HPLC 분석시 시료의 전처리 목적과 방법 _ 멤브레인필터링 membrane filtering

전처리란

 

양질의 데이터를 얻기위해 분석하고자 하는 대상물질의 방해요인을 제거하고 최적의 상태를 만들기 위해 진행하는 작업을 통틀어 전처리라고 합니다

 

대부분의 시료는 바로분석하기에 적합하지 않습니다 그이유는 다음과 같습니다

농도가 낮은 경우 - 너무 묽어서 검출이 되지않아 농축이필요

너무 더러운 경우 - 분석을방해하는 다른매트릭스물질의 존재

너무 위험한 경우 - 매트릭스 중 칼럼이나 장비에 무리가 될 수 있는 물질이 있어 제거가 필요

 

*매트릭스 matrix 란 시료내에서의 분석대상 물질을 제외한 나머지 물질을 말합니다

 

 

 

 

 

 

 

전처리의 목적과 방법

전처리의 주목적(필요성)

• 분석 성분의 농축
• 방해물질의 제거
• 부수적인 목적(화학적,생물학적 불안정한 물질의 안정화/휘발성분의 포착/분리능의 향상)

 

이상적인 시료의 전처리 방법

• 회수율이 높아야한다
• 고도의 정밀도를 가져야한다
• 불순물의 완전한 제거가 이루어져야한다
• 폭넓은 화홥물에 적용가능해야한다
• 신속,간단하고 전처리에 드는 비용이 저렴해야한다

*첫번째와 마지막조건이 가장 중요한조건!

 

 

 

 

 

HPLC 분석의 필수적인 전처리법 - 멤브레인필터링

멤브레인필터링 (Membrane Filtering)

 

 사진. 멤브레인 필터링에 사용되는 시린지필터의 형태

 

HPLC 분석에서 필수적인 전처리는 첫번째로 멤브레인필터링을 들수 있습니다.  

이동상용액을 만든 후 반드시 탈기와 미립자의 제거를 수행해줘야합니다.이동상용액을 대상으로 여과를 할때는 여과용량이 많기 때문에 진공여과기 세트에 얇은 막형태의 멤브레인 필터를 장착하여 여과합니다. 시료의 경우는 여과용량이 많지않으므로 시린지필터홀더에 얇은막 형태의멤브레인필터를 장착하여 여과하거나

위의 그림과 같은 일회용시린지필터를 이용합니다. 일회용시린지필터에는 재질과 pore size가 기록되어있습니다. 재질은 PVDF입니다. 이 재질은 유기용매가 20%이하로 친수성의 경우에 사용되는 재질입니다. 왼쪽은 pore size 는 0.2마이크로미터이며 오른쪽은 0.45마이크로미터입니다. 사용구분은 아래와 같습니다

<HPLC용> 0.45μm 멤브레인 필터 사용

<UPLC용> 0.20μm 멤브레인 필터 사용

 

 

 

 

왜 HPLC에서는 필수적인 전처리법으로 멤브레인필터링을 해야할까?

 

위에 보이는 칼럼의 구조에 답이 있습니다. 위 이미지는 칼럼의 단면구조를 나타냅니다. 칼럼의 좌우 끝단에 fitting body라고 있는데 이 피팅바디는 펌프에서오는 이동상라인과 검출기로가는 이동상라인의 연결부입니다. 이 연결부를 통해 이동상용액이 칼럼으로 들어오고 나가게 됩니다. 그런데 이부분을 보면 검은색으로 표시한 부분. Frit이 설치되어있습니다.

 

Frit은 두가지 역할을합니다. 첫째, 칼럼 내부로 미세한 입자가 들어가지 못하도록하며, 둘째로는 칼럼안에 충전된 미세한 입자가 빠져나가지 못하게하는 역할을 합니다. 충전제의 입자크기는 3~5μm이며 Frit은 충전제가 빠져나가지못하도록 해야하므로 그보다 훨씬 작은  0.5~1μm의구멍을가지고 있습니다. 그러므로 만일 시료나 이동상에 frit의 구멍보다 큰 미립자가 존재한다면 frit이 막혀 칼럼의 압력이 상승합니다.

 

따라서 frit의 pore사이즈인 0.5μm보다 작은 사이즈의 0.45μm pore사이즈를 갖는 멤브레인 필터로 여과해야합니다 

 

 

 

이번포스팅은 HPLC 분석시HPLC 분석시 시료의 전처리 목적과 방법에 대해 알아보았습니다

다음 포스팅은 이번포스팅에서 설명한 멤브레인필터링에 추가적인 설명으로

멤브레인필터링의 형태(type)별 전처리방법에 대해 알아보겠습니다