• 대한화학회지
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• 제63권6호
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• pp.420-426
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• 2019

본 연구에서는 중수소를 충돌기체로 사용한 ICP-MS와 ammonium formate를 용리액으로 사용한 친화 크로마토그래피를 이용하여 한국인의 혈청에서의 셀레노단백질 GPx, SelP 및 SeAlb을 분리하고 후 칼럼 동위원소 희석법으로 정확히 정량하였다. 인증기준물질인 BCR 639 (133±12 ng g^-1)에 대하여 측정한 셀레늄 총량값은 130±6 ng g^-1으로 정확한 결과를 보여주었다. 이 방법을 적용하여 한국인의 직장암 그룹 25명과 통제군 30명의 혈청 속 셀레노단백질을 분석한 결과 셀레늄 총량에 대하여 직장암 그룹이 84±27 ng g^-1, 통제군이 119±28 ng g^-1으로 직장암 그룹이 통제군 보다 95% 신뢰수준에서 통계적으로 더 작은 결과를 보여 주었다. 즉 t 계산값은 4.93으로 95% 신뢰수준의 2.04보다 높았다. 이러한 경향은 남성보다 여성에서, 60대 이상의 고 연령층일 수록 더욱 뚜렷하였다. 각 셀레노단백질의 분포를 조사한 결과, 두 그룹은 서로 비슷하였고 각 셀레노단백질과 직장암에 따른 특별한 경향성은 보이지 않았다. 또한 직장암 병기가 진행됨에 따라 셀레노단백질 중 GPx의 농도가 약간 감소하는 경향이 있었고, 셀레늄 총량의 경우 2기에서 약간 증가하는 특징을 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제36권2호
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• pp.119-128
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• 2017

본 연구는 최근 식생활 개선과 더불어 건강식의 원료로 수요가 크게 증가하고 있는 국내 유통 잡곡류에 대한 비소의 농도 수준을 확인하고, 비소를 구성하고 있는 화학종들을 분리 및 정량하여 섭취량에 따른 위해 수준을 확인하고자 하였다. 잡곡 12품목 188점을 현지 수거 후 분석에 활용하였는데, 총비소 분석은 일정량의 시료에 질산과 microwave를 이용하여 전처리한 후 ICP-MS를 이용하여 분석을 하였다. 비소 화학종 분리 및 정량을 위하여 HPLC로 화학종을 선택적으로 분리하고 검출기 역할을 하는 ICP-MS를 결합한 형태인 HPLC-ICP-MS를 이용하여 비소 화학종을 분리 분석하였다. 추출 용매로는 증류수, 말론산, 질산을 이용하여 추출 효율을 비교한 결과 1% 질산이 비소 화학종 모두에서 양호한 추출효율을 보여 최종적으로 1%질산을 추출용매로 선택하였고, 비소 화학종이 적절한 pH에서 전하를 띄는 특성을 고려하여 이동상으로는 ammonium carbonate, ammonium phosphate를 gradient 조건으로 분석하였다. 분석법 검증을 위하여 검출한계, 정량한계, 직선성 및 회수율 모두 AOAC에서 권장하는 기준을 만족하여 총비소 및 비소 화학종 분리 분석 결과에 대한 신뢰성을 확인하였다. 품목별 총비소 평균 농도는 찹쌀 $0.267{\pm}0.090mg/kg$, 검정현미 $0.241{\pm}0.137mg/kg$, 혼합곡 $0.183{\pm}0.045mg/kg$의 순으로 나타났고 무기비소 평균 농도는 찹쌀$0.149{\pm}0.056mg/kg$, 검정현미 $0.136{\pm}0.075mg/kg$, 혼합곡 $0.110{\pm}0.035mg/kg$의 순으로 총비소 결과값과 동일한 순서를 보였다. 총비소와 무기비소 농도의 상관 분석결과 총비소 농도가 높으면 무기비소 농도 또한 높은 농도를 보여 강한 양의 상관관계가 있음을 확인하였다. 위해 평가는 국민건강영양조사 자료(2012)를 근거로 잡곡에 대한 무기비소 위해 정도를 평가하였는데 품목별 무기비소 노출량은 혼합곡에서 $19.91{\mu}g/day$로 가장 높은 노출량을 보였고, 찹쌀 $1.07{\mu}g/day$, 검정현미 $0.77{\mu}g/day$, 보리 $0.13{\mu}g/day$, 콩 $0.11{\mu}g/day$ 순으로 나타났다. 품목별로는 혼합곡이 PTWI 대비 16.89%로 가장 높은 수준을 보였고, 찹쌀 0.91%, 검정현미 0.65%, 보리 0.11%, 콩 0.09%의 순으로 나타났다. 노출량에 따른 위해 수준은 잡곡 12품목 모두 일시에 섭취한다고 가정할 경우 PTWI 대비 18.69% 수준으로, 잡곡류에 대한 무기비소의 인체 노출 및 위해수준은 안전한 것으로 평가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제37권4호
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• pp.291-301
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• 2018

