해수로 유출되고 있는 유기인제 살충, 살균제의 형광 분석법에 의한 finger print식 분석 방법을 개발하기 위해, 벼 농사에 가장 많이 사용되어지는 Hinosan과 Kitazin을 포함하는 10가지의 표준 용액을 조제하여, 형광 특성을 측정하였다. $220nm\~520nm$ 구간의 흡수 파장을 이용하여, 여기 (excitation)시켜 얻은 형광스펙트럼들을 이차원 평면 위의 형광세기 표시를 등고선 모양으로 표시하였다. 이 contour들은 각 조사된 유기인제에 대해 특징적인 형태로 관찰되었다. 조사된 10가지의 유기인제 농약의 형광 contour들은, 봉우리가 한 개로 된 DDVP를 포함한 8가지의 유기인제와 두 개의 봉우리로 나타난 Ateric을 포함한 두 가지의 유기인제 농약으로 나뉘어진다. 또한 최대 흡수파장의 영역별로 보면, 단일한 봉우리를 보이는 많은 유기인제는 약 280nm에, Ateric을 포함한 두 종류의 유기인제는 260nm에서, 그리고 장파장에서 최대 형광파장을 보여준 Monopho, Thaconyl의 최대 흡수파장은 비교적 장파장쪽으로 치우친 300nm와 340nm인, 다른 유기인제의 최대 형광파장과 서로 겹치지 않는 영역에서 나타났다. 그러나, 280nm에서 최대 흡수파장을 나타내는 유기인제 중에 Kitazin, Locsion, Meta는 약 2nm이하의 근소한 차이를 두고 최대 형광세기를 308nm주변에서 나타내었다. 이러한 그룹의 분별을 위해, HPLC-형광 자료를 이용하면 용리시간 차이에 의한 분리와 identification이 가능했다. 형광 contour가 매우 유사한 Kitazin, Locsion과 Meta를 비교하면, Kitazin은 $16\~20$분 대에 나타나는 peak들이 매우 미약할 뿐 아니라, 용리시간 9.6분에 나타난 현저한 단일 peak가 다른 형광 특성이 비슷한 유기인제인 Locsion이나 Meta와의 구분이 용이하게 해 준다. 그러나, Locsion과 Meta는 chromatogram의 용리시간이나, 세부적인 작은 peak 특징은 다르나, 그 pattern이 유사하여, 분석상 불확실성이 내재될 가능성이 있다.
유기인제 농약을 70% acetone으로 추출한 다음 dlchloromethane 층으로 옮겨 추출물을 florisil로 충진된 open-column에서 chromatography를 행하였다. 마지막 추출물을 nitrogen-phosphorus detector(GC/NPD)을 가진 GC로 분석하였다. Narrow-bore capillary GC(Ultra-2)에 대해 18 가지의 유기인제 농약의 회수율이 88.7%에서 100.0%에 달하였다. 본 분석 방법의 최소 검출 준위는 0.019 - 0.035 mg/kg 이었으며 sample throughput(추출, open-column chro-matography 및 GC 분석)도 상당히 개선되었다.(sample당 8시간)
Gas Chromatograph Mass Spectrometry (GC/MS)를 이용하여 순천만유역내 유기인제 제 농약의 분포특성을 규명하기 위해 해수, 담수 및 기수 시료가 분석되었다. 우리 나 라에서 최초로 유기인제제 농약 Kitazin-P가 해양환경에서 검출되었으며 그 농도는 최 고2.2 mg/l를 기록하였다. 또한 순천만 유역내의 지역적인 변화와 시간적인 분포도 아 울러 연구되었다.
연구배경: 유기인제는 국내에서 1950년대부터 농업용 살충제로 널리 사용되고 있으며, 최근 공업용 화공약품으로 사용이 증가하면서 이로 인한 중독 환자가 증가하고 있다. 아트로핀, PAM 또한 호흡부전 발생시 인공호흡기를 이용한 적극적인 치료로 사망률은 과거보다 감소하였으나, 호흡부전으로 인한 사망은 유기인제 중독의 주요한 사망 원인이다. 저자들은 유기인제 중독시 호흡부전의 발생 빈도 및 그 유발 인자를 관찰 분석하여 유기인제 중독으로 인한 사망률을 줄여 보고자 하였다. 방 법: 영남대학교 의과대학 부속병원에서 유기인제 중독증으로 진단 받은 111례를 대상으로 하였으며, 특히 호흡부전이 발생한 31례의 임상 소견 및 치료 방법, 혈중 cholinesterase 활성도 등을 조사하여 호흡부전 발생과 관계가 있는 요인들을 알아보았다. 결 과: 유기인제 중독환자 111례 중 자살 목적인 경우가 81례로 가장 많았고, 중독 정도도 가장 심하였다. 환자 중 15례에서 사망하였으며, 사망률은 14%였다. 호흡부전이 발생한 31례 중 23예가 중독 후 24시간이내, 8례는 25시간에서 96시간이내 발생하였으며, 중독 정도가 심할수록 호흡부전 발생 빈도가 높았다. 호흡부전이 발생한 31례 중 15례에서 사망하였고, 호흡부전이 발생하지 않은 경우에서는 사망한 예가 없었다. 16예의 환자에서 폐렴이 발생하였으며 이중 14례에서 호흡부전이 생겨, 폐렴이 생긴 대부분의 환자에서 호흡부전이 발생하였다. 심혈관 허탈은 5례에서 발생하였으며 이중 2례에서 호흡부전이 생겼으나 통계적으로 유의하지 않았다. 첫 24시간동안 아트로핀의 평균 요구량은 $56{\pm}65mg/dl$이고, 급성 호흡부전인 경우 아급성 호흡부전이나 호흡부전이 발생하지 않았을 때보다 아트로핀 요구량이 더 많아 중독 정도가 심할수록 아트로핀 요구량이 더 많았다. PAM으로 치료하였던 95례 중 26예와, 치료하지 않았던 16예 중 5례에서 호흡부전이 발생하여 PAM 치료 여부와 호흡부전 발생간의 유의한 차이를 보이지 않았다. 혈중 cholinesterase 활성도는 호흡부전이 발생하였을 때보다 인공호흡기 이탈시 7배정도 높았으며, 인공호흡기로 치료한 기간은 급성 호흡부전이 생겼을 때 유의하게 길었다. 결 론: 급성 유기인제 중독에 의한 호흡부전은 중독 후 첫 96시간 이내 주로 발생하며, 중독 정도와 폐렴 발생이 호흡부전 발생의 중요한 유발 인자로 생각된다. 따라서 중독 후 첫 96시간 동안 세심한 관찰이 필요하고 적극적인 아트로핀 투여와 기도 확보 및 흡인성 폐렴 방지로 호흡부전 발생 빈도를 줄일 수 있을 것으로 생각된다.
