http://dx.doi.org/10.7585/kjps.2012.16.3.242
Open Access
242
HPLC 및 GC-ECD/NPD를 이용한 과일 중 61종 농약의 QuEChERS 전처리 다성분 분석법 개발
이주영·홍수명
1·김택겸
1*·Zaw win Min
1·김양현
3·손경애
1·권혜영
1·이희동
1·임건재
1·김두호
1·김장억
2서울대학교 농생명과학공동기기원,
1농촌진흥청 국립농업과학원 농산물안전성부,
2
경북대학교 응용생명과학부,
3(주)크로엔리서치
(Received on August 6, 2012. Revised on September 3, 2012. Accepted on September 15, 2012)
Modified QuEChERS Multi-Residue Analysis Method for 61 pesticides in Fruits using with HPLC and GC-ECD/NPD
Ju-Young Lee, Su-Myeong Hong
1, Taek-Kyum Kim
1*, Zaw win Min
1, Yang-Hyeon Kim
3, Kyung-Ae Song
1, Hye-Yong Kwon
1, Hee-Dong Lee
1, Geon-Jae Im
1, Doo-Ho Kim
1and Jang-Eok Kim
2National Instrumentation Center for Environmental Management, Seoul National University, Seoul 151-921, Korea
1
Department of Agro-food Safety, National Academy of Agriculture Science, Rural Development Administration, Suwon 441-707, Korea
2
School of Applied Biosciences, Kyungpook National University, Daegu 702-701, Korea
3
Croen research inc., Suwon 443-270, Korea
Abstract QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) method has been a lot of research for pesticide analysis, because it is very simple and fast. However, this method requires high sensitivity instrument such as LC-MS/MS because of the use of small sample volume and many impurities compared to the conventional method. So, QuEChERS method needs to be modified for using with HPLC and GC-ECD/
NPD. The aim of this work was to study the application of the QuEChERS method as well as its modification for the extraction and preconcentration of 5 groups of 61 pesticides from 4 fruits prior to their determination by HPLC-PDA, GC-ECD/NPD, and LC-MS/MS. The method was validated using spiking levels at 0.1 mg/kg (or 0.01 mg/kg) in apple, grapes, pear and persimmon. The average recovery by QuEChERS AOAC Official 2007. 01 version using the LC-MS/MS varied from 71.1127.4% for 61 pesticides. The average recovery rates using modified QuEChERS varied from 70.9~126% for 61 pesticides by HPLC-PDA and GC-ECD/NPD. The results satisfied the criteria of multiple pesticide residue analysis, setting 70~130% for recovery rates and below 30% for CV.
Key words QuEChERS, Residual Pesticides, HPLC-UVD, GC-ECD/NPD
서 론
2003 년 Anastassiades에 의해 처음 소개된 QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) 분석법은 고체상의 분말을 시료에 직접 주입하여 원심분리를 통해 농
약성분을 추출해내는 방법이다(Anastassiades 등, 2003). 고 체상의 분말인 NaCl과 MgSO
4를 사용하여 극성의 불순물이 용매층에 전이되는 것을 최소화하고 극성 농약들은 용매층 에 잘 전이될 수 있도록 하였으며 정제를 위해 카트리지 대 신 C18, PSA, GCB를 흡착제로 사용하였다. 현재는 염기성 조건에서는 불안정한 농약들의 분해를 피하고자 acetate와 citrate buffer 를 사용하는 개선된 방법이 제시되어 있다 (Lehotay 등, 2010). Acetate buffer를 사용한 분석법은 AOAC Official 2007. 01 분석법으로 등재되었으며, citrate
*Corresponding author
Tel: +82-31-290-0517, Fax: +82-31-290-0506 E-mail: [email protected]
ORIGINAL ARTICLE / RESIDUE
buffer 를 사용한 분석법은 European Committee에서 prEN 15662 법으로 지정되었으며 이 방법들은 과학적 표준기관으 로부터 통계적 표준을 만족하여 인정받았다. QuEChERS 시 험법은 분석방법이 간단하고 개발이 쉬운 장점을 가지고 있 어 여러 가지 시료를 대상으로 전 세계적으로 연구되고 있 다(Nguyen 등, 2007; Payá 등, 2007; Lesueur 등, 2008;
Nguyen 등, 2008; Hú ková 등, 2009; Koesukwiwat 등, 2010; Bong 등, 2011; 김 등, 2011).
