2025-12-17
이 실험은 "GB 31658.22-2022 국가 식품 안전 표준 — 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분석법으로 동물 유래 식품에서 β-작용제 잔류물 측정"을 참조하며, Wayeal LCMS-TQ9200 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분석 시스템을 사용하여 돼지고기 내 β-작용제의 함량을 측정합니다. 실험 결과, 시스템 적합성 테스트에서 잘 형성된 피크와 우수한 선형성을 보여 실험 요구 사항을 충족했습니다. β-작용제 표준 작업 용액의 유지 시간 재현성은 1% 미만이었고, 피크 면적 재현성은 3% 미만으로 우수한 재현성을 나타냈습니다. β-작용제 감도 테스트 용액의 경우, 0.2ng/mL 및 0.5ng/mL 농도에서 주 피크의 신호 대 잡음비가 각각 3 및 10 이상으로 실험 요구 사항을 충족했습니다.
돼지고기 시료 테스트에서 β-작용제는 검출되지 않았습니다. 위의 모든 데이터는 표준 방법에서 지정한 기기 요구 사항을 충족합니다..
키워드: 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분석법; β-작용제; 클렌부테롤; 식품 안전.
1. 기기 및 시약
1.1 LCMS 구성 목록
표 1 기기 구성 목록
| No. | 모듈 | 수량 |
| 1 | LCMS-TQ9200 | 1 |
| 2 | P3600B 이원 고압 정압 펌프 | 1 |
| 3 | CT3600 컬럼 오븐 | 1 |
| 4 | AS3600 자동 시료 주입기 | 1 |
| 5 | SmartLab CDS 2.0 크로마토그래피 워크스테이션 | 1 |
1.2 시약 및 표준 물질
표 2 시약 및 표준 물질 목록
| No. | 시약/표준 물질 | 순도 |
| 1 | 메탄올 | LC-MS 등급 |
| 2 | 에탄올 | LC-MS 등급 |
| 3 | 포름산 | LC-MS 등급 |
| 4 | 아세트산 암모늄 | 분석 등급 |
| 5 | β-글루쿠로니다제/아릴설파타제 | 30 U/60 U/mL |
| 6 | 과염소산 | 70% |
| 7 | 아세트산 에틸 | 분석 등급 |
| 8 | tert-부틸 메틸 에테르 | 분석 등급 |
| 9 | 암모니아 용액 | 분석 등급 |
| 10 | 클렌부테롤 표준 물질 | 98% |
| 11 | 클렌부테롤-D9 표준 물질 | 98% |
| 12 | 락토파민 표준 물질 | 98% |
| 13 | 락토파민-D6 표준 물질 | 98% |
| 14 | 시마테롤 표준 물질 | 98% |
| 15 | 살부타몰 표준 물질 | 98% |
| 16 | 살부타몰-D3 표준 물질 | 98% |
| 17 | 테르부탈린 표준 물질 | 98% |
| 18 | 테르부탈린-D9 표준 물질 | 98% |
| 19 | 툴로부테롤 표준 물질 | 98% |
| 20 | 시부테롤 표준 물질 |
98% |
1.3 실험 재료 및 보조 장비
초음파 세척기
볼텍스 믹서
수조 항온 진탕기
고속 원심분리기
2. 실험 방법
2.1 시료 전처리
2.1.1 효소 가수 분해 및 추출
시료 2g을 (±0.05g 정확도로) 50mL 원심 분리 튜브에 넣고, 0.2mol/L 아세트산 암모늄 완충 용액 6mL와 β-글루쿠로니다제/아릴설파타제 40μL를 첨가합니다. 철저히 혼합하기 위해 볼텍스하고, 37°C에서 16시간 동안 수조에서 흔들면서 어둡게 배양합니다. 이후 사용을 위해 실온으로 냉각합니다.
