GC-MS란?

GC-MS는 액체, 기체 또는 고체 시료 연구에 사용됩니다. 분석은 기체 크로마토그래피를 사용하여 시작되며, 여기서 시료를 기체상으로 효과적으로 증발시킨 후 고정상(액체 또는 고체)으로 코팅된 캐필러리(capillary) 컬럼을 사용하여 여러 성분으로 분리하게 됩니다. 화합물은 헬륨, 수소 또는 질소 등의 불활성 캐리어 가스에 의해 추진됩니다. 혼합물의 성분이 분리되면 각 화합물은 끓는점과 극성을 바탕으로 서로 다른 시간에 컬럼에서 용리됩니다. 용리 시간을 화합물의 머무름 시간이라고 합니다. GC는 수백 개 화합물을 함유한 복잡한 혼합물이나 시료 추출물을 분해하는 기능이 있습니다.

화합물이 GC 컬럼에서 빠져나오면 전자 또는 화학적 이온화 소스를 사용하는 질량분석기를 통해 이온화되거나 단편화됩니다. 그런 다음 이온화된 분자와 단편은 종종 사중극자 또는 이온 트랩이라 불리는 장비의 질량분석기를 통해 가속됩니다. 여기서 이온은 서로 다른 질량 대 전하(m/z) 비율에 따라 분리됩니다. GC-MS 데이터 수집은 광범위한 m/z 비율을 포괄하기 위해 전체 스캔 모드에서 수행하거나, 특정 관심 질량에 대한 데이터를 수집하기 위해 선택 이온 모니터링(SIM) 모드에서 수행할 수도 있습니다. 

최종 처리 단계에서는 이온 검출 및 분석이 수행되며 단편화된 이온은 m/z 비율의 함수로 나타납니다. 한편, 피크 영역은 해당 화합물의 양에 비례합니다. 복잡한 시료를 GC-MS로 분리할 경우 기체 크로마토그램에서 서로 다른 많은 피크 수치가 산출되며 각 피크는 화합물 식별에 사용되는 고유한 질량 스펙트럼을 생성합니다. 상용화된 광범위한 질량 스펙트럼 라이브러리를 사용하여 미확인 화합물과 표적 분석물을 식별하고 정량화할 수 있습니다.

GC-MS의 종류 및 활용 분야

분석 작업마다 서로 다른 검출 기능이 필요합니다. 기체 크로마토그래피 시스템은 그대로 사용하더라도, 필요한 선택성 및 감도 수준에 따라 다른 유형의 분석용 질량분석기가 필요할 수 있습니다.

단일 사중극자 GC-MS

기체 크로마토그래피가 단 하나의 사중극자를 포함하는 질량분석기와 결합되면 종종 간단히 GC-MS라고 부릅니다. GC-MS는 표적 선택 이온 모니터링(SIM) 또는 비표적 전체 스캔 획득을 이용하여 시스템을 작동할 수 있기 때문에 표적 또는 비표적 분석이 필요한 시료의 일상적인 분석에 매우 적합합니다. 대표적인 애플리케이션에는 식품 및 환경 시료 내 농약 분석, 약물 남용에 대한 생물학적 시료 분석 및 물 시료 내 휘발성 유기 화합물 분석이 포함됩니다.

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삼중 사중극자 GC-MS/MS

삼중 사중극자 질량분석법 시스템과 결합된 기체 크로마토그래피를 GC-MS/MS라고 합니다. 삼중 사중극자 MS는 더 높은 수준의 선택성을 제공하며 최고의 감도가 필요한 분석에 가장 적합합니다. 이러한 분석은 종종 식품 내 농약 또는 환경 오염 물질을 정량화하는 경우에 필요합니다. GC-MS/MS 시스템은 일반적으로 선택적 반응 모니터링(SRM) 모드로 작동합니다. SRM의 높은 선택성은 백그라운드 이온으로부터의 간섭을 줄이고 우수한 검출 성능을 위한 높은 신호 대 잡음비를 제공합니다.

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HRAM GC-MS/MS

GC 시스템은 고분해능 정밀 질량(HRAM) 질량분석기와 결합하여 화합물 발견, 식별 및 정량 분석의 신뢰성을 높이면서 한 번의 분석으로도 시료의 포괄적인 특성화가 가능합니다. 이 GC-MS/MS 시스템은 최고의 감도와 정밀도를 가진 질량분석기에서만 제공하는 고정밀 전체 스캔 HRAM 기능이 결합된 삼중 사중극자 GC-MS/MS의 정량 분석 성능을 제공합니다. 이 시스템은 정확한 표적 분석 및 신뢰성 있는 미지의 화합물 식별이 요구되는 애플리케이션에 이상적입니다.