그러나 QuEChERS분석법은 기존 분석법에 비하여 적은 시료량을 사용하고, 상대적으로 불순물을 많이 가지고 있기 때문에 HPLC의 UVD나 GC의 electron capture detector (ECD), nitrogen-phosphorus detector(NPD) 검출기 등 상대 적으로 높은 검출한계(Limit of detection, LOD)를 가지는 기기에서는 바로 적용하기 어려우며, 원활한 분석을 위해서 는 liquid chromatography mass spectrometry(LC-MS)나 gas chromatography mass spectrometry(GC-MS) 등 고가의 고감도 정밀기기를 이용하여야 하는 단점이 있다(Beceiro- González 와 González-Castro, 2008). 그러나 국내 잔류농약 분석 기관은 LC 또는 GC의 MS/MS 기기가 충분히 보급이 되어 있지 않고 운영이 어려워 QuEChERS법을 적용하기에 어려움이 있다. 따라서 LC-MS/MS 등 고가의 기기를 이용 하지 않고 많이 보급된 HPLC-UVD나 GC-ECD/NPD를 이 용하여 다성분 분석을 하려면 QuEChERS분석법의 개량이 필요하다(Aysal 등, 2007; Furlani 등, 2011; González- Curbelo 등, 2011).
본 연구에서는 QuEChERS AOAC Official 2007.01법 (Lehotay 등, 2007)을 개선하여 사과, 포도, 배, 단감 4가지 과일을 대상으로 HPLC-UVD, GC-ECD 및 GC-NPD 을 이 용하기 위한 QuEChERS 분석법을 개발하고자 하였으며 그 결과를 QuEChERS AOAC Official 2007.01법을 적용하여 LC-MS/MS 로 분석한 결과와 비교하였다.
재료 및 방법
시험작물 및 전처리
본 실험에는 사과, 포도, 배 그리고 단감 등 4종류의 과일 을 대상으로 하였으며, 준비된 시료의 전처리는 씨, 받침, 꼭지, 심 및 양쪽 오목한 부분을 제거한 후 2 cm 정도로 세 절하고 mix homogenizer(Artlon Gold Mix DA338-G, Korea) 를 이용하여 갈아 분석 때까지 -20℃에서 냉동보관 하였다.
농약표준용액 및 시약
시험 농약은 농약사용지침서(한국작물보호협회, 2011)와 식품의 농약 잔류허용기준(식품의약품안전청, 2011)을 참고하 여 과일에 등록되어 자주 사용되고 잔류허용기준(Maximum
residue limits, MRL)이 설정되어 있는 농약 중 2010년 잔류 모니터링 결과를 통해 적발건수가 높은 농약을 조사하여 선 발하였다. 분석대상 농약은 다성분 동시분석이 가능한 살균 제 28종, 살비제 7종, 살충제 24종, 제초제 1종, 생장조절제 1 종 총 61종이었다. 분석에 사용한 표준품은 Dr. Ehrenstorfer GmbH(Ausberg, Germany)에서 구입하였으며 각각의 농약 은 acetone과 acetonitrile을 이용하여 1,000 mg/L의 stock solution을 제조하였다. 단, carbendazim의 경우 용매에 대한 용해도가 낮아 methanol을 이용하여 200 mg/L의 stock solution을 제조하였다. 각 농약의 물리화학적 특성 및 검출 능을 비교한 후 검출기별로 분류하여 분석 그룹을 만들었다.
각 농약을 그룹별로 혼합한 후, acetone과 acetonitrile로 희 석하여 10 mg/L의 혼합 표준품 용액을 제조하였다.
분석에 사용된 용매인 acetonitrile과 acetone은 Merck사 (Merck KGaA, Germany) 의 HPLC grade로 구입하였다.
