HPLC 및 ESI-tandom Mass Spectrometry를 이용한 인터넷에서 판매되는 기능성표방식품 중 부정유해물질 모니터링 Monitoring of Forbidden Medicines as Adulterants in Dietary Supplements Marketed Online by HPLC and ESI-tandom Mass Spectrometry원문보기
인터넷에서 판매되는 건강기능성표방식품 51개를 구매하여 발기부전치료제 5종과 그 유사물질 29종, 이카린, 요힘빈, 시부트라민 그리고 시부트라민 유사물질인 데스메틸시부트라민, 디데스메틸시부트라민 총 39종의 부정유해물질을 3개의 혼합표준용액으로 만든 후 HPLC를 이용하여 총 50분 동안 이동상 용액 A(5 mM sodium hexanesulfonate와 0.1% phosphoric acid을 함유한 물), B(95% acetonitrile) 두 가지를 기울기 용매 조건으로 분석하였다. 검출된 화합물의 확인을 위하여 LC-ESI-tandom MS의 MRM 조건을 최적화하고 정성분석 한 결과 1개의 홍삼제품과 영양보충용제품 2건에서 실데나필과 슈도바데나필, 디메틸티오실데나필성분이 1회 복용량당 1.3-82.1 mg 검출되었으며, 2개의 기타가공품에서 부작용이 우려되어 사용이 금지된 시부트라민의 유사물질인 디데스메틸시부트라민이 각각 1회 복용량 당 2.2, 1.7 mg이 검출되었다. 시중에 판매되는 비아그라의 실데나필 1회 최소복용량은 25 mg으로 시료에서의 검출량은 이보다 높은 수준으로 함유되었으며, 의사의 처방 없이 식품 중에 불법적으로 함유된 이들 물질 혹은 이들의 유사물질은 소비자들의 건강상에 문제를 일으킬 수 있으므로, 시중에 유통되는, 더욱이 온라인 상에서 음성적으로 판매되고 있는 건강관련식품에 대한 모니터링이 지속적으로 필요한 실정이다.
인터넷에서 판매되는 건강기능성표방식품 51개를 구매하여 발기부전치료제 5종과 그 유사물질 29종, 이카린, 요힘빈, 시부트라민 그리고 시부트라민 유사물질인 데스메틸시부트라민, 디데스메틸시부트라민 총 39종의 부정유해물질을 3개의 혼합표준용액으로 만든 후 HPLC를 이용하여 총 50분 동안 이동상 용액 A(5 mM sodium hexanesulfonate와 0.1% phosphoric acid을 함유한 물), B(95% acetonitrile) 두 가지를 기울기 용매 조건으로 분석하였다. 검출된 화합물의 확인을 위하여 LC-ESI-tandom MS의 MRM 조건을 최적화하고 정성분석 한 결과 1개의 홍삼제품과 영양보충용제품 2건에서 실데나필과 슈도바데나필, 디메틸티오실데나필성분이 1회 복용량당 1.3-82.1 mg 검출되었으며, 2개의 기타가공품에서 부작용이 우려되어 사용이 금지된 시부트라민의 유사물질인 디데스메틸시부트라민이 각각 1회 복용량 당 2.2, 1.7 mg이 검출되었다. 시중에 판매되는 비아그라의 실데나필 1회 최소복용량은 25 mg으로 시료에서의 검출량은 이보다 높은 수준으로 함유되었으며, 의사의 처방 없이 식품 중에 불법적으로 함유된 이들 물질 혹은 이들의 유사물질은 소비자들의 건강상에 문제를 일으킬 수 있으므로, 시중에 유통되는, 더욱이 온라인 상에서 음성적으로 판매되고 있는 건강관련식품에 대한 모니터링이 지속적으로 필요한 실정이다.
It was carried out to detect anti-impotence drug-like compounds, sibutramine and their analogues in dietary supplements, which are doubtful whether they include illegal compounds. A total of 51 food products were bought online and have been investigated. The separation was achieved on a C18 column, ...
