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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 Hong 등(2012)의 연구 논문을 변형, 액-액 분배법을 이용한 분석 시 회수율을 향상시키고 보편적이고 일반적인 신뢰성 높은 분석법으로 개선하여 pymetrozine이 사용되는 다양한 작물에 대해 적용성을 확보함으로써 pymetrozine 잔류분석의 범용성과 효율성을 극대화하고자 하였다.
가설 설정
- VIII: After 50 mL n-hexane partition, 10 mL sat. NaCl + 80, 50, 30 mL dichloromethane.
제안 방법
- 1 cm, 길이 30 cm의 유리 칼럼에 10g의 silicagel과 그 위에 1 cm 높이로 무수 sodium sulfate를 차례로 습식충전하고 50 mL의 ethyl acetate를 통과시켜 활성화 시킨 후, pymetrozine 표준용액(2 mg/L) 1 mL을 가하였다. 5%, 10%, 20%, 30%의 methanol/ethyl acetate 혼합용액을 각각 30 mL씩 3회 용출시켰으며, 각 용출액을 농축시킨 후 건고물에 methanol 2 mL를 가하여 잘 녹이고, borax 완충용액 2 mL를 첨가하여 재용해한 후 HPLC로 분석하여 용출액의 조성별 pymetrozine의 회수율을 검토하였다.
- 1 cm, 길이 30 cm의 유리 칼럼에 10g의 silicagel과 그 위에 1 cm 높이로 무수 sodium sulfate를 차례로 습식충전하고 50 mL의 ethyl acetate를 통과시켜 활성화 시킨 후, pymetrozine 표준용액(2 mg/L) 1 mL을 가하였다. 5%, 10%, 20%, 30%의 methanol/ethyl acetate 혼합용액을 각각 30 mL씩 3회 용출시켰으며, 각 용출액을 농축시킨 후 건고물에 methanol 2 mL를 가하여 잘 녹이고, borax 완충용액 2 mL를 첨가하여 재용해한 후 HPLC로 분석하여 용출액의 조성별 pymetrozine의 회수율을 검토하였다.
- 용출 액을 감압농축한 후 건고물에 methanol 2 mL를 가하여 잘 녹이고 borax 완충용액 2 mL를 첨가하여 재용해한 후 HPLC에 20 µL를 주입하였다. 6종의 농산물 시료 중 pymetrozine의 분석은 HPLC-DAD를 사용하였고, 분석조건은 Table 1과 같다.
- 잔사를 40℃ 이하에서 methanol을 증발, 제거하여 약 20 mL로 감압농축하였다. NaCl 6g을 첨가하여 20분간 진탕한 후 분액여두에 옮겨 dichloromethane 80, 50, 30 mL로 차례로 분배추출하였다. 분배 추출액을 감압농축하여 methanol:ethyl acetate(10:90, v/v) 2 mL로 용해하였다.
- 29g/L인 극성화합물로, 분획용매에 극성이 높은 수분의 비율이 높아질수록 상대적으로 대상성분의 dichloromethane층으로의 분배율이 낮아지므로 농산물 시료 적용 시 시료 자체 수분함량을 감안하여 포화식염수 대신 NaCl을 가하여 saltingout 효과와 이온강도를 높여 분배효율을 높여주었다. NaCl의 수용해도는 359g/L로 본 연구에서 분배 전 추출액을 약 20 mL로 감압농축하므로 그 양을 고려하여 NaCl을 가해주었을 때 분배효율을 조사한 결과 NaCl 7g을 가하여 20분간 진탕한 뒤 dichloromethane 80, 50, 30 mL을 차례로 가하여 분배추출하는 것을 최종 분배조건으로 결정하였다. Hong 등(2012)은 dichloromethane 40 mL로 4회 분배, Zhang 등 (2007)은 dichloromethane 50 mL로 4회 분배하였는데, 이 방법들 보다는 dichloromethane 80, 50, 30 mL을 차례로 가하여 분배하는 것이 시간과 인력의 소모성 면에서 효율성이 더 높다고 판단되었다.
- Pymetrozine 표준용액 0.01, 0.05, 0.1 mg/L을 20 µL씩 HPLC에 주입하여 크로마토그램 상의 signal과 noise의 비를 구하여 검출한계(LOD; Limit Of Detection) 및 정량한계(LOQ; Limit of Quantitation)를 설정하였다.