이 연구에서는 유기인제 농약으로 인한 acetylcholinesterase와 pseudolcholinesterase의 활성도 변화와 알콜과 유기인제 농약의 상호 작용시 효소 활성도 변화를 비교하고, 임상적으로 쓰이고 있는 가역성 항콜린에스터라제 약물과도 비교하여 여러 항콜린에스터라제 약물의 효능과 알콜 섭취가 콜린에스터라제 활성도에 미치는 영향을 파악하는 것에 이 실험의 목적을 두었다. 남자 대학생 15명을 무작위 추출하여 상박부 정맥에서 채혈하여 혈액중 적혈구내에 존재하는 acetylcholinesterase와 혈장에 존재하는 acetylcholinesterase를 분리하였고 cholinesterase가 acetylcholine을 acetic acid와 choline으로 가수분해한다는 점을 이용하여 각 효소에 acetylcholine을 기질로서 주입한 후 1시간 후 생성된 acetic acid에 의해 변화된 pH를 pH meter로 측정하여 간접적으로 활성도를 알아내는 electrometric method를 이용하여 활성도 변화를 측정하였다. 위 실험 조건에서 가역성 항콜린에스터라제 약물이 유기인제 농약보다 콜린에스터라제 활성도를 감소시켰고, 유기인제로 인한 acetylcholinesterase와 pseudocholinesterase의 활성도 변화는 에탄올 처치시 더욱 현저하게 감소되는 것으로 나타났으며, 콜린에스터라제 활성제인 oxime은 acetylcholinesterase에 대해서는 효소 활성도를 높이지만 pseudocholinesterase의 효소 활성도에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
8종의 염소화유기인제 농약에 대한 전자충돌식으로 이온화시킨 질량분석법에 대하여 연구하였다. 대부분의 경우, 염소 원소를 포함하는 특성이온들은 그들의 동위원소에 기인하는 $^{37}Cl$ 피크에 의해 쉽게 확인되어진다. 즉 깨어진 이온의 염소 동위원소($^{37}Cl$)에 기인하는 피크량의 비를 측정함으로써 염소 원자수를 알 수 있다. 또한, 유기인제 부분은 과거에 보고되었던 질량분석 메카니즘과 비교하였을 때, 대체로 잘 일치함이 관측되었다.
급성 유기인제 중독에서의 주사망 원인인 호흡부전은 급성 콜린성 위기시에 발생하지만 콜린성 위기에서 회복된 후 콜린양 증상의 동반없이 24-96시간에 근위부 사지근육, 경부굴근 및 운동뇌신경 분포근육의 무력증과 함께 호흡부전이 발생하기도 한다. 이를 IMS이라 하며 조기에 인지하고 적절히 치료하지 못했을 때 호흡근 마비로 사망 할 수 있어 모든 유기인제 중독환자를 최소 5일 이상 병원내에서 무호흡보조 치료에 대한 준비상태를 갖추고 근접관찰 하여야 한다. 저자들은 유기인제 중독에서 콜린성 위기 회복후 호흡부전을 유발한 IMS 2 례를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.
농작물에 잔류되어 있는 11종의 유기인제 농약들을 추출하여 기체-액체 크로마토그래피로 동시에 분석함에 있어서 농작물별로 방해하는 다른 성분들을 분리, 제거하기 위한 액체-액체 분배와 컬럼크로마토그래피의 최적 조건을 찾고자 하였다. Acetone을 사용하여 농작물로부터 녹여낸 추출물에 포화 NaCl용액을 가하고 petroleum ether로 두 번 분배하여 농약들을 회수하였다. Activated carbon, magnesia 및 diatomaceous earth의 혼합 흡착제(1:2:4)를 충진시킨 컬럼에 petroleum ether에 분배된 추출물들을 넣고 methyl chloride로 용리시켰더니 가해준 농약의 82∼105%가 회수되었고 농작물에서 녹아나온 방해 성분들이 거의 제거되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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