선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 농약의 경우, 수중으로의 유입을 인위적으로 알 수 없기 때문에(4) 비의도적으로 수산식품에 유입되어 오염시킬 수 있는 농약을 포함한 유해물질 등을 지속적으로 조사해야 할 필요성이 요구된다. 본 연구의 목적으로 수계오염을 야기시킬 수 있는 트리아진계 제조체인 프로메트린은 수산식품에도 노출되어 안전성이 위협받고 있는 실정에서 현행 식품공전에 농, 축산물에만 등재되어 있는 프로메트린 분석법을 수산식품에 맞게 최적화한 분석법을 개발하였다. 본 연구에서 확립된 prometryn의 잔류분석은 전처리 및 정제법(SPE)이 수산식품에 대해 최적화 되었으며, 그에 따른 높은 수준의 정밀성, 정확성 및 재현성을 확인하였다.
- 식품 중 prometryn에 대한 분석 방법은 이미 많은 선행연구에서 HPLC (high performance liquid chromatograph), GC (gas chromatograph) 또는 질량분석기(mass spectrometry)를 적용하여 분석하였지만, 수산식품에 적용한 분석법은 극히 드물며, 국내 실정에 적용된 사례도 전무한 상황이다. 이에 국내의 실정에 맞는 분석법 개발이 요구되는 상황이며, 분석법의 현대화와 국제화에 맞추어 Codex 및 EU 등의 엄격한 기준에 따라 식품 중 잔류 물질에 대한 낮은 농도의 정량한계와 효율성 및 신뢰성을 증대시킨 분석법 개발이 요구되고 있다(13) 본 연구는 바지락에 사용이 허가되지 않은 prometryn이 검출되었다는 국외 위해정보에 따라 GC-MS를 이용한 잔류분석법을 개발하여 수산물의 안전관리를 도모하고자 하였다
제안 방법
- Prometryn의 분석은 질량검출기가 장착된 gas chromatographmass spectrometry (Agilent 6890N GC-5973 mass selective detector (MSD), Agilent, Palo Alto, CA, USA)를 사용하였다. 분석용 칼럼으로는 DB-5MS (30 m×025 mm, 0.
- Prometryn의 직선성(linearity)을 구하기 위하여 LOQ 및 2×LOQ 농도를 포함해 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3 및 0.5 mg/L 범위가 되도록 표준물질을 희석하여 분석을 수행하였다.
- 08 mg/kg) 농도로 회수율을 측정하였다. TIC로부터 얻어진 크로마토그램의 머무름 시간을 표준물질과 비교하고, SIM mode에 의해 m/z 226,186 이온을 확인하였고, m/z 241 이온의 면적비를 구하였다. 또한, 검량선의 상관성을 통해 시험용액 중의 prometryn 함량을 정량함으로써 회수율을 산출하였고, 6반복 실험을 통해 정확성 및 정밀성을 평가하였다.
- 또한, 주입부 온도는 260°C로 설정하여 split mode에 의해 1 µL (split ratio, 10:1)를 주입하였다.
- 바지락 시료를 대상으로 개발된 prometryn 분석법을 Codex 가이드라인에 따라(14) 직선성(linearity), 회수율(recovery), 정량한계(LOQ) 및 재현성(reproducibility) 검증을 실시하였다. 바지락 시료로부터 0.
- 본 연구의 목적으로 수계오염을 야기시킬 수 있는 트리아진계 제조체인 프로메트린은 수산식품에도 노출되어 안전성이 위협받고 있는 실정에서 현행 식품공전에 농, 축산물에만 등재되어 있는 프로메트린 분석법을 수산식품에 맞게 최적화한 분석법을 개발하였다. 본 연구에서 확립된 prometryn의 잔류분석은 전처리 및 정제법(SPE)이 수산식품에 대해 최적화 되었으며, 그에 따른 높은 수준의 정밀성, 정확성 및 재현성을 확인하였다. 따라서 본 연구는 국내·외 잔류동물용의약품 가이드라인에 맞추어 설정되었기 때문에, 수산식품의 안전 관리 뿐만 아니라 안전 확보에도 기여할 것으로 판단된다.
- 분석 칼럼은 대상성분의 극성을 고려하여 DB-5MS을 선택하였으며, 주입 방식은 split 모드를 사용하여 10:1의 비율로 칼럼에 주입되었다. 이상과 같이 확립된 분석 조건으로 분석한 prometryn 표준물질은 Fig.
