KR20160047920A

KR20160047920A - 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기와 이를 이용한 기체상태 유기화합물의 이온화 방법

Info

Publication number: KR20160047920A
Application number: KR1020140144458A
Authority: KR
Inventors: 이재익; 차은주; 김소희; 권오승; 손정현; 이강미; 김호준; 박주형
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-05-03
Also published as: KR101701998B1

Abstract

기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기와 이를 이용한 기체상태 유기화합물의 이온화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 구조를 새롭게 하고 온도조절수단을 구비하여 효율적인 분석이 가능하게 할 수 있는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기와 이를 이용하여 기체상태 유기화합물을 효율적으로 이온화시키는 방법에 관한 것이다.

Description

기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기와 이를 이용한 기체상태 유기화합물의 이온화 방법{Gas chromatography-electrospray mass spectrometry with high resolution and a method ionizing organic compounds of gas phase using it}

기기 분석을 이용한 유기화합물의 분석방법은 분리목적의 크로마토그래피와 구조 규명 목적의 질량분석기가 연계된 구성 체계를 따른다. 크로마토그래피는 다양한 매질 내에서의 분석물질을 분리시키기 위함이며, 질량분석기는 시료로부터 분석물질을 이온화시켜 질량 대 전하비(mass/ charge ratio, m/z)에 따라 검출하기 위하여 사용된다. 크로마토그래피-질량분석기를 이용한 분석기술은 각 구성 체계의 연결을 위한 결합장치 개발을 기반으로 발전하였으며, 이러한 결합장치 개발 기술은 이온화 효율을 증진시키는데 기여하므로 크로마토그래피-질량분석기를 이용한 분석기술 분야에서 핵심 기술로써 그 가치가 있다.

유기화합물의 분석을 위한 대표적인 기기 분석법은 기체크로마토그래피-질량분석기 (Gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)와 액체크로마토그래피-질량분석기 (Liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)가 있다.

일반적으로 기체크로마토그래피-질량분석기의 경우, 대표적인 이온화방법으로 전자충격이온화법 (Electron impact ionization, EI)과 화학이온화법 (Chemical ionization, CI)이 사용된다. 이러한 이온화원의 특징은 진공상태에서 이온화가 일어나기 때문이 결합장치의 개발이 매우 어렵고, 휘발성인 시료분석에 국한된다. 또한 비극성의 시료 분석에만 제한될 뿐 아니라, 적용 가능한 시료 분자량은 액체크로마토그래피-질량분석기에 비해 상대적으로 저분자량(< 1,000 Da)에 해당된다.

반면에, 액체크로마토그래피-질량분석기의 경우, 대표적인 이온화방법으로 전자분무이온화법 (Electrospray ionization, ESI)과 대기압화학이온화법 (Atmospheric pressure chemical ionization, APCI)이 사용된다. 이러한 이온화원의 특징은 극성인 시료분석에 적합하며, 분석 가능한 시료의 범위가 (<100,000 Da) 기체크로마토그래피-질량분석기에 비해 상대적으로 높다. 그러므로 기체크로마토그래피-질량분석기에 비해 시료의 극성 및 분자량에 대한 제한이 적기 때문에 분석 가능한 대상물질의 폭이 넓을 뿐 아니라 다양한 응용이 가능하다. 따라서 대기압이온화원의 사용이 가능한 결합장치 개발은 필수적이다.

이러한 결합장치 기술개발의 흐름은, 최신의 기술개발 동향과도 일치한다. 기존에 크로마토그래피에 의존한 제한된 이온화원 및 결합장치의 선택은 많은 장점에도 불구하고 근본적인 기술력의 문제를 수반하고 있으므로 개선이 요구되어 왔다.

종래에 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기에 관한 기술로서, 기체크로마토그래피(GC)와 전기분무 이온화 장치(ESI)를 결합하고 이를 통해 pyridine외 6종의 화합물을 이온화하고 분석한 문헌이 발표되어 있다[Risto Kostiainen et al, Analytical Chemistry, vol. 80, no. 21, (2008) pp8334-8339]. 그러나 여기서는 GC와 ESI의 결합을 위해 구체적인 방법 및 기술이 기술되어져 있지 않으며 단지 결합을 위한 거리, 이온화 용매만이 기술되어져 있을 뿐이고, 단순히 기기가 완성되어 일부 화합물을 분석할 수 있었다고 기술하고 있다. 그러므로 이러한 문헌에 의하면 구체적인 이온화원의 결합 기술이 제안되어 있지 못할 뿐만 아니라 그를 이용하는 이온화 방법도 제안되어 있지 않아서 실용화가 가능한 구체적인 이온화원 결합시스템을 제안하지 못하고 있다.

또한, 한국특허등록 제10-1256037호에서는 전자분무이온화로 연결되는 액체크로마토그래피-이중질량분석기(HPLC ESI MS/MS)를 이용한 소변 중의 Lyso-Gb3(Lyso-globotriaosylsphingosine)의 분석방법 및 상기 분석방법을 이용한 소변으로부터의 파브리병 진단 방법이 제안되어 있으며, 한국특허공개 제2013-0041962호에서는 식작용 세포에 의해 발현된 마커를 확인하여 질환 또는 상태의 진단, 예후 또는 모니터링 등을 위해 전기분무 이온화 (ESI) 질량 분광측정법을 이용하는 방법이 제안되어 있다. 그러나 이러한 종래의 측정이나 진단을 위한 분석 시스템의 경우도 구조적 개선을 통해 이온화 효율성을 개선하는 것과는 거리가 멀다.

따라서 최신의 결합장치 개발기술을 통해 이러한 이온화원 및 결합장치의 선택의 제한을 극복하고 효율적인 이온화가 가능하게 하는 기술개발이 절실하게 필요하다.

한국특허등록 제10-1256037호 한국특허공개 제2013-0041962호

Risto Kostiainen et al, Analytical Chemistry, vol. 80, no. 21, (2008) pp8334-8339.