It was carried out to detect anti-impotence drug-like compounds, sibutramine and their analogues in dietary supplements, which are doubtful whether they include illegal compounds. A total of 51 food products were bought online and have been investigated. The separation was achieved on a C18 column, with the mobile phase made up of water (5 mM sodium hexanesulfonate and 0.1% phosphoric acid) and 95% acetonitrile, at a flow rate of 1.2 mL/min with gradient elution using by HPLC-DAD. The UV signals were monitored at 220 nm and 291 nm. LC-ESI-tandom MS was utilized to confirm that detected compounds in samples are the same as the reference materials. Two nutrient supplement foods and ginseng products were found to contain 1.3-82.1 mg of sildenafil, dimethylthiolsildenafil and pseudovardenafil per serving size. In addition, two other processed products were detected to contain 1.7 and 2.2 mg of didesmethylsibutramine, derived from sibutramine per serving size.
It was carried out to detect anti-impotence drug-like compounds, sibutramine and their analogues in dietary supplements, which are doubtful whether they include illegal compounds. A total of 51 food products were bought online and have been investigated. The separation was achieved on a C18 column, with the mobile phase made up of water (5 mM sodium hexanesulfonate and 0.1% phosphoric acid) and 95% acetonitrile, at a flow rate of 1.2 mL/min with gradient elution using by HPLC-DAD. The UV signals were monitored at 220 nm and 291 nm. LC-ESI-tandom MS was utilized to confirm that detected compounds in samples are the same as the reference materials. Two nutrient supplement foods and ginseng products were found to contain 1.3-82.1 mg of sildenafil, dimethylthiolsildenafil and pseudovardenafil per serving size. In addition, two other processed products were detected to contain 1.7 and 2.2 mg of didesmethylsibutramine, derived from sibutramine per serving size.
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제안 방법
5µm, Agilent Technologies)을 사용하였다. 검출된 성분들의 정성 분석을 위해 positive ion mode로 EP, DP, CE, CXP 등 MS 각각의 파라미터를 최적화한 MRM조건을 확립하고 Ion spray voltage 5500, Temperature 400, Ion source gas1 50.0, Ion source gas2 50.0, Curtain gas 20.0으로 Table 3의 HPLC 조건을 이용하여 분석하였다.
검출된 화합물의 정성분석을 위해 표준용액과 시험용액을 0.1 µg/mL 수준으로 메탄올에 희석하여 LC-MS/MS 분석에 사용하였다.
지금까지 다수의 논문을 통해서 많은 수의 부정유해물질의 규명이 이루어졌고, 동시분석법 연구도 있었으나 지속적으로 증가하는 시중 유통 식품 중 부정유해물질의 모니터링 차원에서는 이들 물질들에 대한 총체적이면서 동시에 효율적인 분석 연구가 필요하다. 발기부전치료제를 비롯한 부정유해물질은 생리효과를 충분히 나타낼 수 있도록 인위적으로 첨가되는 경우가 대부분이므로, 본 연구에서는 실제 시중에 유통되는, 특히나 온라인 상에서 성기능 개선, 미용개선 등의 과대광고를 하고 손쉽게 구매할 수 있는 건강기능식품 및 건강기능성표방식품 중 체중조절용조제식품, 기타가공품, 다류 및 음료류 등 총 51개 제품에 대하여 발기부전치료제 및 유사물질 34종, 이카린, 요힘빈, 시부트라민과 그 유사물질을 HPLC를 이용하여 동시분석하고, LC-MS/MS를 이용하여 정성분석을 진행하였다.
분석기기는 HPLC DAD(Agilent 1200 series, Agilent Technologies, Waldbronn, Germany)로 컬럼은 Eclipse XDB-C18(4.6×250mm I.D. 5µm, Agilent Technologies, Foster city, CA, USA), 그리고 이동상 용액 A(5mM sodium hexanesulfonate와 0.1% phosphoric acid을 함유한 물), B(95% acetonitrile) 두 가지를 이용하여 Table 2의 조건으로 분석하였다.
