[논문]흰다리새우(Litopenaeus vannamei)에서 cephalexin의 잔류농도 연구를 위한 LC-MS/MS 분석법 연구

양찬영; 배준성; 이채원; 정은하; 이지훈; 박수진; 최상훈; 박관하

doi:10.7847/jfp.2021.34.1.071

흰다리새우(Litopenaeus vannamei)에서 cephalexin의 잔류농도 연구를 위한 LC-MS/MS 분석법 연구
Analytical method study for cephalexin with high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) applicable for residue studies in the whiteleg shrimp Litopenaeus vannamei 원문보기

韓國魚病學會誌= Journal of fish pathology, v.34 no.1, 2021년, pp.71 - 80

양찬영 (군산대학교 해양과학대학 수산생명의학과) , 배준성 (군산대학교 해양과학대학 수산생명의학과) , 이채원 (군산대학교 해양과학대학 수산생명의학과) , 정은하 (군산대학교 해양과학대학 수산생명의학과) , 이지훈 (국립수산물품질관리원) , 박수진 (국립수산물품질관리원) , 최상훈 (군산대학교 해양과학대학 수산생명의학과) , 박관하 (군산대학교 해양과학대학 수산생명의학과)

초록
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세팔로스포린계열의 반합성 항생제인 세팔렉신은 법적 허가를 받은 여러 나라의 양식장에서 사용되어 왔다. 따라서 이 항생제는 갑각류 중 흰다리새우와 같은 어류를 제외한 다른 수생 생물 종에서 광범위하게 사용할 수 있다. 본 연구는 흰다리새우에서 세팔렉신의 잔류기간 설정을 위해 잔류분석법을 개발하였고, 이를 바탕으로 잔류실험을 수행하였다. 분석법 개발을 위하여 이미 존재하고 있는 여러 식용동물 조직에서의 분석법을 바탕으로 반복 시도하여 고성능 액체 크로마토그래피와 질량분석기(high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, HPLC-MS/MS)를 이용한 분석법을 개발하였다. 그 결과, 0.1 mg/kg의 농도에서 회수율이 81.79%, C.V.값은 8.2%로 Codex guideline에서 권장하는 회수율 및 C.V.에 충족하는 결과를 나타내었다. 개발한 분석법의 적정성을 검증 후, 흰다리새우에 세팔렉신을 경구투여 한 뒤 잔류량을 분석하여 흰다리새우 조직에서의 적용 가능성을 확인하였다. 그 결과, 투여 종료 3일 후에 대부분의 근육 시료에서 정량한계(0.05 mg/kg)이하로 검출되었고, 투여 종료 14일 후에 대부분의 간췌장 시료에서 정량한계 이하로 검출되었다. 특히 본 연구에서 개발한 분석법에서 설정된 정량한계(0.05 ppm)는 어류에서 법적으로 설정된 잔류허용 기준 0.2 mg/kg에 대해 충분한 감도를 나타낸다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cephalexin, a semi-synthetic cephalosporin antibiotic, has long been used in fish aquaculture in various countries under legal authorization. The drug is thus widely available for use in other aquatic species except fishes like the crustacean whiteleg shrimp. This study aims to develop a sensitive method for laboratory residue studies to adopt in withdrawal period determinations. Through repeated trials from the existing methods developed for other food animal tissues, it was possible to achieve a sensitive high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) method. The results showed that at a concentration of 0.1 mg/kg, the recovery rate was 81.79%, and C.V. value was 8.2%, which meet the recovery rate and C.V. recommended by Codex guideline. After satisfactory validation of analytical procedures, applicability to the shrimp tissue was confirmed in experimentally cephalexin-treated whiteleg shrimp. As a result, most muscle samples were detected below the limit of quantification (0.05 mg/kg) after day 3, and most hepatopancreas samples were detected below the limit of quantification after day 14. In particular, the limit of quantification 0.05 ppm with the presently developed method suggests sufficient sensitive over the current legal maximum residue limit of 0.2 mg/kg set for fishes.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. Chemical structure of cephalexin. C₁₆H₁₇N₃O₄S (molecular weight 347.389 g/mol)
그림 Fig. 2. Schematic representation of cephalexin residue experiments in whiteleg shrimp following oral administration of cephalexin
표 Table 1. HPLC-MS/MS analytical conditions
그림 Fig. 3. Precursor ion and product ion chromatogram of cephalexin standard according to the screening mode. Fragment ion species used for quantification was 106.0 m/z produced at 41 eV collision; 157.8 (17 eV) and 68.0 m/z (53 eV) were used for reference ions; 348.0 m/z was from the precursor cephalexin
그림 Fig. 4. Developed analytical method through the study
그림 Fig. 5. Validation of the developed method. (a) blank shrimp muscle (b) shrimp muscle spiked at 0.1 mg/kg cephalexin (c) standard curve of cephalexin in shrimp muscle (d) blank shrimp hepatopancreas (e) shrimp hepatopancreas spiked at 0.1 mg/kg cephalexin (f) standard curve of cephalexin in shrimp hepatopancreas
표 Table 2. Recovery of cephalexin spiked at different con-centrations to whiteleg shrimp muscle (n=15)
표 Table 3. Recovery of cephalexin spiked at different con-centrations to whiteleg shrimp hepatopancreas (n=15)
표 Table 4. Residue levels of cephalexin in the whiteleg shrimp administered 40 mg/kg cephalexin orally for 7 days

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