본 발명은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 구조를 새롭게 하여 이온화원의 바람직한 결합구조를 구현하고 이를 통해 분석시료를 효율적으로 이온화할 수 있도록 하는 방법을 발명하는 것을 해결 과제로 한다.

따라서 본 발명의 목적은 기체크로마토그래피의 외부 구조를 개선하고 온도조절수단을 구비하여 효율적인 이온화가 가능하도록 하는 새로운 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 새로운 결합구조를 가지는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 기체상태 유기화합물을 효율적으로 이온화시키는 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 과제해결을 위하여, 본 발명은 기체크로마토그래피와 질량분석기, 그리고 이들 사이에 위치하는 인터페이스를 포함하되 인터페이스는 모세관 컬럼과, 그 모세관 컬럼이 내재되어 있는 금속관과, 상기 금속관 외주면에 접촉 설치되어 가열 가능하도록 설치된 히팅코드와, 상기 히팅코드에 연결되어 온도를 공급 또는 차단하면서 온도 조절과 유지가 가능하도록 하는 온도조절수단과, 상기 금속관 및 히팅코드를 감싸고 있는 보온부재를 포함하여 이루어지고, 상기 인터페이스는 그 인터페이스를 좌우 및 상하 이동이 자유롭게 조절 가능하도록 스크류를 구비한 고정지지대를 구비하며, 상기 인터페이스의 일측은 상기 기체크로마토그래피와 연결되어 있으며, 다른 일측은 질량분석기와 간격을 두고 위치되어 있어서, 상기 인터페이스와 질량분석기 사이에서는 분석시료 기체에 대해 전하를 띤 양성자 또는 음성자를 주입하는 전기분무이온화원을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 기체상태의 유기화합물 분석시료를 이온화시키되 분석시료를 준비하는 단계; 분석시료를 상기 기체크로마토그래피를 통과시키는 단계; 기체크로마토그래피를 통과한 분석물질을 상기 기체크로마토그래피의 인터페이스를 통과하면서 온도를 조절하는 단계; 온도 조절된 분석물질에 전기분무이온화원으로부터 분무 용액을 분무하여 전하를 띤 양성자 또는 음성자를 이온방울 상태로 가하여 이온화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체상태의 유기화합물을 이온화시키는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기는 새로운 결합장치인 인터페이스 구축을 통해 기존의 크로마토그래피에 따른 제한적인 이온화원 및 결합장치 선택의 문제점을 극복하고, 유기화합물 분석법에 대한 응용범위의 확장을 가져올 수 있는 효과가 있다.

또한 기존 기체크로마토그래피-질량분석기를 이용한 분석법의 한계로 제시되었던 시료의 분자량 및 극성에 대한 제약을 극복함으로써 적용 가능한 시료 및 분석물질의 영역 확장을 가져올 수 있다.

뿐만 아니라, 고분리능의 기체크로마토그래피 모세관 컬럼을 사용함으로써 액체크로마토그래피-질량분석기분석에 비해 분리능의 향상을 가져올 것이다.

또한, 본 발명에 따라 제공되는 효율적인 구조의 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 사용을 통해 분석이온화 효율을 최적 조건으로 확립하여 이온화하는 방법을 제시함으로써, 분석 효율이 우수한 분석방법으로 실용화할 수 있어서 기체상태 유기화합물의 새로운 분석의 가능성을 제시할 것으로 기대된다.

도 1은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 위해 개발된 결합장치의 설계도이다.
도 2는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 이온화에 미치는 결합장치의 모식도이다.
도 3은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 조건 확립 및 이온화효율의 극대화를 위한 결합장치 거리 (질량분석기와 전기분무이온화원 간의 수평거리)의 최적화된 결과 도표이다.
도 4은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 조건 확립 및 이온화효율의 극대화를 위한 결합장치 거리 (기체크로마토그래피 컬럼과 전기분무이온화원 간의 수평거리)의 최적화된 결과 도표이다.
도 5은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 조건 확립 및 이온화효율의 극대화를 위한 결합장치 거리 (기체크로마토그래피 컬럼과 전기분무이온화원 간의 수직거리)의 최적화된 결과 도표이다.
도 6은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 조건 확립 및 이온화효율의 극대화를 위한 전기분무 용매의 종류 및 산 첨가제 조성의 최적화된 결과 도표이다.
도 7은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 조건 확립 및 이온화효율의 극대화를 위한 전기분무 용매의 유량의 최적화된 결과 도표이다.
도 8은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 조건 확립 및 이온화효율의 극대화를 위한 분무 가스 유량의 최적화된 결과 도표이다.
도 9은 기체크로마토그래피-질량분석기를 이용하여 분석한 결과로써, 유도체하지 않은 스테로이드의 이온크로마토그램이다.
도 10은 기체크로마토그래피-질량분석기를 이용하여 분석한 실시예의 결과로써, 트리메틸실릴 (trimethylsilylation, TMS) 유도체한 스테로이드의 이온크로마토그램이다.
도 11a ~ 도 11c는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 분석한 실시예의 결과로써, 유도체하지 않은 스테로이드와 트리메틸실릴 유도체한 스테로이드의 이온화 결과를 비교한 스펙트라이다.

이하, 본 발명을 하나의 구현예로서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기체크로마토그래피의 분리물질을 전기분무이온화시키기 위한 인터페이스와 분무이온화원의 결합시스템을 특징으로 하는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 전기분무이온화원과 결합하는 구성요소로인 인터페이스를 온도 조절이 가능하도록 하고 전기분무이온화원의 분무용액 적용을 효과적으로 조절할 수 있도록 하는 구성을 기반으로 한다.

본 발명의 구조를 하나의 구현예로서 제시한 첨부도면 도 1 및 도 2와 함께 설명한다.

