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지식나눔

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GC chromatography 정량법 중 ISTD, ESTD

2009-06-25 org.kosen.entty.User@32c7b0c 김정환(mark1130)
  • 3
GC chromatography를 사용하고 있는 대학원생 입니다. 분석쪽은 첨이라 기초적인 부분부터 공부를 하고 있는 중입니다. 실험에 사용되는 GC는 aglient 6890N 이며 사용하는 프로그램은 chemstation입니다. 에탄올분석을 하는데 있어서 standard curve를 작성하다가 궁금한것이 있어서 질문합니다. Standard curve 작성시 정량법으로 %, ISTD, ESTD, Normal%, ISTD%, ESTD% 이러한것들이 있는데 무엇을 의미하는지 모르겠습니다. ISTD, ESTD를 찾아보니 내부표준물질법, 외부표준물질법이라는 내용물 알아들을뿐 다른 내용들은 어려워서 이렇게 질문을 합니다. 좀 쉽게 설명해주실수 있는분 안계신지요~^^
  • GC
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답변 3
  • 답변

    조윤환님의 답변

    2009-06-26
    • 0
    ISTD, ESTD는 정량분석시 표준물질을 어떤 식으로 다룰 것이냐는 문제에 관한 것입니다. 아시다시피 크로마토그래피로 정량분석을 하려면 표준물질과 면적이나 피크 높이를 비교해야만 정확한 값을 얻을 수 있습니다. 피크의 면적이나 높이는 물질의 양과 비례 관계가 성립하기 때문이죠. 여러 농도의 표준 용액을 제조해서 검량선을 얻은 다음 시료의 피크 면적이나 높이를 구해 이를 검량선에 대입해서 양을 얻는 방법이 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이를 외부표준물질법 이라고 합니다. 표준물질과 검체를 별도로 시험해서 값을 얻기 때문입니다. 내부표준물질법은 예상했듯이 반대의 개념입니다. 농도를 아는 내부표준물질이 검체와 함께 존재하는 시료를 가지고 시험합니다. 보통 외부표준물질법으로 시험했을때 각 시험테이터간 편차가 크고 재현성이 낮을 때 채택합니다. 내부표준물질의 선택 기준은 책에 잘 나와 있죠. 에탄올을 분석하신다니 같은 알콜류 중에서 선택하시면 될겁니다. MeOH 나 iPrOH 같은거면 될 겁니다. 외부표준물질법에선 표준용액을 시험해서 얻은 피크 면적이나 높이를 직접 사용해서 검량선을 구하지만 내부표준물질법에선 표준물질과 내부표준물질의 비를 가지고 검량선을 구합니다. 검체의 경우도 마찬가지죠. 그래서 미리 농도를 아는 내부표준물질 용액을 제조하여 이를 이용해 표준용액을 제조하게 됩니다. 이렇게 하면 어떤 농도의 표준용액을 만들더라도 내부표준물질의 농도를 일정하게 유지할 수 있습니다. 언급하신 내용 중 Normalization법은 두 방법과 함께 많이 사용되는 방법이긴 하지만 정확한 정량분석을 기대하기 어려운 방법입니다. 크로마토그램의 전체 피크면적을 100으로 생각해서 비율을 정하는 것이기 때문입니다. 하지만 물질마다 감응도가 제각각이기 때문에 이런 방법으로 정확한 결과를 기대할 수 없습니다. 하지만 대략적인 감을 잡을 수 있고 쉽고 빠르게 결과를 얻을 수 있기는 하죠. 예를 들어 같은 농도의 메탄올과 헥산을 GC로 분석해 보시면 피크 면적이 다른 것을 알수 있습니다. 이는 감응도가 다르기 때문입니다. 이야기가 길어지는 군요. 이상의 내용을 참고하시면 교재의 내용을 이해하는데 조금이나마 도움이 될것 같습니다.
    답변수정
    ISTD, ESTD는 정량분석시 표준물질을 어떤 식으로 다룰 것이냐는 문제에 관한 것입니다. 아시다시피 크로마토그래피로 정량분석을 하려면 표준물질과 면적이나 피크 높이를 비교해야만 정확한 값을 얻을 수 있습니다. 피크의 면적이나 높이는 물질의 양과 비례 관계가 성립하기 때문이죠. 여러 농도의 표준 용액을 제조해서 검량선을 얻은 다음 시료의 피크 면적이나 높이를 구해 이를 검량선에 대입해서 양을 얻는 방법이 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이를 외부표준물질법 이라고 합니다. 표준물질과 검체를 별도로 시험해서 값을 얻기 때문입니다. 내부표준물질법은 예상했듯이 반대의 개념입니다. 농도를 아는 내부표준물질이 검체와 함께 존재하는 시료를 가지고 시험합니다. 보통 외부표준물질법으로 시험했을때 각 시험테이터간 편차가 크고 재현성이 낮을 때 채택합니다. 내부표준물질의 선택 기준은 책에 잘 나와 있죠. 에탄올을 분석하신다니 같은 알콜류 중에서 선택하시면 될겁니다. MeOH 나 iPrOH 같은거면 될 겁니다. 외부표준물질법에선 표준용액을 시험해서 얻은 피크 면적이나 높이를 직접 사용해서 검량선을 구하지만 내부표준물질법에선 표준물질과 내부표준물질의 비를 가지고 검량선을 구합니다. 검체의 경우도 마찬가지죠. 그래서 미리 농도를 아는 내부표준물질 용액을 제조하여 이를 이용해 표준용액을 제조하게 됩니다. 이렇게 하면 어떤 농도의 표준용액을 만들더라도 내부표준물질의 농도를 일정하게 유지할 수 있습니다. 언급하신 내용 중 Normalization법은 두 방법과 함께 많이 사용되는 방법이긴 하지만 정확한 정량분석을 기대하기 어려운 방법입니다. 크로마토그램의 전체 피크면적을 100으로 생각해서 비율을 정하는 것이기 때문입니다. 하지만 물질마다 감응도가 제각각이기 때문에 이런 방법으로 정확한 결과를 기대할 수 없습니다. 하지만 대략적인 감을 잡을 수 있고 쉽고 빠르게 결과를 얻을 수 있기는 하죠. 예를 들어 같은 농도의 메탄올과 헥산을 GC로 분석해 보시면 피크 면적이 다른 것을 알수 있습니다. 이는 감응도가 다르기 때문입니다. 이야기가 길어지는 군요. 이상의 내용을 참고하시면 교재의 내용을 이해하는데 조금이나마 도움이 될것 같습니다.
    등록된 댓글이 없습니다.
  • 답변