본 연구에서는 최근 국제적으로 논란이 되고 있는 쌀의 안전성과 관련하여, 무기비소 오염도 파악을 위한 분석법 확립과 국내에서 생산되는 쌀(현미, 백미)의 섭취량을 고려한 무기비소 위해수준을 확인하고자 하였다. 실험재료는 지역별 대표성을 고려하여 경상북도 전 지역에 걸쳐 생산된 벼 137점(현미 상태 137, 백미 가공 137)을 생산농가에서 직접 수거한 시료를 활용하였다. 총비소 분석은 일정량의 시료에 질산을 주가한 다음 microwave digestion system을 활용하여 전처리한 후 ICP-MS를 이용하여 정량 분석하였다. 무기비소 화학종의 분리 및 정량을 위하여 국제적으로 많이 활용되고 있는 HPLC를 이용하여 비소 종을 선택적으로 분리하고, 검출기 역할을 하는 ICP-MS를 결합한 형태인 HPLC-ICP-MS를 이용하여 비소 화학종을 분리하고 정량하였다. 추출 용매 선정 및 분석법 확립을 위하여 0.28 M nitric acid, 5 mM malonic acid, 그리고 1% nitric acid를 이용한 3가지 추출 방법 중 추출 효율 및 안전성 등이 가장 양호한 5 mM malonic acid를 이용한 추출법(동일한 조건으로 조제한 이동상)을 최종 시험법으로 선택하였다. 시험법 검증을 위하여 기기검출한계, 정량한계, 직선성 및 회수율 등 모두 AOAC에서 권장하는 기준을 만족하여 총비소 및 무기비소 시험법과 결과에 대한 신뢰성을 확인하였다. 비소 분석에 있어서 시료 전처리부터 기기분석까지 발생할 수 있는 다양한 분석오차 요인들을 일련의 과정을 통하여 추적한 결과, 각 불확도 요인이 전체 불확도에서 차지하는 비율은 검량곡선의 직선성 유지가 88.67%로 가장 높았고, 표준용액 제조 과정에서 11.09%, 시료 전처리 과정에서 0.24%로 가장 낮은 비율을 보였다. 현미의 총비소 함량은 평균 $0.142{\pm}0.061mg/kg$, 무기비소 함량은 평균 $0.077{\pm}0.038mg/kg$, 백미의 총비소 함량은 평균 $0.083{\pm}0.037mg/kg$, 무기비소 함량은 평균 $0.047{\pm}0.020mg/kg$으로 조사되었고, 총비소 함량 대비 무기비소 함량 비율은 53-88%(현미 평균 54.2%, 백미 평균 56.6%) 범위에 있음을 확인하였다. 우리나라 국민들의 일상적인 식이 섭취량에서 무기비소 위해 정도를 평가하였는데, 연령별 현미 섭취로 인한 1일 단위체중당 평균 노출량은 $4.97{\times}10^{-3}$(${\geq}20$세) $-1.36{\times}10^{-2}$(${\leq}2$세) ${\mu}g/kg\;b.w./day$로 위해도는 0.23-0.63% 수준으로 상당히 낮은 것으로 평가되었고, 연령별 백미 섭취로 인한 1일 단위체중당 평균 노출량은 $1.39{\times}10^{-1}$(${\geq}20$세) $-3.21{\times}10^{-1}$(${\leq}2$세) ${\mu}g/kg\;b.w./day$로 위해도는 6.47-15.00% 수준으로 백미 섭취로 인한 무기비소의 인체 노출수준 및 위해 정도는 우려할 수준이 아닌 것으로 확인되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권5호
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• pp.496-503
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• 2021

