본 연구는 LC-MS/MS법을 적용하여 농산물에 함유된 pyridine계통의 제초제 Clopyralid의 잔류분석법을 확립하였다. 대표적인 농산물로는 귤, 고추, 대두, 감자 및 현미를 선정하였고 acetonitrile에 의해 추출된 성분을 QuEChERS법을 변경하여 정제법으로 사용하고 LC-MS/MS를 사용하여 분석법을 확립하였다. Clopyralid의 정량적 분석을 위한 최적 분석 조건을 확립하였으며, 검출한계는 0.001 mg/kg, 정량 한계(LOQ)는 0.01 mg/kg이었다. 각 대표 농산물에 대한 정량한계, 정량한계의 10배, 50배 수준에서 회수율을 검토한 결과 모든 처리 농도에서 81.7~105.8 %수준을 나타내었으며, 모든 수준에서 20 % 미만의 분석오차를 나타내어 잔류분석기준을 만족하였다. 본 연구에서 확립된 Clopyralid분석법은 검출한계, 회수율 및 분석오차에서 국제적 분석기준을 만족하는 분석법으로 농산물에 따라 정량분석법으로 사용 가능할 것으로 사료된다.
본 연구는 LC-MS/MS법을 적용하여 농산물에 함유된 pyridine계통의 제초제 Clopyralid의 잔류분석법을 확립하였다. 대표적인 농산물로는 귤, 고추, 대두, 감자 및 현미를 선정하였고 acetonitrile에 의해 추출된 성분을 QuEChERS법을 변경하여 정제법으로 사용하고 LC-MS/MS를 사용하여 분석법을 확립하였다. Clopyralid의 정량적 분석을 위한 최적 분석 조건을 확립하였으며, 검출한계는 0.001 mg/kg, 정량 한계(LOQ)는 0.01 mg/kg이었다. 각 대표 농산물에 대한 정량한계, 정량한계의 10배, 50배 수준에서 회수율을 검토한 결과 모든 처리 농도에서 81.7~105.8 %수준을 나타내었으며, 모든 수준에서 20 % 미만의 분석오차를 나타내어 잔류분석기준을 만족하였다. 본 연구에서 확립된 Clopyralid분석법은 검출한계, 회수율 및 분석오차에서 국제적 분석기준을 만족하는 분석법으로 농산물에 따라 정량분석법으로 사용 가능할 것으로 사료된다.
BACKGROUND: Pesticide residue analysis is an essential activity in order to establish the food safety of agricultural products. Analytical approaches to the food safety are required to meet internationally the guideline of Codex (Codex Alimentarius Commission, CAC/GL 40). In this study, we developed...
BACKGROUND: Pesticide residue analysis is an essential activity in order to establish the food safety of agricultural products. Analytical approaches to the food safety are required to meet internationally the guideline of Codex (Codex Alimentarius Commission, CAC/GL 40). In this study, we developed a liquid chromatograph-tandem mass spectrometer (LC-MS/MS) method to determine the herbicide clopyralid in food matrixes. METHODS AND RESULTS: Clopyralid was extracted with aqueous acetonitrile containing formic acid and the extracts were mixed in a citrate buffer consisted of magnesium sulfate anhydrous, NaCl, sodium citrate dihydrate and disodium hydrogencitrate sesquihydrate followed by centrifugation. The supernatants were filtered through a nylon membrane filter and used for the analysis of clopyralid. The method was validated by accuracy and precision experiments on the samples fortified at 3 different levels of clopyralid. LC-MS/MS in positive mode was employed to quantitatively determine clopyralid in the food samples. Matrix-matched calibration curves were inearranged from 0.001 to 0.25 mg/kg with r2 > 0.994. The limits of detection and quantification were determined to be 0.001 and 0.01 mg/kg, respectively. There covery values of clopyralid for tified at 0.01 mg/kg in the control samples ranged from approximately 82 to 106% with relative standard deviations below 2 0%. CONCLUSION: The method developed in this study meets successfully the Codex guideline for pesticide residue analysis in food samples. This, the method could be applicable to determine pesticides in foods produced domestically and internationally.
