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식품 중 철클로로필린나트륨의 HPLC 및 LC/MS 최적 분석법과 타당성 검증
The Optimization and Verification of an Analytical Method for Sodium Iron Chlorophyllin in Foods Using HPLC and LC/MS 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.34 no.2, 2019년, pp.148 - 157  

정희선 (선문대학교 식품바이오 융합연구소) ,  박영주 (선문대학교 식품바이오 융합연구소) ,  김은겸 (선문대학교 식품바이오 융합연구소) ,  박예림 (선문대학교 식품바이오 융합연구소) ,  김진미 (선문대학교 식품바이오 융합연구소) ,  야마구치토쿠타로 (선문대학교 식품바이오 융합연구소) ,  이찬 (중앙대학교 식품공학부) ,  서희재 (선문대학교 식품바이오 융합연구소)

초록
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본 연구는 현재 우리나라에서 착색료로 사용허가 되어 있지만 아직 분석법이 개발되지 않은 철클로로필린나트륨의 최적 분석법을 개발하기 위하여 진행되었다. 철클로로필린나트륨은 HPLC-PDA (390 nm), Inertsil ODS-2 column, 1% 초산을 함유한 메탄올-물(80:20, v/v)을 이동상으로 분석할 때 가장 우수한 분리능과 재현성을 나타내었다. UPLC/MS를 통하여 철클로로필린나트륨의 주유도체를 확인한 결과 철 클로린 e4(Fe-chlorin e4)와 철 이소클로린 e4(Fe-isochlorin e4)가 피크의 주요 구성성분임을 확인하였다. 최적 분석법의 타당성을 확보하기 위해 직선성, 검출한계, 정량한계, 정확도, 정밀도, 회수율 분석을 실시하였다. 검량선의 $R^2$은 0.9999, 검출한계는 0.1 mg/kg, 정량한계는 0.3 mg/kg로 나타나 직선성, 검출 한계, 정량한계가 모두 우수하였다. 정확도는 일내분석 93.9~100.8%, 일간분석 99.3~104.95%로 나타났고, 정밀도는 일내분석 2.0~5.4%, 일간분석 4.6~7.7%로 나타났다. 회수율은 수용성 식품(캔디)과 지용성 식품(샐러드드레싱)에서 각각 93.3~104.4%(RSD 0.3~4.3%)과 82.6~114.9%(RSD 1.2~2.0%)로 나타나 국제표준화 기구(ISO)의 기준에 적합하였다. 본 연구는 식품 중 함유된 철클로로필린나트륨을 분석하고 그 유도체를 확인한 결과로 향후 공인분석 방법으로 활용 가치가 클 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

An optimized analytical method for sodium iron chloriphyllin in foods was established and verified by using high performance liquid chromatography with attached diode array detection. An Inertsil ODS-2 column and methanol-water (80:20 containing 1% acetate) as a mobile phase were employed. The limit...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 철클로로필린나트륨 분석법에 대한 선행 연구를 토대로 기기분석 조건과 전처리법 등을 검토하여 최적의 HPLC 기기분석 조건 및 전처리 방법을 확립할 뿐만 아니라, 직선성, 검출한계, 정량한계, 정확성, 정밀성, 회수율 등을 수행하여 확립된 분석법의 타당성을 평가하고자 하였다. 또한, 철클로로필린나트륨을 구성하는 주요유도체를 분석하기 위해 LC/MS 분석법을 확립하고자 하였다. 본 연구의 결과는 향후 철클로로필린나트륨의 공인분석 방법으로 활용되거나 식품첨가물의 효율적인 안전관리에 기초자료로 이용될 수 있을 것이다.
  • 이에 본 연구에서는 철클로로필린나트륨 분석법에 대한 선행 연구를 토대로 기기분석 조건과 전처리법 등을 검토하여 최적의 HPLC 기기분석 조건 및 전처리 방법을 확립할 뿐만 아니라, 직선성, 검출한계, 정량한계, 정확성, 정밀성, 회수율 등을 수행하여 확립된 분석법의 타당성을 평가하고자 하였다. 또한, 철클로로필린나트륨을 구성하는 주요유도체를 분석하기 위해 LC/MS 분석법을 확립하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
식품 중 착색료의 특징은 무엇인가? 착색료는 식품의 제조·가공 중에 발생하는 품질 저하를 방지하고 식품에 색을 부여하여 외관을 향상시킬 목적으로 사용되고 있으며, 주로 음료류, 빙과류, 과자류, 젤리류, 통조림, 유제품, 식육제품 등에 사용되고 있다1).
식품 중 클로로필린나트륨 분석을 할 수 있는 방법은 무엇인가? 4와 같이 나타났다. 이상의 결과로 본 연구에서 확립한 철클로로필린나트륨의 HPLC 방법과 LC/MS 방법이 실제로 시판 식품 중에 함유된 철클로로필린나트륨 분석에 적용 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
철클로로필린나트륨 분석에 적합한 HPLC 조건은 무엇인가? 6 mm × 250, GL Science, Shinjuku,Japan)으로 선정하였다. 이동상으로는 메탄올, 물, 초산 등을 이용하여 각 이동상 조성을 달리한 예비실험 결과를 토대로 메탄올과 물(80:20, v/v, 1% 초산)로 결정하였다. 또한 철클로로필린나트륨의 최대 흡수파장을 확인하기 위하여 HPLC-PDA를 이용하여 전 파장 스캔을 수행한 후390-396 nm가 최대 흡수부 임을 확인하였다. 철클로로필린나트륨 분석 조건은 Table 1과 같다.
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참고문헌 (19)

