질량분석기 (LCMS, LC MSMS,Q-TOF, MALDI TOF..) : 동위원소

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질량분석을 위한 사전 지식 - 동위원소 패턴 (Isotopic Pattern) 동위원소 패턴은 질량분석 데이터 해석에 있어 핵심적인 역할을 합니다. 특히 탄소의 M+1 피크와 황, 염소, 브롬과 같은 특정 원소들의 고유한 동위원소 분포는 분석자가 분자의 원소 조성을 신속하고 정확하게 판단하는 데 결정적인 정보를 제공합니다. 동위원소 패턴 (Isotopic Pattern) 이란? 동위원소 패턴은 질량분석 스펙트럼에서 관찰되는 독특한 피크 분포로, 시료를 구성하는 원소들의 자연계 존재 동위원소 비율 때문에 생겨납니다. 분자량(M)에 해당하는 주 피크(M+) 외에도, 더 무거운 동위원소를 포함한 분자들로 인해 M+1, M+2 등의 추가 피크들이 특정 상대 강도로 나타나는데, 이러한 전체적인 양상을 동위원소 패턴이라고 합니다. 이 패턴은 마치 분자의 고유한 지문 과도 같아서, 어떤 원소들이 얼마나 포함되어 있는지를 추론하는 데 결정적인 정보를 제공합니다. 원자의 기본 구성 요소 원자의 질량과 종류를 결정하는 데 중요한 역할을 하는 세 가지 핵심 구성 요소입니다. 질량수(Mass Number) 원자핵을 구성하는 양성자와 중성자의 총 개수를 의미합니다. 질량수 = 양성자 수 + 중성자 수 원자 번호(Atomic Number) 원자핵에 있는 양성자의 개수를 의미하며, 이는 특정 원소의 고유한 특성입니다. 양성자 수 = 원자 번호 동위원소 :  원자 번호는 같지만, 질량수(Mass Number)가 다른 원소,  같은 원자 번호(양성자 수)를 가지므로 화학적 성질은 같지만, 중성자 수가 달라 질량수가 다른 원소를 말합니다. 탄소-12 (¹²C) 의 경우 원자 번호가 6이므로   양성자가 6개   있습니다. 질 량수가 12이므로,   중성자는 (질량수 12 - 양성자 수 6) = 6개   있습니다. 특징 : 자연계에 약 98.9%의 비율로  존재하며, 매우 안정적인 원소입니다. 모든 생명체의 기본 구성 원소이며, 질량...

질량분석기 (LCMS, LC MSMS,Q-TOF, MALDI TOF, Triple Quadrupole, Ion Trap, FT-ICR)

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질량분석 시스템 구성            질량분석기 개요 질량분석기(Mass Spectrometer)는 복잡한 혼합물 속에서 원하는 물질을 정밀하게 분리하고(LC), 그 물질의 정체와 농도를 정확하게 파악하는(MS) 첨단 분석장비입니다. 이론적 지식을 넘어, 이 장비는 현대 사회의 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 신약 개발 과정의 성분 분석부터 식품 내 미량 오염물질 검출, 환경 유해 물질 감시, 나아가 법의학 수사까지 그 활용 범위는 거의 무한대입니다. 극미량 물질까지 놓치지 않고 분석할 수 있는 뛰어난 감도와, 수많은 물질 속에서 특정 성분을 정확히 가려내는 선택성 덕분에 LC-MS는 현대 분석 화학의 가장 강력한 도구로 자리 잡았습니다. 앞으로 LC-MS의 구성 요소, 시료의 분리 및 이온화 과정, 그리고 질량 분석기의 작동 원리를 통해 분석 결과의 정확도를 높이고 기기를 최적의 상태로 조율하는 방법에 대하여 알아보겠습니다. 질량분석 시스템 구성 질량분석 시스템은 크게 시료 분리부 (LC)와 질량 분석부 (MS)로 구성됩니다. LC (액체 크로마토그래피):  질량분석기로 도입되는 시료가 복잡한 혼합물일 경우, 분석 목적에 따라 특정 물질을 분리 및 정제하는 전처리 과정입니다. MS (질량분석기):  LC를 통해 분리된 물질을 이온화하여 질량-전하비(m/z)를 기준으로 분리 및 검출함으로써 물질의 정성 및 정량 정보를 획득하는 핵심 부분입니다. MS 구성 요소 모든 질량분석기는 다음과 같은 핵심 구성 요소를 포함합니다. 시료 도입부 (Inlet System):  분석 시료를 MS 내부로 효율적으로 전달합니다. 이온화 장치 (Ion Source):  중성 상태의 분석물질을 전하를 띤 이온으로 변환합니다. 다양한 이온화 방식에 대해서는 추후 별도의 포스팅에서 상세히 다룰 예정입니다. 질량 분석부 (Mass Analyzer):  생성된 이온들을 질...