Fomic acid(> 98% purity)와 ammonium acetate(99% purity) 는 Sigma Aldrich(St. Louis, USA)에서 구입하였으며, glacial acetic acid(100%) 는 Merck사(Merck KGaA, Germany)에서 구입하였다. 3차 증류수제조장치는 Millipore사의 Milli-Q system(Bedford, USA)을 사용하였다. QuEChERS 전처리를 위한 시약 및 제품은 Restek(Bellefonte, USA)에서 구입하 여 사용하였다. 시료추출은 Restek Q 150(6 g anhydrous MgSO
4, 1.5 g anhydrous NaOAc) 을 사용하였으며 분산고상 추출은 Restek Q 251 (50 mg Primary secandary amine (PSA), 50 mg C
18, 150 mg MgSO
4) 과 Restek Q 351 (400 mg PSA, 400 mg C
18, 1,200 mg MgSO
4) 을 사용하였다.
분석대상농약의 분류
LC/MS/MS로 총 61종의 농약들을 한 그룹으로 분석하였 으며, HPLC 및 GC 분석을 위해서는 retention time, 농약의 물리화학적 특성 및 검출기에 대한 반응성에 따라 LC그룹 (225, 254 nm) 와 GC그룹(ECD, NPD)의 4개 그룹으로 분류 하여 분석하였다(Table 1). 분석그룹을 세분화한 이유는 농 산물 시료 중에 미지의 분석대상 성분을 정성 분석할 경우 retention time의 차이로 분석하는 것이 가능하나 정량분석 을 할 경우 retention time이 서로 겹치는 성분들을 동일한 혼합액으로 조제하면 간섭에 의해 정량분석이 매우 어려워 지기 때문이다. 따라서 정확한 정량분석을 위해 retention time이 미세하게 차이나거나 겹치는 성분을 회피하고자 4개 의 농약혼합그룹을 분류하였다. LC 그룹은 각 농약의 표준 용액을 10 mg/L 농도로 조제 한 후 200~400 nm 파장에서 자외선흡광스펙트럼을 조사하였으며, 그 결과를 바탕으로 각 그룹별 분석파장을 225 및 254 nm로 선정하였다.
QuEChERS AOAC Official 2007.01법을 이용한 회수율 시험 사과, 포도, 배, 단감 4가지 시료에 10 mg/L의 61종 농약 s
ê
혼합표준용액을 150 µL씩 첨가하여 0.1 mg/kg이 되도록 처 리하였다. 처리된 시료는 QuEChERS(Fig. 1)의 분석방법으 로 추출하여 4반복으로 회수율 실험을 수행하였다.
[시료추출] 사과, 포도, 배, 단감 총 4가지 시료를 각각 15 g을 50 mL Falcon® tube에 칭량한 후 acetic acid가 1%
포함된 acetonitrile용액을 15 mL 첨가하고 진탕기(엔바이오 텍, NB-101MTH, Korea)를 사용하여 250 rpm에서 30분간 진탕하여 추출하였다. 여기에 6 g MgSO
4과 1.5 g NaOAc을 넣고 2분간 강하게 흔들어 준 후 원심분리(3,000 rpm, 5 min) 하여 상등액(上澄液) 1 mL을 취하였다.
[분산고상추출] 상징액 1 mL를 50 mg PSA, 50 mg C
18, 150 mg MgSO
4이 담긴 E-tube에 옮겨 2분간 강하게 흔들어 준 후 원심분리(12,000 rpm, 5 min)하였다. 분석용 시료 상 징액 0.5 mL을 취하여 50 µL의 5 mg/L triphenylphosphate, formic acid 가 0.1% 포함된 3차 증류수 1 mL 및 acetonitrile 50 µL 를 함께 섞은 후 0.2 µm PTFE syringe filter(Pall Corporation, Ann Arbor, USA) 로 여과한 후 기기분석조건 에 따라 LC/MS/MS를 이용하여 분석하였으며, 분석법의 모 식도는 Fig. 1과 같다. 시험에 사용된 triphenylphosphate (TPP)는 기기의 검출능력 검증을 위해 내부표준물질로 사용 하였으며 정량에는 이용하지 않았다.