- Pymetrozine 표준용액 0.05 mg/L을 20 µL씩 HPLC에 10번 주입하여 크로마토그램 상의 머무름 시간(tr) 및 peak의 면적 및 높이의 변이를 비교 검토하여 분석기기의 재현성을 평가하였다.
- Pymetrozine 표준품을 methanol:borax 완충용액(50:50, v/v) 혼합용액으로 녹여 1,000 mg/L의 농도로 조제한 stock solution을 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2 및 5 mg/L의 농도가 되도록 차례로 희석한 후 20 µL씩 HPLC에 주입하여 나타난 크로마토그램 상의 peak 면적을 기준으로 표준검량선을 작성하였다.
- 진탕이 끝난 균질 시료를 WhatmangF/A filter paper와 celite 545를 이용해 흡인여과 한 후, 20 mL의 methanol로 용기 및 잔사를 씻어 앞의 여과액과 합하여 40℃ 이하에서 methanol 을 증발, 제거하여 약 20 mL로 감압농축하였다. 농축액에 NaCl 7g을 첨가한 후 20분간 진탕하여 분액여두에 옮기고 dichloromethane 80, 50, 30 mL로 차례로 분배추출하여 추출액을 합하였으며, 쌀과 현미 시료는 유지성분의 제거를 위하여 n-hexane 50 mL로 분배하여 수용액 층을 다시 dichloromethane 80, 50, 30 mL로 차례로 분배추출하여 추출액을 합하였다. 추출액을 무수 sodium sulfate를 통과시켜 수분을 제거하고 40℃ 이하에서 감압농축한 후 건고물을 2mL methanol:ethyl acetate(10:90, v/v)에 용해시켰다.
- 80 mL의 methanol에 pymetrozine 표준용액(2 mg/L) 1 mL와 borax 완충용액 20 mL를 넣은 뒤 40℃ 이하에서 methanol을 증발 제거하여 약 20 mL로 농축하였고, 농축액에 포화식염수 10 mL 및 증류수 20 mL를 첨가한 후 250 mL 용량의 분액여두에 옮겨 dichloromethane 50 mL로 3회 분배, dichloromethane 70 mL로 3회 분배, 각각 처리를 달리하여 추출하였다. 또한 농축액에 증류수를 가하지 않고 포화식염수 10 mL만을 첨가한 후 250 mL 용량의 분액여두에 옮겨 dichloromethane 50 mL로 3회 분배, dichloromethane 70 mL로 3회 분배, dichloromethane 70, 50, 30 mL로 분배, dichloromethane 100, 30, 30 mL로 분배, 각각 처리를 달리하여 추출하였다. 분배 추출액을 무수 sodium sulfate에 통과 시켜 수분을 제거하고 40℃ 이하에서 감압농축 한 후, 건고물을 methanol 2 mL를 가하여 잘 녹이고 borax 완충용액 2 mL를 첨가하여 재용해한 후 HPLC로 분석하였으며 회수율을 검토하였다.
- 본 연구에서 확립한 pymetrozine 잔류분석법의 효율 및 신뢰성을 검정하기 위하여 회수율 시험을 수행하였다. 즉, 무농약 농산물 시료(쌀, 현미, 감자, 고추, 배추, 브로콜리, 수박, 쑥갓, 사과, 블루베리 및 체리)를 마쇄하고 시료 20g에 pymetrozine 표준용액을 MQL 수준, MQL의 10배 및 50배 수준이 되도록 첨가한 다음 상기 분석과정을 행하여 HPLC 분석 크로마토그램으로부터 얻은 peak의 면적을 표준검량선에 대입하여 시료에 대한 pymetrozine의 양을 산출한 다음 회수율을 구하였다.
- 본 연구에서는 pH 조절을 위해 borax 완충용액 20 mL을 가하였다. 한편, 시료를 진탕추출한 후 pH 측정을 한 결과 쌀, 현미, 감자, 배추, 고추, 쑥갓 및 수박은 pH가 7이상이었으나, 사과, 블루베리 및 체리의 경우 pH가 각각 6.