BACKGROUND: Pesticide residue analysis is an essential activity in order to establish the food safety of agricultural products. Analytical approaches to the food safety are required to meet internationally the guideline of Codex (Codex Alimentarius Commission, CAC/GL 40). In this study, we developed a liquid chromatograph-tandem mass spectrometer (LC-MS/MS) method to determine the herbicide clopyralid in food matrixes. METHODS AND RESULTS: Clopyralid was extracted with aqueous acetonitrile containing formic acid and the extracts were mixed in a citrate buffer consisted of magnesium sulfate anhydrous, NaCl, sodium citrate dihydrate and disodium hydrogencitrate sesquihydrate followed by centrifugation. The supernatants were filtered through a nylon membrane filter and used for the analysis of clopyralid. The method was validated by accuracy and precision experiments on the samples fortified at 3 different levels of clopyralid. LC-MS/MS in positive mode was employed to quantitatively determine clopyralid in the food samples. Matrix-matched calibration curves were inearranged from 0.001 to 0.25 mg/kg with r2 > 0.994. The limits of detection and quantification were determined to be 0.001 and 0.01 mg/kg, respectively. There covery values of clopyralid for tified at 0.01 mg/kg in the control samples ranged from approximately 82 to 106% with relative standard deviations below 2 0%. CONCLUSION: The method developed in this study meets successfully the Codex guideline for pesticide residue analysis in food samples. This, the method could be applicable to determine pesticides in foods produced domestically and internationally.
따라서, 본 연구에서는 사용 등록 작물 외에 등록되지 않은 농산물의 오남용 예방과 향후 농산물 확대 가능성을 고려한 공정시험법을 개발하고자 하였다. 이에 따라 본 시험법은 밀 외 향후 수입되는 식품에 사용이 확대될 가능성을 고려하여 모든 식품에서 분석이 가능하도록 신속하고 정확한 분석법을 확립하고, 국내 잔류농약 검사 시 적용 가능한 시험법을 개발하고자 하였다.
따라서, 본 연구에서는 사용 등록 작물 외에 등록되지 않은 농산물의 오남용 예방과 향후 농산물 확대 가능성을 고려한 공정시험법을 개발하고자 하였다. 이에 따라 본 시험법은 밀 외 향후 수입되는 식품에 사용이 확대될 가능성을 고려하여 모든 식품에서 분석이 가능하도록 신속하고 정확한 분석법을 확립하고, 국내 잔류농약 검사 시 적용 가능한 시험법을 개발하고자 하였다.
대상 데이터
본 연구는 Codex 의 잔류 분석법 대상 대표농산물군(Codex, 2003), 국내 식품소비량 및 농약 잔류 허용기준이 설정된 농산물 등을 고려하여 대표농산물 5종, 현미(곡류), 감자(서류), 대두(두류), 감귤(과일류), 고추(채소류)를 선정하여 실험하였다(Lee et al., 2010). 지역 마트에서 무농약 농산물을 구입하여 식품공전 검체 처리방법(Ministry of Food and Drug Safety, 2012)에 따라 균질화한 후 밀봉된 용기에 담아 -20℃에 보관하고 실험에 사용하였다.
이론/모형
Clopyralid의 분해점이 164℃이나 끓는점이 이보다 낮은 것으로 확인되어 GC (Gas Chromatography) 분석이 어려웠고, 높은 선택성과 분석감도를 확보하고자 LC-MS/MS(Liquid chromatography-Tandem Mass spectrometry)를 이용하고자 하였다. 분리용 칼럼으로는 극성 물질의 분리 효율이 높은 C18 column을 선택하였고, 0.
Clopyralid의 정제과정을 최적화하고자 농산물 중 QuEChERS방법에 사용하여 농산물 중 간섭물질을 정제하는 PSA (primary secondary amine), C18 (octadecysilane)을 흡착제로 사용하는 방법을 적용하여 정제효율을 비교하였다. 높은 효율성과 단순한 전처리, 다양한 농산물에 적용가능성 등 장점으로 QuEChERS를 이용한 전처리 방법을 고려하게 되었다(Mastovska et al.
Clopyralid의 분해점이 164℃이나 끓는점이 이보다 낮은 것으로 확인되어 GC (Gas Chromatography) 분석이 어려웠고, 높은 선택성과 분석감도를 확보하고자 LC-MS/MS(Liquid chromatography-Tandem Mass spectrometry)를 이용하고자 하였다. 분리용 칼럼으로는 극성 물질의 분리 효율이 높은 C18 column을 선택하였고, 0.1% 포름산 함유아세토니트릴과 0.1% 포름산 수용액을 이동상으로 사용하였으며, 이온화법으로는 electrospray inization (ESI)법의positiveion mode 법을 사용하였다(Table 2).
