Identificación de productos de biodegradación en crudo por lc-ms-orbitrap y gc-qqq-ms

Abstract

Las cuencas Llanos Orientales y Valle Medio del Magdalena, han sido objeto de diferentes estudios en geoquímica orgánica. La exploración y explotación de hidrocarburos, ha sido apoyada con el análisis de biomarcadores saturados y aromáticos, sin embargo, los procesos de biodegradación de crudo en reservorio, han disminuido sus concentraciones. El análisis de muestras de crudos biodegradados ha sido realizado con técnicas convencionales, tales como: GC-SIM/MS, GC-FID y FT-IR. Este trabajo de investigación profundizó en la determinación de las relaciones moleculares de biomarcadores aromáticos, específicamente: naftalenos, fenantrenos, benzotiofenos, benzohopanos, bifenilos y esteranos aromáticos. El análisis de biomarcadores en la fracción aromática, fue desarrollado por cromatografía de gases acoplada a un sistema de masas tándem, GC-MS/MS, de tres cuadrupolos (QqQ). Algunos productos de biodegradación fueron determinados en una fracción polar del crudo, mediante el monitoreo por cromatografía líquida de ultra alta eficiencia con analizador de masas orbitrap (UHPLC-Orbitrap-MS). En las fracciones ricas en biomarcadores aromáticos, se determinaron transiciones en modo de adquisición MRM de iones precursores e iones producto para el análisis por GC-MS con triple cuadrupolo de dibenzotiofenos, naftalenos, fenantrenos, benzohopanos y bifenilos. Los esteranos monoaromáticos, triaromáticos y metiltriaromáticos, se determinaron selectivamente en mezclas complejas, usando transiciones entre iones-fragmento característicos, y una energía de colisiones activadas de 10 eV. Las relaciones de ácidos nafténicos acíclicos y cíclicos (A/C), determinadas con base en las áreas de picos cromatográficos obtenidos por UHPLC-Orbitrap-MS, permitieron clasificar las muestras de crudo, desde las más biodegradadas con un índice A/C= 0.18 hasta las menos biodegradadas, con un índice de biodegradación 1.26.