2.1.2 추출, 정제 및 농축
준비된 용액을 취하여 100ng/mL 내부 표준 작업 용액 100μL를 첨가하고, 철저히 혼합하기 위해 볼텍스하고, 8000r/min에서 8분 동안 원심 분리합니다. 상등액을 수집하고, 0.1mol/L 과염소산 용액 5mL를 첨가하고, 혼합하기 위해 볼텍스하고, 과염소산을 사용하여 pH를 1.0 ± 0.2로 조정합니다. 8000r/min에서 8분 동안 원심 분리한 후, 10mol/L 수산화 나트륨 용액을 사용하여 상등액의 pH를 10 ± 0.5로 조정합니다. 아세트산 에틸 15mL를 첨가하고, 중간 속도로 5분 동안 흔들고, 5000r/min에서 5분 동안 원심 분리합니다. 상부 유기층을 수집합니다. 남은 수층에 tert-부틸 메틸 에테르 10mL를 첨가하고, 중간 속도로 5분 동안 흔들고, 5000r/min에서 5분 동안 원심 분리하고, 상부 유기층을 수집합니다. 모든 유기층을 합하고, 50°C에서 질소 기류 하에서 건조될 때까지 증발시킵니다. 잔류물을 2% 포름산 용액 5mL에 용해하고 따로 보관합니다. 3mL의 메탄올과 3mL의 2% 포름산으로 순차적으로 활성화하여 혼합 모드 양이온 교환 고체상 추출 컬럼을 준비합니다. 준비된 용액을 컬럼에 넣고, 3mL의 2% 포름산과 3mL의 메탄올로 순차적으로 헹구고, 진공 하에서 건조합니다. 5% 암모니아화 메탄올 용액 3mL로 컬럼을 용출합니다. 50°C에서 질소 기류 하에서 용출액을 건조될 때까지 증발시킵니다. 잔류물을 0.5mL의 메탄올–0.1% 포름산 용액(10:90, v/v)에 재용해하고, 철저히 혼합하고, 0.22μm 미세 다공성 막을 통해 여과하여 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분석법으로 분석합니다.
2.2 실험 조건
2.2.1 액체 크로마토그래피 조건
크로마토그래피 컬럼: C18, 1.8μm 2.1*100mm
이동상: A: 물 중 0.1% 포름산; B: 메탄올
유속: 0.3 mL/min
컬럼 온도: 40°C
주입량: 3μL
3. 시스템 적합성 테스트
시스템 적합성 테스트는 표적 피크가 잘 형성되었고 다른 불순물 피크의 간섭이 없음을 보여 실험 요구 사항을 충족합니다.
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그림 1 7가지 β-작용제 테스트의 크로마토그램 (1ng/mL)
3.2 선형 범위
β-작용제 표준 용액을 취하고 중간 농도 작업 용액을 사용하여 단계적으로 표준 곡선을 준비했습니다. 7가지 β-작용제의 선형 범위는 0.5–50ng/mL였으며, R² > 0.99로 우수한 선형 관계를 나타냈습니다.
표 3 β-작용제 선형 범위 표
| 화합물 | 선형 범위 | 회귀 방정식 | 선형 상관 계수 (R²) |
| 클렌부테롤 | 0.5-50 ng/mL | y=0.121x-0.1024 | 0.9973 |
| 락토파민 | 0.5-50 ng/mL | y=0.7188x-0.3324 | 0.9982 |
| 시마테롤 | 0.5-50 ng/mL | y=0.2186x-0.1270 | 0.9960 |
| 살부타몰 | 0.5-50 ng/mL | y=0.0913x-0.0644 | 0.9973 |
| 테르부탈린 | 0.5-50 ng/mL | y=0.2788x-0.1353 | 0.9972 |
| 툴로부테롤 | 0.5-50 ng/mL | y=0.2699x-0.1041 | 0.9988 |
| 시부테롤 | 0.5-50 ng/mL | y=0.1025x-0.0255 | 0.9990 |
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그림 2 7가지 β-작용제의 표준 곡선 크로마토그램
3.3 검출 한계 (LOD) 및 정량 한계 (LOQ)
이 방법에서 β-작용제의 검출 한계 (LOD) 및 정량 한계 (LOQ)는 각각 0.2ng/mL 및 0.5ng/mL로 설정되었습니다. 이 방법의 각 화합물에 대해, LOD 및 LOQ에 대한 지정된 농도에서의 신호 대 잡음비는 각각 3 및 10 이상으로, 실험 감도 요구 사항을 충족합니다.
