[논문]LC-MS/MS를 이용한 우유 중 덱사메타손의 잔류 분석법 개발

차춘남; 박은기; 유창열; 이성중; 손송이; 김석; 이후장

doi:10.13103/jfhs.2017.32.5.418

LC-MS/MS를 이용한 우유 중 덱사메타손의 잔류 분석법 개발
Development of an Analytical Method for the Determination of Dexamethasone in Bovine Milk Using Liquid Chromatography Coupled to Tandem Mass Spectrometry 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.32 no.5, 2017년, pp.418 - 423

차춘남 (경상대학교 공과대학, 산업시스템공학부) , 박은기 (고신대학교 의과대학, 인문사회의학교실) , 유창열 (경남도립남해대학, 스마트융합정보과) , 이성중 (경상대학교 화학과.생명과학연구소) , 손송이 (경상대학교 수의과대학.동물의학연구소) , 김석 (경상대학교 수의과대학.동물의학연구소) , 이후장 (경상대학교 수의과대학.동물의학연구소)

초록
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본 연구는 우유 중에서 덱사메타손을 효과적으로 정량분석하기 위한 LC-MS/MS법을 확립하고 이를 검증하기 위해 수행되었다. 확립된 LC-MS/MS에 대해 특이성, 검출한계, 정량한계, 정확도 및 정밀도에 대한 검증을 통하여 유효성을 확인하였다. 표준용액을 이용하여 검량성을 작성한 결과, $r^2$ > 0.999 이상의 직선성을 확인하였고, 덱사메타손에 대한 검출한계와 정량한계는 각각 0.15와 0.5 ng/mL이었다. 또한, 회수율은 98.9-109.6%로 나타났으며, 상대표준편차는 1.7-4.4%로 나타나 정확성이 우수하였으며, 이는 식품의약품안전처의 잔류동물용의약품 분석법에서 제시한 기준에 모두 적합한 수준이었다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 LC-MS/MS법은 향후 우유 중 덱사메타손을 분석하는데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

An analytical method for the determination of dexamethasone (DM) in bovine milk samples was developed and validated using liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Milk samples were extracted by the liquid-liquid extraction based on acetonitrile. The chromatographic separation was achieved on a reverse phase $C_{18}$ column with gradient elution using a mobile phase of 0.1% formic acid in 95% acetonitrile. The procedure was validated according to the Ministry of Food and Drug Safety guideline determining accuracy, precision, limit of detection (LOD), and limit of quantification (LOQ). Mean recoveries of DM from spiked milk samples (25, 125, and 1,250 ng/mL) were 98.9-109.6%, and the relative standard deviation was between 1.7 and 4.4%. Linearity in concentration range of 12.5-1,250 ng/mL was obtained with the correlation coefficient ($r^2$) of 0.9997. LOD and LOQ for the investigated DM were 0.15 and 0.5 ng/mL depending on milk samples, respectively. This method was reliable, sensitive, economical and suitable for routine monitoring of DM residues in bovine milk.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 우유 중 DM의 검출을 위해 LCMS/MS를 이용하여 기존 분석법보다 신속하고 정확하게 덱사메타손을 분석하고, 정량성 및 정밀성을 확보할 수 있는 분석법을 개발하여 국내 생산 및 수입 축산물에 대한 안전관리 강화 기반을 마련하는데 기여하고자 수행하였다.

제안 방법

본 연구에서 확립한 LC-MS/MS는 정성 및 분석의 선택성과 검출감도를 향상시키기 위하여 MS/MS 분석 시 MRM(multiple reaction monitoring) 모드로 분석하였으며, 충돌 에너지의 강도를 조절함으로써 생성이온(product ion)의 감응도가 크도록 조정하였으며, 최적의 선구이온 (precursor ion)/생성이온을 선정하였다. Fig.

