3가지 방법으로 GPC/SEC 데이터를 분석하는 방법
양질의 GPC/SEC 데이터를 획득하는 것은 전투의 절반에 불과합니다. 데이터를 손에 넣은 후에는 이러한 크로마토그램을 분자량과 같은 의미 있는 수치 값으로 변환할 수 있는 방법이 필요합니다. 이는 사용 가능한 검출기 조합에 따라 여러 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 이 글에서는 3가지 가장 일반적인 GPC/SEC 데이터 분석 방법(모두 OMNISEC에서 사용 가능!)인 기존 보정, 범용 보정, 그리고 광산란을 이용한 다중 검출에 대해 논의합니다.
다음 자료(그리고 더 많은 내용)가 포함된 비디오 프레젠테이션은 30분 만에 배우는 GPC/SEC 소개 비디오를 확인하세요.
기존 보정
가장 간단한 GPC/SEC 구성은 펌프, 칼럼 세트 및 굴절률(RI) 또는 자외선(UV) 검출기를 사용하는 단일 검출기 시스템입니다. 이러한 검출기는 샘플의 농도에 직접 반응하므로 Mw 및 Mn과 같은 분자량 모멘트를 계산하는 데 중요합니다. 기존 보정(때때로 칼럼 보정이라고도 함)에서 분자량 값을 얻으려면 잘 특성화된 표준 시리즈를 실행해야 합니다. 이러한 표준을 사용하여 각 유지 볼륨에 해당하는 분자량(피크 분자량 또는 Mp)이 매핑된 보정 곡선을 생성합니다. 아래 그림에서 설명과 같습니다.
알 수 없는 샘플을 분석할 때, 사용 중인 보정 곡선의 유지 볼륨과 해당 분자량을 바탕으로 각 데이터 슬라이스의 분자량을 결정합니다. 기존 보정을 사용하여 얻은 분자량 값은 보정 곡선을 생성하는 데 사용되는 표준에 의존하기 때문에 샘플의 결과는 상대적인 분자량 값으로 설명됩니다.
기존 보정의 장점은 가장 경제적인 GPC/SEC 설정으로, 구성 요소가 가장 적고 계산이 가장 간단하다는 점입니다. 단점은 표준의 분자 구조에서의 차이나 샘플의 크기 및 모양의 차이에 따라 얻어진 분자량 값이 샘플을 정확히 반영하지 않을 수 있다는 것입니다. 단일 검출기 시스템으로는 계산된 데이터가 샘플의 실제 특징을 반영하지 않을 수 있으며 심지어 연구를 잘못되게 이끌 수도 있습니다. 다시 말해, 모르고 있는 것을 모르는 상황에 처할 수 있습니다!
OMNISEC와 함께 기존 보정을 적용하는 모습을 확인하세요!
범용 보정
농도 검출기에 점도계 검출기를 추가하면 알 수 없는 샘플에 범용 보정 곡선을 적용할 수 있습니다. 분자량 모멘트 외에도 본질 점도(IV), 수화 반지름(Rh), 마크-하우잉크 계수 등의 다른 분자 매개변수도 결정할 수 있습니다.
점도계 검출기의 반응은 샘플의 분자 구조, 즉 용액 내에서의 형태에 영향을 받습니다. 따라서 점도계의 존재는 보정 곡선을 생성하는 데 사용되는 표준의 구조적 차이와 분석 대상의 샘플 간의 차이를 고려해주어, 기존 보정에서 얻은 데이터보다 더 정확한 데이터를 제공합니다.
1967년 Benoit 등은 유체역학적 부피, 분자량, 본질 점도 간의 관계(위의 방정식)를 사용하여 서로 다른 종류의 폴리머에 대한 보정 곡선이 단일 보정 곡선으로 통합될 수 있음을 보여주었다. GPC/SEC는 분자 크기 또는 유체역학적 부피를 기준으로 분리됩니다. 따라서 용출 부피를 본질적으로 유체역학적 부피로 간주할 경우, 분자량과 본질 점도의 곱을 유체역학적 부피에 대해 그리면 모든 폴리머는 구조와 형태에 상관없이 동일한 범용 보정 곡선을 따라가게 됩니다.
범용 보정의 장점은 사용 가능한 표준에 관계없이 샘플에 대해 정확한 분자량 값을 얻을 수 있다는 것입니다. 또한 점도계 검출기의 포함은 IV, Rh 및 마크-하우잉크 매개변수를 포함한 더 많은 특성화 데이터를 제공합니다.
하지만 표준의 정체는 중요하지 않더라도, 보정 곡선은 여전히 필요하며 따라서 각 GPC/SEC 시스템은 고유한 보정 곡선을 갖게 됩니다. 칼럼, 이동상, 유속, 온도 등의 매개변수가 결과 보정 곡선에 영향을 미칠 것입니다.
OMNISEC와 함께 범용 보정을 적용하는 모습을 확인하세요!
광산란을 이용한 다중 검출 분석
때때로 삼중 검출, 고급 검출, SEC-MALS 등으로 불리는 이 방법은 최소한 광산란 검출기를 농도 검출기와 함께 사용하여 절대 분자량을 계산합니다. 이는 산란된 빛의 강도가 샘플의 분자량과 관련이 있기 때문에 작동합니다. 점도계 및/또는 UV-Vis 검출기를 자주 추가하여 강력한 다중 검출 분석 도구를 만듭니다.
다중 검출기 GPC/SEC를 다룬 이 글에서 자세히 설명된 것처럼, 각 검출기는 샘플의 다른 측면에 반응하여 절대적인 분자량(보정 곡선에 의존하지 않으며 정확한), IV, Rh, Rg, 마크-하우잉크 매개변수, 농도 및 잠재적으로 분지 및 조성 분석 데이터를 계산할 수 있도록 합니다. 각 검출기의 반응을 지배하는 방정식은 아래에 표시되어 있습니다.
절대 분자량을 제공하는 것 외에도 광산란을 사용하는 다중 검출은 보정 곡선에 의존하지 않기 때문에 유리합니다. 간단한 보정 과정은 단일 좁은 표준을 실행하는 당신이 적합하다고 여기는 만큼 자주 입니다. 보정 검증을 표준으로 확인하는 것을 권장합니다…그러나 그것뿐입니다!
보정된 방법을 갖춘 후에는 샘플에 대한 데이터 계산이 쉽습니다 – 아래의 비디오에서 OMNISEC와 함께 확인해보세요!
마지막 소견
결론적으로, 이 게시물이 GPC/SEC 데이터에 사용할 수 있는 세 가지 일반적인 분석 방법을 구별하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 이들 각각에는 장점이 있지만, 광산란을 이용한 다중 검출의 정확성과 편리성은 GPC/SEC 데이터를 분석하는 이상적인 방법으로 다른 것보다 뛰어납니다. 질문이 있으시면, 연락하거나 kyle.williams@malvernpanalytical.com으로 직접 이메일을 보내주십시오.
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