- 또한 농축액에 증류수를 가하지 않고 포화식염수 10 mL만을 첨가한 후 250 mL 용량의 분액여두에 옮겨 dichloromethane 50 mL로 3회 분배, dichloromethane 70 mL로 3회 분배, dichloromethane 70, 50, 30 mL로 분배, dichloromethane 100, 30, 30 mL로 분배, 각각 처리를 달리하여 추출하였다. 분배 추출액을 무수 sodium sulfate에 통과 시켜 수분을 제거하고 40℃ 이하에서 감압농축 한 후, 건고물을 methanol 2 mL를 가하여 잘 녹이고 borax 완충용액 2 mL를 첨가하여 재용해한 후 HPLC로 분석하였으며 회수율을 검토하였다.
- 80 mL의 methanol에 pymetrozine 표준용액(2 mg/L) 1 mL와 borax 완충용액 20 mL를 넣은 뒤 40℃ 이하에서 methanol을 증발 제거하여 약 20 mL로 농축하였고, 농축액에 포화식염수 10 mL를 첨가한 후 250 mL 용량의 분액여두에 옮겨n-hexane 50 mL로 1회 분배하였다. 수용액층을 다시 dichloromethane 80, 50, 30 mL로 분배하여 추출액을 무수 sodium sulfate 20g에 통과시켜 수분을 제거하고 40℃ 이하에서 감압농축한 후 건고물을 methanol 2 mL를 가하여 잘 녹이고, borax 완충용액 2 mL를 첨가하여 재용해한 후 HPLC로 분석하였으며 회수율을 검토하였다.
- (Japan)에서 구입하여 사용하였다. 시료 전처리를 위한 분쇄기는 Blixer 4(Robot Coupe, USA)를 이용하였으며, 진탕기(Vision Scientific Co., Korea) 및 감압농축기(Eyela N-N series, Japan)는 시료 추출 및 추출액 농축 시 사용하였다. 또한 membrane filter(PVDF, 0.
- 용출 액을 감압농축한 후 건고물에 methanol 2mL를 가하여 잘 녹이고, borax 완충용액 2 mL를 첨가하여 재용해한 후 membrane filter(PVDF, 0.45 µm)를 통과시켜 여과하여 HPLC로 분석하였다.
- 용출액을 감압농축한 후 건고물에 methanol 2 mL를 가하여 잘 녹이고 borax 완충용액 2 mL를 첨가하여 재용해한 후 membrane filter(PVDF, 0.45 µm)를 통과시켜 여과한 후 HPLC로 분석하여 pymetrozine의 회수율을 측정하였다.
- 본 연구에서는 pymetrozine은 극성이 높으므로 florisil이나 alumina보다 흡착력이 상대적으로 약한 silicagel을 흡착제로 선정하였다(Lee 등, 2010). 용출용매로는 methanol: ethyl acetate 혼합용매체계를 변개하여 최적의 용출조건을 확립하고자 예비실험을 수행하였다. 그 결과 5~10% methanol:ethyl acetate(v/v) 혼합용액을 흘려주었을 때 농약 성분이 검출되지 않았으며, methanol:ethyl acetate(30:70, v/ v) 혼합용액을 흘려주었을 때 98% 이상의 회수율을 보였다.
- 위의 결과를 토대로 용출체계는 시료 추출액 주입 후 먼저 methanol:ethyl acetate(10:90, v/v) 혼합용액을 가하여 대상성분보다 빠르게 용출되는 불순물을 제거하고, 연속하여 methanol:ethyl acetate(30:70, v/v) 혼합용액을 흘려 대상성분을 용출시키는 silicagel 흡착 크로마토그래피를 확립하였다. 한편, 농산물 시료에 적용 시 silicagel 칼럼과 silica SPE cartridge 정제조건을 비교하였을 때 큰 차이가 없는 것으로 평가 되어 정제방법을 간소화하고, 다양한 작물에도 적용이 가능한 최적의 정제방법으로 silica SPE cartridge를 이용한 방법을 결정하였다.
- 본 연구에서 확립한 pymetrozine 잔류분석법의 효율 및 신뢰성을 검정하기 위하여 회수율 시험을 수행하였다. 즉, 무농약 농산물 시료(쌀, 현미, 감자, 고추, 배추, 브로콜리, 수박, 쑥갓, 사과, 블루베리 및 체리)를 마쇄하고 시료 20g에 pymetrozine 표준용액을 MQL 수준, MQL의 10배 및 50배 수준이 되도록 첨가한 다음 상기 분석과정을 행하여 HPLC 분석 크로마토그램으로부터 얻은 peak의 면적을 표준검량선에 대입하여 시료에 대한 pymetrozine의 양을 산출한 다음 회수율을 구하였다. 또한 모든 실험은 3반복으로 수행하였고, 상대표준편차(RSD)와 변이계수(CV)를 계산하여 그 결과를 바탕으로 실험의 정확도와 정밀도를 나타내었다.
