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문제 정의
- 17 현재 우리나라 식품공전에는 벌꿀 중 플루메쓰린 잔류량을 분석 하기 위한 시험법 이 전혀 확립되어 있지 않아 벌꿀의 안전성 관리에 어려움이 있으므로 공정하고 신속한 시험법 확립이 절실히 요구되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 HPLC-PDA 검출기를 이용하여 벌꿀에 사용되는 동물용의약품 중 플루메쓰린을 분석하기 위한 시료의 전처리 조건을 최적화하고, 신속하고 정확한 분석을 위한 시험법을 확립하고자 하였다. 또한 본 연구에서 확립된 시험법을 바탕으로 국내에 유통되고 있는 국산 및 수입 벌꿀을 대상으로플루메쓰린의 잔류량을 모니터링 하여 잔류량 실태조사를 하고자 한다.
- 따라서, 본 연구에서는 HPLC-PDA 검출기를 이용하여 벌꿀에 사용되는 동물용의약품 중 플루메쓰린을 분석하기 위한 시료의 전처리 조건을 최적화하고, 신속하고 정확한 분석을 위한 시험법을 확립하고자 하였다. 또한 본 연구에서 확립된 시험법을 바탕으로 국내에 유통되고 있는 국산 및 수입 벌꿀을 대상으로플루메쓰린의 잔류량을 모니터링 하여 잔류량 실태조사를 하고자 한다.
제안 방법
- 벌꿀 중 플루메쓰린을 분석하기 위하여 균질화한 시료를 증류수와 아세토니트릴에 녹여 추출한 후 Silica cartridge를 이용하여 정 제 한 뒤, PDA 검 출기를 이용한 HPLC에 의한 신속정확한 시험법을 확립하였다. 본 연구에서는 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
- 이 중에서 국내 벌꿀은 약 90%, 수입 벌꿀은 약 10%를 차지하였다. 벌꿀은 아카시아꿀을 비롯하여 잡화꿀, 밤꿀, 토종꿀 등을 수거하였으며 벌꿀 집합지 및 소분지가 다른 곳을 중심으로 하여 수거하였다. 특히, 국내 잡화꿀과 국내 아카시아꿀의 비율이 각각 45%와 28%를 나타내었다.
- 본 연구에서 확립된 분석법을 이용하여 국내에 유통되고 있는 벌꿀을 대상으로 플루메쓰린 잔류량 실태조사를 하였다. 사용된 시료는 전국 주요 도시에 유통되고 있는 국내 벌꿀 및 수입 벌꿀을 대상으로 하였으며, 각 도시마다 10~20여건씩 수거하여 전체 130 여건을 수거하였다.
- 이동상으로는 증류수와 acetonitrile 혼합액(15:85)을 사용하였으며, 시료는 20 rL를 주입하였고 유속은 1 mL/min로 하여 분석하였다. 분석결과 얻어진 각 피크의 머무름 시간을 비교하여 피크의 높이 또는 면적으로 검량선을 작성하여 시료 중 플루메쓰린 함량을 구하였다.
- 01 ㎎/㎏의 1배, 2랍牝 그리고 4배에 해당하는 표준용액을 사용하였다. 시료(벌꿀) 에 플루메쓰린 표준용액을 혼합하여 농도가 0.01 ~0.04 ㎎/㎏되게 하여 확립된 시험법으로 시료 전처리를 하고 HPLC로 분석하여 회수율을 측정하였다. 그 결과플루메쓰린의 회수율은 90.
- 미리 hexane 10 tnL 로 활성화시킨 silica cartridge (500 mg, 3 mL)에 앞의 추출액 2 mL를 흡착시키고, 용출용매를 변화시켜서 효율을 비교한 결과 hexane : dichloromethane 혼합액 (55:45) 10 mL로 하였을 때 가장 좋은 회수율을 얻을 수 있었다(7泌" 3, 4). 용출액은 40 ℃ 이하의 수욕 중에서 감압농축 시킨 다음, 잔류물은 methanol 2 mL로 녹여 멤브레인 필터로 여과 후 시험용액으로 하여, 고속액체 크로마토그래프 자외 흡광검출기로 분석하였다.
- 01 g를 정확하게 측정하여 acetonitrile을 가하여 녹이고 100 mL로 정용하여 표준원액으로 한다(이 액 1 mL에는 플루메쓰린 100 曲를포함한다). 표준 원액에 methanol를 가해 각각 0.005, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05 jxg/mL의 농도가 되게 표준 용액을 만들어 HPLC로 분석하고, 검량선을 작성하였다.
