와이엘 LCMS-TQ9200 액체 염색체-타멘드 질량 분광 시스템으로 쌀의 포크시움 함량의 결정

폭심(Phoxim)은 화학식 C12H15N2O3PS의 합성 유기인계 살충제입니다. 해충의 콜린에스테라제 활성을 억제하여 신경계의 정상적인 기능을 방해하고 생리 활동을 막음으로써 살충 효과를 나타냅니다. 피레스로이드 및 카바메이트와 같은 다른 살충제와 비교할 때, 폭심은 넓은 살충 스펙트럼, 나비목 유충에 대한 뛰어난 방제 효과, 적절한 가격, 사용 편의성 등의 특징을 가지고 있어 농업 생산자들에게 널리 선호됩니다. 실제 적용에서 폭심은 과다 사용되거나 권장 범위를 벗어나 사용되는 경향이 있어 농산물에서 농약 잔류물 문제가 광범위하게 발생합니다. 농약 잔류물은 수많은 부작용을 초래할 수 있습니다. 한편으로는 먹이 사슬을 통해 인체에 축적되어 급성 중독, 만성 손상 및 기타 비정상적인 생리 반응을 일으킬 수 있습니다. 다른 한편으로는 농경지 배수를 통해 환경으로 유입되어 환경 내 농약 성분의 농도를 증가시켜 간접적으로 환경과 인간 건강 모두에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 폭심은 어린이 및 임산부와 같은 민감한 집단에게 잠재적인 위험을 초래합니다. 이 개인이 과도한 양의 폭심을 섭취하거나 체내에 높은 수준으로 축적되면 장기 기능 장애 및 건강에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 농산물에서 폭심 농약 잔류물을 검출하는 것은 식품 안전 관리의 필수적이고 중요한 구성 요소가 되었습니다.

본 실험은 액체 크로마토그래피-이중 사중극자 질량 분석법을 이용한 곡물 중 486종 농약 및 관련 화학물질 잔류물 분석에 대한 국가 표준 GB/T 20770-2008에 따라 수행되었습니다. 쌀의 폭심 함량 분석은 Wayeal LCMS-TQ9200 액체 크로마토그래피-이중 사중극자 질량 분석 시스템을 사용하여 수행되었습니다. 이 프로토콜은 Wayeal 액체 크로마토그래피-이중 사중극자 질량 분석 시스템을 갖추고 있으며, 이는 시험 샘플의 일상적인 정성 및 정량 분석 요구 사항을 충족합니다.

키워드: 삼중 사중극자 질량 분석법; 폭심; 농약 잔류물.

1. 기기 및 시약

1.1 기기 구성 목록

표 1 기기 구성 목록

1.2 시약 및 표준품

표 2 시약 및 표준품

1.3 실험 재료 및 보조 장비

볼텍스 믹서;

고속 원심분리기;

분석 저울.

2. 실험 방법

2.1 용액 준비

2.1.1 아세토니트릴-아세트산 (99+1, v/v): 아세트산 10mL를 측정하여 아세토니트릴 990mL에 첨가한 후 완전히 혼합합니다.

2.1.2 포름산 암모늄-포름산 수용액 (2mmol/L): 포름산 암모늄 0.1261g을 칭량하여 0.01% 포름산 수용액으로 1000mL까지 희석한 후 잘 흔들어 균일하게 만듭니다.

2.1.3 메탄올 중 포름산 암모늄-포름산 용액 (2 mmol/L): 포름산 암모늄 0.1261g을 칭량하여 0.01% 포름산 메탄올 용액으로 1000mL까지 희석한 후 잘 흔들어 균일하게 만듭니다.

2.2 시료 전처리

시험 시료 5g (정확도 ±0.01g)을 50mL 원심분리 튜브에 칭량합니다. 물 10mL를 첨가하고 볼텍싱하여 완전히 혼합한 후 30분간 정치합니다. 아세토니트릴-아세트산 용액 15mL와 세라믹 균질기 1개를 첨가하고 1분간 격렬하게 흔듭니다. 이어서 무수 황산마그네슘 6g과 아세트산나트륨 1.5g을 첨가하고 1분간 더 격렬하게 흔든 후 4200 rpm으로 5분간 원심분리합니다. 상등액을 탈수제 및 정제 재료가 들어 있는 플라스틱 원심분리 튜브 (추출물 1mL당 무수 황산마그네슘 150mg, C18 50mg, PSA 50mg 사용)로 정량적으로 옮깁니다. 4200 rpm으로 5분간 원심분리한 후 상등액을 취하여 미세 다공성 막 필터를 통과시켜 후속 분석을 준비합니다.