성능/효과
3). Matrix-matched 표준용액의 직선성(linearity)을 확인하기 위하여 Clopyralid 표준원액을 농산물 무처리 추출물로 희석하여 0.001, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 그리고 0.25 μg/mL 5 μL를 LC-MS/MS에 주입하여 분석한 결과, 표준품 용액과 모든 농산물(감귤, 감자, 고추, 대두, 현미) 시료 표준용액에서 결정계수(r2) 0.99 이상으로 높은 직선성을 보여주었다(Fig. 4).
25mg/kg의 처리농도로 Clopyralid의 회수율 실험을 3반복으로 수행하였다. 각 농도에서 Clopyralid의 평균 회수율은 81.7-105.8 %이며 정량한계 수준에서는 89.5-105.8%, 정량한계 10배 수준에서는 86.7-97.8%, 정량한계 50배 수준에서는 81.7-96.9%의 양호한 회수율을 보이며, 지료 종류에 상관없이 잔류분석기준인 회수율 70-120% 범위와 상대표준편차는 모두 20% 이하로 조사되었다. Codex 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL40, 2003)의 잔류농약 분석 기준에서 상대표준편차가 처리농도 >0.
C18의 경우 회수율에 큰 영향을 미치지 않는다는 점을 확인하여 더욱 효율적인 정제를 위해 C18 양의 조건을 변경하고 적용한 정제효율을 비교한 결과는 다음과 같다(Table 5). 그 결과 C18 350 mg을 적용하여 정제 시 회수율이 81.7∼105.8 %로 전체적으로 양호한 것으로 판단되어 본 조건으로 시험법을 확립하였다. Alumina netural은 samples 중 지방과 비타민, 미네랄 분류하고 지방 중 유리스테롤(free sterol)과 에스텔화 스테롤(esteried sterol)의 흡착을 돕는 역할을 하고 있으며, pH 6∼8의 Alumina neutral을 첨가하여 분석한 결과 100 mg일 때 중성상태를 유지시킴으로서 모든 시료에서 71.
본 연구에서 확립한 시험용액 조제 및 기기분석법을 이용하여 검체 중 Clopyralid의 정량한계 및 검출한계를 구한 결과 최소검출량이 0.00125 ng (S/N=3)이었고 검출한계는 0.001 mg/kg으로 나타났다. 정량한계는 정량 가능한 최소량이 0.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Clopyralid란 무엇인가?
Clopyralid (3,6-dichloropicolinic acid) (Fig. 1)는 pyridine 계통의 제초제로 침투이행성 기작으로 생장 호르몬을 교란시켜 잎의 기형, 줄기의 꼬임 등 이상 생장 증상 및 나아가 괴사 효과를 나타내고 있다(Cremlyn 1991, Schiitz, 1996). 곡류, 옥수수, 사탕무 등 및 잔디에 발생하는 일년생 및 다년생 광엽잡초를 방제하는데 사용되고 있다.
Clopyralid의 효과는?
Clopyralid (3,6-dichloropicolinic acid) (Fig. 1)는 pyridine 계통의 제초제로 침투이행성 기작으로 생장 호르몬을 교란시켜 잎의 기형, 줄기의 꼬임 등 이상 생장 증상 및 나아가 괴사 효과를 나타내고 있다(Cremlyn 1991, Schiitz, 1996). 곡류, 옥수수, 사탕무 등 및 잔디에 발생하는 일년생 및 다년생 광엽잡초를 방제하는데 사용되고 있다.
Clopyralid의 용도는?
1)는 pyridine 계통의 제초제로 침투이행성 기작으로 생장 호르몬을 교란시켜 잎의 기형, 줄기의 꼬임 등 이상 생장 증상 및 나아가 괴사 효과를 나타내고 있다(Cremlyn 1991, Schiitz, 1996). 곡류, 옥수수, 사탕무 등 및 잔디에 발생하는 일년생 및 다년생 광엽잡초를 방제하는데 사용되고 있다.
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