- 플루메쓰린 분석을 위한 전처리 조건은 주줄 용매를 증류수, acetonitrile, acetone, methanol 그리고 ethyl acetate 등을 사용하여 검토하였고, 시료 정제를 위해 cartridge의 종류 및 용출 용매의 종류 등을 변화시켜 최적의 전처리 조건을 확립하고 이를 HPLC로 분석하여 시료 전처리 조건을 확립하였다.
- 플루메쓰린 표준용액을 0.005, 0.01, 0.02, 0.04, 0.05 Hg/mL 농도로 하여 HPLC로 분석하여 얻어진 피크 면적에 대해 검 량선을 작성하여 각 시료의 농도를 측정하였다. 플루메쓰린 표준용액을 농도가 0.
- 05 Hg/mL 농도로 하여 HPLC로 분석하여 얻어진 피크 면적에 대해 검 량선을 작성하여 각 시료의 농도를 측정하였다. 플루메쓰린 표준용액을 농도가 0.01 ~0.04 mg/ kg되게 혼합하여 시료전처리를 하고 HPLC로 분석하여 회수율 및 검출한계를 검토하였다. 또한, HPLC 분석법에서 얻어진 결과의 정밀성을 알아보기 위하여 플루메쓰린 표준용액(0.
대상 데이터
- HPLC 칼럼은 Capcell pak Ci8 UG 120(4.6 mm lD..x250 mm, particle size 5 pin)을 사용하였으며, 자외부흡광검출기(PDA)의 파장은 266 nm로 하였다. 이동상으로는 증류수와 acetonitrile 혼합액(15:85)을 사용하였으며, 시료는 20 rL를 주입하였고 유속은 1 mL/min로 하여 분석하였다.
- , Germany)에 서 제조된 것을 구입하여 사용하였다. Sodium chloride, sodium sulfate는 Sigma Chemicals (St Louis, MO, USA) 에서 특급시약을 구입하여 사용하였고, 또한 acetonitrile, dichloromethane, ethyl acetate, hexane, methanole Merck Inc. (Darmstadt, Germany)에서 HPLC용으로 구입 하여 사용하였다. 시료 용액의 정 제에 사용하는 Sep-pak Cg cartridge, silica cartridge, florisil cartridge, HLB cartridge 및 PSA cartridge는 각각 Waters Co.
- 본 연구에 사용된 플루메쓰린(flumethrin) 표준품은 Riedel (No. 46417, Riedel-de Haen Co., Germany)에 서 제조된 것을 구입하여 사용하였다. Sodium chloride, sodium sulfate는 Sigma Chemicals (St Louis, MO, USA) 에서 특급시약을 구입하여 사용하였고, 또한 acetonitrile, dichloromethane, ethyl acetate, hexane, methanole Merck Inc.
- 하였다. 사용된 시료는 전국 주요 도시에 유통되고 있는 국내 벌꿀 및 수입 벌꿀을 대상으로 하였으며, 각 도시마다 10~20여건씩 수거하여 전체 130 여건을 수거하였다. 이 중에서 국내 벌꿀은 약 90%, 수입 벌꿀은 약 10%를 차지하였다.
- (Darmstadt, Germany)에서 HPLC용으로 구입 하여 사용하였다. 시료 용액의 정 제에 사용하는 Sep-pak Cg cartridge, silica cartridge, florisil cartridge, HLB cartridge 및 PSA cartridge는 각각 Waters Co. (Milofrd, MA, USA)와 Varian Co. (Palo Alto, CA, USA)에서 제조된 것을 구입하여 사용하였다.
- Japan)을 사용하였다. 칼럼 은 Capcell pak Ci8 UG 120 (4.6 mm l.D.x250 mm, 5 jj, m, Shiseido Fine Chemicals, Tokyo, Japan)을 사용하였다.
데이터처리
- 04 mg/ kg되게 혼합하여 시료전처리를 하고 HPLC로 분석하여 회수율 및 검출한계를 검토하였다. 또한, HPLC 분석법에서 얻어진 결과의 정밀성을 알아보기 위하여 플루메쓰린 표준용액(0.04 mg/mL)을 10회 반복 실험하여 얻은 피크 면적과 머무름 시간을 이용하여 평균과 표준편차 및 상대표준편차{Relative standard deviation)를구하였다.