2.3 실험 조건

2.3.1 액체 크로마토그래피 조건

크로마토그래피 컬럼: C18 1.7 μm 2.1x50 mm；

이동상: 상 A: 메탄올 중 포름산 암모늄-포름산 용액 (2mmol/L); 상 B: 포름산 암모늄-포름산 수용액 (2mmol/L).

유속: 0.3mL/min;

컬럼 온도: 40 °C;

주입량: 5μL.

2.3.2 질량 분석 조건

표 3 화합물 질량 분석 매개변수

참고: *로 표시된 이온은 정량 이온입니다.

3. 실험 결과

3.1 표준품 크로마토그램

폭심의 분석은 6.5분 이내에 완료되었습니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이, 화합물 피크는 좋은 피크 모양과 만족스러운 응답을 보여 실험 분석 요구 사항을 충족합니다.

그림 1 폭심의 크로마토그램

3.2 선형 범위

폭심 표준 용액의 적절한 양을 취하여 빈 매트릭스로 연속 희석하여 10, 5, 2, 1, 0.5, 0.1, 0.05ng/mL의 농도를 얻어 검량선을 작성합니다. 선형 범위는 0.05 ~ 10ng/mL로 설정되었습니다. 선형 검출 결과와 알려진 농도 간의 편차는 최대 허용 편차 이내였습니다. 상관 계수 (R²)는 0.99971로, 분석물에 대한 우수한 선형 관계를 나타냅니다.

그림 2 폭심 표준 곡선

3.3 반복성

폭심 용액을 세 가지 농도 (0.5, 2, 10ng/mL)로 6회 연속 주입했습니다. 아래 표에 표시된 결과는 폭심의 고농도, 중농도 및 저농도에서 모든 데이터 포인트의 상대 표준 편차 (RSD)가 5% 이내이며 실험 요구 사항을 충족함을 나타냅니다.

표 4 폭심의 고농도, 중농도 및 저농도 반복성 시험

3.4 스파이크 회수율

폭심 표준 용액을 시료에 첨가하여 4ng/mL의 농도를 얻은 후 LC-MS로 시료를 분석했습니다. 결과는 그림 3에 표시됩니다. 6회 연속 주입의 평균값은 4.194ng/mL였으며, RSD는 4.623%, 회수율은 104.85%로 실험 요구 사항을 충족했습니다.

그림 3 폭심 스파이크 회수율의 크로마토그램

3.5 빈 잔류물

10ng/mL 표준 용액을 연속 주입한 후 빈 매트릭스 시료를 주입하여 빈 잔류물을 평가하고 계산했습니다. 결과는 그림 4에 표시되며, 빈 잔류물이 검출되지 않았음을 나타냅니다.

그림 4 빈 크로마토그램

3.6 시료 시험

시료 A를 본 프로토콜에 설명된 전처리 방법에 따라 처리했으며, 시료 A에서 측정된 폭심 함량은 9.552μg/kg였습니다.

그림 5 시료 A의 폭심 크로마토그램

4. 결론

본 방법은 Wayeal LCMS-TQ9200 액체 크로마토그래피-이중 사중극자 질량 분석 시스템을 사용하여 식물 유래 식품의 폭심 잔류물을 분석합니다. 

데이터는 본 방법이 우수한 질량 분석 피크를 생성하고 테일링이 없음을 보여줍니다. 감도는 R²이 0.999 이상으로 실험 요구 사항을 충족합니다. 고농도, 중농도 및 저농도에서의 반복성은 5% 이내이며, 스파이크 회수율은 104.85%입니다. 고농도 시료 주입 후 시스템 잔류는 관찰되지 않았습니다. 이러한 결과는 Wayeal 액체 크로마토그래피-이중 사중극자 질량 분석 시스템을 갖춘 본 방법이 시험 시료의 대상 분석물에 대한 일상적인 정성 및 정량 분석 요구 사항을 충족함을 확인합니다.