본 발명의 바람직한 구성은 기체크로마토그래피(100)와 질량분석기(200), 그리고 이들 사이에 위치하는 인터페이스(300)를 포함하되 인터페이스(300)는 모세관 컬럼(10)과, 그 모세관 컬럼(10)이 내재되어 있는 금속관(20)과, 상기 금속관(20) 외주면에 접촉 설치되어 가열 가능하도록 설치된 히팅코드(30)와, 히팅코드(30)에 연결되어 온도를 공급 또는 차단하면서 온도 조절과 유지가 가능하도록 하는 온도조절수단(40)과, 상기 금속관(20) 및 히팅코드(30)를 감싸고 있는 보온부재(50)를 포함하여 이루어지고, 상기 인터페이스(300)는 그 인터페이스(300)를 좌우 및 상하 이동이 자유롭게 조절 가능하도록 스크류를 구비한 고정지지대(400)를 구비하며, 상기 인터페이스(300)의 일측은 상기 기체크로마토그래피(100)와 연결되어 있으며, 다른 일측은 질량분석기(200)와 간격을 두고 위치되어 있어서, 상기 인터페이스(300)와 질량분석기(200) 사이에서는 분석시료 기체에 대해 전하를 띤 양성자 또는 음성자를 주입하는 전기분무이온화원(500)을 포함하여 구성되는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면 기체상태의 유기화합물을 전기분무이온화법으로 이온화시키기 위한 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 구성을 위해, 우선 기체크로마토그래피(100)와 질량분석기(200) 사이에 인터페이스(300)을 설치한 결합구조로 구성하고, 상기 인터페이스(300)의 일측은 기체크로마토그래피(100)과 연결되어있고, 다른 일측은 질량분석기(200)와 사이에서 전기분무이온화원(500)을 포함하도록 구성된다.

본 발명에 따르면, 상기 인터페이스(300)의 구성은 상기 기체크로마토그래피(100)를 통과한 분석물질이 통과하는 모세관 컬럼(10)과, 상기 모세관 컬럼(10)이 내재되어 있는 금속관(20)을 포함하여 관 형태의 유로를 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 금속관(20)은 구리, 스테인리스 또는 알루미늄으로 이루어진 것이 대표적으로 사용될 수 있다.

또한, 상기 금속관(20) 외주면에는 히팅코드(30)가 금속관(20)과 접촉 설치되어 히팅코드(30)에 의해 금속관(20)이 가열 가능하도록 설치된다.

이때, 히팅코드(30)는 온도를 공급 또는 차단하면서 온도 조절과 유지가 가능하도록 하는 온도조절수단(40)과 연결되어 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 온도조절수단(40)은 히팅코드(30)에 연결된 외부의 전원공급장치(41)로부터 공급되는 전원을 공급 또는 차단하고 온도감지센서(42)를 구비하여 온도 조절과 유지가 가능하도록 구성되어 있다. 따라서 이러한 온도조절수단(40)에 의해 금속관(20)의 온도가 조절 유지되어 전체적인 모세관 컬럼(10)을 통과하는 분석물질의 온도 조건을 조절할 수 있게 되는 것이다. 이때 온도조절장치(40)에는 온도감지센서(42)로부터 감지된 온도 정보를 모니터하여 허용 가능한 온도범위로 온도가 조절 유지되도록 조절할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 히팅코드(30)은 전원공급장치(41)로부터 공급되는 전원에 의해 발생되는 열을 금속관(20)에 온도를 전달하는 전달매체로 작용하며, 이러한 히팅코드(30)는 금속관(20)의 외벽에 촘촘하게 감겨진 형태로 구성될 수 있어서 금속관(20)에 균일하게 온도를 공급할 수 있도록 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 이러한 온도 조절과 유지를 원활하게 하고, 용이하게 하기 위해 금속관(20) 외주면에 접촉 설치된 히팅코드(30)를 보온부재(50)으로 감싸고 있는 형태로 구성된다. 이때 사용되는 보온부재(50)로서는 유리섬유가 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 보온부재(50)는 인터페이스(300)의 온도를 균일하게 유지하고 외부 환경으로부터 온도손실의 영향을 최소화할 수 있도록 하기 위해 설치된다.

여기서 금속관(20)은 그 재질의 물성에 의해 손쉽게 외형 변형이 가능하므로 제한된 공간에서 유연하게 적용 가능하다. 또한 기체상태의 유기화합물 분석시료가 기체크로마토그래피(100)을 통과한 후에 유입되는 분석물질의 원활한 전기분무이온화를 위해 고온 유지가 가능하도록 하여야 하므로 이를 위해 금속관(20)의 열전도도를 이용하여 바람직하게 온도조절과 유지가 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 하나의 유닛으로 인터페이스(300)가 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 이러한 인터페이스(300)의 일측 선단은 기체크로마토그래피(100)의 오븐을 통과한 컬럼과 연결되어야 한다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 이때 연결구조는 튜브피팅(60)을 이용하여 금속관(20)을 기체크로마토그래피(100)에 고정시킨다. 예컨대, 기체크로마토그래피(100)의 한쪽 면에 외부로 연결될 수 있도록 홈을 내어 바깥쪽으로 뽑아낸 뒤, 튜브피팅(60) 몸체를 연결하여 금속관(20)과 연결할 수 있도록 구성할 수 있다. 그 다음으로는, 금속관(20)의 한쪽 끝에 그 튜브패럴(60)을 고정시킨 뒤, 너트(70)를 이용하여 기체크로마토그래피(100) 외벽에 장치된 피팅 결합부와 연결하여 인터페이스(300)가 기체크로마토그래피(100)에 고정 연결되도록 설치할 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면 상기와 같이 구성된 인터페이스(300) 유닛은 고정지지대(400)에 의해 고정되게 설치될 수 있으며, 이러한 고정지지대(400)는 상하, 좌우로 위치 조절이 자유롭도록 스크류가 장착되어 있어서 상기 인터페이스(300)의 위치를 변경하거나 조절하여 고정시킬 수 있다. 이러한 고정지지대(400)의 위치 조절은 질량분석기(200)와 전기분부이온화원(500) 사이에 위치하는 인터페이스(300)의 위치 조절을 위해 이용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 위와 같이 온도조절이 가능하게 구성된 인터페이스(300)는 그 일측이 기체크로마토그래피(100)와 직접 연결되어 있고 다른 일측은 질량분석기(200)가 간격을 두고 인접 설치되어 있으며, 그 질량분석기(200)와 인터페이스(300)의 사이에는 전기분무이온화원(400)이 설치된다.

