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🧮 Lab Calculators

크로마토그래피 실무자 및 연구원을 위한 필수 도구 모음입니다. 복잡한 버퍼 조성(pH, 염 농도)부터 컬럼 압력 시뮬레이션, 분석법 전환(Method Transfer)까지 실험실에서 필요한 핵심 수치들을 즉시 계산해 보세요.

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GC-MS/MS Method Transfer Calculator

식품공전 잔류농약 다성분 시험법(제2법) 기반 GC 컬럼 전환 계산기

DB-5MS (0.25mm x 30m) → ZB-5MSplus (0.18mm x 20m) | 분리능 유지 + 생산성 향상

궁금한 점 물어보기

1Original Method (기존 메소드)

Temperature Program (원본)

60°C → 20°C/min → 180°C → 5°C/min → 300°C (5 min)

2Target Column (전환 컬럼)

Translated Temperature Program (전환 메소드)

60°C → 30.0°C/min → 180°C → 7.5°C/min → 300°C (3.3 min)
Speed Gain Factor: 1.5x | 승온 속도 1.5배, 유지 시간 1/1.5배

Condition Optimization (조건 최적화)

Translation은 원본 분리 패턴을 보존합니다. 추가로 Golay 기반 최적화를 적용할 수 있습니다.

3Transfer Results (전환 결과)

1.5x
Speed Gain
29.7%
Time Saved
101.7%
nominal: 96.6%
Resolution (실효)
1.5x
동일 주입량 유지 시
0.52x
비례 축소 주입 시
S/N
ParameterOriginalTargetChange
Column0.25mm x 30m x 0.25um0.18mm x 20m x 0.18um-
Phase Ratio (beta)250250Match
Flow Rate (mL/min)1.20.622Geometric
Linear Velocity (cm/s)40.740.7Optimal
0.18mm He: 17.4-52.1 cm/s (opt: 34.7)
Theoretical Plates (N)90,00084,00093%
Plates/m3,0004,200+40%
Resolution Ratio (Rs2/Rs1)HETP 보정 실효값1.0001.017nominal: 0.966Excellent
Analysis Run Time (min)3523.33-11.7 min
Total Cycle Time (min)4632.33-13.67 min (29.7%)
Peak Width Ratio1.000.6733% narrower
Estimated S/N Improvement동일 주입량 유지 시1.00x1.5x+50%
pulsed splitless 필요 시
Estimated S/N (비례 축소)1 → 0.35 uL1.00x0.52x-48%
Backpressure Ratio1.001.29xHigher
Column Volume Ratio1.0000.34635%
Recommended Inj. Vol (uL)10.35Proportional
Throughput Gain1.00x1.42x+42% samples/day

Transfer Notes & Recommendations

  • Phase ratio 일치 (250 = 250) - 동일 retention 패턴 보장
  • 분리능 유지율 96.6% - 분리 품질 유지됨
  • MRM 타임 윈도우 조정 필요: RT × 0.667 (speed gain 1.5x 반영)
  • Splitless purge time 조정: liner 체적 비례 감소 권장
  • 선속도 40.7 cm/s - 0.18mm He 최적 범위 이내 (optimal: 34.7 cm/s)
  • 컬럼 전환 후 표준물질 RT 확인 및 MRM window 최적화 필수
  • Interface/Transfer line 온도 유지 (300°C)
  • 주입량 감소 권장: 1 uL → 0.35 uL (컬럼 과부하 방지)

Inlet Liner Selection Guide (인렛 라이너 비교)

Zebron PLUS

미량 잔류농약 다성분 분석(10 ppb, splitless) 조건에서 라이너 geometry가 분석 성능에 미치는 영향 비교 (문헌 기반 대표값)

Liner Volume: 986 uL (ID 4mm × 78.5mm) | Injection 1 uL × ACN expansion ≈ 389 uL → Liner capacity OK (75% rule 충족)
Performance MetricStraight (no wool, 기준선)Single TaperSingle Taper + WoolSingle Taper Z-Liner™
Active Compound RecoveryOPP, carbamates (10 ppb)60-80%80-95%78-92%92-100%
DDT BreakdownDDT → DDE + DDD15-25%5-12%5-10%1-5%
Endrin BreakdownEndrin → aldehyde + ketone8-15%3-8%3-7%0.5-3%
Reproducibility (%RSD)n=10 injections8-15%4-8%5-10%1.5-4%
Tailing Factor (As)Active compounds1.8-3.01.2-1.81.3-2.01.0-1.3
Late Eluter ResponseHigh-MW pesticidesBaseline+10%+15%+20%
Backflash Risk0.18mm narrow borehighmediumlowlow
Liner LifetimeDirty matrix (food)250-500 inj200-400 inj150-300 inj100-200 inj
Column Protection비휘발성 잔류물 차단LowMediumHighVery High
Key Features
Basic
Standard deactivation
Taper: sample focusing
PLUS deactivation
Taper: sample focusing
Wool: vaporization + filter
PLUS deactivation
Taper: sample focusing
Wool: vaporization + filter
Wool locked (Z-shape)
PLUS deactivation