- 08 mg/kg) 농도가 되도록 표준물질을 첨가하고 시험용액 조제 과정을 거쳐 분석하였다. 분석 크로마토그램으로부터 얻은 피크의 머무름 시간을 비교하고, 피크에 대한 면적을 이용하여 검량선을 작성하였고, 검량선에 시험용액 중 prometryn의 면적을 대입하여 회수율을 구하였으며, 6 반복 실험을 통해 정확성과 정밀성을 평가하였다. 그 결과, 회수율이 84.
- 분석법의 정확성을 평가하기 위하여 바지락 시료 5g에 prometryn을 각각 LOQ 및 2×LOQ(0.04 및 0.08 mg/kg) 농도가 되도록 표준물질을 첨가하고 시험용액 조제 과정을 거쳐 분석하였다.
- 본 연구에서는 수산물 중 바지락을 시료로 사용하였다. 시료를 아세토니트릴로 추출하고 농축한 다음 20% 아세톤함유 헥산을 첨가하여 용해하였다. 이 용액을 florisil 카트리지로 정제한 후 농축하여 GC-MS로 분석하였다.
- 본 연구에서 수행한 수산식품 중 prometryn의 잔류분석법은 기존 식품공전의 축산물에 대한 다성분 분석법(11) 및 농산물에 대한 다성분 분석법(12)을 수산식품에 최적화한 후 적용하였다. 식품공전 시험법에 명시되어 있지 않았던 염화나트륨의 양(volume)이나 수산화나트륨 수용액을 사용하여 전처리법을 확립하였으며, 분석기기를 GC-NPD 또는 FPD에서 정량 및 정성 분석이 모두 가능한 GC-MS로 변경하여 감도 및 선택성을 매우 증대시켰다. 본 분석법의 확립으로 바지락을 비롯한 수산식품 중 prometryn의잔류나 오염에 대한 검사법으로 적절히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
- 시료를 아세토니트릴로 추출하고 농축한 다음 20% 아세톤함유 헥산을 첨가하여 용해하였다. 이 용액을 florisil 카트리지로 정제한 후 농축하여 GC-MS로 분석하였다. 기기분석은 SIM 모드로 m/z 241 이온에 대하여 정량하였고, LOQ는 0.
- 또한, 정량한계는 크로마토그램 상에서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 10 이상으로 하였다. 이에 대한 분석법의 정확성을 평가하기 위하여 잔류허용기준(MRL)이 설정되어있지 않은 prometryn은 1 및 2배 LOQ(0.04 및 0.08 mg/kg) 농도로 회수율을 측정하였다. TIC로부터 얻어진 크로마토그램의 머무름 시간을 표준물질과 비교하고, SIM mode에 의해 m/z 226,186 이온을 확인하였고, m/z 241 이온의 면적비를 구하였다.
- 가스크로마토그래피와 질량검출기의 연결 인터페이스 온도는 280℃로 하였으며,이온원의 온도는 230°C로 설정하였다. 질량 분석은 full scan 모드(m/z 50-350)에 의해 얻어진 total-ion chromatogram (TIC)의 머무름 시간을 조사하였고, 선택이온 검색법(selected ion monitoringmode; SIM 모드)을 통해 감도가 가장 높은 m/z 241로 정량하였다(Table 2).
대상 데이터
- Prometryn (Assay: 99.3%) 표준품은 Dr. Ehrenstofer (Augsburg,Germany)로부터 구입하여 사용하였으며, prometryn에 대한 물리 화학적 특성은 Table 1에 나타내었다.
- 전처리 시약으로는 아세토니트릴, 아세톤 및 n-헥산을 사용하였고, Merck사(Darmstadt, Germany)로부터 구입하여 사용하였다. 또한, 수산화나트륨 및 염화나트륨 등은 특급 시약(Wako, Osaka,Japan)을 구입하여 사용하였다. 분석에 사용한 고상 추출 카트리지(SPE)는 Florisil 카트리지(3 mL, 500 mg, Waters, Milford, MA,USA)를 이용하였으며 활성화 과정을 거친 다음 추출물을 흡착시킨 후 용출하는 과정에 사용하였다
- 하지만, 액-액 분배법을 거친 추출액은 여전히 상당한 간섭 물질이 존재하였기 때문에 기기 분석에 앞서 추가적인 정제 과정이 필요하였다. 본 연구에서 사용한 florisil 카트리지는 색소 또는 유지의 제거에 가장 뛰어나 보편적으로 사용되는 흡착제이기 때문에(15,16) 바지락의 지방 성분 제거를 위해 선정되었다. 또한, 분석 대상 성분의 극성을 고려하여 아세톤 및 n-헥산의 혼합 용매를 이용하여 용출조건을 조사한 결과, 아세톤/n-헥산(20/80, v/v) 혼합액으로 1 g 당 10 mL의 표준 용출조건에서 가장 좋은 회수율을 나타냈으며, Fig.