본 발명에 따르면 이러한 구조에서 인터페이스(300)와 질량분석기(200) 및 전기분무이온화원(500) 간의 각 구성요소에 대한 거리를 고정지지대(400)를 이용하여 조절하고 이와 함께 전기분무이온화원(500)의 각도를 조절하여 이온화 효율이 최적화 되도록 조절할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면 인터페이스의 모세관 컬럼(10)을 통과한 분석물질은 중성분자 상태로서 이온화가 필요한데, 전기분무이온화원(500)으로부터 분무되는 분무 용매에 의해 기체크로마토그래피 모세관 컬럼(10)을 통과한 기체상태의 분석물질에 대한 이온화가 가능하게 된다. 이때 전기분무이온화원(500)에는 전기분무 용액의 분무를 용이하게 하기 위해 실린지 펌프가 구비될 수 있다.

이렇게 전기분무이온화원(500)으로부터 전기분무에 의해 이온화된 시료는 질량분석기(200)로 보내져 통상의 방법으로 시료의 분석이 이루어지는 것이다.

본 발명에서의 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용한 기체상태 분석물질의 전기분무이온화는 통상적인 액체크로마토그래피에서의 전기분무이온화 메커니즘과 유사하다. 전기분무이온화는 분무용액이 고전압에 의해 전하를 띤 이온방울로 하전되어 분사된다. 이때 하전된 미세 이온방울들 내에 존재하고 있는 용매가 증발하게 됨으로써 점차 크기가 줄어들게 되고, 전하 밀도가 높아져 탈착되면서 하전된 전하가 생성됨으로써 분석물질이 이온화되는 메커니즘을 따른다. 액체크로마토그래피의 경우, 분석물질과 분무용액이 혼합된 액체 상태로 함께 분사되어 이온화가 진행되지만 본 발명과 같이 기체크로마토그래피를 이용한 기체상태 분석물의 경우, 상이 다른 분무용액과 분석물질이 각각 분사되어 전기분무이온화원에서 분무용매에 의해 생성된 전하에 의해 기체상태 분석물질이 이온화되어 전하를 띠며 질량분석기로 주입되어 분석되는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 전기분무이온화원(500)의 설치 위치는 이온화 방법을 수행하는데 적절한 위치로 배치되는 것이 중요하다. 따라서 본 발명은 바람직하게도 상기 고정지지대에 의해 인터페이스(300)의 위치를 조절하면서 전기분무이온화원(500)의 위치를 조절할 수 있게 되는 것이다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면 전기분무이온화원(500)은 질량분석기(200)와 인터페이스(300) 양측 선단 사이의 위쪽에서 소정의 각도로 위치한 상태에서 분무용액을 분사시켜 전하를 띤 이온방울 상태로 분무함으로써, 인터페이스(300)에서 온도 조절된 분석물질이 질량분석기(200)로 유입되는 과정에서 바람직하고 효율적으로 이온화가 되도록 하는 최적 조건을 유지할 수 있도록 조절될 수 있다. 이때 전기분무이온화원(500)의 분무를 위한 각도는 예컨대 50~80도, 더욱 바람직하게는 60~70도로 유지하는 것이 최적의 분무 효과를 위해 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 질량분석기(200)와 인터페이스(300) 사이에 배치되는 전기분무이온화원(500)의 위치는 질량분석기와 전기분무이온화원의 수평거리가 수십~수백 mm 까지 조절 될 수 있다. 이때 질량분석기와 전기분무이온화원의 수평거리는 7~15 mm인 것이 바람직하다. 그 거리가 너무 가까우면 전하를 띤 이온방울들을 작은 크기로 형성하기 어렵고 균일하게 질량분석기(200)로 유입되지 않는다. 그렇기 때문에 이온화 효율에 있어서 편차가 심하게 발생하고 장기적으로 사용할 경우 질량분석기(200)의 오염 및 손상을 유발하는 등의 문제가 있다. 반면에, 그 거리가 너무 멀면, 전하를 띤 이온방울들이 질량분석기로 유입하는데 있어서 많은 손실을 끼치므로 이온화 효율의 감소를 유발하여 좋지 않으므로 효과과적인 이온화를 위해 상기 범위는 임계적 의의를 갖는다.

인터페이스와 전기이온화원의 수평거리는 수십~수백 mm 까지 조절 될 수 있다. 바람직하게는 4~15 mm 로 유지하는 것이 최적의 효과를 위해 바람직하다. 만일 그 거리가 너무 가까우면 전기분무이온화원에서 발생하는 고전류로 인해 금속관과의 전기적 스파크가 발생할 뿐 아니라 가스크로마토그래피에서 1 mL/min의 유속으로 빠르게 이동한 기체상태의 분석물질이 전하를 띤 양성자와 반응하여 이온화되는데 충분하지 않는 등의 문제가 있다. 반면에, 그 거리가 너무 멀면 기체상태의 분석물질이 전하를 띤 양성자와 반응할 수 있는 확률이 줄어들 뿐 아니라 이온화에 상당히 제한적이므로 좋지 않으므로 효과과적인 이온화를 위해상기 범위는 임계적 의의를 갖는다.

또한, 전기이온화원과 인터페이스의 수직거리는 수십~수백 mm 까지 조절 될 수 있다. 바람직하게는 0~5 mm인 위치에 설치되는 것이 최적화된 이온화를 위해 가장 바람직하며, 그 거리가 너무 멀면 앞서 언급한 바와 마찬가지로 전기분무이온화원에서 생성된 전하를 띤 양성자와 접촉할 수 있는 거리가 멀어져 이온화 손실 및 효율의 저하를 유발하는 등의 문제가 있으므로 효과적인 이온화를 위해 상기 범위는 임계적 의의를 갖는다.