표 4 각 화합물의 LOD 및 LOQ에 해당하는 신호 대 잡음비
| 화합물 | 신호 대 잡음비 (S/N) | |
| LOD | LOQ | |
| 클렌부테롤 | 19.65 | 67.23 |
| 락토파민 | 61.88 | 114.61 |
| 시마테롤 | 16.34 | 61.02 |
| 살부타몰 | 34.22 | 90.29 |
| 테르부탈린 | 44.58 | 110.99 |
| 툴로부테롤 | 20.07 | 68.48 |
| 시부테롤 | 4.80 | 14.67 |
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그림 3 LOD 및 LOQ 농도에서 7가지 β-작용제의 이온 크로마토그램
3.4 정밀도 테스트
저, 중, 고 농도의 β-작용제 표준 물질 혼합 용액을 취하여 연속적으로 6회 주입하여 유지 시간 및 피크 면적 편차를 비교했습니다. 결과는 아래 표에 나와 있습니다. 모든 β-작용제는 1% 미만의 유지 시간 편차와 3% 미만의 피크 면적 편차를 보여 실험 요구 사항을 충족했습니다.
표 5 각 화합물에 대한 정밀도 테스트
|
화합물 |
농도 (ng/mL) |
유지 시간 RSD (% , n=6) |
피크 면적 RSD (% , n=6) |
|---|---|---|---|
| 클렌부테롤 | 1 | 0.16 | 2.40 |
| 5 | 0.13 | 1.78 | |
| 20 | 0.00 | 2.32 | |
| 락토파민 | 1 | 0.21 | 2.14 |
| 5 | 0.15 | 2.72 | |
| 20 | 0.21 | 1.69 | |
| 시마테롤 | 1 | 0.20 | 1.92 |
| 5 | 0.11 | 2.55 | |
| 20 | 0.14 | 2.41 | |
| 살부타몰 | 1 | 0.17 | 1.37 |
| 5 | 0.23 | 1.66 | |
| 20 | 0.35 | 2.44 | |
| 테르부탈린 | 1 | 0.36 | 2.52 |
| 5 | 0.23 | 2.64 | |
| 20 | 0.36 | 1.36 | |
| 툴로부테롤 | 1 | 0.13 | 1.19 |
| 5 | 0.10 | 1.69 | |
| 20 | 0.10 | 1.70 | |
| 시부테롤 | 1 | 0.35 | 1.28 |
| 5 | 0.39 | 2.62 | |
| 20 | 0.38 | 1.65 |
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그림 4 7가지 β-작용제의 정밀도 테스트 크로마토그램 (6회 주입)
3.5 시료 테스트
시장에서 구입한 돼지고기 시료를 언급된 전처리 방법에 따라 테스트했으며, β-작용제는 검출되지 않았습니다. 7가지 β-작용제에 해당하는 유지 시간에서 크로마토그래피 피크가 관찰되지 않았으며, 다른 피크는 효소 가수 분해 후 매트릭스 신호를 나타냅니다.
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그림 5 돼지고기 시료 테스트 크로마토그램
4. 결론
이 방법은 Wayeal LCMS-TQ9200 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분석 시스템을 사용하여 돼지고기 내 β-작용제를 측정합니다. 데이터는 모든 크로마토그래피 피크가 테일링 없이 우수한 형태를 보이고, 감도가 실험 요구 사항을 충족하며, 선형 상관 계수가 0.99를 초과하고, 정밀도가 만족스러우며 각 화합물의 6회 연속 주입에 대해 유지 시간 편차가 1% 미만이고 피크 면적 편차가 3% 이내임을 보여줍니다. 돼지고기 시료 테스트에서 β-작용제는 검출되지 않았습니다. 이러한 결과는 Wayeal LC-MS/MS 시스템을 갖춘 이 방법이 표적 분석물의 일상적인 정성 및 정량 검출 요구 사항을 충족함을 나타냅니다.
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