Surfactant Contamination in LC-MS — Detergent에서 발생하는 Background Peaks

 Surfactant Contamination in LC-MS — Detergent에서 발생하는 Background Peaks

Surfactant(계면활성제)는 다양한 실험 과정에서 사용되며 다음과 같은 곳에서 LC-MS 시스템으로 유입될 수 있습니다.

• detergent sample (세제 성분)
• preparation reagent   (시료 전처리 시약)
• laboratory cleaning solution (실험실 세척액)
• plastic materials (플라스틱 소모품에서 용출)

특히 proteomics 또는 biological sample preparation 과정에서 surfactant contamination이 발생할 가능성이 높습니다.

이 글에서는 LC-MS 데이터에서 surfactant contamination을 식별하는 방법과 발생 원인을 설명합니다.

Surfactant(계면활성제)란 무엇인가?

Surfactant는 친수성과 소수성을 동시에 가지는 분자로, 표면 장력을 감소시키는 역할을 합니다.

대표적인 surfactant는 다음과 같습니다.

이러한 물질들은 trace 수준에서도 LC-MS에서 강한 signal을 생성할 수 있습니다.

LC-MS에서 Surfactant contamination의 특징

Surfactant contamination은 다음과 같은 특징을 보입니다.

Polymer-like peak series: 규칙적인 질량 간격을 가진 피크들이 숲처럼 나타납니다.
Wide retention time distribution: 계면활성제는 컬럼에 강하게 흡착되는 경향이 있어, 특정 시간이 아니라 넓은 RT에 걸쳐 지저분하게 나타납니다.
강한 Sodium Adduct: 수소 이온([M+H]+)뿐만 아니라 나트륨 이온([M+Na]+) 형태의 피크가 매우 강하게 잡힙니다.
Blank run에서도 존재: 샘플을 넣지 않은 블랭크 분석에서도 동일한 피크들이 그대로 나타납니다.

많은 계면활성제는 구조 내에 Polyethylene oxide(폴리에틸렌 옥사이드) 구조를 포함하고 있습니다. 이 때문에 종종 PEG(폴리에틸렌 글리콜) 오염과 매우 유사한 피크 패턴을 보이기도 합니다.

Surfactant contamination의 대표적인 m/z 패턴

Triton X-100 계면활성제 오염에 의한 LC-MS 스펙트럼의 규칙적인 PEG(폴리에틸렌 글리콜) 반복 유닛 패턴(44 Da 간격)과 m/z 값 상세. (Willy's LCMS 에서 생성하였습니다)

많은 surfactant는 polymer repeating unit를 가지고 있습니다.

대표적인 반복 질량 간격

44 Da

이는 PEG contamination과 유사한 패턴을 보일 수 있습니다.

또한 다음과 같은 adduct 형태가 흔합니다.

특히 sodium adduct peak가 강하게 나타나는 경우가 많습니다.

Surfactant contamination이 발생하는 주요 원인

Surfactant contamination은 다양한 실험 환경에서 발생합니다.

1. Laboratory detergent

실험실 세척 과정에서 사용되는 detergent가 LC-MS contamination의 주요 원인이 될 수 있습니다.

특히 glassware 세척 후 detergent residue가 남아 있으면 contamination이 발생할 수 있습니다.

2. Sample preparation reagent

일부 biological reagent에는 surfactant가 포함되어 있습니다.

예

• cell lysis buffer

• protein extraction reagent

이러한 물질은 LC-MS 분석에서 background peak를 생성할 수 있습니다.

3. Plastic materials

일부 plastic 제품에는 surfactant 계열 additive가 포함될 수 있습니다.

Surfactant contamination을 확인하는 방법

다음 방법을 통해 contamination 여부를 판단할 수 있습니다.

Blank injection 확인

blank run에서도 동일한 peak series가 나타나는지 확인합니다.

반복 패턴 확인

surfactant contamination은 polymer series peak를 보이는 경우가 많습니다.

Retention time 확인

surfactant peak는 retention time이 넓게 분포하는 경우가 많습니다.

Surfactant contamination을 줄이는 방법

다음 방법을 통해 contamination을 줄일 수 있습니다.

detergent 사용 최소화
LC-MS grade solvent 사용
glassware 충분한 세척
blank run으로 contamination 확인

또한 sample preparation 과정에서 surfactant 사용 여부를 확인하는 것이 중요합니다.

PEG contamination과 Surfactant contamination 비교