[기기분석] 분석에 사용된 LC/MS/MS는 Agilent Technologies(Palo Alto, USA) model 1200 series HPLC 이고 MS/MS 는 Agilent 6410 triple-quadrupole mass spectrometer 였다. 이동상은 10 mM NH
4OAc 와 0.1% formic acid의 buffer 를 사용하여 positive mode에서 분석하였다. 각 이온 상의 충분한 dwell time을 가지기 위해 DMRM모드로 분석 하여 cycle time은 500 ms이고 delta time은 1.2 min으로 하 여 dwell time은 10.39~246.5 ms이였다. 데이터 처리는 Mass Hunter Workstation data acquisition 프로그램을 사용 하였으며, 기기분석조건은 Table 2와 3과 같았다. 정량분석 은 무처리 추출물에 녹여진 혼합표준용액(matrix matched standard) 을 가지고 작성한 표준 검량선을 이용하여 계산하 였다.
GC 및 HPLC를 이용하기 위한 개선된 QuEChERS법의 회수율 시험
사과, 포도, 배, 단감 4가지 시료에 10 mg/L 혼합표준용액 group I~IV 을 각각 150 µL씩 첨가하여 0.1 mg/kg이 되도록 처 리하였다. 단, dichlorvos, fenthion, methidathion, phenthoate, Table 1. Analytical of pesticides groups categorized by instruments and detectors for multiresidue analysis
LC /M S/M S (61)
UPLC (26)
254 nm (17) I
Acetamiprid, Azoxystrobin, Bifenazate, Boscalid, Cyazofamid, Fludioxonil, Flufenoxuron, Forchlorfenuron, Imibenconazole, Imidacloprid, Mepanipyrim, Pyraclostrobin, Pyrimethanil, Tebufenozide, Thiacloprid, Thiamethoxam, Trifloxystrobin
225 nm
(9) II Carbendazim, Chlorantraniliprole, Ethaboxam, Fluacrypyrim, Methoxyfenozide, Spirodiclofen, Spiromesifen, Teflubenzuron, Thiodicarb
GC (35)
ECD
(12) III Chlorpyrifos, Diniconazole, EPN, Fenarimol, Fenpropathrin, Fluquinconazole, Hexaconazole, Indoxacarb, Novaluron, Tetraconazole, Triadimefon, Triflumizole NPD
(23) IV
Bitertanol, Cyproconazole, Cyprodinil, Dichlorvos, Dinotefuran, Etoxazole, Fenazaquin, Fenbuconazole, Fenothiocarb, Fenthion, Flusilazole, Metconazole, Methidathion, Pendimethalin, Phenthoate, Pirimiphos-M, Prochloraz, Prothiofos, Pyridaphenthion, Simeconazole,
Tebuconazole, Tebufenpyrad, Triadimenol
Fig. 1. Flow chart diagram of QuEChERS AOAc Offical
2007. 01 method for multiresidues pesticide analysis.
Table 2. Analytical conditions of HPLC-MS/MS, UPLC-PDA, and GC-ECD/NPD
Instrument
Agilent Technologies (Palo Alto, CA) model 1200 series HPLC coupled to an Agilent 6410 triple-quadrupole mass spectrometer
Instrument Waters UPLC with PDA Instrument Agilent 7890A
Column
YMC-Pack Pro C18RS, 3 µm,100 × 3 mm i.d.