  1. MFDS: Standards and specifications for food additives. In Korea Food Additives Code. Ministry of Food and Drug Safety, Osong, Korea. No. 2017-100 (2017). 

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  3. Chong, H.S., Sim, S., Yamaguchi, T., Park, J., Lee, C., Kim, M., Suh, H. J.: Simultaneous determination of sodium iron chlorophyllin and sodium copper chlorophyllin in food using high-performance liquid chromatography and ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry. Food chemistry, 276, 390-396 (2019). 

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  7. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to food (ANS): Scientific Opinion on re-evaluation of copper complexes of chlorophylls (E 141 (i)) and chlorophyllins (E 141 (ii)) as food additives. EFSA J., 13, 4151 (2015). 

  8. Zhan, R., Wu, J., Ouyang, J.: In vitro Antioxidant Activities of Sodium Zinc and Sodium Iron Chlorophyllins from Pine Needles. Food Technol. Biotechnol., 52, 505-510 (2014). 

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  10. JECFA: Purity specifications for chlorophyllins, copper complexes sodium and potassium salts. (1987) Available from: http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/jecfa_additives/docs/Monograph1/Additive-127.pdf. Accessed 10 Nov. 2017. 

  11. Scotter, M.J., Castle, L., Roberts, D.: Method development and HPLC analysis of retail foods and beverages for copper chlorophyll (E141 [i]) and chlorophyllin (E141 [ii]) food colouring materials. Food Add. Contam., 22, 1163-1175 (2005). 

  12. Yasuda, K., Tadano, K., Ushiyama, H., Ogawa, H., Kawai, Y., Nishima, T.: Investigation to find an indicator substance for the analysis of sodium copper chlorophyllin in foods. Food Hyg. Safety Sci., (Shokuhin Eiseigaku Zasshi), 36, 710-716_1 (1995). 

  13. Ann, J.H., Lee, J.W., Kim, J.S., Koo, H.M., Yoo, Y.J., Jung, K.S., So, B.H.: Developing of the direct analytical method and monitoring for copper chlorophyll in foods. (2015). Available from: http://www.ndsl.kr/ndsl/commons/util/ndsl-OriginalView.do?dbtTRKO&cnTRKO201600010309&rn&url&pageCodePG18. Accessed 14 Jul 2017. 

  14. Chong, H.S., Park, H.I., Cho, S.R., Lee, O.K., Park J.H., Lee, C., Suh, H.J.: Establishment and Validation of an Optimized Analytical Method for Sodium Copper Chlorophyllin in Food Using HPLC and LC/MS. J. Korean Soc. Food. Sci. Nutr., 47, 550-558 (2018). 

  15. Chong, H.S.: Development of the analytical methods for Sodium Copper Chlorophyllin and Sodium Iron Chlorophyllin, food additives by using HPLC and LC/MS. (2018). Available from: http://sunmoon.dcollection.net/public_resource/pdf/200000117182_20190226040927.pdf. Accessed 26 Feb 2019. 

  16. EMEA: Validation of analytical procedures. Text and methodology. European Medicines Agency, London, UK. pp. 8-15 (2006). 

  17. Mortensen, A., Geppel, A.: HPLC-MS analysis of the green food colorant sodium copper chlorophyllin. Innovative food science & emerging technologies, 8, 419-425 (2007). 

  18. ISO: Accuracy (Trueness and Precision) of Measurement Methods and Results-Part 1. Introduction and basic principles. (2011). Available from: https://www.iso.org/obp/ui/ #iso:std:iso:5725:-1:ed-1:v1:en:en. Accessed 10 Jul 2017. 

  19. European Commission: Method validation and quality control procedures for pesticide residues analysis in food and feed (Document No. SANCO/2007/3131). (2007). Available from: http://www.crl-pesticides.eu/library/docs/allcrl/Aqc-Guidance_Sanco_2007_3131.pdf. Accessed 10 Mar 2018. 

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