성능/효과
- 좋은 회수율을 나타내었다. 미리 hexane 10 tnL 로 활성화시킨 silica cartridge (500 mg, 3 mL)에 앞의 추출액 2 mL를 흡착시키고, 용출용매를 변화시켜서 효율을 비교한 결과 hexane : dichloromethane 혼합액 (55:45) 10 mL로 하였을 때 가장 좋은 회수율을 얻을 수 있었다(7泌" 3, 4). 용출액은 40 ℃ 이하의 수욕 중에서 감압농축 시킨 다음, 잔류물은 methanol 2 mL로 녹여 멤브레인 필터로 여과 후 시험용액으로 하여, 고속액체 크로마토그래프 자외 흡광검출기로 분석하였다.
- 95 이상의 좋은 직선성을 나타내었다. 플루메쓰린의 표준액 (0.04 ㎎/㎏)을 10회 반복 실험하여 피크 면적비 및 머무름 시간을 측정한 결과 정밀성에 대한 상대표준 편차(% RSD) 3.09로 나타났으며, 머무름 시간에 대한상대 표준편차(% RSD)도 0.08로 나타났다(7泌" 6). 플루메 쓰린 분석 에 대한 LOD (Limit of Detection) 는신호 대 잡음비 3으로 하여 0.
- 002 ㎎/㎏으로 비교적 높은 감도를 나타내었으나, 회수율이 최대 71%에 불과하였다户 이러한 .ECD 검출기를 이용한 GC 분석 에서 소요되는 많은 분석시간, 낮은 감도 및 검출한계와 또한, PDA 검출기를 이용한 HPLC 분석에서 나타나는 낮은 회수율을 향상시키기위하여 본 연구에서는 아세토니트릴을 이용한 추출과 실리카 카트리지를 이용한 정제를 통하여 최적의 전처리 조건을 확립할 수 있었다. 그리하여 확립한 시험법 에서는 LOD (Limit of Detection)는 0.
- Hexane에 녹인 농축 잔류물의 정제를 위해 cartridge 의 종류를 silica cartridge 를 비롯하여, PS A (primary secondary amine) cartridge, florisil cartridge, cartridge 등으로 다양하게 변화시켜 본 결과 silica cartridge가 가장 좋은 회수율을 나타내었다. 미리 hexane 10 tnL 로 활성화시킨 silica cartridge (500 mg, 3 mL)에 앞의 추출액 2 mL를 흡착시키고, 용출용매를 변화시켜서 효율을 비교한 결과 hexane : dichloromethane 혼합액 (55:45) 10 mL로 하였을 때 가장 좋은 회수율을 얻을 수 있었다(7泌" 3, 4).
- ricorrelation co紡?矣”/)=0.9994로서 정 량분석에 충분한 분석방법을 확립하였고, 검출한계는 0.003 ㎎/㎏이었으며 정 량한계는 0.009 ㎎/㎏ 수준으로 검출한계가 향상된 분석법을 확립할 수 있었다.
- 2). 각 농도의 피크 면적 비에 대한 검량선을 작성한 결과, y=310494X+28 L77 이었으며, r(comlatlon coeffi- (谁无)=0.9994로 CODEX에서 요구하는 0.95 이상의 좋은 직선성을 나타내었다. 플루메쓰린의 표준액 (0.
- 04 ㎎/㎏되게 하여 확립된 시험법으로 시료 전처리를 하고 HPLC로 분석하여 회수율을 측정하였다. 그 결과플루메쓰린의 회수율은 90.2-97.8%로 CODEX가 제시 하는 수준에 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다 (Table 5). 플루메쓰린 표준품 각각 0.
- ECD 검출기를 이용한 GC 분석 에서 소요되는 많은 분석시간, 낮은 감도 및 검출한계와 또한, PDA 검출기를 이용한 HPLC 분석에서 나타나는 낮은 회수율을 향상시키기위하여 본 연구에서는 아세토니트릴을 이용한 추출과 실리카 카트리지를 이용한 정제를 통하여 최적의 전처리 조건을 확립할 수 있었다. 그리하여 확립한 시험법 에서는 LOD (Limit of Detection)는 0.003 ㎎/㎏으로 GC 분석의 낮은 검출한계 및 긴 분석소요시간을향상시켰으며, 회수율이 90.2~97.8%까지 향상된 PDA 를 이용한 신속 정확한 HPLC 분석조건을 확립함으로서 벌꿀 중 플루메쓰린 분석을 위한 최적의 분석법을 얻을 수 있었다.