- 최근 국내에서 중국산 바지락 및 그 가공품에서 prometryn의 검출이 보고된 바 있어 이에 대한 지속적인 모니터링이 필요하기 때문에 바지락 중의 prometryn 분석법 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 수산물 중 바지락을 시료로 사용하였다. 시료를 아세토니트릴로 추출하고 농축한 다음 20% 아세톤함유 헥산을 첨가하여 용해하였다.
- 또한, 수산화나트륨 및 염화나트륨 등은 특급 시약(Wako, Osaka,Japan)을 구입하여 사용하였다. 분석에 사용한 고상 추출 카트리지(SPE)는 Florisil 카트리지(3 mL, 500 mg, Waters, Milford, MA,USA)를 이용하였으며 활성화 과정을 거친 다음 추출물을 흡착시킨 후 용출하는 과정에 사용하였다
- 분석용 칼럼으로는 DB-5MS (30 m×025 mm, 0.25 µm, J&W Scientific, Folsom, CA, USA)를 사용하였고, 운반 기체로는 순도가 99.99% 이상인 헬륨 가스를 사용하여 유속을 0.9 mL/min으로 하였다.
- 수분을 함유하고 있는 바지락 시료의 경우, 물과 섞이지 않는 비극성 유기용매를 사용할 경우, 검체 내부의 침투성이 낮아 충분한 추출 효율을 얻을 수 없으므로 US FDA 또는 AOAC의 잔류 농약 추출 방법에 보편적으로 사용하는 수용성 유기 용매인아세토니트릴을 사용하였다(15,16). 또한, 짝산의 pKa가 4.
-
시료
시중에서 유통되는 바지락을 구입하여 대상 시료로 하였으며,공시료 시험을 거쳐 prometryn이 잔류되지 않음을 확인한 후 시료로 사용하였다. 대상 시료는 패각을 제거한 가식부 부분을 믹서기로 마쇄하여 균질화 하였다.
- 용출액은 40°C 이하의 수욕 상에서 질소 또는 공기를 낮은 유속으로 통과시키면서 용매를 날려 보낸 후, 20% 아세톤 함유 헥산 2 mL에 재용해하여 시험용액으로 사용하였다(Fig. 1)
- 전처리 시약으로는 아세토니트릴, 아세톤 및 n-헥산을 사용하였고, Merck사(Darmstadt, Germany)로부터 구입하여 사용하였다. 또한, 수산화나트륨 및 염화나트륨 등은 특급 시약(Wako, Osaka,Japan)을 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- TIC로부터 얻어진 크로마토그램의 머무름 시간을 표준물질과 비교하고, SIM mode에 의해 m/z 226,186 이온을 확인하였고, m/z 241 이온의 면적비를 구하였다. 또한, 검량선의 상관성을 통해 시험용액 중의 prometryn 함량을 정량함으로써 회수율을 산출하였고, 6반복 실험을 통해 정확성 및 정밀성을 평가하였다.
- 바지락 시료를 대상으로 개발된 prometryn 분석법을 Codex 가이드라인에 따라(14) 직선성(linearity), 회수율(recovery), 정량한계(LOQ) 및 재현성(reproducibility) 검증을 실시하였다. 바지락 시료로부터 0.02-0.5 mg/L의 농도에 대한 각각의 피크 면적을 이용하여 검량선을 작성하였고, 각 검량선의 상관계수(coefficient of correlation, r2)를 구하였다. 또한, 정량한계는 크로마토그램 상에서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 10 이상으로 하였다.
이론/모형
- 본 연구에서 수행한 수산식품 중 prometryn의 잔류분석법은 기존 식품공전의 축산물에 대한 다성분 분석법(11) 및 농산물에 대한 다성분 분석법(12)을 수산식품에 최적화한 후 적용하였다. 식품공전 시험법에 명시되어 있지 않았던 염화나트륨의 양(volume)이나 수산화나트륨 수용액을 사용하여 전처리법을 확립하였으며, 분석기기를 GC-NPD 또는 FPD에서 정량 및 정성 분석이 모두 가능한 GC-MS로 변경하여 감도 및 선택성을 매우 증대시켰다.