도 2에서는 이러한 전기이온화원의 설치 위치에 대한 개념을 도시하고 있다. 또한, 이와 관련하여 도 3 내지 도 5는 이러한 전기분무이온화원의 위치에 대한 각 구성요소와의 거리에 대한 최적화를 탐색한 결과 그래프이다.

도 3은 질량분석기와 전기분무이온화원 사이의 수평거리(7~15 mm)에 따른 대상물질의 피크면적을 통해 얻은 결과로서, 최적의 거리에서 높은 감도를 보였고 거리 증가에 따른 대상물질의 급격한 감도 저하를 확인할 수 있다.

도 4는 전기분무이온화원과 인터페이스 사이의 거리 (4~15 mm)에 따른 대상물질의 피크면적을 통해 얻은 결과로서, 최적의 거리에서 높은 감도를 보였고 거리가 증가됨에 따라 대상물질의 피크면적이 점차 감소되는 것을 확인할 수 있다.

도 5는 전기분무이온화원과 인터페이스 간의 수직거리(0~5 mm)에 따른 대상물질의 피크면적을 통해 얻은 결과로서, 일정 거리에서의 높은 감도를 보였으며, 거리증가에 따른 급격한 감도 저하를 확인할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기와 같은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 기체상태의 유기화합물을 이온화시키는 방법을 포함한다.

본 발명에 따르면, 이온화를 위한 분석시료로서는 기체상태의 유기화합물이 분석시료로 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면 분석하고자하는 분석시료를 준비하고 이를 상기 기체크로마토그래피를 통과시킨다.

이렇게 기체크로마토그래피를 통과한 분석물질을 상기 기체크로마토그래피의 인터페이스를 통과하면서 온도를 조절하는 단계를 거친다.

이 단계에서는 기체크로마토그래피를 통과한 분석물질의 질량분석을 위한 최적의 이온화를 위해 적절한 온도를 유지하도록 하는 것이다. 이러한 온도조절 단계에서는 본 발명에 따른 바람직한 인터페이스에서 온도조절수단에 의해 금속관의 온도를 절적하게 조절하되 온도조절수단의 온도감지센서 등을 활용하여 용이하게 온도조절이 가능하여 최적화된 온도 조건으로 이온화가 가능하도록 하는 분위기를 조성하는 단계이다. 예컨대, 기체크로마토그래피 오븐에서 분석시료의 분리조건 온도를 150~180℃ 에서 280~320℃ 까지 5~20℃/min으로 승온시키는 것이 바람직하다. 이렇게 기체크로마토그래피를 통과한 분석물질은 인터페이스를 거치면서 고온 상태를 유지하도록 조절될 수 있다.

그 다음으로, 온도 조절된 분석물질에 전기분무이온화원으로부터 분무 용액을 분무하여 전하를 띤 양성자 또는 음성자 상태로 가하여 이온화시키는 단계를 거친다.

이 단계에서는 기체크로마토그래피와 인터페이스를 통해 온도가 조절된 상태로 유입되는 분석물질에 전기분무 용매를 전하를 띤 양성자 또는 음성자 상태로 분사하여 이온화시켜서 질량분석기에 공급되도록 하는 최적화 조건을 제공하는 단계이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 이때 공급되는 전기분무 용매로는 저급알코올, 아세토나이트릴 및 증류수 중에서 선택된 하나 또는 2개 이상의 혼합물이 공급될 수 있다. 이때 더욱 바람직하게는 메틸알코올, 50% 메틸알코올, 아세토나이트릴, 증류수, 아이소프로필알코올 중에서 선택된 하나 또는 2개 이상의 혼합물이 사용될 수 있으며, 추가로 산 첨가제가 포함될 수 있다. 여기서 산 첨가제로서는 예컨대 포름산, 아세트산 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.1% 포름산, 0.1% 아세트산이 사용될 수 있다. 도 6은 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기의 조건 확립 및 이온화효율의 극대화를 위한 전기분무 용매의 종류 및 산 첨가제 조성의 최적화된 결과 도표로서, 앞서 최적화된 인터페이스 거리 조건에서의 분무용액 및 산 첨가제를 이용한 대상물질의 피크면적 비교를 통해 얻은 결과이다. 이로부터 이온화효율을 증대시키는 최적의 분무용액과 산 첨가제의 조성을 확인할 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 이온화효율의 극대화를 위한 전기분무 용매의 공급 유량은 0.1~50 μL/min으로 유지하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 0.1~1 μL/min를 유지하는 것이 바람직하다. 만일, 그 유량이 너무 과다하면 일정한 양의 기체상태 분석물질에 반해 분무용액은 상대적으로 과량으로 존재하므로 기체상태 분석물질의 이온화에 방해가 될 뿐 아니라, 기체상태 분석물질은 일정한 유속으로 통과하여 하므로 과량으로 분무되는 용액들 사이에서 빠져나와 이온화되어 질량분석기로 유입되기 어려우므로 효과적인 이온화를 위해 상기 범위는 임계적 의의를 갖는다.

도 7과 도 8은 각각 이러한 분무용매의 최적화 유량에 대한 탐색결과로서, 도 7에서는 최적화된 인터페이스 거리 및 선정된 분무용매를 사용하여 분무용매의 유량에 따른 대상물질의 피크면적 비교를 통해 유량의 사용량에 따른 감도의 증감을 확인할 수가 있다. 도 8에서는 분무용액의 분사를 돕기 위해 사용된 분무가스의 사용양애 따른 대상물질의 피트면적 비교를 통해 피크모양 및 안정적인 신호를 감지할 수 있는 최적의 사용량을 확인할 수가 있다.