(YMC Co., Ltd., Kyoto, Japan)
Column
ACQUITY UPLC BEH® C18
(1.7 µm × 2.1 × 100 mm)
Column1 (µECD)
Rtx®-CL Pesticides
(30 m × 0.32 mm i.d, 0.5 µm) Injection
volumn 10 µL Injection
volumn 3 µL Column2
(NPD)
Rtx®-OP Pesticides
(30 m × 0.32 mm i.d, 0.5 µm) Colum
flow 0.2 mL/min Flow rate 0.4 mL/min
Injection
volumn 1 µL Column
temp. 40
oC Column
temp. 40
oC temp. 250
oC
mode splitless Mobile
phase Time
10 mMNH
4OAc and 0.1% formic acid in water (%)
Acetonitrile (%)
Mobile
phase Time Water (%)
Acetonitrile (%)
Oven
100
oC (5.5 min)-10
oC/min-
Gradient condition
0 95 5
Gradient condition
0 90 10
200
oC (3.5min)-8
oC/min-
9.2 45 55
2 30 70
12 45 55
10 30 70
13 35 65
280
oC (15 min)-10
oC/min-
15 10 90
15 30 60
16 0 100
20 5 95
17 0 100
300
oC (5min)
23 95 5
18 90 10
25 95 5
20 90 10
Nebulizer
Gas N
2Wavelength (λmax)
group
I 254 nm
Gas flow rate
Carrier gas 1 mL/min Makeup 60 mL/min Pressure 50 psi
Detector
temp. 300
oC Flow 10 mL/min
Temp. 250
oC
group
II 220 nm
Detector µECD, NPD Detector Agilent 6410 triple-quadrupole
mass spectrometer
Table 3. Pesticides’ MRM transitions, collision energy, fragmentor voltage, retention time and ionization mode in LC-MS/MS No. Pesticides Information MRM Transitions Collision Energy (V) Fragmentor
Voltage
Retemtion Time (min)
Ionization Compound Name M. W. Precursor Quantifier Qualifier Quantifier Qualifier mode
1 Acetamiprid 222.7 223.1 126 56 15 15 80 6.294 positive
2 Azoxystrobin 403.4 404.1 372.1 344.1 10 15 120 8.986 positive
3 Bifenazate 300.4 301 198 152.9 4 30 75 9.942 positive
4 Bitertanol 337.4 338.2 99.1 70.1 8 4 80 10.277 positive
5 Boscalid 343.2 343 307.1 271 12 28 160 9.681 positive
6 Carbendazim 191.2 192.2 160.1 105.1 15 42 98 5.87 positive
7 Chlorantraniliprole 483.15 482 450.9 283.9 13 9 110 8.252 positive
8 Chlorpyrifos 350.6 350 198 97 18 33 88 18.672 positive
9 Cyazofamid 324.8 325.1 261 108 5 5 100 11.539 positive
10 Cyproconazole 291.8 292.2 125 70.1 16 30 100 8.96 positive
11 Cyprodinil 225.3 226.1 108 93 30 40 120 12.256 positive
12 Dichlorvos 221 220.8 127 108.9 17 17 80 7.186 positive
13 Difenoconazole 406.3 406.1 250.9 75 25 108 144 12.064 positive
Table 3. Continued
No. Pesticides Information MRM Transitions Collision Energy (V) Fragmentor Voltage
Retemtion Time (min)
Ionization Compound Name M. W. Precursor Quantifier Qualifier Quantifier Qualifier mode
14 Dinotefuran 202.2 203.1 157.1 129.1 3 6 80 5.658 positive
15 EPN 323.3 324.1 296.1 157 7 20 113 15.452 positive
16 Ethaboxam 320.4 321.1 237.1 183 15 20 110 7.519 positive
17 Etoxazole 359.4 360.2 141 113 28 50 155 19.362 positive
18 Fenarimol 331.2 331 268.1 139 22 37 145 9.264 positive