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시료 전처리

Sample Preparation

GC-MS 분석을 위한 시료는 기체 크로마토그래프로 주입하기 전에 복잡하고 오염된 매트릭스와 분리해야 하는 경우가 종종 있습니다. 기체 크로마토그래피 주입 전에 다양한 수동 및 자동 시료 추출 프로세스가 자주 사용됩니다. 이러한 프로세스는 시료 매트릭스, 필요한 선택성 정도 및 시료의 초기 청결도에 따라 다릅니다. 많은 기본 및 복잡한 수동 시료 처리 작업을 대체할 수 있는 로봇 자동시료주입기를 통해 GC-MS로의 시료 주입을 자동화한 온라인(on-line) 시료 전처리가 가능합니다.

GC-MS 분석 전 시료 전처리에 대한 자세한 내용은 당사의 GC-MS 시료 전처리 학습 센터를 방문하여 확인할 수 있습니다.

또한 크로마토그래피 소모품 카탈로그 - 시료 전처리 제품을 다운로드하여 Thermo Fisher Scientific에서 제공하는 시료 전처리 제품을 확인할 수 있습니다.

기체 크로마토그래피 컬럼

Gas chromatography columns

GC 컬럼은 기체 크로마토그래피 분석에서 고정상과 분리 도구를 포함합니다. 고정상은 서로 다른 화합물이 적절하게 분리되고 서로 다른 시간에 컬럼에서 용리되도록 합니다. 휘발성 유기 화합물(VOC) 또는 다이옥신의 검출과 같은 다양한 애플리케이션에서 다른 고정상을 가진 다른 유형의 컬럼을 사용할 수 있습니다. 이들 컬럼은 극성 또는 비극성 화합물을 분리하거나 다른 속도로 시료를 처리할 수 있도록 설계할 수 있습니다. 컬럼이 고정상 화합물을 방출하지 않도록 하여 ‘낮은 블리드(low bleed)’라고 부르는, 결과 크로마토그램의 백그라운드 신호를 최소화하는 것이 중요합니다. 불활성 GC 컬럼 물질은 시료의 원하지 않는 화학적 상호작용을 방지하기 위해 고려해야 할 중요한 요소입니다.

Thermo Fisher Scientific에서 제공하는 다양한 GC 컬럼 유형에 대한 자세한 내용은 기체 크로마토그래피 컬럼 페이지를 방문하거나 크로마토그래피 소모품 카탈로그 - GC 컬럼 및 액세서리를 다운로드하여 확인해 볼 수 있습니다.

GC-MS 애플리케이션

식품 내 잠재적 독성 화학 물질의 검출에서부터 물속 유기 오염 물질의 정량 분석 또는 오일 처리 중 석유 제품 분석에 이르는 다양한 애플리케이션에서 GC-MS를 사용할 수 있습니다. 아래 섹션에서 이 시스템을 사용하여 수행되는 가장 일반적인 몇 가지 분석에 대해 설명합니다.

식품 & 음료 분석

GC-MS 분석은 우리가 섭취하는 식품과 마시는 음료에 대한 안전성과 진위성을 보장하는 데 필수적입니다. 잔류 살충제 측정에서부터 성분 특성화에 이르기까지 GC-MS 시스템은 제조업체 및 규제 기관에 식품 공급 안전성에 관한 중요한 정보를 제공합니다.

환경 분석

GC-MS는 공기, 물, 토양 내 오염 물질 모니터링을 위한 강력한 도구입니다. 휘발성 유기 화합물(VOC) 및 준휘발성 유기 화합물(SVOC), 폴리염화비페닐(PCB), 유기염소계 농약, 브롬 처리 내연제 및 다환방향족탄화수소(PAH)의 정량화에 특히 유용합니다.

대사체학

GC-MS는 복잡한 대사체학 분석에 필요한 몇 가지 정교한 분석 기술을 제공합니다. 이를 통해 연구자는 대사체에 대해 깊이 탐구하고 대사체를 완벽하게 분석함으로써 식물, 동물, 미생물의 1차 및 2차 대사체에 대해 연구할 수 있습니다. 아래 애플리케이션에서와 같이 HRAM GC-MS는 비표적 대사체 식별 문제에 특히 적합합니다.

오일 및 가스 분석

천연 가스 및 천연 가스 응축물의 에너지 함량, CHA, SIMDIS, H2S/유기황 함량을 측정하기 위한 석유 및 천연 가스 검사 워크플로우의 여러 단계에서 GC-MS를 사용할 수 있습니다. GC-MS는 또한 정유 가스 분석(RGA)과 탄화수소 상세 분석(DHA)에서 산화제, 방향족 화합물, BTEX 화합물 및 원유 내 PAH를 검출하는 데에도 사용할 수 있습니다.

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GC-MS 제품에 대해 자세히 알아보기

Thermo Fisher Scientific은 전체 범위의 GC-MS 시스템, 컬럼 및 소모품을 제공합니다. 견고하고 신뢰할 수 있는 GC-MS 제품에 대해 자세히 알아보려면 당사의 기체 크로마토그래피-질량분석법 페이지를 방문하십시오.

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