内部標準

^{NMR分光法、例えば1H}、^13C、^29Siの核では、周波数は磁場に依存しますが、磁場はすべての実験で同じではありません。そのため、周波数はテトラメチルシラン（TMS）との相対差として報告されます。TMSは、1958年にジョージ・ティアーズが提案し、国際純正・応用化学連合がその後承認した内部標準です。^{[ 5 ] [ 6 ]} TMSとの相対差は化学シフトと呼ばれます。^{[ 7 ]}

TMSは比較的反応性が低く、その同一のメチルプロトンが他のほとんどのプロトンから分離された強い高磁場シグナルを生成するため、理想的な標準物質として機能します。^{[ 7 ]}ほとんどの有機溶媒に溶解し、沸点が低いため蒸留によって除去できます。^{[ 1 ]}

実際には、一般的な溶媒とTMSの信号の違いは既知である。したがって、現代の機器は存在する微量のプロトン化溶媒を検出できるため、市販の重水素化溶媒にTMSを添加する必要はない。使用するロック溶媒を指定することで、現代の分光計はサンプルを正しく参照することができる。事実上、溶媒自体が内部標準として機能する。^{[ 1 ]}

クロマトグラフィーでは、内部標準物質を用いて応答係数を計算することにより、他の分析対象物の濃度を決定します。選択された内部標準物質は、同様の保持時間と誘導体化特性を持つ必要があります。また、安定しており、サンプル成分と干渉しないものでなければなりません。これにより、サンプル注入などの前処理段階で発生する可能性のある不確実性が軽減されます。^{[ 1 ]}

ガスクロマトグラフィー質量分析法（GC-MS）では、分析対象物と類似した構造を持つ重水素化化合物が効果的な内部標準としてよく用いられます。^{[ 8 ]}しかし、ノルロイシンなどの非重水素化内部標準もあり、これは付随するピークから分離できるため、アミノ酸分析でよく用いられます。^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

液体クロマトグラフィー質量分析法（LC-MS）の内部標準の選択は、使用するイオン化法に依存します。内部標準は、分析対象物と同等のイオン化応答とフラグメンテーションパターンを持つ必要があります。 ^{[ 12 ]} LC-MSの内部標準は、重水素（2H）、13C、15N、18Oなどの^同位体^を使用^して^、分析対象物の構造と同位体的に類似していることがよくあります。^{[ 13 ]}

誘導結合プラズマ分光法における内部標準の選択は、試料マトリックスからの信号が分析対象物からの信号と重なる可能性があるため、難しい場合があります。イットリウムは一般的な内部標準であり、ほとんどの試料には自然には存在しません。イットリウムは中程度の質量と、多くの分析対象物と干渉しない発光線を持っています。分析対象物からの信号は、イットリウム信号の強度と比較されます。^{[ 1 ] [ 14 ]}

誘導結合プラズマ質量分析法（ICP-MS）では、分析対象物と質量が類似した種が通常は良好な内部標準として機能しますが、すべての場合に当てはまるわけではありません。ICP-MSにおける内部標準の有効性に寄与する要因には、そのイオン化ポテンシャル、エンタルピー変化、およびエントロピー変化が分析対象物とどれだけ近いかなども含まれます。^{[ 15 ]}

誘導結合プラズマ発光分光法（ICP-OES）の内部標準は、分析対象物と内部標準の信号がさまざまな実験条件でどのように変化するかを観察することによって選択できます。これには、サンプルマトリックスや機器設定の調整、および選択した内部標準が分析対象物と同じように反応しているかどうかの評価が含まれます。^{[ 16 ]}