이와 같이 전기분무이온화원으로부터 전기분무 용액을 분사하여 전하를 띤 양성자 또는 음성자에 의해 이온화가 이루어진 후에 질량분석기에 보내지고, 이를 통해 기체상태 유기화합물의 분석시료에 대한 질량분석이 매우 효율적이고도 최적화된 조건으로 바람직하게 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기와 같이 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하게 되면, 고감도 고선택성의 분석이 가능하다. 특히, 본 발명에 따르면 유도체화 하지 않은 스테로이드 대상물질을 기반으로 한 기체상태 유기화합물에 대해서도 바람직하게 이온화 및 검출이 가능하고, 기체상태 유기화합물을 유도체화하지 않고서도 동시에 분석할 수 있게 되는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용한 고감도 고선택성의 분석법으로써, 트리메틸실릴 유도체(TMS)를 이용한 유도체화 과정을 포함하여 TMS 유도체화된 스테로이드 대상물질을 기반으로 한 기체상태 유기화합물의 이온화 및 검출에 대하여 동시 분석이 가능하다.

따라서 본 발명은 상기의 장치와 이온화 방법을 적용하여 기체상태의 유기화합물, 바람직하게는 스테로이드에 대한 기체상태 유기화합물의 분석방법을 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기의 장치와 이온화 방법을 적용하여 유도체화하지 않은 스테로이드 또는 트리메틸실릴 유도체(TMS)를 이용한 유도체화 과정을 포함하여 TMS로 유도체화된 스테로이드에 대한 기체상태 유기화합물의 분석방법을 포함한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세하게 설명하겠는바, 본 발명이 실시에에 의해 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서는 상기와 같은 본 발명에 따른 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 기체상태의 유기화합물에 대한 분석과정을 구체적으로 설명하기 위해 하나의 실시예로서 제시한다.

실시예 1

분석시료를 준비하기 위해 14종의 스테로이드를 대상물질로 선정하고, 이를 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 분석을 실시하였다.

기체크로마토그래피에 주입하는 시료는 시료로부터 추출된 물질을 증발건조기를 이용하여 건조시킨 후, 에틸 아세테이트 (Ethyl acetate. EA), 혹은 헥산 (Hexane)등의 유기용매에 녹여 기체크로마토그래피에 주입하게 된다. 기체크로마토그래피의 운반기체는 초고순도 헬륨 (Helium)을 이용하고 유속은 0.8~1 mL/min으로 하는 것이 바람직하다. 기체상태 유기화합물의 분리를 위해 기체크로마토그래피의 오븐 온도는 150~180℃ 에서 280~320℃ 까지 5~20℃/min으로 승온시키고, 1~2 μL의 시료를 비분할주입 혹은 분할 모드에서 분석하는 것이 바람직하다. 그 결과, 상기 이온화 및 분리단계를 통해 분리된 기체상태의 유기화합물질은 고분해능질량분석기를 이용하여 분석된다. 상기 분석은 저분자량부터 고분자량까지의 전체 스캔모드 (full-scan mode)를 사용하여 수행된다. 실시예에 이용된 14종의 스테로이드 물질의 구조 및 분자량은 하기 표 1에 나타내었다.

사용된 기체크로마토그래피는 Agilent사의 GC(Agilent, Palo Alto, CA, USA/모델명 6890N) 를 사용하였고, 분리분석을 위해 Ultra-1ㄾ 모세관 컬럼 (95% methylpolysiloxane, 17m × 0.2mm i.d × 0.11 μm; J&W Scientific, Agilent Technologies Inc.)을 연결하여 분석하였다. 또한 고분해능 질량분석기는 Thermo Finnigan사의 전기분무이온화원이 연결된 선형 사중극자 이온포집관-고분해능 질량분석기 (LTQ Orbitrap, Thermo Finnigan, San jose, USA)을 사용하였으며, 데이터 수집 및 처리를 위해 Xcalibur software version 2.0 (Thermo Finnigan, San Jose, CA, USA)를 사용하였다. 또한 상기 분리단계를 거쳐 분리된 기체상태 유기화합물질은 비분할모드 조건에서 1 μL의 시료가 주입되어 분석되었다. 또한, 기체크로마토그래피의 운반기체는 초고순도 헬륨을 사용하였으며, 컬럼 내 유량은 고정유량으로써 1 μL/min을 사용하였고 오븐조건은 180 ℃에서부터 320 ℃까지 10 ℃/min 으로 승온시키며 분석하였다.

또한 이온화 및 분석에 대한 실시예에 대한 설명은 다음과 같다.

14종의 스테로이드 대상물질은 기체크로마토그래피 컬럼을 통과하고, 직접 제작된 고온유지 컬럼 결합장치로 구성된 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기로 통하게 된다. 여기서 결합장치인 인터페이스는 기체크로마토그래피 컬럼과 전기분무이온화원을 연결하게 하여 고분해능 질량분석기를 통한 분석을 가능하게 한다.

고온유지 컬럼 결합장치인 인터페이스를 통과한 기체상태 유기화합물질은 기체크로마토그래피 오븐을 벗어나도 고온으로 유지됨으로써 별도의 흡착이나 손실 없이 분석물질이 보존되며, 컬럼 끝과 마주한 전기분무이온화원으로 부터 양성자공급을 통해 양성자를 띈 형태([M+H]⁺)로 이온화된다. 이때, 전기분무이온화원은 실린지 펌프(syringe pump)통해 전기분무이온화 용액이 주입되면서 양성자가 공급된다. 즉, 기체상태의 유기화합물은 공급된 양성자와의 반응으로 이온화된 후, 고분해능 질량분석기로 분석된다. 이때 결합장치 내 거리와 각도, 전기분무이온화 용액 및 산 첨가제의 조성 및 유량, 분무가스의 유량에 대하여 확립된 조건에서 분리분석이 이루어진다.

특히, 본 실시예에서는 본 발명에 따른 구성의 인터페이스와 이를 이용한 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기 내의 각 구성요소에 대한 거리와 각도에 대한 조건을 확립함으로써 기체상태 유기화합물의 전기분무이온화가 실현 및 구현되었으며, 전기분무이온화 용액의 유량을 마이크로 유량 (μL/min)뿐 아니라 나노유량 (nL/min)으로까지 적용가능하게 함에 따라 이온화효율이 증진되었다. 뿐만 아니라 고분해능 질량분석기를 이용함으로써 질량대전하비가 소수점 다섯째자리까지 확인 가능하므로, 매질(Matrix) 및 방해물질 에 대한 영향을 줄일 뿐 아니라, 선택성과 분해능을 향상시켰다.

