[논문]HPLC에 의한 목초액 중의 유기산, 페놀 및 벤조피렌의 분석법 개발

이계원; 김아람; 조재수

HPLC에 의한 목초액 중의 유기산, 페놀 및 벤조피렌의 분석법 개발
HPLC Analysis of Organic Acids, Phenol, and Benzopyrene in Wood Vinegar 원문보기

약학회지 = Yakhak hoeji, v.52 no.1, 2008년, pp.12 - 19

이계원 (건양대학교 제약공학과, 제제 개발실) , 김아람 (건양대학교 제약공학과, 제제 개발실) , 조재수 (건양대학교 제약공학과, 제제 개발실)

Abstract ▼ AI-Helper

The organic acids (formic acid, acetic acid and propionic acid), phenol and benzopyrene in wood vinegar were determine by HPLC. An $Atlantis^{TM}dC_{18}$ column with a acetonitrile: 0.1% phosphoric acid (5: 95, organic acids), acetonitrile: water (10 : 90, phenol), 100% acetonitrile (benzopyrene) as a mobile phase was used. Retention time of acetic acid, formic acid, propionic acid, phenol and benzopyrene was 4.77, 3.73, 9.08, 30.97 and 6.10 min, respectively. The calibration curves of organic acids, phenol, benzopyrene were linear over the concentration range of $30{\sim}500,\;60{\sim}1000$, and $3{\sim}50\;{\mu}g/ml$ with correlation coefficient of above 0.999. The limit of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ) of acetic acid, formic acid, propionic acid, phenol, and benzopyrene was 1.71 and 5.19, 1.11 and 3.35, 4.87 and 14.74, 6.45 and 19.55, 0.08 and $0.24\;{\mu}g/ml$, respectively. The coefficients of variation for intra- and inter-day assay were $0.21{\sim}4.14$ and $0.07{\sim}1.19%$, respectively and the precision was $95{\sim}115%$. From this study, we suggest that HPLC is suitable method for the determination of organics in wood vinegar and could be applied to quality control of wood vinegar.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 실험에서는 목초액 중의 주성분인 유기산(초산, 프로피온산 및 개미산)과 유해성분인 페놀 및 벤조피렌의 HPLC 분석법을 개발하여 목초액과 같은 생약 함유 천연물 신약 개발연구의 기초 연구 및 이를 이용한 제품개발에 대한 기초자료로 제시하고자 하였다.
목초액과 목초액에 기지농도의 표준품을 각각 spiking하여 정량적으로 늘어나는지의 여부를 검토하였다. 즉 유기산과 페놀은 목초액 Im/, 표준액(초산: 20mg/m/, 개미산 및 프로피온산: 1 m以mZ, 페놀: 0.