19 Fenazaquin 306.4 307.2 161.1 57 15 20 120 19.282 positive
20 Fenbuconazole 336.8 337.2 125 70.1 37 22 133 9.83 positive
21 Fenothiocarb 253.4 254.1 160.1 72.1 4 12 85 11.507 positive
22 Fenpropathrin 349.4 350.2 125 97.1 15 35 110 19.876 positive
23 Fenthion 278.3 278.9 246.8 168.9 9 16 80 12.988 positive
24 Fluacrypyrim 426.39 427.2 205.1 145.1 2 23 79 15.528 positive
25 Fludioxonil 248.2 265.8 228.8 184.8 7 24 60 8.746 positive
26 Flufenoxuron 488.8 489 158 141 16 48 138 17.619 positive
27 Fluquinconazole 376.2 375.7 348.7 306.8 18 25 140 9.801 positive
28 Flusilazole 315.4 316.1 247.1 165.2 14 25 138 9.769 positive
29 Forchlorfenuron 247.7 248.1 155.1 129.1 12 12 95 7.385 positive
30 Hexaconazole 314.2 314.1 159 70.1 31 18 120 10.734 positive
31 Imibenconazole 411.7 411 171 125 15 20 100 15.299 positive
32 Imidacloprid 255.7 256.1 209.1 175 10 10 80 6.238 positive
33 Indoxacarb 527.8 528.1 202.9 149.9 41 21 110 14.8 positive
34 Mepanipyrim 223.3 224.1 106 77 25 30 120 10.595 positive
35 Metconazole 319.8 320.2 125 70.1 44 27 114 10.8 positive
36 Methidathion 302.3 303 145.1 85.1 1 15 59 9.132 positive
37 Methoxyfenozide 368.5 313 149 91 5 25 100 9.972 positive
38 Novaluron 492.7 493.1 158.1 141.1 16 53 120 14.411 positive
39 Pendimethalin 281.3 282.2 212 194.3 4 16 133 18.665 positive
40 Phenthoate 320.4 321.1 107.1 79.1 25 45 85 13.013 positive
41 Pirimiphos-M 305.3 306.1 164.1 108 20 30 135 16.065 positive
42 Prochloraz 376.7 376.1 308 70.1 5 23 93 11.135 positive
43 Prothiofos 345.2 344.8 274.6 240.7 14 12 85 21.758 positive
44 Pyraclostrobin 387.8 388.1 194.1 163 10 15 120 13.393 positive 45 Pyridaphenthion 340.3 341.1 205.1 189.1 20 20 130 9.539 positive
46 Pyrimethanil 199.3 200.1 183 107.1 25 25 120 9.553 positive
47 Simeconazole 293.4 294.2 73.1 70.1 32 14 120 9.215 positive
48 Spirodiclofen 411.3 411.1 313 71.2 5 15 110 20.751 positive
49 Spiromesifen 370.49 371.1 273.3 255.1 20 20 120 20.383 positive
50 Tebuconazole 307.8 308.2 125.1 70.1 45 23 125 10.035 positive
51 Tebufenozide 352.5 353.2 297.2 133.1 5 15 90 11.346 positive
52 Tebufenpyrad 333.9 334.2 145.1 117.1 25 40 150 16.657 positive 53 Teflubenzuron 381.1 380.7 157.9 140.9 14 42 110 14.576 positive
54 Tetraconazole 372.1 372.1 159 70.1 40 23 124 9.374 positive
pirimiphos-M, prothiofos, pyridaphenthion 은 NPD 검출기에 대한 감도가 좋아 상대적으로 낮은 LOD값을 가져 0.01 mg/
kg 수준으로 처리하였다. 처리된 시료는 QuEChERS(Fig. 2) 의 분석방법으로 추출하여 4반복으로 회수율 실험을 실시하
였다.
[시료추출] 시료추출은 AOAC 방법과 동일하였으며, 최 종 원심분리 후 상등액을 8 mL을 취하여 다음 단계로 진행 하였다.
[1차 분산고상추출] 상등액 8 mL를 400 mg PSA, 400 mg C
18, 1,200 mg MgSO
4이 담긴 15 mL Falcon® tube에 넣고 2분간 강하게 흔들어 준 후 원심분리(3,000 rpm, 5 min)하여 다시 상등액 6 mL을 취한 후 감압 농축하였다.