이러한 방법으로 이온화된 14종의 스테로이드 대상물질은 완벽하게 분리분석 되었다. 분석 결과, 상세 크로마토그램은 도 9에 나타내었으며, 각 물질들에 대한 결과 정리 및 스펙트라는 하기의 표 2와 도 11에 각각 나타내었다. 도 9에서는 유도체 하지 않은 14종 스테로이드의 크로마토그램을 통해 각각 분석물질의 분리분석이 확인되고, 도 11에서는 [M+H]⁺ 혹은 [M+H-nH₂O]⁺ 형태로 이온화된 대상물질들의 질량분석 스펙트럼이 확인된다.

실시예 2

상기 실시예 1과 같은 분석조건에서 유도체화 된 기체상태 유기화합물의 분석을 실시하였다. 분석기기 및 조건은 동일하되 시료는 별도의 유도체과정을 수반하여 준비되었다.

유도체화 과정은 기체크로마토그래피를 이용한 분석에서 유용하게 쓰이는 방법이며, 분석물질의 구조를 변화시켜 휘발성을 높임으로써 기체크로마토그래피에서의 분석을 돕는다. 일반적인 유도체는 실릴레이션(silylation), acylation, esterification 등이 사용되며, 실시 예의 하나로 트리메틸실릴 유도체 (Trimethylsilylation, TMS)를 이용하여 유도체를 수행하였다.

이때 N-methyl-N-(trimethylsilyl) trifluoroacetamide (MSTFA), ammonium iodide (NH₄I), dithioerythritol (DTE) 시약이 일정 비율로 혼합된 용액(MSTFA/NH4I/DTE (500:4:2,v/w/w))을 50 μL를 사용하고, 이를 60 ℃에서 20분간 반응시켜 유도체를 수행한다. 14종의 스테로이드 대상물질은 완벽하게 TMS 유도체가 되었고, 상기 조건과 동일하게 분석되었다.

그 결과, TMS 유도체화 된 14종의 스테로이드 대상물질은 완벽하게 이온화되어 분리분석 되었으며 상기 실시에 1의 결과와 함께 비교하였다.

비교를 위해, 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용한 TMS 유도체화 스테로이드의 각 물질들에 대한 상세 크로마토그램은 도10에 나타내었으며, 각 물질들에 대한 결과 정리 및 스펙트라는 하기의 표 2 및 도 11에 각각 나타내었다. 도 10에서는 트리메틸실릴 유도체화 된 14종의 스테로이드의 크로마토그램을 통해 각각 분석물질의 분리분석이 확인되고, 도 11에서는[M+nTMS+H]⁺ 혹은 [M+nTMS-nH₂O+H]⁺ 형태로 이온화된 대상물질들의 질량분석 스펙트럼이 확인된다.

*Loss of m/z 18; -H₂O,m/z 36; -2H₂O,m/z 72; -Si(CH₃)₃,m/z 90; H₂O·Si(CH₃)₃,m/z 162; H₂O·Si₂(CH₃)₆ m/z 90; H₂O·Si(CH₃)₃ m/z 180; 2H₂O·Si₂(CH₃)₆,

상기 실시예의 결과로부터, 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 기체상태 유기화합물을 분석하는 경우 기존 이온화법의 한계로 제시되었던 분자이온의 생성이 가능함을 확인하였다. 또한 기존 이온화법 이용시 생성되었던 조각화 이온들이 스펙트럼 해석이 어렵고 구조에 대한 특이성을 반영하지 못한 점과 비교하여, 전기분무이온화법을 이용하여 생성된 조각화 이온들은 상대적으로 구조적 특징을 대변하며 스펙트럼 해석이 용이함을 확인하였다.

특히, 본 발명에 따른 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하는 경우, 표 2의 분석결과 에서와 같이 기체상태의 유도체 하지 않은 스테로이드 및 트리메틸실릴 유도체화 된 스테로이드를 개발된 인터페이스 및 장치를 이용하여 전기분무이온화를 실시하였다. 대상물질들은 유도체 여부와 상관없이 모두 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기로 검출되었다. 유도체화를 하지않은 스테로이드의 경우, 물질의 구조적 특성에 따라 [M+H]⁺외에 [M+H-H₂O]⁺(-m/z 18), [M+H-2H₂O]⁺(-m/z 36) 이온이 확인되었다. 또한 트리메틸실릴 유도체화된 스테로이드의 경우, [M+nTMS+H]⁺ 뿐만 아니라 [M+(n-1)TMS+H]⁺(-m/z 72), [M+(n-1)TMS-H₂O+H]⁺(-m/z 90), [M+(n-2)TMS-H₂O+H]⁺(-m/z 162), M+(n-2)TMS-2H₂O+H]⁺(- m/z 180) 이온이 확인되었다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 분석한 결과, 유기화합물의 새로운 이온화법을 제시하였으며 분석된 결과를 통해 새로운 이온화법의 가능성을 확인하였다. 분석 결과를 통해 전기분무이온화된 기체상태 유기화합물은 분자량에 대한 정보를 지닌 분자이온을 형성하였으며, 뿐 아니라 구조적 특성을 기반으로 한 조각화 이온들이 생성됨으로써 물질의 구조에 대한 다양한 정보를 제공하여 우수한 이온화 결과가 확인되었다.

본 발명에 따른 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기는 기체상태의 유기화합물 분석에 매우 유용하다. 또한, 본 발명의 기체크로마토그래피-전기분무이온화를 통해 유기화합물의 새로운 이온화법 제시함으로써, 분석 가능한 시료의 제약(분자량 및 극성)을 극복하고, 분석가능한 시료의 응용범위를 확장할 수 있을 것으로 기대된다.