    김정환님의 답변

    2009-06-26
    • 0
    답변감사합니다. 죄송하지만 한가지만 더 체크를 해주셨으면 해서 염치부구하고 질문하겠습니다. standard curve작성을 위해 제가 한 실험은 농도별로 EtOH sample을 만들어서 각각 GC를 이용하여 측정을 했습니다. Total Vol. 2 ul 1 - EtOH 2 ul + DW 0 ul 2 - EtOH 1 ul + DW 1 ul 3 - EtOH 0.5 ul + DW 1.5 ul 4 - EtOH 0.2 ul + DW 1.8 ul 5 - EtOH 0.1 ul + DW 1.9 ul 6 - EtOH 0.05 ul + DW 1.95 ul . . 12 - EtOH 0.001 ul + DW 19.999 ul 이러한 농도로 각각을 GC로 특정하였습니다. 물론 매우 적은 볼륨은 측정하기 힘들므로 희석을 통해서 sample을 만들었구요~ 이렇게 만든 sample 각각을 GC를 이용해서 얻은 면적이나 높이를 이용해 standard curve를 만들려면 ESTD법을 이용해서 만드는것이 된다는 말씀이신가요??? 자세한 설명은 감사한데 솔직히 말이 어려워서 이해를 못한 부분이 있어서 확인질문을 드리는겁니다.
    답변수정
    답변감사합니다. 죄송하지만 한가지만 더 체크를 해주셨으면 해서 염치부구하고 질문하겠습니다. standard curve작성을 위해 제가 한 실험은 농도별로 EtOH sample을 만들어서 각각 GC를 이용하여 측정을 했습니다. Total Vol. 2 ul 1 - EtOH 2 ul + DW 0 ul 2 - EtOH 1 ul + DW 1 ul 3 - EtOH 0.5 ul + DW 1.5 ul 4 - EtOH 0.2 ul + DW 1.8 ul 5 - EtOH 0.1 ul + DW 1.9 ul 6 - EtOH 0.05 ul + DW 1.95 ul . . 12 - EtOH 0.001 ul + DW 19.999 ul 이러한 농도로 각각을 GC로 특정하였습니다. 물론 매우 적은 볼륨은 측정하기 힘들므로 희석을 통해서 sample을 만들었구요~ 이렇게 만든 sample 각각을 GC를 이용해서 얻은 면적이나 높이를 이용해 standard curve를 만들려면 ESTD법을 이용해서 만드는것이 된다는 말씀이신가요??? 자세한 설명은 감사한데 솔직히 말이 어려워서 이해를 못한 부분이 있어서 확인질문을 드리는겁니다.
    조윤환(brmdolee) 2009-06-29