제안 방법

HPLC를 이용한 분석법의 타당성을 검토하는 밸리데이션은 특이성, 직선성, 검출한계와 정량한계 그리고 정확성 및 정밀성을 이용하여 검토하였다.13』5)
개발된 분석방법을 이용하여 실제 목초액((주) 젠트로)과 시중에서 유통되고 있는 시판 목초액을 이용하여 물로 적당히 희석하여 주성분인 유기산과 유해물질인 벤조피렌과 페놀을 측정하였다. 이 때 (주) 젠트로에서 생산되어지는 목초액은 서로 다른 세 가지 lot를 가지고 세 번 씩 분석하였다.
결정되어진 정량한계의 2배 농도, 검량선 작성 시 최고 농도의 70-80% 농도 그리고 이들 두 가지 농도의 중간농도를 이용하여 하루에 6번 시행하여 일내 정밀성 (Repeatability, % CV로 표시)을, 3일 동안 반복 시행하여 일간 정밀성(Repmducibility % CV)을 구하여 Thble HI에 나타내었다.
1 mg/m/) Im/를 가하여 15초간 vortexing한 다음 syringe filter^. 여과하여 30 B를 HPLC에 주입하여 검토하였다.
유기산(초산, 개미산 및 프로피온산), 페놀 및 벤조피렌를 각각 31.25-500, 62.5-1000, 3.125-50)@mZ의 농도로 제조하여 HPLC로 분석하였을 때, 얻은 피크면적을 Y축으로 표준액 농도를 X축으로 하여 검량선을 작성하여 나타내었다(Fig. 4). 이 때 검량선 식은 Y= 166.
유기산, 페놀 및 벤조피렌 표준품을 각각 100 mg씩 정밀히 달아 메탄올에 녹여 정확히 100应로 하여 표준원액으로 한 다음 이를 적당히 희석하여 각 농도별 표준액에 대하여 분석조건에 의한 피크 면적 비를 구하여 검량선을 작성하였다. 작성된 검량선으로부터 직선식의 상관계수(기준: R2=0.
이 때 (주) 젠트로에서 생산되어지는 목초액은 서로 다른 세 가지 lot를 가지고 세 번 씩 분석하였다.
정확성과 정밀성은 미리 결정되어진 정량한계의 2배 농도, 검량선 작성 시 최고 농도의 70-80% 농도 및 이들 두 가지 농도의 중간 농도를 제조하여 측정하였다. 즉 초산, 개미산, 프로피온산, 페놀 및 벤조피렌을 각각 10, 180 및 350, 7, 178 및 350, 29, 190 및 350, 39, 370 및 700 그리고 0.
중간 농도를 제조하여 측정하였다. 즉 초산, 개미산, 프로피온산, 페놀 및 벤조피렌을 각각 10, 180 및 350, 7, 178 및 350, 29, 190 및 350, 39, 370 및 700 그리고 0.485, 18 및 35 瞄個 의 농도범위에서 하루에 6회씩 3일간 실험을 행하여 정확성을 측정하였으며, 일간과 일내 정밀성은 동일한 농도 범위를 가지고 상대표준편차(% CV)를 이용해 산출하였다.
최근 화장품 및 의약품 등의 분야에서 다양하게 이용되어질 것으로 기대되어지는 목초액에 대한 신용도와 가치를 높이기 위해서는 주성분 및 유해성분에 대한 설정기준이 필요하므로 목초액 중의 유기산(초산, 개미산 및 프로피온산), 페놀 및 벤조피렌을 HPLC를 이용하여 분석법을 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

기기로는 HPLC(2690 alliance system, Waters, U.S.A.)를, 컬럼은 Atlantis™dC₁₈(4.6*250 mm, 5 呻, Waters, U.S.A.)을 Detector는 996 PDA를 사용하였다. 또한 Vbrtex mixer, Syringe driven filter unit: Millipore PVDE 0.
시약으로는 목초액((주) 젠트로, Korea), 초산, 개미산, 프로피온산, 페놀 및 벤조피렌 Sigma사(U.S.A.) 그리고 HPLC용 아세토니트릴과 메탄올을 사용하였다.
실험에 사용한 HPLC 장치는 Waters 2690 alliance system, 검출 파장은 초산, 개미산 및 프로피온산 230 nm, 페놀 및 벤조피렌 280 nm, 컬럼은 Atlantis™dC₁₈(4.6*250 mm, 5 pm, Waters, U.S.A.), 온도는 25°C, 데이터 처리장치로는 컴퓨터 (Pentinium H, Window XP) 와 Waters alliance system millenium 32 data system을 사용하였다. 이 때 이동상은 유기산(초산, 개미산 및 프로피온산)은 아세토니트릴 : 0.

데이터처리

작성된 검량선으로부터 직선식의 상관계수(기준: R2=0.99 이상) 를 구하여 직선성을 검토 하였고, 3번 반복 실험하여 평가 하였다. 이 때 검량선의 범위는 유기산은 31.