특히, 기존 이온화원 이용시 이온화가 어려운 물질의 경우 새로운 이온화원을 통한 이온화 가능성을 확보하였으며, 기존에 알려진 이온화원의 기술적 결함인 분리능과 감도의 문제를 극복하고 매질에서의 방해물질에 대한 영향을 줄임으로써 고감도, 고선택성 분석법을 제시하여 다양한 매질에서의 시료의 미량분석 용이하도록 하는 길을 열 수 있을 것이다.

이를 토대로, 본 발명의 장치와 방법은 제약, 식품, 환경 및 법의학 분야 등의 다양한 분야에서 약물 또는 그 밖의 저분자 물질에 대한 동시 이온화 및 동시 분석 기술로 적용될 수 있을 것이다.

100 - 기체크로마토그래피
200 - 질량분석기
300 - 인터페이스
400 - 고정지지대
500 - 전기분무이온화원
10 - 모세관 컬럼
20 - 금속관
30 - 히팅코드
40 - 온도조절수단
41 - 전원공급장치
42 - 온도감지센서
50 - 보온부재
60 - 튜브피팅
70 - 너트

Claims

기체크로마토그래피와 질량분석기, 그리고 이들 사이에 위치하는 인터페이스를 포함하되 인터페이스는 모세관 컬럼과, 그 모세관 컬럼이 내재되어 있는 금속관과, 상기 금속관 외주면에 접촉 설치되어 가열 가능하도록 설치된 히팅코드와, 히팅코드에 연결되어 온도를 공급 또는 차단하면서 온도 조절과 유지가 가능하도록 하는 온도조절수단과, 상기 금속관 및 히팅코드를 감싸고 있는 보온부재를 포함하여 이루어지고, 상기 인터페이스는 그 인터페이스를 좌우 및 상하 이동이 자유롭게 조절 가능하도록 스크류를 구비한 고정지지대를 구비하며, 상기 인터페이스의 일측은 상기 기체크로마토그래피와 연결되어 있으며, 다른 일측은 질량분석기와 간격을 두고 위치되어 있어서, 상기 인터페이스와 질량분석기 사이에서는 분석시료 기체에 대해 전하를 띤 양성자 또는 음성자를 생성하는 전기분무이온화원을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기.
청구항 1에 있어서, 상기 금속관은 구리, 스테인리스 또는 알루미늄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기.
청구항 1에 있어서, 상기 온도조절수단은 히팅코드에 연결된 외부의 전원공급장치로부터 공급되는 전원을 공급 또는 차단하고 온도감지센서를 구비하여 모세관 컬럼을 통과하는 분석물질의 온도 조절과 유지가 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기.
청구항 1에 있어서, 상기 보온부재는 유리섬유인 것을 특징으로 하는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기.
청구항 1에 있어서, 인터페이스의 일측 선단과 기체크로마토그래피는 튜브피팅을 이용하여 기체크로마토그래피의 한쪽 면에 외부로 연결될 수 있도록 홈을 내어 바깥쪽으로 뽑아낸 뒤, 튜브피팅 몸체를 연결하여 금속관과 연결하고, 금속관의 한쪽 끝에 그 튜브피팅을 고정시킨 뒤, 너트를 이용하여 기체크로마토그래피 외벽에 장치된 피팅 결합부와 연결하여 인터페이스가 기체크로마토그래피에 고정 연결된 것을 특징으로 하는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기.
청구항 1에 있어서, 질량분석기와 인터페이스 사이에 배치되는 전기분무이온화원의 위치는 질량분석기와 전기분무이온화원의 수평거리가 7~15 mm, 인터페이스와 전기이온화원의 수평거리가 4~15 mm, 전기이온화원과 인터페이스의 수직거리가 0~5 mm인 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기.
상기 청구항 1 내지 청구항 6 중에서 선택된 어느 하나의 기체크로마토그래피-전기분무/고분해능 질량분석기를 이용하여 기체상태의 유기화합물을 이온화시키는 방법.
청구항 8에 있어서, 기체상태의 유기화합물을 이온화시키는 방법은 분석시료를 준비하는 단계; 분석시료를 상기 기체크로마토그래피를 통과시키는 단계; 기체크로마토그래피를 통과한 분석물질을 상기 기체크로마토그래피의 인터페이스를 통과하면서 온도를 조절하는 단계; 온도 조절된 분석물질에 전기분무이온화원으로부터 분무 용액을 분무하여 전하를 띤 양성자 또는 음성자를 이온방울 상태로 가하여 이온화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 8에 있어서, 분석시료를 상기 기체크로마토그래피를 통과시키는 단계에서는 기체크로마토그래피의 오븐에서 분석시료의 분리조건 온도를 150~180℃ 에서 280~320℃ 까지 5~20℃/min으로 승온시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 8에 있어서, 분무 용매는 저급알코올, 아세토나이트릴 및 증류수 중에서 선택된 하나 또는 2개 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 10에 있어서, 분무 용매는 메틸알코올, 50% 메틸알코올, 아세토나이트릴, 증류수, 아이소프로필알코올 중에서 선택된 하나 또는 2개 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 9에 있어서, 분무 용매는 추가적으로 포름산, 아세트산 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 산 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 12에 있어서, 분무 용매는 추가적으로 0.1% 포름산, 0.1% 아세트산 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 산 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 8에 있어서, 분무 용매의 공급 유량은 0.1~50 μL/min으로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 14에 있어서, 분무 용매의 공급 유량은 1~10 μL/min으로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 8에 있어서, 분무 용매는 전기분무이온화원이 60-70도의 각도인 상태에서 분무되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 청구항 7 내지 청구항 16중에서 선택된 어느 하나에 따른 기체상태 유기화합물을 이온화시키는 방법을 이용하는 기체상태의 유기화합물 분석방법.
상기 청구항 17에 있어서, 기체상태의 유기화합물은 스테로이드에 대한 기체상태 유기화합물인 분석방법.
상기 청구항 18에 있어서, 스테로이드에 대한 기체상태 유기화합물은 유도체화하지 않은 스테로이드 또는 트리메틸실릴 유도체(TMS)를 이용한 유도체화 과정을 포함하여 TMS 유도체화된 스테로이드에 대한 기체상태 유기화합물인 분석방법.