    그렇습니다. 님께서 사용하신 방법은 ESTD법입니다. DW는 증류수를 말씀하시는 것 같네요. 혹시 헤드스페이스법으로 실험하셨나요? 에탄올의 경우 물을 사용할 경우 물과 잘 섞이기 때문에 다른 용매에 비해 같은 농도를 찍어도 면적이 작게 나옵니다. 이럴 경우 Na2SO4 같은 염을 넣어주며 면적이 증가합니다. 감응도가 높아진다는 말씀입니다. 참고하세요

    김정환(mark1130) 2009-06-30

    다시한번 답변 감사합니다. 오토 샘플러를 사용하지 않는데 해드 스페이스법을 사용하지 않은것이 결과에 큰영향을 줍니까??

  • 답변

    조윤환님의 답변

    2009-07-01
    • 0
    제가 알기론 GC 분석에서 희석 용매를 물로하는 경우는 드물거든요. 컬럼에 문제를 일으킬 수 있기 때문입니다. 시료를 물에 희석하셨다고 해서 헤드스페이스법을 사용하셨나하고 생각한 것 뿐입니다. 헤드스페이스법은 물을 사용하긴 하지만 물이 직접 컴럼으로 주입되지 않습니다. 샘플바일아의 공기층에 포화된 것을 취해서 분석하기 때문입니다. 식품이나 의약품 또는 고분자를 포함하는 화학물질에 포함된 유기용매를 정량할 때 희석용매에 녹여 직접 주입하는 방법은 유기용매 이외의 성분(매트릭스)에 의한 간섭을 피하기 위해 복잡한 전처리를 해야하는 경우도 있고 매트릭스로 인한 간섭이 발생하는 경우가 많습니다. 헤드스페이스법은 이러한 문제점이 적기 때문에 선호되는 방법입니다.
    답변수정
    제가 알기론 GC 분석에서 희석 용매를 물로하는 경우는 드물거든요. 컬럼에 문제를 일으킬 수 있기 때문입니다. 시료를 물에 희석하셨다고 해서 헤드스페이스법을 사용하셨나하고 생각한 것 뿐입니다. 헤드스페이스법은 물을 사용하긴 하지만 물이 직접 컴럼으로 주입되지 않습니다. 샘플바일아의 공기층에 포화된 것을 취해서 분석하기 때문입니다. 식품이나 의약품 또는 고분자를 포함하는 화학물질에 포함된 유기용매를 정량할 때 희석용매에 녹여 직접 주입하는 방법은 유기용매 이외의 성분(매트릭스)에 의한 간섭을 피하기 위해 복잡한 전처리를 해야하는 경우도 있고 매트릭스로 인한 간섭이 발생하는 경우가 많습니다. 헤드스페이스법은 이러한 문제점이 적기 때문에 선호되는 방법입니다.
    조윤환(brmdolee) 2009-07-01

    더 질문이 있으시면 매일 매일 올라오는 많은 질문 중에서 이 글을 찾아 답변하기 어렵네요. 쪽지나 메일을 주시면 성의 것 답변드리겠습니다.

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