[논문]UHPLC-MS/MS를 이용한 과일류 중 클로로젠산 및 알부틴 동시분석법 개발

최영주; 전종섭; 김운호; 정유정; 류지은; 최종철; 채경석; 이진희; 도영숙; 박용배; 윤미혜

doi:10.13103/jfhs.2019.34.5.413

UHPLC-MS/MS를 이용한 과일류 중 클로로젠산 및 알부틴 동시분석법 개발
Method Development for Determination of Chlorogenic Acid and Arbutin Contents in Fruits by UHPLC-MS/MS 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.34 no.5, 2019년, pp.413 - 420

초록
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본 연구에서는 chlorogenic acid 이성질체 9종과 arbutin을 분석하기 위하여, 전처리 과정과 UHPLC-MS/MS 동시분석 조건을 확립하였다. UHPLC-MS/MS에서 C18 column을 사용하여 15분 동안 분석할 수 있는 용매 조성을 만들고, 10가지 물질에 대한 정량, 정성 이온을 선택하여 negative 모드에서 분석하는 동시분석법을 확립하였고 과일류를 대상으로 추출, 진탕추출, 초음파 추출, 원심분리, 농축 등의 과정을 거치는 전처리법을 개발하였다. 기기분석과 전처리법에 대한 유효성은 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성 그리고 검출한계 및 정량한계 등을 통하여 확인하였다. 회수율은 48.1-120.3%, intraday precision(RSD)는 0.4-7.9%, interday precision (RSD)는 0.0-7.2%로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서 확립한 동시분석방법은 과일류 중 chlorogenic acid와 arbutin을 효과적으로 분석하는데 유용할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, a sample preparation method and a simultaneous determination method by ultra-high performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry for 9 isomers of chlorogenic acid and arbutin in fruits were developed. The samples were extracted using 90% methanol (pH 3.0), with the solutions being shaken and then sonicated for 10 min each. After centrifugation at 4,000 rpm for 10 min, the extraction was concentrated under a vacuum at $40^{\circ}C$ using a vacuum evaporator. The residue was dissolved in 5 mL of 5% methanol and filtered through a $0.45{\mu}m$ membrane before UHPLC-MS/MS analysis. The separations were performed on a C18 column with gradient elution of water (containing 0.1% formic acid) and methanol (containing 0.1% formic acid). The specificity, linearity, limit of detection, limit of quantification, accuracy, and precision of the proposed methods were also evaluated.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

기존 연구^29,30)에서는 chlorogenic acid와 arbutin 분석 기기로 HPLC, LC-MS를 사용하면서 chlorogenic acid의 이성질체를 다양하게 분석하지 않았다면, 본 연구에서는 chlorogenic acid 9개의 이성질체와 arbutin을 ultra-high performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS)를 이용하여 동시분석법을 확립하고자 하였다. ;

제안 방법

Waters triple quadrupole universal detector (Waters, Milford, MA, USA)를 부착한 Waters acquity UHPLC system (Waters, Milford, MA, USA)을 사용하여 분석하였다.Column 등 분석조건은 Table 2와 같다. 용매조성은 선행연구³⁰⁾를 참고하여 Acquity UHPLC Columns Calculator (Waters, version 1.

대상 데이터

Chlorogenic acid의 이성질체 중 식품과 관련된 9종¹⁷⁾과 arbutin을 대상물질로 선정하여 분석하였다.
시료는 배, 아로니아, 사과, 블루베리를 선정하였고, 경기도 지역 내 대형유통매장 및 농산물도매시장에서 구입 하여 사용하였다. 구입한 시료는 분석전인 2018년도 까지 냉장 보관하였다.

데이터처리

분석방법에 대한 유효성을 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 검출한계 및 정량한계로 각각 확인하였다^32-34).

이론/모형

MS/MS의 이온화방법은 ESI (Electrospray ionization)방식을 선택하였고, 10개 물질 모두 negative모드에서 이온화가 잘 되었다. Masslynx 4.

성능/효과

10가지 물질을 3개의 농도별로 5회씩 주입하여 구한 표준편차(σ)와 선형검정곡선을 작성하여 구한 기울기(m)를가지고 검출한계(limit of detection, LOD)를 3.3σ/m으로 계산하여 0.04-0.23μg/mL 값을 얻었다. 정량한계(limit of quantification, LOQ)는 10σ/m으로 계산하여 0.
본 연구를 통해 확립된 UHPLC-MS/MS를 이용한 chlorogenic acid와 arbutin 동시분석법은 기존에 제시되었던 각각의 분석법과 비교하였을 때, 높은 재현성을 보이며 정성, 정량분석에 대한 자료를 제공하였다. 본 연구 수행 결과를 활용하여 다양한 식품 안에 포함된 chlorogenic acid와 arbutin의 함량을 확인해 볼 수 있을 것으로 기대된다.
정확성의 지표인 회수율은 48.1-120.3%로 시료의 함량 분석 결과에는 검출되지 않았던 3,5-diCQA, 4,5-diCQA를 제외하고 다른 물질들은 AOAC 기준인 75-120% (1 μg/ mL)³⁴⁾범위 내에서 확인되었다(Table 4). 선행연구는 chlorogenic acid¹⁶⁾와 arbutin²⁷⁾의 회수율이 70.

후속연구

본 연구를 통해 확립된 UHPLC-MS/MS를 이용한 chlorogenic acid와 arbutin 동시분석법은 기존에 제시되었던 각각의 분석법과 비교하였을 때, 높은 재현성을 보이며 정성, 정량분석에 대한 자료를 제공하였다. 본 연구 수행 결과를 활용하여 다양한 식품 안에 포함된 chlorogenic acid와 arbutin의 함량을 확인해 볼 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	polyphenol의 역할은?	식생활에서 쉽게 접할 수 있는 기능성물질인 polyphenol 은 노화 및 천식, 고혈압, 심혈관질환, 당뇨를 예방하고 항암 작용과 콜레스테롤을 낮추는 역할을 한다 1-10) .
	cinnamic acid에 속하는 chlorogenic acid는 어디에 많이 함유되어 있는가?	Chlorogenic acid는 항암작용을 하고 LDL (Low density lipoprotein) 및 총콜레스테 롤의 산화를 줄여 심혈관질환을 감소시키고, 최근에는 비만 률을 감소시킨다는 연구보고가 있었다 12-14) . 그리고 chlorogenic acid는 주로 체리, 복숭아, 사과, 배, 고구마, 당근, 아로니아, 블루베리, 커피 등에 많이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다 15-17) .
	Arbutin은 어디에 존재하는가?	Arbutin은 탁월한 미백작용으로 화장품의 원료로 사용되고, 비뇨기계 질병을 치료하는데 효과적이며, 배, 월귤나무, 블루베리 잎에 함유되어 있는 것으로 알려져 있다 18-25) .

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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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