Background: Considering the expenses of and difficulties in arsenic speciation by high performance liquid chromatography-inductively coupled plasma-mass spectrometry (HPLC-ICP-MS), alternative measurement methods should be useful, especially for large-scale research and projects. Objectives: A measurement method was developed for arsenic speciation using HPLC-atomic fluorescence spectrometry (HPLC-AFS) as an alternative to HPLC-ICP-MS. Methods: Total arsenic and toxic arsenic species in some seafoods were determined by atomic absorption spectrometry coupled with hydride vapor generation (AAS-HVG) and HPLC-AFS, respectively. Recovery rate of arsenic species in seafood was evaluated by ultra sonication, microwave and enzyme (pepsin) for the optimal extraction method. Results: Limits of detection of HPLC-AFS for As³⁺, dimethylarsinate (DMA), monomethylarsonate (MMA) and As⁵⁺ were 0.39, 0.53, 0.60 and 0.64 ㎍/L, respectively. The average accuracy ranged from 97.5 to 108.7%, and the coefficient of variation was in the range of 1.2~16.7%. As³⁺, DMA, MMA and As⁵⁺ were detected in kelp, the sum of toxic arsenic in kelp was 40.4 mg/kg. As³⁺, DMA, MMA and As⁵⁺ were not detected in shrimp and squid, but total arsenic (iAS and oAS) content in shrimp and squid analyzed by AAS-HVG were 18.1 and 24.7 mg/kg, respectively. Conclusions: HPLC-AFS was recommendable for the quantitative analysis method of arsenic species. As toxic arsenic species are detected in seaweeds, further researches are needed for the contribution degree of seafood in arsenic exposure.

• 식품기술
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• 제22권1호
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• pp.21-28
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• 2009

• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.621-627
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• 2008

본 연구에서는 물속 As(III)와 As(V)의 종 규명분석에 필요한 HPLC와 DRC-ICP-MS의 최적조건을 설정하고, 이를 이용하여 한강 팔당수계 10개 지류 천으로부터 채취한 시료중의 As(III)와 As(V)를 분석 검토하였다. 종 분리를 위한 HPLC의 이동상으로는 10 mM ammonium nitrate와 10 mM ammonium phosphate monobasic을 사용하였으며, flushing solvent로는 5% v/v 메탄올을 사용하였다. 검출기는 DRC-ICP-MS를, 반응기체는 산소를 사용하였다. 최적 분석조건을 설정하기 위하여 이동상의 pH, 유량 및 시료 주입량과 DRC의 산소 유량을 달리하여 검토한 결과, 이동상의 pH는 9.4, 유량은 1.5 mL/min, 시료 주입량은 100 $\mu$L, 산소의 유량은 0.5 mL/min이었을 때 가장 좋은 분석조건으로 나타났다. 검정곡선은 As(III)와 As(V)에 대해 모두 r$^2$ = 0.998 이상의 선형성을 나타냈으며, As(III)의 검출한계는 0.10 $\mu$g/L, 정확도(RSD)는 4.3%, 회수율은 95.2%, As(V)의 검출한계는 0.08 $\mu$g/L, 정확도(RSD)는 3.6%, 회수율은 96.4%로 나타났다. 분석시간은 4분이었다. 설정된 파라미터를 적용하여 한강 팔당수계 유입 10개 지류 천에서 채수한 시료를 분석한 결과, As(III)는 0.10$\sim$0.22 $\mu$g/L, As(V)는 0.44$\sim$1.19 $\mu$g/L의 범위로 나타났으며, 총 비소의 93.5%가 As(V)의 형태인 것을 확인할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제26권3호
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• pp.182-189
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• 2013

본 연구에서는 HPLC-ICP-MS를 이용하여 여러 식품에 포함된 셀레늄의 화학종을 분리하고 정량 하였다. 양이온 교환 크로마토그래피를 사용할 때에 무기셀레늄 화학종의 분리는 효율적이나 유기셀레늄 화학종은 분리가 완전하지 못한 반면, 역상 이온쌍 크로마토그래피에서는 유기와 무기 셀레늄 화학종들을 모두 잘 분리 할 수 있었다. $C_8$ 컬럼($Symmetryshield^{TM}\;RP_8$, 3.5 ${\mu}m$, $4.6{\times}150$ mm)을 이용하여 최적조건(이동상; 5% 메탄올, ion-pairing reagent; 0.05% nonafluorovaleric acid, 흐름속도; 0.9 mL $min^{-1}$)하에서 표준물 Se(IV), Se(VI), SeCys (selenocystein), SeMet (selenomethionine), Se-M-C (seleno methyl cystein)를 성공적으로 분리하였다. 시료에서의 셀레늄화학종의 추출은 마이크로파를 이용한 추출과 효소(protease I, trypsin, protease XIV)를 이용한 추출을 사용하였는데 시료에 따라 서로 다른 효율과 결과를 보여주었다. 식물성 시료인 마늘 시료는 protease I, 동물성 시료인 돼지고기와 고등어 시료는 protease I + trypsin이 가장 효율적인 추출을 보여주었다. 각 시료의 최적 조건을 선택하여 셀레늄 화학종을 추출하고 분리 정량한 결과 이들에는 주로 무기 Se, SeCys, SeMet이 수 ${\mu}g$ $g^{-1}$ 내지 수 십 ${\mu}g$ $g^{-1}$ 수준으로 포함되어 있음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제63권5호
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• pp.335-341
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• 2019

