AAS 원자흡수분광법 총정리! 제약회사 분석 실무에서 중금속 시험까지

AAS 원자흡수분광법 총정리! 제약회사 분석 실무에서 중금속 시험까지

제약회사의 품질관리 과정에서
중금속 시험은 제품 안전성을 확보하기 위한 중요한 분석 항목입니다.
이때 가장 널리 사용되는 분석 기술이 바로
AAS(원자흡수분광법, Atomic Absorption Spectroscopy) 입니다.
이번 글에서는 AAS의 기본 원리부터
실제 제약회사 분석 실무 흐름까지
전체적으로 정리해보겠습니다.

AAS분석

AAS(원자흡수분광법)란 무엇인가?

AAS(Atomic Absorption Spectroscopy) 는
원자들이 특정 파장의 빛을 흡수하는 특성을 이용하여,
시료 내 특정 금속 원소의 농도를 정량하는 분석 방법입니다.
휘발성 금속 원소의 정량에 적합하며,
특히 납(Pb), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 비소(As) 등
유해 중금속 검출에 사용됩니다.

AAS 분석이 필요한 이유

중금속은 극미량만 존재해도 인체에 유해할 수 있기 때문에,
제약 원료 및 완제품에서는 엄격한 기준 관리가 요구됩니다.
ICH Q3D 가이드라인(중금속 불순물 규제)과
국내 GMP 기준에서도, 주요 금속에 대해
정해진 허용치 이하로 관리하도록 규정하고 있습니다.
AAS는 고감도, 높은 선택성을 갖추어
중금속 시험의 정확성과 신뢰성을 확보하는 데 적합한 분석법입니다.

AAS 분석 원리

AAS 분석은 세 단계로 요약할 수 있습니다.
1. 원자화(Atomization)
시료를 고온의 불꽃이나 흑연로에서 원자 상태로 분리합니다.
2. 빛 조사(Emission of Light)
특정 금속 원소가 흡수할 수 있는 파장의 빛을 조사합니다.
3. 흡광 측정(Measurement)
흡수된 빛의 양을 측정하여 금속 농도를 계산합니다.
흡수량은 분석 대상 금속의 농도에 비례하며,
이를 통해 정밀한 정량 분석이 가능합니다.

AAS 분석 흐름

1. 시료 준비
시료를 질산 등의 용매로 완전히 용해합니다.
분석 대상 금속이 용액 상태로 존재하도록 전처리를 진행합니다.
2. 분석 조건 설정
측정할 금속 원소에 맞는 캐소드 램프를 선택합니다.
버너 가스(공기-아세틸렌 또는 아산소-아세틸렌) 흐름을 설정합니다.
적절한 파장과 슬릿폭을 설정합니다.
3. 원자화 및 흡광도 측정
준비한 시료를 주입하여 원자화하고,
흡광도를 측정하여 농도를 계산합니다.
4. 결과 해석
표준곡선(Standard Curve)을 이용해 시료의 농도를 정량합니다.

AAS 주요 부품 및 역할

광원(Light Source) : 특정 금속 원소 전용 캐소드 램프 사용
주입 시스템(Sample Introduction) : 액체 시료를 미세입자로 분무하여 버너로 공급
버너(Burner) : 고온 불꽃을 형성해 시료를 원자화
분광기(Monochromator) : 특정 파장 선택
검출기(Detector) : 흡수된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력
각 부품의 성능과 상태는 분석 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

AAS 분석 시 주의사항

시료 전처리 정확성 확보
용해 과정이 불완전하면 분석 결과에 직접적인 영향을 미칩니다.
램프 선택 주의
측정 대상 원소에 맞는 전용 램프를 사용해야 합니다.
버너 청결 유지
잔류물이 쌓이지 않도록 주기적인 점검과 세척이 필요합니다.
배경 간섭 보정
매트릭스 간섭을 최소화하기 위해 배경 보정 기능을 적절히 활용해야 합니다.
교차오염 방지
시료 주입기 및 라인을 철저히 세척하여 시료 간 오염을 막아야 합니다.

마무리

AAS 분석은 미량 금속 원소를 정확하게 측정하기 위한 필수 도구입니다.
분석 준비 단계부터 장비 세팅, 시료 주입, 데이터 해석까지
모든 과정에서 체계적인 관리가 필요합니다.
특히 시료 전처리와 장비 유지 관리가
분석의 신뢰성을 좌우하는 중요한 요소입니다.
제약회사 품질관리 부서에서는
AAS를 활용하여 제품이 규정된 중금속 기준을 만족하는지
꾸준히 확인하고 관리합니다.