Compuestos orgánicos volátiles biogénicos: estado del arte sobre metodologías de muestreo y cuantificación de sus emisiones gaseosas

Abstract

Resumen. Los compuestos orgánico volátiles biogénicos (COVB) son producidos por una gran diversidad de fuentes en los ecosistemas terrestres (flores, tallos, troncos, raíces, hojarasca, entre otros. Entre los diferentes tipos de COVB están los compuestos; terpenoides, oxigenados, alcanos, alquinos, haluros orgánicos, entre otros. La presente investigación realiza una descripción del estado del arte en relación con las diferentes metodologías aplicadas para el muestreo y cuantificación de los compuestos orgánicos volátiles biogénicos. El presente proyecto evaluó 20 diferentes investigaciones para las cuales se analizaron los COVB en diferentes ambientes (bosques, ciudades, plantas específicas, zonas agrícolas, flores, patógenos, ecosistemas mediterráneos, entre otros). Los resultados indican que existen varias técnicas utilizadas en la cuantificación de los COVB, siendo las dos técnicas analíticas que se utilizan mayormente las técnicas basadas en cromatografía de gases (GC), como cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS), GC con detector de ionización de llama (GC-FID) y desorción térmica cromatografía de gases-espectrometría de masas (TD-GC-MS); y las técnicas fundamentadas en espectrometría de masas basada en ionización química suave, como espectrometría de masas de tubo de flujo de iones seleccionados (SIFT-MS) y espectrometría de masas de reacción de transferencia de protones (PTR-MS). Se concluye que la elección de las técnicas analíticas adecuadas para el análisis de COVB depende de los objetivos específicos del estudio, las características de la muestra y la sensibilidad requerida. Las técnicas basadas en GC, como GC-MS, GC-FID y TD-GC-MS, se utilizan para la identificación y cuantificación precisa de COVB en muestras complejas, mientras que la espectrometría de masas basada en ionización química suave, como SIFT-MS y PTR-MS, se utiliza en situaciones que requieren una respuesta en tiempo real y una alta sensibilidad.

Abstract. Volatile Organic Biogenic Compounds (VOBC) are produced by a wide variety of sources in terrestrial ecosystems (flowers, stems, trunks, roots, leaf litter, among others). Among the different types of VOBC are compounds such as terpenoids, oxygenated compounds, alkanes, alkynes, organic halides, among others. The current research provides a description of the state of the art regarding the various methodologies applied for the sampling and quantification of biogenic volatile organic compounds (BVOCs). The present project evaluated 20 different studies in which BVOCs were analysed in various environments (forests, cities, specific plants, agricultural areas, flowers, pathogens, Mediterranean ecosystems, among others). The results indicate that there are several techniques used in the quantification of BVOCs, with the two analytical techniques most commonly used being gas chromatography-based techniques, such as gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID), and thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry (TD-GCMS); and techniques based on soft chemical ionization mass spectrometry, such as selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS) and proton transfer reaction mass spectrometry (PTR- MS). It is concluded that the choice of suitable analytical techniques for the analysis of BVOCs depends on the specific objectives of the study, sample characteristics, and required sensitivity. Gas chromatography-based techniques, such as GC-MS, GC-FID, and TD-GC-MS, are used for the precise identification and quantification of BVOCs in complex samples, while soft chemical ionization mass spectrometry techniques, such as SIFT-MS and PTR-MS, are employed in situations that require real-time response and high sensitivity.