[2차 분산고상추출] 건고물을 다시 1.5 mL의 acetonitrile 또는 acetone으로 재용해한 후 50 mg PSA, 50 mg C
18, 150 mg MgSO
4이 담긴 E-tube에 옮겨 2분간 강하게 흔들 어 준 후 원심분리(12,000 rpm, 5 min)하여 상등액을 HPLC Table 3. Continued
No. Pesticides Information MRM Transitions Collision Energy (V) Fragmentor Voltage
Retemtion Time (min)
Ionization Compound Name M. W. Precursor Quantifier Qualifier Quantifier Qualifier mode
55 Thiacloprid 252.7 253 186 126 10 20 90 6.572 positive
56 Thiamethoxam 291.7 292 211 181 20 9 80 5.927 positive
57 Thiodicarb 354.5 355.1 108.1 88.1 9 9 85 6.924 positive
58 Triadimefon 293.8 294.1 197 99 11 48 105 9.617 positive
59 Triadimenol 295.8 295.9 226.9 70 2 5 75 8.743 positive
60 Trifloxystrobin 408.4 409.1 206.1 186.1 10 15 120 15.505 positive
61 Triflumizole 345.7 346.1 278.1 73.1 3 10 88 13.299 positive
Fig. 2. Flow chart diagram of improved analytical method for multiresidues pesticide analysis.
Fig. 3. Chromatograms of group I standard mixtures (a) and
group II standard mixtures (b); (1) Thiamethoxam, (2)
Imidacloprid, (3) Acetamiprid, (4) Thiacloprid, (5) For-
chlorfenuron, (6) Pyrimethanil, (7) Fludioxonil, (8) Azoxystro-
bin, (9) Boscalid, (10) Mepanipyrim, (11) Tebufenozide, (12)
Cyazofamid, (13) Flubendiamide, (14) Pyraclostrobin, (15)
Bifenazate, (16) Imibenconazole, (17) Trifloxystrobin, (18)
Flufenoxuron, (19) Carbendazim, (20) Thiodicarb, (21)
Ethaboxam, (22) Chlorantraniliprole, (23) Methoxyfenozide,
(24) Teflubenzuron, (25) Fluacrypyrim, (26) Spiromesifen, (27)
Spirodiclofen.
또는 GC를 이용하여 분석하였다.
[기기분석] 분석에 사용된 HPLC는 photodiode array(PDA) 검출기가 장착된 ACQuity ultra performance LC(Waters, USA) 이며 225 nm와 254 nm의 파장에서 분석하였으며, 사 용된 GC는 µECD와 NPD가 장착된 Agilent Technologies 7890A(Agilent, USA) 사용하였다. 각각의 기기분석조건은 Table 2 와 같았고 그 조건에서 농약의 그룹별 크로마토그램 은 Fig. 2와 3과 같았다. GC를 이용하여 분석한 농약에 대 해서는 matrix matched standard를 이용하여 표준 검량선을 작성하고 정량분석하였다.
결과 및 고찰
QuEChERS AOAC Official 2007.01법을 이용한 회수율 사과, 포도, 배, 단감 4가지 시료에 61종 농약 혼합표준용 액을 0.1 mg/kg이 되도록 처리한 후 QuEChERS AOAC Official 2007.01 분석방법으로 추출하여 4반복으로 회수율 실험을 수행하였으며 그 결과는 Table 4와 같았다.
분석대상 농약 중 etoxazole, bifenazate, spiromesifen 등 3 농약은 본 실험의 LC-MS/MS 분석조건에서 회수율이 낮 거나 분석이 불가능하였다. 그리고 LC-MS/MS 분석에서 matrix match standard 를 이용함에 따라 일부농약은 분석시
료별 정량한계값(limit of quantitation, LOQ)이 큰 차이가 있었다. Fenazaquin은 사과(1.22 ng/g)와 배(18.17 ng/g)에서 는 낮은 LOQ를 나타내었지만 포도(59.62 ng/g)와 감(69.93 ng/g) 에서는 비교적 높은 LOQ를 가져 일부농약의 경우 matrix 의 종류에 따라 잔류농약 분석에 영향을 받을 수 있음 을 알 수 있었다.
네 가지 과일시료에서 0.1 mg/kg수준의 평균 회수율은 전 체 대상 농약 수의 90%에 해당하는 농약들이 70~130%의 회수율을 만족하였다. 작물별 회수율은 사과에서는 71.1~
104% 이고 포도에서는 75.7~132.2%이고 배에서는 84.8~
108.7%이고, 감에서는 78.3~127.4%로 분석효율에 중점을 두어 개발되고 잔류농약 검색용 목적을 둔 다성분 분석의 기준인 70~130%이내를 만족하였다.
