내부표준물질 (Internal Standard)
쉽게 풀면
내부표준물질은 분석하려는 성분과 성질이 비슷하지만 원래 시료에는 들어 있지 않은 물질을, 모든 시료와 표준액에 똑같은 양으로 넣어 주는 것입니다. 그다음 목표 성분의 신호를 내부표준물질의 신호로 나눈 신호비를 가지고 농도를 계산합니다. 주입량이 조금 흔들리거나 기기 감도가 변해도 두 신호가 함께 변하므로 비율은 안정적으로 유지됩니다. 자를 함께 찍어 두고 사진 속 물체 크기를 재는 것과 비슷한 발상입니다.
왜 중요한가
크로마토그래피나 질량분석에서는 주입량 오차, 기기 감도 변화, 전처리 중 손실 때문에 같은 시료를 다시 측정해도 신호 크기가 달라집니다. 내부표준물질을 쓰면 이런 변동이 비율 계산에서 상쇄되어 정밀도가 크게 좋아집니다. 이 때문에 미량 유기물 분석과 임상 검사에서는 내부표준을 쓰지 않은 정량 결과를 잘 인정하지 않습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
질량분석에서 시료 속 다른 성분 때문에 신호가 눌리는 현상을, 화학적으로 거의 동일한 표지 물질로 함께 겪게 해 상쇄했다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
좋은 내부표준물질은 목표 성분과 화학적 거동이 비슷하면서도 신호가 겹치지 않아야 합니다. 질량분석에서는 목표 물질의 수소나 탄소를 중수소·탄소13으로 바꾼 안정동위원소 표지체가 이상적인데, 성질이 거의 같아 전처리 손실과 이온화 억제를 함께 겪기 때문입니다. 내부표준을 넣는 시점도 중요해서, 추출 전에 넣으면 전처리 손실까지 보정되지만 기기 주입 직전에 넣으면 주입 오차만 보정됩니다. 검량선도 농도 대 신호가 아니라 농도비 대 신호비로 그리는 것이 원칙입니다.
주의할 점
시료 자체에 목표 성분을 일부러 더 넣어 회수율을 보는 첨가 시료나 표준첨가법과 혼동하면 안 됩니다. 내부표준물질은 원래 시료에 없는 별개의 물질을 모든 시료에 균일하게 넣어 변동을 보정하는 것이고, 표준첨가법은 목표 성분 자체를 단계적으로 넣어 매질 영향을 반영한 기울기를 구하는 방법입니다.