배양한 셀레늄 강화 스피룰리나를 ICP-MS에서 동위원소희석법을 이용하여 총농도를 정량하였고, HPLC-ICP/MS를 이용하여 낮은 분자량의 셀레늄 화학종들을 각각 분리하고 정량하였다. 셀레노 화합물들은 일차적으로 증류수를 이용하여 추출하였고 이차적으로는 단백질 분해 효소 protease XIV를 이용하여 단백질들을 분해한 뒤에 추출하였다. 배양한 스피룰리나의 셀레늄 총량은 $414.9{\pm}4.0mg\;g^{-1}$으로 나타났고 증류수로 추출하였을때, 분리한 상등액과 가라앉은 residue는 각각 $318.3mg\;g^{-1}$과 $90.9mg\;g^{-1}$으로서 총량의 약 77%와 22%로 분포되어 있었다. 셀레늄 화학종의 분포는 상등액에서는 주로 selenate ($222.7mg\;g^{-1}$)가 존재하였고 단백질 가수분해를 시키고 조사한 결과, 유기셀레늄들 SeMet ($12.13mg\;g^{-1}$)과 SeCys ($15.20mg\;g^{-1}$)이 추가로 나타났다. Residue에서는 무기 셀레늄이 거의 검출되지 않았고 SeCys과 SeMet이 나타났으며 단백질 분해효소를 사용하여 추출한 경우, 더 많은 셀레노 아미노산들, SeCys ($9.35mg\;g^{-1}$)과 SeMet ($18.23mg\;g^{-1}$), 및 MeSeCys ($1.5mg\;g^{-1}$)이 검출되었다. 무기셀레늄은 주로 스피룰리나의 표면에 흡착된 것으로 보이며 증류수 추출로 이들을 충분히 제거할 수 있었고 결과, residue에서는 대부분 유기셀레늄(99% 이상)만 존재하였다.

• 대한화학회지
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• 제62권4호
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• pp.319-323
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• 2018

• 한국환경농학회지
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• 제29권3호
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• pp.266-272
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• 2010

국내 유통되고 있는 농산물에 대한 비소 함량을 확인하여 국민의 식품별 섭취량을 고려한 비소 위해성을 평가하였다. 총 비소 함량은 microwave장치를 이용해 전처리한 후 ICP/MS로 측정하였으며, 농산물 중 유기 (AsC, AsB, MMA, DMA) 및 무기비소 (As(III), As(V)) 함량을 측정하기 위해 50% 메탄올을 이용한 액액추출법과 이온교환크로마토그래피를 활용한 HPLC-ICP/MS법을 사용하였다. 비소 함량 실태조사를 위해 국내 유통 중인 농산물 20개 품목, 329건을 수거하였으며, 농산물 중 총 비소 함량은 0.001~0.718 mg/kg인 반면 무기 및 유기비소 함량은 모든 시료에서 검출한계 이하이었다. 노출 및 위해평가를 위해 농산물별 섭취를 통한 비소 노출량을 산출한 후, JECFA에서 설정한 PTWI값 대비 위해도를 평가하였으며 비소의 PTWI 는 무기비소로써 15 ${\mu}g$/kg b.w./week이다. 쌀을 제외한 농산물 섭취를 통한 총 비소 및 무기비소의 중간노출량은 0.0002~0.012, 0.0001~0.001 ${\mu}g$/kg b.w./day 이었으며, 이는 PTWI 대비 0.01~0.5%, 0.002~0.1%에 해당 하였다. 쌀을 통한 총 비소 및 무기비소 중간노출량은 0.603, 0.041 ${\mu}g$/kg b.w./day이었으며, 각각 PTWI 대비 28.1%, 1.9%에 해당하였다. 따라서, 국내 유통되는 농산물 섭취를 통한 비소의 노출량은 JECFA의 안전권고치보다 낮았으며, 우리나라 국민은 농산물에 존재하는 비소의 위해성으로부터 안전한 것으로 사료된다.