2016-07-26
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정윤석(tjrvtjr)
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어떤 물질을 분석함에 있어서 형광분광광도계를 사용한다면 어떤 이유에서 일까요?
- 형광분광광도계
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답변 3
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답변
이상후님의 답변
2016-07-26- 1
가장 중요한 목적은, 분석하고자 하는 표적 물질이 fluorophore(형광 발색단)을 분자구조내에 가지고 있어서 특정 파장의 빛을 흡수하고 이보다 긴 파장이나 다른 파장의 빛을 즉시 방출하게 되는데, 이를 형광의 형태로 방출하는 물질의 경우에 형광분광 광도계로 분석할 수 있습니다. 이 표적물질은 특정 파장의 빛을 흡수하게 되면 vibration 등에 의해 에너지를 방출하고 이어서 전자기파의 형태로 에너지가 방출되게 되는데 방출된 에너지가 여기상태에서 기저상태로 떨어지는 시간이 10^-8 ~ 10^-9초로 매우 짧지만 형광 검출기에서 형광의 강도를 측정하게 됩니다.
따라서 형광분광 광도계를 이용하여 물질을 측정할 때는 exitation 파장과 emission 파장을 물질에 맞게 설정한 후에 측정하게 됩니다.
대부분의 정량분석시에는 형광분광광도계가 UV-vis spectrophotometer보다 민감도가 더 좋은 것으로 알려져 있습니다. -
답변
김현홍님의 답변
2016-07-26- 1
위에 분께서 답변하신 대로 형광광도계의 경우 분석물질내에 형광발색단이 포함되어 있거나, 분석하고자 하는 물질에 형광발색단을 결합하여 분석하는 경우입니다.
효소를 이용하는 측정하는 EIA(enzyme immunoassay)
형광을 이용하는 FIA(fluorescence immunoassay)
방사성동위원소를 이용하는 RIA(radioisotope immunoassay) 중엔
민감도로 따지면 RIA > FIA > EIA 순으로 알려져 있습니다.
반면 RIA의 경우 방사성동위원소를 사용한다는 이유로 지금은 상대적으로 잘 안 쓰고 있지요.
극미량의 방사선이지만 방사선이라는 이유와 실험기구나 실험자의 오염 등의 이유로....
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답변
이경인님의 답변
2016-08-10- 1
분광학이 발달하게 된 이유에는 여러가지가 있습니다만 대부분의 유기화합물을 분석(정성/정량 포함)하는데 유용한 방법이기 때문일 것입니다. 물론, 굴절률이나 전기전도도 등 기타의 물리화학적 특성을 활용하는 경우도 있지만 대부분의 유기화합물들이 UV-Vis 흡광 특성이나 형광 특성 중 하나는 가지는 경우가 많으며, 그 감도 역시 다른 측정 수단보다 우수한 편입니다.
특히, 형광의 경우 윗분들이 설명하신 것처럼 em과 ex 파장이 특정 발색단에 따라 고유한 값을 가지게 되어 정량 및 정성 분석에 상당한 이점이 있습니다. 물론, 발색단마다 설정값이 다르므로 분석 대상 성분에 대한 고려가 충분히 이루어져야 함은 당연한 과정이구요.
일반적인 LC(HPLC나 UPLC)의 검출기로서의 용도라면 sprout30님의 답변이 적합한 이유일 수 있습니다. 이러한 경우 성분 자체의 형광 특성을 활용하거나 유도체화를 통하여 임의로 형광특성을 부여하기도 합니다(대표적인 것이 아미노산이나 carbamate계 농약 성분을 분석하기 위한 OPA 유도체화 등). 이런 경우, 상대적으로 단순한 UV-Vis 흡광도를 바탕으로 한 검출기보다는 훨씬 선택성이 높기 때문에 정성이나 정량에 있어서 이점이 있습니다.
이러한 검출기 용도 외에 성분의 특성을 연구하기 위한 도구로서 활용되는 경우도 있습니다(또는 분석기기 조건을 설정하기 위한 과정으로 활용되기도 합니다.) 통상의 형광분광광도계의 경우 여러가지 모드를 지원하는데, em 또는 ex 파장을 지정해 놓고 ex나 em 파장을 일정 범위 안에서 scan할 수 있습니다. 최근에는 특정 파장을 지정하지 않고 복합적으로 scan하는 장비도 출시되었다고 들었습니다. 이러한 scan 결과를 바탕으로 일반적인 UV-Vis 흡광광도계에서는 확인하기 어려운 특정 발색단의 유무를 확인할 수도 있고(일정 수준의 정성분석이 될 수 있음), 분자 구조를 알고 있는 성분이라면 정량 분석의 도구로도 활용이 가능합니다.