- 둘째, 플루메쓰린 표준물질 6개의 농도에 대하여 즉정분석 한 결과 검 량선의 식은 Y=31O494X+28 L77 이었으며, ricorrelation co紡?矣”/)=0.9994로서 정 량분석에 충분한 분석방법을 확립하였고, 검출한계는 0.
- 05 ㎎/㎏으로 비교적 감도가 좋지 않았다. 또한, PDA 검출기를 이용한 HPLC에 의한 분석법을 사용하였을 경우, LOD (Limit of Detection)은 0.002 ㎎/㎏으로 비교적 높은 감도를 나타내었으나, 회수율이 최대 71%에 불과하였다户 이러한 .ECD 검출기를 이용한 GC 분석 에서 소요되는 많은 분석시간, 낮은 감도 및 검출한계와 또한, PDA 검출기를 이용한 HPLC 분석에서 나타나는 낮은 회수율을 향상시키기위하여 본 연구에서는 아세토니트릴을 이용한 추출과 실리카 카트리지를 이용한 정제를 통하여 최적의 전처리 조건을 확립할 수 있었다.
- 셋째, 본 연구에서 확립된 시험법을 사용하여 국내유통 중인 수입꿀 12건 및 국산꿀 118건을 대상으로 잔류하는 플루메쓰린을 분석한 결과 모두 검출한계 이하로 조사되었다. 벌꿀 중 동물용의약품 잔류허용기준 관리를 위하여 앞으로 지속적인 모니터링이 요구되며 그 시험법으로 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.
- 5분간 원심분리 하였다. 이때, 추출용 매의 조성을 증류수와 acetonitrile의 비율을 달리하여 분석한 결과 증류수:acetonitrile=l :2에서 추출 효율이 높게 나타났다(7泌/e 1). 추출한 싱층의 acetonitrile을 새로운 원심관에 옮기고, 잔류물에 다시 acetonitrile을 가하여 3, 000 rpm, 4에서 5분간 원심분리한 뒤 상층 액을 앞의 acetonitrile과 합하였다.
- 첫째, 공시료에 표준물질을 첨가하여 회수율을 측정한 결과 평균 회수율은 90.2~97.8%로 CODEX가 제시하는 수준에 만족할 만한 시험법을 확립하였다.
- 08로 나타났다(7泌" 6). 플루메 쓰린 분석 에 대한 LOD (Limit of Detection) 는신호 대 잡음비 3으로 하여 0.003 ㎎/㎏이었으며, LOQ (Limit of Q냐antitation)는 신호 대 잡음비 10으로 하여 0.009 ㎎/㎏로 벌꿀 중 플루메쓰린 분석에 적합한 수준이었다.
- 8%로 CODEX가 제시 하는 수준에 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다 (Table 5). 플루메쓰린 표준품 각각 0.005, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05 ㎎/㎏의 6개의 농도에 대하여 HPLC 로 분석한 결과, 머무름 시간 9.1.7분에서 표준품 피크를 확인하였으며, 최대흡광도는 266 nm이었다(及g. 2). 각 농도의 피크 면적 비에 대한 검량선을 작성한 결과, y=310494X+28 L77 이었으며, r(comlatlon coeffi- (谁无)=0.
후속연구
- 따라서 본 연구에서 확립한 벌꿀 중 플루메쓰린 분석 방법은 벌꿀에 잔류하는 플루메쓰린의 잔류실태를 조사하고, 국내 유통 중인 벌꿀의 안전성 확보에 매우 유용하게 적용될 수 있으리라 사료된다.
- 조사되었다. 벌꿀 중 동물용의약품 잔류허용기준 관리를 위하여 앞으로 지속적인 모니터링이 요구되며 그 시험법으로 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.
- 4 ㎎/㎏까지 검출된 예가 있다」9 또한, 2006년 미국 EPA 보고에서도 벌꿀에 대한 플루메쓰린의 잔류량 조사 자료를 볼 수가 있다.2。본 연구에서는 벌꿀에서 플루메쓰린이 검출되지 않았지만, 외국의 검출사례를 통하여 벌꿀에 잔류하는 플루메쓰린 사용실태를 지속적으로 조사해야 할 것으로 판단되며, 벌꿀을 비롯한 양봉산물에 대하여도 모니터링 검사가 요구된다고 본다.
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