대상 데이터

DM (≥ 98.0%)과 코르티손(cortisone, ≥ 98.0%) 표준품은 Sigma-Aldrich Korea (Yongin, Korea)로부터 구입하여 사용하였다. Table 1은 DM의 이화학적인 특성을 나타낸 것이다.
시험용 시료는 3주 동안 DM이 함유된 동물용의약품을 처치하지 않은 젖소로부터 채취한 원유를 분석 전까지 냉동고(−20°C)에 보관하면서, 공시료(blank) 시험을 거쳐 DM이 잔류되지 않음을 확인한 후 시험용 시료로 사용하였다.

데이터처리

5-1,250 ng/mL)을 이용하여 검량곡선을 작성하여, 검량선의 직선성을 확인하기 위해 상관계수계수(coefficient of correlation, r²)를 구하였다. 검출 한계 및 정량한계는, 우유 중 최대잔류허용한계의 0.5 (0.15 ng/mL)가 되도록 DM 표준용액을 공시료에 첨가하여 ‘추출 및 정제’ 방법에 따라 처리하여 분석한 크로마토그램 상에서 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, S/N ratio)의 각각 3배와 10배 농도로 산출하였다. 회수율 측정은 DM이 들어있지 않음을 확인한 공시료(우유)에 DM을 첨가하여 최종농도가 25, 125, 1,250 ng/mL이 되도록 한 다음, ‘추출 및 정제’ 방법에 따라 3 반복 실험하였고, DM 표준품의 peak 면적에 대한 추출한 우유 시료의 peak 면적비로부터 DM의 회수율(%)을 구하였다.
앞서 준비한 표준용액(12.5-1,250 ng/mL)을 이용하여 검량곡선을 작성하여, 검량선의 직선성을 확인하기 위해 상관계수계수(coefficient of correlation, r²)를 구하였다. 검출 한계 및 정량한계는, 우유 중 최대잔류허용한계의 0.

성능/효과

의 기준을 모두 충족하는 것으로 나타났다. 또한. 기존 시험법에 비해 높은 회수율, 정밀성, 검출감도 그리고 빠른 분석시간을 갖고 있어서, 축산식품 중에 DM의 신속한 분석이 가능할 것으로 사료된다.
이상의 결과로부터, 본 연구에서 제시한 LC-MS/MS에 의한 우유 중 DM 정량분석법의 회수율, 상대표준편차, 검출감도 등은 식품의약품안전처의 잔류동물용의약품 분석법¹⁷⁾의 기준을 모두 충족하는 것으로 나타났다. 또한.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	덱사메타손이란?	덱사메타손(dexamethasone, DM)은 인체 및 동물 약품에서 광범위하게 적용되고 있는 hydroxyl cortisone으로부터 유래된 합성 glucocorticoid로서, 반추동물의 케톤증과 여러 동물들에서의 염증성 질병 치료에 사용되고 있다7). 유럽연합을 비롯한 여러 나라들에서, 덱사메타손은 가축의 질병치료 목적으로만 사용이 허용되어 있으며, 성장촉진제로의 사용은 금지하고 있다8).
	덱사메타손은 어디에 사용되어 왔는가?	덱사메타손(dexamethasone, DM)은 인체 및 동물 약품에서 광범위하게 적용되고 있는 hydroxyl cortisone으로부터 유래된 합성 glucocorticoid로서, 반추동물의 케톤증과 여러 동물들에서의 염증성 질병 치료에 사용되고 있다7). 유럽연합을 비롯한 여러 나라들에서, 덱사메타손은 가축의 질병치료 목적으로만 사용이 허용되어 있으며, 성장촉진제로의 사용은 금지하고 있다8).
	덱사메타손을 치료목적으로 사용하는 경우에 어떤 규제가 있는가?	유럽연합을 비롯한 여러 나라들에서, 덱사메타손은 가축의 질병치료 목적으로만 사용이 허용되어 있으며, 성장촉진제로의 사용은 금지하고 있다8). 치료목적으로 사용하는 경우에도 우유와 식용 장기들에 대해서 최대잔류허용기준을 설정하여 엄격하게 규제하고 있다9). 국제식품규격위원회10)와 우리나라 식품공전11)에 따르면, 소에서 DM의 최대잔류허용기준은 근육, 간, 신장 그리고 우유에서 각각 1.

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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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