- 오븐 온도는 초기 온도 100℃에서 2분간 유지하고 280℃까지 분당 10℃의 속도로 승온하여 22분간 등온 시키는 조건을 사용하였다. 질량분석기의 이온화 방법은 전자 이온화 방법(electron ionization mode: EI-mode)를 사용하였고, 이온화 에너지는 70 eV로 하였다. 가스크로마토그래피와 질량검출기의 연결 인터페이스 온도는 280℃로 하였으며,이온원의 온도는 230°C로 설정하였다.
성능/효과
- 그 결과, prometryn에 대한 상관계수(r2)가 0.998의 수치를 보였으며(Table 3), 이는 Codex에서 권장하는 r2>0.95에 적합한(14) 수준의 결과임을 확인하였다.
- 분석 크로마토그램으로부터 얻은 피크의 머무름 시간을 비교하고, 피크에 대한 면적을 이용하여 검량선을 작성하였고, 검량선에 시험용액 중 prometryn의 면적을 대입하여 회수율을 구하였으며, 6 반복 실험을 통해 정확성과 정밀성을 평가하였다. 그 결과, 회수율이 84.0-98.0%이었으며,변동계수는 3.1-7.1%로 나타나(Table 4), Codex 잔류동물용 의약품분석 가이드라인에서 권장하는 회수율 및 변동계수(14)에 충족하는 결과를 나타내어 수산물 중 잔류 농약 분석법으로서 적합함을 확인하였다.
- 기기분석은 SIM 모드로 m/z 241 이온에 대하여 정량하였고, LOQ는 0.04 mg/kg으로계산되었으며, LOQ, 2×LOQ 농도에서의 회수율 및 분석오차가 각각 84.0-98.0%, 3.1-7.1%로 분석되어 Codex 가이드라인 규정에 만족하였다.
- 2). 또한, EI mass spectrum의 결과에서 가장 높은 감도를 보인 질량 대 전하비(m/z) 값은 241 이온으로 나타나 정량 이온으로 선택하였고, 분석법 검증에 필요한 최적 조건으로 확립하였다.
- 본 연구에서 사용한 florisil 카트리지는 색소 또는 유지의 제거에 가장 뛰어나 보편적으로 사용되는 흡착제이기 때문에(15,16) 바지락의 지방 성분 제거를 위해 선정되었다. 또한, 분석 대상 성분의 극성을 고려하여 아세톤 및 n-헥산의 혼합 용매를 이용하여 용출조건을 조사한 결과, 아세톤/n-헥산(20/80, v/v) 혼합액으로 1 g 당 10 mL의 표준 용출조건에서 가장 좋은 회수율을 나타냈으며, Fig. 2와 같이 간섭 물질도 최소화 되었다.
- 본 연구의 분석 조건에 대한 특이성(specificity)을 검증하기 위해 공시험을 수행한 결과, Fig. 4에서 보는 바와 같이 prometryn의 머무름 시간대에 blank 검체의 경우에는 어떠한 방해 물질도 검출되지 않은 결과를 나타내어 본 분석법의 높은 분리능과 선택성을 확인하였다.
후속연구
- 농약의 경우, 수중으로의 유입을 인위적으로 알 수 없기 때문에(4) 비의도적으로 수산식품에 유입되어 오염시킬 수 있는 농약을 포함한 유해물질 등을 지속적으로 조사해야 할 필요성이 요구된다. 본 연구의 목적으로 수계오염을 야기시킬 수 있는 트리아진계 제조체인 프로메트린은 수산식품에도 노출되어 안전성이 위협받고 있는 실정에서 현행 식품공전에 농, 축산물에만 등재되어 있는 프로메트린 분석법을 수산식품에 맞게 최적화한 분석법을 개발하였다.
- 따라서 본 연구는 국내·외 잔류동물용의약품 가이드라인에 맞추어 설정되었기 때문에, 수산식품의 안전 관리 뿐만 아니라 안전 확보에도 기여할 것으로 판단된다.
- 식품공전 시험법에 명시되어 있지 않았던 염화나트륨의 양(volume)이나 수산화나트륨 수용액을 사용하여 전처리법을 확립하였으며, 분석기기를 GC-NPD 또는 FPD에서 정량 및 정성 분석이 모두 가능한 GC-MS로 변경하여 감도 및 선택성을 매우 증대시켰다. 본 분석법의 확립으로 바지락을 비롯한 수산식품 중 prometryn의잔류나 오염에 대한 검사법으로 적절히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.