- 선행 연구 중 Hong 등(2012)의 액-액 분배법을 이용한 분석방법의 효율 및 신뢰성을 검정하기 위하여 회수율 시험을 수행하였다. 즉, 무농약 사과, 감자, 배추, 쑥갓, 현미 및 대두 시료를 마쇄하고 20g을 칭량한 후, 0.1 mg/L 및 0.5 mg/L이 되도록 pymetrozine 표준용액을 처리하여 60 mL의 methanol과 0.05 M-borax 완충용액 7 mL를 가하고 1시간 동안 진탕 추출하였다. 진탕이 끝난 균질시료를 WhatmangF/A filter paper와 celite 545를 이용해 흡인여과한 후 20 mL의 methanol로 용기 및 잔사를 씻어 앞의 여과액과 합하여 40℃ 이하에서 methanol을 증발, 제거하여 약 10 mL로 감압농축하였다.
- 위와 같은 실험결과들을 바탕으로 농산물 시료 중 액-액분배법을 이용한 pymetrozine 잔류분석방법을 확립하였다. 즉, 쌀, 현미, 감자, 고추, 배추, 브로콜리, 수박, 쑥갓, 사과, 블루베리 및 체리 중 pymetrozine의 분석방법은 methanol 80 mL와 borax 완충용액(pH 9) 20 mL를 가하고, 사과, 브로콜리, 블루베리의 경우 시료액이 약산성으로 1 N-NaOH 수용액을 가하여 pH 조절을 한 후 1시간 동안 진탕 추출하였다. 곡류의 경우 건조 상태에서는 추출효율이 열등하므로 쌀과 현미 시료는 미리 20 mL의 borax 완충용액을 가하고 30분간 방치, 습윤화 한 후 methanol로 추출하였다.
- 위의 결과를 토대로 용출체계는 시료 추출액 주입 후 먼저 methanol:ethyl acetate(10:90, v/v) 혼합용액을 가하여 대상성분보다 빠르게 용출되는 불순물을 제거하고, 연속하여 methanol:ethyl acetate(30:70, v/v) 혼합용액을 흘려 대상성분을 용출시키는 silicagel 흡착 크로마토그래피를 확립하였다. 한편, 농산물 시료에 적용 시 silicagel 칼럼과 silica SPE cartridge 정제조건을 비교하였을 때 큰 차이가 없는 것으로 평가 되어 정제방법을 간소화하고, 다양한 작물에도 적용이 가능한 최적의 정제방법으로 silica SPE cartridge를 이용한 방법을 결정하였다.
- 한편, 현미와 같이 비극성인 지용성 물질이 다량 함유되어 있는 농산물의 비극성 유지성분의 제거를 위한 추가적 액-액 분배과정의 효율을 검토하였다. 80 mL의 methanol에 pymetrozine 표준용액(2 mg/L) 1 mL와 borax 완충용액 20 mL를 넣은 뒤 40℃ 이하에서 methanol을 증발 제거하여 약 20 mL로 농축하였고, 농축액에 포화식염수 10 mL를 첨가한 후 250 mL 용량의 분액여두에 옮겨n-hexane 50 mL로 1회 분배하였다.
대상 데이터
- Baker(USA)사로부터 구입하여 사용하였으며, sodium chloride, 무수 sodium sulfate 및 기타 무기시약은gR급으로 Junsei Chemical Co.(Japan)에서 구입하여 사용하였다. 시료 전처리를 위한 분쇄기는 Blixer 4(Robot Coupe, USA)를 이용하였으며, 진탕기(Vision Scientific Co.
- Pymetrozine(순도 99.9%)의 분석용 표준품을 Dr. Ehrenstorfer(Germany)사의 것을 구입하여 사용하였다. Hydrometrix는 Varian Inc.