인터넷에서 판매되는 건강기능성표방식품 51개를 구매하여 발기부전치료제 5종과 그 유사물질 29종, 이카린, 요힘빈, 시부트라민 그리고 시부트라민 유사물질인 데스메틸시부트라민, 디데스메틸시부트라민 총 39종의 부정유해물질을 3개의 혼합표준용액으로 만든 후 HPLC를 이용하여 총 50분 동안 이동상 용액 A(5 mM sodium hexanesulfonate와 0.1% phosphoric acid을 함유한 물), B(95% acetonitrile) 두 가지를 기울기 용매 조건으로 분석하였다. 검출된 화합물의 확인을 위하여 LC-ESI-tandom MS의 MRM 조건을 최적화하고 정성분석 한 결과 1개의 홍삼제품과 영양보충용제품 2건에서 실데나필과 슈도바데나필, 디메틸티오실데나필 성분이 1회 복용량당 1.
질량분석기는 API 4000Qtrap(Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)을 이용하였고, LC system은 Agilent 1200 series(Agilent Technologies), 컬럼은 Eclipse plus C-18(2.1×150 mm, 3.5µm, Agilent Technologies)을 사용하였다.
혼합표준용액을 0.2-2.0 µg/mL로 희석하여 검량선을 작성하였고, 검출한계 및 정량한계는 각각 신호대잡음비 3배 이상, 10배 이상인 농도로 계산하였다.
회수율 측정은 34가지 발기부전치료제 및 유사물질, 이카린, 요힘빈, 시부트라민 및 유사물질 2종이 들어있지 않음을 확인한 캡슐제품과 환제품에 2.0 µg/mL 의 농도로 첨가한 후 시험용액과 같은 방법으로 전처리하여 3회 반복실험하였다.
대상 데이터
Acetonitrile, methanol은 Merck사(HPLC Grade, Darmstadt, Germany), sodium haxanesulfonate와 ammonium formate는 Sigma-Aldrich사, phosphoric acid는 Kanto chemical사(Tokyo, Japan)에서 구입하였고, 실험에 사용된 물은 PRIMA & UHQ-MKII water purification(ELGA, High Wycombe, Buck-inghamshire, England)을 이용하여 18.2 MΩ 수준으로 정제하여 사용하였다.
2 MΩ 수준으로 정제하여 사용하였다. 시료는 식품유형별로 영양보충용제품(nutrient supplement foods) 5건, 체중조절용조제식품(weight control foods) 5건, 식이섬유제품(dietary fiber products) 4건, 홍삼제품(ginseng products) 1건, 기타가공품(other processed products) 19건, 개별인정형제품(sawpalmetto extracts, garcinia cambogia extracts) 4건, 다류 및 음료류(solid tea, beverages) 3건, 기타식품(other products) 7건, 화분제품(bee pollen products) 1건, 알로에제품(aloe products) 1건, 프로폴리스추출물(propolis extracts) 1건으로 건강기능식품 및 기타식품류 총 51건을 인터넷 사이트에서 구매하여 분석하였다.
표준품 실데나필 등 발기부전치료제 및 유사물질 34종과 시부트라민, 데스메틸시부트라민, 디데스메틸시부트라민은 식품의약품안전청에서 제공받았고, icariin(98%, Wako Chemicals, Osaka, Japan), yohimbin(98%, Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo, USA)은 구입하여 사용하였다. Acetonitrile, methanol은 Merck사(HPLC Grade, Darmstadt, Germany), sodium haxanesulfonate와 ammonium formate는 Sigma-Aldrich사, phosphoric acid는 Kanto chemical사(Tokyo, Japan)에서 구입하였고, 실험에 사용된 물은 PRIMA & UHQ-MKII water purification(ELGA, High Wycombe, Buck-inghamshire, England)을 이용하여 18.