성능/효과

1. 목초액의 각 성분은 Atlantis™dC₁₈ 컬럼을 이용하여 온도 25°C, 검출파장 유기산 230 nm, 페놀과 벤조피렌 280 nm, 이동상 유기산은 아세토니트릴 : 0.1% 인산(5:95), 페놀은 아세토니트릴 : 물(10:90), 벤조피렌은 100% 아세토니트릴, 유속 1.0 m// min에서 정량하였을 때 양호하게 분리되었다.
2. 초산, 개미산, 프로피온산, 페놀 및 벤조피렌의 피크 유지 시간은 각각 4.77, 3.73, 9.08, 30.97 및 6.10분이었다.
3. 유기산, 페놀 및 벤조피렌 모두 30-500, 60-1000, 3.125- 50 昭/n血의 농도 범위에서 상관계수가 0.999 이상으로 양호한 직선성을 나타내었다.
4. 초산, 개미산, 프로피온산, 페놀 및 벤조피렌의 검출한계 (LOD)와 정량한계 (LOQ는)각각 1.기과 5.19, 1.11 과 3.35, 4.87 과 14.74, 6.45와 19.55, 0.08과 024 昭/m/이었다.
5. 일내, 일간 정밀성은 각각 02L~4.14와 0.07~L19%이었고, 정확성은 95~115%이었다.
06 卩以成으로 정제과정에 의해 감소한 것으로 나타났다. 또한 유기산의 함량은 정제 목초액과 시판 목초액에서 각각 5.85, 0.22, 0.21과 3.28, 0.24, 0.14 卩g/m&로 프로피온산과 개미산은 차이가 없었지만 유기산 중 가장 많이 들어있다고 알려진 초산은 두 가지 모두 기준인 3% 이상을 나타내었으나 정제 목초액에서 더 많이 검출되었다. 따라서 목초액을 천연물 신약이나 화장품 원료로서 개발할 때 확립된 HPLC 분석법은 주성분과 유해성분인 페놀에 대한 규격을 설정하는데 이용될 것으로 기대되어진다.
목초액에는 다량의 유기산뿐만 아니라 피부에 침투하기 쉬운 성분을 함유하고 있어 피부표면에 기생하는 바이러스, 곰팡이 균의 살균작용이 뛰어나며 피부표면의 각질 연화나 수렴작용, 여드름, 노인성의 건성 피부염, 만성 습진과 옴 등의 피부질환에 효과가 탁월한 것으로 밝혀졌다.谜) 또한 약물 중독 시 해독, 당뇨, 변비, 소화불량, 무좀, 중이염, 암 등의 여러 가지 질환에 대하여 효과가 있어 민간의료에서 많이 사용되어 오고 있다.
이때 분석방법의 정밀성은 모든 표준품에서 일내와 일간 정밀성은 0.21~4.14와 0.07-1.19% 이었고 정확성은 모두 95~115%의 이내로 나타났다. 이로부터 유기산, 페놀 및 벤조피렌에 대한 HPLC 분석법은 목초액을 이용한 시험에 이용될 수 있는 적합한 정밀성과 정확성을 갖고 있음을 알 수 있었다.
1, 2 및 3에 나타내었다. 이때 표준품에서 초산, 개미산, 프로피온산, 페놀 및 벤조피렌의 피크 유지 시간은 각각 4.77, 3.73, 9.08, 30.97 및 6.10분이었으며 기지 농도의 표준품으로 spiking한 크로마토그람에서도 일정하게 나타난 것으로 보아 목초액의 기타 다른 성분들과 명확하게 분리할 수 있었음을 확인할 수 있었다. 또한 목초액에 기지 농도의 표준품을 spiking하여 얻어진 면적은 목초액의 면적과 표준품의 면적을 더한 값과 같으므로 다른 물질과의 간섭이 없이 완전히 분리하여 분석할 수 있는 양호한 방법이라고 사료 되어진다.
19% 이었고 정확성은 모두 95~115%의 이내로 나타났다. 이로부터 유기산, 페놀 및 벤조피렌에 대한 HPLC 분석법은 목초액을 이용한 시험에 이용될 수 있는 적합한 정밀성과 정확성을 갖고 있음을 알 수 있었다.
영향을 받지 않고 분석할 수 있었다. 즉 유해성분인 벤조피렌은 검출되지 않았고, 페놀은 시판 목초액과 정제 목초액에서 각각 636.44와 207.06 卩以成으로 정제과정에 의해 감소한 것으로 나타났다. 또한 유기산의 함량은 정제 목초액과 시판 목초액에서 각각 5.

후속연구

14 卩g/m&로 프로피온산과 개미산은 차이가 없었지만 유기산 중 가장 많이 들어있다고 알려진 초산은 두 가지 모두 기준인 3% 이상을 나타내었으나 정제 목초액에서 더 많이 검출되었다. 따라서 목초액을 천연물 신약이나 화장품 원료로서 개발할 때 확립된 HPLC 분석법은 주성분과 유해성분인 페놀에 대한 규격을 설정하는데 이용될 것으로 기대되어진다.
결론적。로 특이성, 직선성, 검출한계와 정량한계 그리고 정확성 및 정밀성을 통하여 타당성이 검증된 유기산, 페놀 및 벤조피렌의 HPLC 분석법은 목초액의 주성분 및 유해성분에 대한 기준 규격을 설정할 수 있는 근거를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 이를 이용한 제품개발에 대한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대되어진다.
이상의 실험 결과를 바탕으로 타당성이 검증된 유기산, 페놀 및 벤조피렌의 HPLC 분석법은 목초액과 같은 생약 함유 천연물 신약에 대한 기준 규격을 설정할 수 있는 근거를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 이를 이용한 제품개발에 대한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료되어진다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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