* Wool liner의 회수율이 woolless보다 낮을 수 있음: 추가 표면적에 의한 활성 화합물 흡착. PLUS 탈활성화 적용 시 최소화됨.

* Late Eluter 응답 향상: PLUS 탈활성화된 wool이 고분자량 화합물의 균일한 기화를 촉진. 일반 wool liner에는 해당하지 않을 수 있음.

* Taper 계열 데이터는 Zebron PLUS 탈활성화 라이너 기준. Straight 열은 일반(표준 탈활성화) 라이너의 기준선으로, 제조사 가이드상 Straight는 split 주입용이라 splitless에는 부적합함 (Zebron PLUS Straight AG2-0A00 자체는 PLUS 탈활성화 제품).

* 표의 정량 수치(회수율·breakdown·RSD·수명 등)는 공개 문헌 기반 대표 추정값으로 제조사 브로셔의 공식 스펙이 아님. 실제 값은 시스템·매트릭스·메소드에 따라 달라질 수 있음.

권장: Single Taper Z-Liner™ (4mm ID)
  • 활성 화합물 회수율 92-100% — OPP, carbamate 계열 농약의 inlet 흡착/분해 최소화
  • DDT breakdown <5% — EPA 8081 기준 충족 (열분해 방지)
  • %RSD 1.5-4% — Z-shape 구조로 wool 위치 고정 → 일관된 기화 → 우수한 재현성
  • Backflash 방지 — wool이 sample vapor를 효과적으로 포집, 0.18mm narrow bore에서 특히 중요 (작은 컬럼 용적)
  • Late-eluting 고분자량 농약 (Deltamethrin, Dimethomorph 등) 응답 +20% 향상
  • Narrow bore 전용 주의: Pulsed splitless 병용 시 Z-Liner의 wool이 backflash를 차단하면서도 샘플 전달 효율을 극대화
Straight → Z-Liner 전환 시 예상 성능 변화 (동일 메소드 조건)
+25-40%
Active Recovery
OPP/carbamates
-70~80%
DDT Breakdown
25%→<5%
3-5x better
Reproducibility
%RSD 개선
+20%
Late Eluter S/N
high-MW pesticides
Ordering Info (Agilent/Thermo GC):
Single Taper Z-Liner: AG2-0A13
Single Taper + Wool: AG2-0A11
Single Taper: AG2-0A10
Straight Z-Liner: AG2-0A03
Straight: AG2-0A00
Direct Connect: AG2-0A50

* 4mm × 78.5mm (Agilent 7890/8890, Thermo TRACE). Dims: 4mm ID 권장 for 0.18mm column.

272종 농약 RT 범위 전환 예시 (식품공전 제2법 기준)

Earliest (EPTC)
Original: 5.1 min
Target: ~3.4 min
Mid-range (Chlorpyrifos)
Original: 12.05 min
Target: ~8.0 min
Late (Deltamethrin)
Original: 27.2 min
Target: ~18.1 min
Latest (Dimethomorph-Z)
Original: 28.58 min
Target: ~19.1 min

* RT × 1/SG 단순 스케일 추정치. 실제 RT는 표준물질로 확인 필요.

Transferred Method Summary (복사용)

Column: ZB-5MSplus 0.18mm x 20m x 0.18um
Carrier Gas: Helium (He), 0.622 mL/min
Linear Velocity: 40.7 cm/s
Injection: splitless, 0.35 uL
Interface: 300°C
Oven: 60°C → 30.0°C/min → 180°C → 7.5°C/min → 300°C (3.3 min)
Run Time: 23.33 min (원본: 35 min)

GC Method Translation: Based on void-time ratio scaling (Blumberg & Klee approach)

Phase ratio: beta = dc / (4 x df) | Speed Gain = tM1/tM2 | Resolution Ratio = sqrt(N2/N1)

Reference: 식품공전 잔류농약 시험법 7.1.2.2 다성분 시험법-제2법 (GC-MS/MS, 272종 농약)

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