성능/효과
1% phosphoric acid을 함유한 물), B(95% acetonitrile) 두 가지를 기울기 용매 조건으로 분석하였다. 검출된 화합물의 확인을 위하여 LC-ESI-tandom MS의 MRM 조건을 최적화하고 정성분석 한 결과 1개의 홍삼제품과 영양보충용제품 2건에서 실데나필과 슈도바데나필, 디메틸티오실데나필 성분이 1회 복용량당 1.3-82.1 mg 검출되었으며, 2개의 기타가공품에서 부작용이 우려되어 사용이 금지된 시부트라민의 유사물질인 디데스메틸시부트라민이 각각 1회 복용량 당 2.2, 1.7 mg이 검출되었다. 시중에 판매되는 비아그라의 실데나필 1회 최소복용량은 25 mg으로 시료에서의 검출량은 이보다 높은 수준으로 함유되었으며, 의사의 처방 없이 식품 중에 불법적으로 함유된 이물질 혹은 이들의 유사물질은 소비자들의 건강상에 문제를 일으킬 수 있으므로, 시중에 유통되는, 더욱이 온라인 상에서 음성적으로 판매되고 있는 건강관련식품에 대한 모니터링이 지속적으로 필요한 실정이다.
발기부전치료제 5종과 유사물질 29종, 이카린, 요힘빈, 시부트라민, 데스메틸시부트라민, 디데스메틸시부트라민을 3개의 혼합 표준용액으로 만들어 총 50분 동안 분석한 크로마토그램은 Fig. 2와 같고, 잔소안트라필, 시부트라민, 데스메틸시부트라민, 디데스 메틸시부트라민은 220 nm 파장에서, 나머지 성분들은 291 nm에서 선택성이 높은 피크를 얻을 수 있었다.
4에 나타내었다. 시험용액을 표준용액과 같은 수준으로 희석하여 분석한 결과 표준용액과 머무름 시간이 일치하는 피크가 관찰이 되었다. 표준품과 시료에서 검출된 화합물의 MS 데이터를 보면(Table 6), 실데나필은 475.
인터넷에서 구매한 총 51개의 건강기능성표방식품에 대하여 위 39종의 부정유해물질을 모니터링하여 검출된 성분을 Table 4에 나타내었다. 캡슐형태의 홍삼제품과 영양보충용제품에서 실데나필이 1회 복용량당 각각 82.1과 60.1mg 검출되었고, 또한 캡슐형태의영양보충용제품 1건에서는 슈도바데나필과 디메틸티오실데 나필 성분이 함께 검출되었다. 환제품의 기타가공품 2건에서는 시부트라민의 유사물질인 디데스메틸시부트라민 성분을 검출할 수 있었으며, HPLC 분석에 의해 검출된 성분들은 모두 표준물질과 머무름시간이 일치하는 피크들을 관찰할 수 있었고, 각각의 자외선스펙트럼을 표준물질 스펙트럼과 비교한 결과 모두 99% 이상이 일치함을 확인할 수 있었다(Fig.
시험용액을 표준용액과 같은 수준으로 희석하여 분석한 결과 표준용액과 머무름 시간이 일치하는 피크가 관찰이 되었다. 표준품과 시료에서 검출된 화합물의 MS 데이터를 보면(Table 6), 실데나필은 475.3 m/z의 모분자 이온에서 100.1, 283.1, 311.2 m/z 3개의 쪼개짐 이온을 생성하였고, 나머지 화합물들도 각각의 모분자에서 생성되는 가장 높은 감도를 가진 3개의 쪼개짐 이온을 선택하였으며, 이는 기존의 연구와 일치하는 결과였다(9,10,17).
1mg 검출되었고, 또한 캡슐형태의영양보충용제품 1건에서는 슈도바데나필과 디메틸티오실데 나필 성분이 함께 검출되었다. 환제품의 기타가공품 2건에서는 시부트라민의 유사물질인 디데스메틸시부트라민 성분을 검출할 수 있었으며, HPLC 분석에 의해 검출된 성분들은 모두 표준물질과 머무름시간이 일치하는 피크들을 관찰할 수 있었고, 각각의 자외선스펙트럼을 표준물질 스펙트럼과 비교한 결과 모두 99% 이상이 일치함을 확인할 수 있었다(Fig. 3).