- Pymetrozine의 기기분석은 diode array detector(DAD)가 장착된 Shimadzu SCL-10Avp HPLC(Shimadzu, Japan)를 사용하였으며, pymetrozine의 최대 흡수파장을 알아보기 위해 230 nm에서 300 nm까지의 파장을 주사한 결과 296 nm에서 최대 흡수를 나타내었으므로, HPLC에서 검출기에 의한 정량분석 파장은 296 nm로 하였다(Table 1).
- (USA)사로부터 구입하여 수분을 제거한 후 사용하였다. Silicagel(0.063~0.200 mm, 잔류분 석용)은 Merck(Germany)사로부터 구입하여 130℃에서 하룻밤 가열하여 탈수시킨 후 활성화하여 사용하였으며, silica SPE cartridge(1g, 6 mL)와 florisil SPE cartridge(1g, 6 mL)는 Phenomenex(USA)사로부터 구입하여 사용하였다. Dichloromethane, ethyl acetate, n-hexane, methanol은 HPLC급을 J.
- 농산물별 무농약 시료는 대형마트에서 유기농 인증시료를 구입한 후 식품공전(Korea Food & Drug Administration, 2012)상 검체 처리방법에 따라 전처리하여 −20℃에서 냉동보관하면서 실험에 사용하였으며, 대조구 시료는 잔류농약 검사를 실시하여 무농약 시료임을 확인한 후 사용하였다.
- 본 연구에서는 pymetrozine은 극성이 높으므로 florisil이나 alumina보다 흡착력이 상대적으로 약한 silicagel을 흡착제로 선정하였다(Lee 등, 2010). 용출용매로는 methanol: ethyl acetate 혼합용매체계를 변개하여 최적의 용출조건을 확립하고자 예비실험을 수행하였다.
- 본 연구의 분석대상 대표 농산물은 식품 중 농약잔류허용기준에 pymetrozine을 대상성분으로 등록되어 있는 농산물 23종(Korea Food & Drug Administration, 2012)과 Codex Alimentarius Commission에서 정한 농산물 부류별 대표시료 분류표(CAC, 2003)를 참조하여 곡류에서는 쌀과 현미, 채소류에서 감자, 고추, 브로콜리, 배추, 수박 및 쑥갓, 과실류에서는 블루베리, 체리 및 사과를 대표시료로 선정하였다.
- 식품공전상에 고시되어 있는 pymetrozine 잔류분석법에 따라 무농약 사과, 감자, 배추 및 현미 시료를 대상으로 실시하였으며 기기분석은 HPLC-DAD를 사용하였고, 분석조건은 Table 1과 같다.
데이터처리
- 즉, 무농약 농산물 시료(쌀, 현미, 감자, 고추, 배추, 브로콜리, 수박, 쑥갓, 사과, 블루베리 및 체리)를 마쇄하고 시료 20g에 pymetrozine 표준용액을 MQL 수준, MQL의 10배 및 50배 수준이 되도록 첨가한 다음 상기 분석과정을 행하여 HPLC 분석 크로마토그램으로부터 얻은 peak의 면적을 표준검량선에 대입하여 시료에 대한 pymetrozine의 양을 산출한 다음 회수율을 구하였다. 또한 모든 실험은 3반복으로 수행하였고, 상대표준편차(RSD)와 변이계수(CV)를 계산하여 그 결과를 바탕으로 실험의 정확도와 정밀도를 나타내었다.
이론/모형
- 농산물 추출액으로부터 pymetrozine 성분 외에 함께 추출되는 농산물 유래 방해물질을 1차적으로 제거하기 위해 액-액 분배법을 사용하였다. 대상성분의 액-액 분배조건에 따른 분배효율을 조사한 결과(Table 3) 분획용매 III조건인 dichloromethane 50 mL로 3회 분배추출하였을 때 처음 1회 분배 회수율은 39.
- 선행 연구 중 Hong 등(2012)의 액-액 분배법을 이용한 분석방법의 효율 및 신뢰성을 검정하기 위하여 회수율 시험을 수행하였다. 즉, 무농약 사과, 감자, 배추, 쑥갓, 현미 및 대두 시료를 마쇄하고 20g을 칭량한 후, 0.
