometría de masas depende en gran medida de un sistema de vacío bien mantenido para garantizar una generación, transmisión, separación y detección de iones precisas. El vacío permite:

  • Condiciones de baja presión que minimizan las colisiones entre iones y moléculas de gas residuales. Esto permite que los iones viajen de forma eficiente desde la fuente de iones hasta el detector sin dispersión ni neutralización.
  • Trayectorias de iones estables esenciales para preservar la intensidad de la señal, garantizar una separación de masas precisa y lograr una alta resolución de masa.
  • Rendimiento fiable en todas las etapas clave del espectrómetro de masas, incluida la fuente de iones, el analizador de masas y el detector.

Un sistema de vacío con un diseño adecuado es esencial para mantener una alta sensibilidad, resolución y reproducibilidad. Esto es especialmente importante para los iones en fase gaseosa, como los iones cargados individualmente, donde incluso pequeñas fluctuaciones de presión pueden afectar a la estabilidad de los iones y a la precisión de la detección.

En el modo de iones positivos (así como en el modo de iones negativos), las condiciones de vacío estables permiten una detección precisa en un amplio rango de masa a carga (m/z). Además, un vacío constante es crucial para el funcionamiento preciso del analizador de masas o del filtro de masas (por ejemplo, cuadrupolo, tiempo de vuelo u Orbitrap), que separa los iones en base a sus valores m/z, incluidos los compuestos conocidos y desconocidos.

En general, el vacío garantiza una pérdida mínima de iones, reduce el ruido de fondo y evita reacciones químicas no deseadas para maximizar el rendimiento del espectrómetro de masas.

¿Qué hace que las soluciones de bomba de vacío turbomolecular de Pfeiffer sean ideales para diferentes aplicaciones de espectrometría de masas?

Nuestras bombas turbo, incluidos los modelos SplitFlow y HiPace, están diseñadas para:

  • Alto vacío estable, esencial para una separación precisa de iones
  • Baja vibración, fundamental para técnicas como TOF-MS y MALDI-MS.
  • Personalización, adaptación a diseños de instrumentos específicos y necesidades de rendimiento.

Tanto si se centra en moléculas biológicas, muestras ambientales o diagnósticos clínicos complejos, las soluciones de bombas de vacío turbomoleculares de Pfeiffer proporcionan la fiabilidad y flexibilidad necesarias para un análisis de masas consistente y de alta sensibilidad.

¿Cómo elegir la bomba primaria adecuada para la espectrometría de masas?

La selección de una bomba primaria en espectrometría de masas depende principalmente del caudal requerido y de la aplicación específica.

Carga de gas baja (GC-MS, MALDI-MS):

Carga de gas alta (LC-MS, ICP-MS, TOF-MS):

Nuestras soluciones de bomba primaria:
  • Bombas de diafragma (serie MVP): ideales para sistemas con cargas de gas más bajas, ofrecen un funcionamiento silencioso y libre de aceite
  • Bombas de vacío de espiral en seco (HiScroll): diseñadas para altos caudales y proporcionar un vacío limpio y libre de aceite con bajo nivel de ruido (<47 dB[A]) y vibraciones mínimas.
  • Bombas de vacío de paletas rotativas (SmartVane, DuoVane): adecuadas para necesidades de alta capacidad en las que la robustez y los largos intervalos de servicio son prioritarios.

Independientemente de la aplicación, Pfeiffer ofrece la bomba primaria adecuada para satisfacer sus requisitos específicos de vacío y garantizar así un rendimiento fiable y eficiente en todas las técnicas de espectrometría de masas.

¿Pfeiffer ofrece espectrómetros de masas?

Sí, Pfeiffer ofrece soluciones de espectrometría de masas compactas, diseñadas específicamente para el análisis de gases residuales (RGA) y la monitorización de procesos, distintas de los espectrómetros de masas analíticos completos.

Nuestra gama incluye:

  • PrismaPro: análisis de gases residuales de alta sensibilidad
  • OmniStar: monitorización de la presión atmosférica del gas
  • ThermoStar: análisis de gases durante procesos térmicos
  • OmniGrade: análisis de gases de precisión para salas blancas
  • Sistemas RGA personalizados: soluciones a medida de nuestra marca Dreebit


Estas herramientas se centran en tareas específicas de diagnóstico y monitorización y no están diseñadas para aplicaciones avanzadas como LC-MS, GC-MS o TOF-MS. El papel principal de Pfeiffer en mercados más amplios de espectrometría de masas es suministrar sistemas de vacío y componentes utilizados en instrumentos más grandes y complejos.

Descubra información real y soluciones probadas

Vea cómo nuestras tecnologías de vacío transforman los laboratorios y los sistemas de espectrometría de masas de todo el mundo. Desde lograr entornos libres de aceite hasta seleccionar la bomba perfecta para sus necesidades específicas, nuestros seminarios web dirigidos por expertos y casos de estudio de clientes revelan cómo puede optimizar el rendimiento y la fiabilidad en su propia configuración.
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