후속연구
지금까지 다수의 논문을 통해서 많은 수의 부정유해물질의 규명이 이루어졌고, 동시분석법 연구도 있었으나 지속적으로 증가하는 시중 유통 식품 중 부정유해물질의 모니터링 차원에서는 이들 물질들에 대한 총체적이면서 동시에 효율적인 분석 연구가 필요하다. 발기부전치료제를 비롯한 부정유해물질은 생리효과를 충분히 나타낼 수 있도록 인위적으로 첨가되는 경우가 대부분이므로, 본 연구에서는 실제 시중에 유통되는, 특히나 온라인 상에서 성기능 개선, 미용개선 등의 과대광고를 하고 손쉽게 구매할 수 있는 건강기능식품 및 건강기능성표방식품 중 체중조절용조제식품, 기타가공품, 다류 및 음료류 등 총 51개 제품에 대하여 발기부전치료제 및 유사물질 34종, 이카린, 요힘빈, 시부트라민과 그 유사물질을 HPLC를 이용하여 동시분석하고, LC-MS/MS를 이용하여 정성분석을 진행하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
식품위생법에 따르면 식품이란?
그러나 이러한 제품들 중에는 얻고자 하는 효과를 증대시키기 위해 식품에는 사용이 금지된 의약품 성분이나 화학적 합성품을 의도적으로 첨가하여 판매되어 소비자로 하여금 부작용을 일으키는 등 사회적으로 큰 문제를 일으키는 실정이다(4,5). 식품위생법에 따르면 식품이란 의약으로 섭취 하는 것을 제외한 모든 음식물을 말하며, 기준·규격이 고시되어 있지 아니한 화학적 합성품을 사용하거나 이 화합물이 첨가된 식품을 판매할 목적으로 제조·수입·가공·사용·조리·저장·소분·운반 또는 진열하는 행위를 금지하고 있다(6).
현재 시중에서 판매중인 발기부전치료제 5종은 무엇인가?
현재 시중에서 판매중인 발기부전치료제는 비아그라(실데나필), 시알리스(타다라필), 레비트라(바데나필), 자이데나(유데나필), 엠빅스(미로데나필) 5종이고, 이들과 유사한 생리작용을 나타내는 이 카린, 요힘빈 성분을 비롯하여 발기부전 치료제 유사물질은 2004년 4종에서 2007년 16종, 2010년 현재 총 29종으로 지속적으로 증가하여 식품공전에 고시되어 있으며(Table 1), 2010년 심각한 부작용이 우려되어 판매가 금지된 비만치료제 리덕틸의 성분인 시부트라민의 유사물질 데스메틸시부트라민 또한 고시되어 있다(7).
최근 건강기능성식품의 소비가 증가함에 따라 일부 제품에서 사회적으로 큰 문제가 발생하고 있는데 어떤 문제인가?
소득증가와 함께 건강에 대한 관심이 높아지면서 건강의 유지와 증진에 효과가 있거나 혹은 기대되는 건강기능성식품의 소비가 증가하는 추세이다(1-3). 그러나 이러한 제품들 중에는 얻고자 하는 효과를 증대시키기 위해 식품에는 사용이 금지된 의약품 성분이나 화학적 합성품을 의도적으로 첨가하여 판매되어 소비자로 하여금 부작용을 일으키는 등 사회적으로 큰 문제를 일으키는 실정이다(4,5). 식품위생법에 따르면 식품이란 의약으로 섭취 하는 것을 제외한 모든 음식물을 말하며, 기준·규격이 고시되어 있지 아니한 화학적 합성품을 사용하거나 이 화합물이 첨가된 식품을 판매할 목적으로 제조·수입·가공·사용·조리·저장·소분·운반 또는 진열하는 행위를 금지하고 있다(6).
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