- 위와 같은 실험결과들을 바탕으로 농산물 시료 중 액-액분배법을 이용한 pymetrozine 잔류분석방법을 확립하였다. 즉, 쌀, 현미, 감자, 고추, 배추, 브로콜리, 수박, 쑥갓, 사과, 블루베리 및 체리 중 pymetrozine의 분석방법은 methanol 80 mL와 borax 완충용액(pH 9) 20 mL를 가하고, 사과, 브로콜리, 블루베리의 경우 시료액이 약산성으로 1 N-NaOH 수용액을 가하여 pH 조절을 한 후 1시간 동안 진탕 추출하였다.
성능/효과
- Pymetrozine의 농도별 표준희석용액(0.05~5 mg/L) 각 20µL씩을 HPLC에 주입 후 얻어진 크로마토그램의 peak 면적으로 표준검량선을 작성한 결과 검량선의 회귀방정식은 y = 149,172.9x + 2,597.6이었다.
- 용출용매로는 methanol: ethyl acetate 혼합용매체계를 변개하여 최적의 용출조건을 확립하고자 예비실험을 수행하였다. 그 결과 5~10% methanol:ethyl acetate(v/v) 혼합용액을 흘려주었을 때 농약 성분이 검출되지 않았으며, methanol:ethyl acetate(30:70, v/ v) 혼합용액을 흘려주었을 때 98% 이상의 회수율을 보였다.
- 다양한 농도의 pymetrozine의 표준용액을 분석하여 S/N 비를 계산한 결과 정량한계(S/N ≥ 10)는 1 ng(LOD = 1/ 3LOQ, 0.03 ng)이었으며, 분석의 재현성을 알아보기 위해본 연구에서 설정한 정량한계의 양(1 ng)을 10번 분석한 결과 머무름 시간(tr), peak의 면적 및 높이의 반복 분석 간 오차가 작아 기기가 안정적이고 재현성 있는 분석을 수행할 수 있음을 확인하였다(Table 2).
- 농산물 추출액으로부터 pymetrozine 성분 외에 함께 추출되는 농산물 유래 방해물질을 1차적으로 제거하기 위해 액-액 분배법을 사용하였다. 대상성분의 액-액 분배조건에 따른 분배효율을 조사한 결과(Table 3) 분획용매 III조건인 dichloromethane 50 mL로 3회 분배추출하였을 때 처음 1회 분배 회수율은 39.8%, 분획용매 IV조건인 dichloromethane 70 mL로 3회 분배추출하였을 때 처음 1회 분배 회수율은 78.1%, 분획용매 VI조건인 dichloromethane 100, 30, 30 mL로 분배추출하였을 때 1회 분배 회수율은 84.4%로 처음 1회 분배 시 가해준 dichloromethane의 양이 많을수록 회수율이 더 높았다. 또한, 분획용매 II조건인 증류수를 가해주었을 때 회수율은 88.
- 대상시료 중 쌀과 현미는 유지 함량이 1~3% 정도인 시료 이므로 이러한 유지성분의 제거를 위하여 n-hexane 50 mL로 4회 분배추출하였을 때 유기용매층에서 분석 대상성분이 전혀 추출되지 않았으므로, 먼저 n-hexane 50 mL로 1회 분배한 후 수용액층을 dichloromethane 80, 50, 30 mL으로 분배추출하였을 때 회수율은 94.9%수준으로 양호하여 유지성분을 효율적으로 제거할 수 있었다.
- Pymetrozine 표준품을 methanol로 제조하여 HPLC로 분석할 때 peak의 분리가 불량하여 분석에 어려움이 있었다. 따라서 borax 완충용액을 함께 가해주어 pymetrozine의 이온화를 억제함으로써 해결할 수 있었다. 이는 이동상 용매로 인해 pymetrozine이 가수분해 혹은 양이온화되어 peak의 분리가 불량해지므로 ammonium acetate 완충용액을 기기주입 전 최종 정용액과 이동상 혼합용매로 이용한 Zhang 등(2007)의 연구보고와 일치하였다.
- 2). 따라서 이상의 결과에서 확립된 개선 분석법은 농산물에 충분히 적용이 가능함을 알 수 있었다.
- 6이었다. 또한 검량선 작성을 위한 농도 범위(0.05~5 mg/L)에서 결정계수(Coefficient of determination, R2)가 0.999이상으로 직선성을 보여 peak의 면적과 표준용액 농도 간에 높은 상관관계를 나타내었다.
