Determination of Agricultural Pesticides in Raw Material of Milk with High Performance Liquid Chromatography and Tandem Mass Spectrometry
Yu Han, Young Nae Choi, Gyeong Won Kang, Jung Nyen Kim, Jung Bok Kim
Abstract
Yu Han, Young Nae Choi, Gyeong Won Kang, Jung Nyen Kim, Jung Bok Kim
Abstract
해마다 연간 우유 소비량이 증가하는 우리나라의 경우, 유해물질 관리와 안전은 더욱 중요하다. 한국작물보호협회에서 자료에 의하면 2014~2018년 농약의 약제별 생산 및 출하 현황 중 살충제가 가장 많은 것으로 보고되어 있다. 카바메이트계 농약은 생물학적 효과가 좋아 살충제, 살균제 및 구충제 등 다양하게 사용되고 있다. 카바메이트계 농약은 일부는 높은 급성 독성을 가지고 있기 때문에 식품에 사용되는 것을 조심해야 하고, 일부 물질의 경우 발암물질을 발생시키고 돌연변이를 야기할 수 있다고 보고되었다. 본 연구에서는 다양한 카바메이트계 농약 중 국내에서 많이 사용되고 있는 살충제의 3가지 농약을 선정하여 우유 원료 중 bendiocarb, carbaryl과 carbofuran 등에 대한 효율적이고 효과적인 분석법을 개발하였고 유효성 검증을 실시하였다. 시료를 무수황산나트륨과 디클로로메탄을 넣고 진탕추출 후 탈수한 뒤 농축하였다. 이를 헥산과 헥산포화아세토니트릴을 이용하여 지방을 제거하고 C18 카트리지를 이용하여 정제 후 LCMS/MS에 주입하여 분석한 결과, bendiocarb, carbaryl 및 carbofuran의 표준원액을 blank를 이용하여 5~100 ng/mL 범위에서 결정계수(r2) 0.999 이상의 직선성을 확인하였다. Bendiocarb의 일내 정밀성은 4.0% 이하, 정확성은 96.2~103.9%, carbaryl의 정밀성은 4.3% 이하, 정확성은 96.9~104.5%, carbofuran의 정밀성은 5.3% 이하, 정확성은 90.9~109.1%로 확인되었고, bendiocarb의 일간 정밀성은 6.5% 이하, 정확성은 90.1~103.7%, carbaryl의 정밀성은 10.5% 이하, 정확성은 95.3~103.3%, carbofuran의 정밀성은 14.8% 이하, 정확성은 94.2~108.5%로 확인되었다. Bendiocarb, carbaryl 및 carbofuran의 평균 회수율은 103.6~110.7%였다. 이때 상대표준편차는 모두 4.9% 이하로 확인되었다. 3가지 성분 각각의 검출한계는 0.8~1.5 ng/mL, 정량한계는 3.0~6.0 ng/mL로 확인되었다. 측정불확도를 산출한 결과 bendiocarb는 14.17±0.82 ㎎/㎏, carbaryl은 14.34±0.91 ㎎/㎏, carbofuran은 14.28±0.79 ㎎/㎏(신뢰수준 95%, K=2)으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 우유 중 bendiocarb, carbaryl 및 carbofuran의 정성 및 정량분석을 위해 유효성이 검증된 동시 분석법을 확립함으로써 향후 우유 중 잔류물질 기준규격 설정 및 관리에 참고 자료가 될 수 있다고 판단된다.
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해마다 연간 우유 소비량이 증가하는 우리나라의 경우, 유해물질 관리와 안전은 더욱 중요하다. 한국작물보호협회에서 자료에 의하면 2014~2018년 농약의 약제별 생산 및 출하 현황 중 살충제가 가장 많은 것으로 보고되어 있다. 카바메이트계 농약은 생물학적 효과가 좋아 살충제, 살균제 및 구충제 등 다양하게 사용되고 있다. 카바메이트계 농약은 일부는 높은 급성 독성을 가지고 있기 때문에 식품에 사용되는 것을 조심해야 하고, 일부 물질의 경우 발암물질을 발생시키고 돌연변이를 야기할 수 있다고 보고되었다. 본 연구에서는 다양한 카바메이트계 농약 중 국내에서 많이 사용되고 있는 살충제의 3가지 농약을 선정하여 우유 원료 중 bendiocarb, carbaryl과 carbofuran 등에 대한 효율적이고 효과적인 분석법을 개발하였고 유효성 검증을 실시하였다. 시료를 무수황산나트륨과 디클로로메탄을 넣고 진탕추출 후 탈수한 뒤 농축하였다. 이를 헥산과 헥산포화아세토니트릴을 이용하여 지방을 제거하고 C18 카트리지를 이용하여 정제 후 LCMS/MS에 주입하여 분석한 결과, bendiocarb, carbaryl 및 carbofuran의 표준원액을 blank를 이용하여 5~100 ng/mL 범위에서 결정계수(r2) 0.999 이상의 직선성을 확인하였다. Bendiocarb의 일내 정밀성은 4.0% 이하, 정확성은 96.2~103.9%, carbaryl의 정밀성은 4.3% 이하, 정확성은 96.9~104.5%, carbofuran의 정밀성은 5.3% 이하, 정확성은 90.9~109.1%로 확인되었고, bendiocarb의 일간 정밀성은 6.5% 이하, 정확성은 90.1~103.7%, carbaryl의 정밀성은 10.5% 이하, 정확성은 95.3~103.3%, carbofuran의 정밀성은 14.8% 이하, 정확성은 94.2~108.5%로 확인되었다. Bendiocarb, carbaryl 및 carbofuran의 평균 회수율은 103.6~110.7%였다. 이때 상대표준편차는 모두 4.9% 이하로 확인되었다. 3가지 성분 각각의 검출한계는 0.8~1.5 ng/mL, 정량한계는 3.0~6.0 ng/mL로 확인되었다. 측정불확도를 산출한 결과 bendiocarb는 14.17±0.82 ㎎/㎏, carbaryl은 14.34±0.91 ㎎/㎏, carbofuran은 14.28±0.79 ㎎/㎏(신뢰수준 95%, K=2)으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 우유 중 bendiocarb, carbaryl 및 carbofuran의 정성 및 정량분석을 위해 유효성이 검증된 동시 분석법을 확립함으로써 향후 우유 중 잔류물질 기준규격 설정 및 관리에 참고 자료가 될 수 있다고 판단된다.
Key concepts: Carbaryl, Bendiocarb, Carbofuran, Chemistry, Chromatography, Carbamate, Pesticide, Linalool