- 4%로 처음 1회 분배 시 가해준 dichloromethane의 양이 많을수록 회수율이 더 높았다. 또한, 분획용매 II조건인 증류수를 가해주었을 때 회수율은 88.3%였으며, 분획용매 IV조건인 증류수를 가하지 않을 때의 회수율은 96.6%로, 분획용매 IV조건이 분획용매 II조건보다 높은 회수율을 나타내었다.
- 05 mg/kg 이하 또는 농약잔류허용기준(MRL)의 1/2 이하까지 검출이 가능하도록 추천하고 있다(Korea Food & Drug Administration, 2012). 본 연구 분석법의 정량한계(식 (2))는 0.01 mg/kg으로서 잔류분석법 기준에 적합하였고, pymetrozine에 대하여 설정한 농약잔류허용기준은 0.03~3.0 mg/kg이므로 농약잔류허용기준의 1/2 이하까지 검출이 가능하였다.
- 본 연구에서는 마쇄한 쌀, 현미, 감자, 고추, 배추, 브로콜리, 수박, 쑥갓, 블루베리, 체리 및 사과 무처리 시료에 pymetrozine 표준용액을 MQL 수준과 MQL 수준의 10배 및 50배의 농도가 되도록 첨가한 후 앞서 확립된 분석방법으로 3회 반복하여 회수율을 시험한 결과(Table 4) MQL 수준에서는 83.1~97.9%, MQL 수준의 10배에서는 84.6~98.2%, MQL 수준의 50배에서는 86.7~96.9%로 나타나 잔류농약 분석 기준인 70~120% 이내의 회수율을 만족하였다.
- 식품공전에 pymetrozine을 대상농약으로 고시되어 있는 분석법에 따라 hydromatrix 분배법을 이용하여 사과, 감자, 배추 및 현미 4종의 농산물 시료에 대하여 회수율시험을 한 결과 사과의 경우 31.0~36.3%, 감자의 경우 44.9~46.1%, 배추의 경우 27.3~41.2% 그리고 현미의 경우 39.6~51.9%로 낮은 회수율을 나타내었다. 또한 silica SPE 정제 시 식품공전상에 고시되어있는 용출용매인 methanol:ethyl acetate (5:95, v/v) 20 mL로 용출시켰을 때 대상성분이 검출되지 않았기 때문에 methanol:ethyl acetate (30:70, v/v) 8 mL로 용출시켰다.
- 본 연구에서는 pH 조절을 위해 borax 완충용액 20 mL을 가하였다. 한편, 시료를 진탕추출한 후 pH 측정을 한 결과 쌀, 현미, 감자, 배추, 고추, 쑥갓 및 수박은 pH가 7이상이었으나, 사과, 블루베리 및 체리의 경우 pH가 각각 6.5, 4.6, 5.8로 산성 시료이기 때문에, 1 N-NaOH를 첨가하여 pH를 7 이상으로 조절하여 protonation을 억제하여 추출효율을 높여주었다.
후속연구
- 또한 silica SPE 정제 시 식품공전상에 고시되어있는 용출용매인 methanol:ethyl acetate (5:95, v/v) 20 mL로 용출시켰을 때 대상성분이 검출되지 않았기 때문에 methanol:ethyl acetate (30:70, v/v) 8 mL로 용출시켰다. Pymetrozine 표준용액(2 mg/L)을 가하여 회수율 시험을 하였을 때 회수율이 98% 이상이었으나 작물에 적용 시 ethyl acetate 100 mL로 3회 분배하였음에도 매우 낮은 회수율을 보인 것인 시료가 함유하고 있는 간섭물질의 영향인 것으로 판단되어 지며, 또한 정제 시 최적의 용출용매 체계가 필요하다고 판단되어진다.
- 액-액 분배법은 다소 많은 시간과 노력을 필요로 하지만, 앞서 분석자의 자질에 따라 발생될 수 있는 오차 및 오류가 덜하며, 확실한 간섭물질의 제거와 높은 분리효율 및 회수율을 보고한 바, 선행 연구 중 Hong 등(2012)의 액-액 분배법을 이용한 분석방법으로 사과, 감자, 배추, 쑥갓, 현미 그리고 대두, 6종의 농산물 시료에 대하여 적용해본 결과, 회수율이 52.6~74.2% 수준으로 만족할 만한 회수율을 얻을 수 없었기에, 다양한 작물에 대해 적용가능한 적절한 분석 방법이 필요할 것으로 사료되었다.
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