GC 및 HPLC를 이용하기 위한 개선된 QuEChERS법을 이용한 회수율
현재 기존의 QuEChERS법과 수정된 QuEChERS법으로 HPLC-UVD나 GC-ECD/NPD를 이용한 잔류농약분석연구 는 미흡한 단계이므로, 따라서 본 연구에서는 injection이전에 유기용매의 치환과 농축과정, 정제과정을 추가하여 HPLC- UVD 나 GC-ECD/NPD로 잔류농약분석 할 수 있는 방안을 강구하고자 하였다. GC-ECD/NPD에서는 acetonitrile 보다는 acetone 이 더 적합한 용매이므로 유기용매 치환과정과 ECD, NPD, UVD 에서 낮은 검출한계를 가질 수 있도록 농 축과 정제과정을 추가시켰다. 개선된 QuEChERS법을 이용 한 회수율 실험의 각 작물별 크로마토그램은 Fig. 5, 6, 7, 8 과 같았고 작물별 농약들의 회수율 결과는 Table 5와 같았다.
HPLC-UVD(225 nm)로 분석한 teflubenzuron과 GC-NPD 로 분석한 cyproconazole은 포도 시료에서는 회수율이 나타 나지 않았으며, dichlorvos는 오직 감 시료에서만 회수율이 낮 아 시료의 matrix 종류에 따라 회수율이 영향을 받고 있음을 알 수 있었다. HPLC-UVD(254 nm)로 분석한 forchlorfenuron 은 모든 과일 시료에서 회수율이 낮고 RSD가 높은 경향을 나타내었으며, 이는 농축과정에서 소실되거나 추가정제과정 에서 사용되는 흡착제에 의해 흡착에 의한 결과로 추정되 었다. 작물별 회수율은 각각 사과 70.9~112.9%, 포도 71.3~101, 배 71.3~126%, 감 76.4~122.5%수준이었으며, 이 는 분석효율에 중심으로 잔류농약 검색용 목적을 둔 다성분 분석법의 회수율 기준인 70~130%이내 조건을 만족하였다 (Table 5).
QuEChERS AOAC Official 2007.01과 개선된 QuEChERS 법의 비교
개선된 QuEChERS법으로 회수율 실험을 하였을 때 61종 의 농약 중 90%이상의 농약이 70~120%의 회수율을 만족 하였다. QuEChERS Official AOAC 2007.01법으로 실험한 Fig. 4. Chromatograms of standard mixtures III and IV
analyzed with a GC-µECD and GC-NPD for the multiresidue
analysis of pesiticides; (1) Novaluron, (2) Chlorpyrifos, (3)
Tetraconazole, (4) Hexaconazole, (5) Triflumizole, (6)
Diniconazole, (7) Fenpropathrin, (8) EPN, (9) Tetradifon, (10)
Fenarimol, (11) Fluquinconazole, (12) Indoxacarb, (13)
Dinotefuran, (14) Dichlorvos, (15) Fenothiocarb, (16)
Pirimiphos-M, (17) Cyprodinil, (18) Fenthion, (19) Phenthoate,
(20) Prothiofos, (21) Pendimethalin, (22) Triadimenol (23)
Methidathion, (24) Triflumizole, (25) Flusilazole, (26)
Cyproconazole, (27) Tebufenpyrad, (28) Fenazaquin, (29)
Etoxazole, (30) Tebuconazole, (31) Pyridaphenthion, (32)
Metconazole, (33) Bitertanol, (34) Prochloraz, (35)
Fenbuconazole.
Ta bl e 4 . R ecover ies, relati ve standard deviati ons (R SDs ), and lim it of quanti ficati on ( L OQ) of pesticides f ro m f orti fied fr uit sa m p le s in LC-MS/MS anal y sis us in g QuE C hE RS AOAC 2007. 01 m ethod Pesticide Spike level (m g/kg) R ecover y (%) R S D ( % ) L OQ (ng/g)
a)accor d ing to m atri x Apple G ra pe Pear Persim m o n A pp le Gr ape P ear Per sim m o n A ppl e G rape Pear P er sim m o n LO Q S /N LO Q S /N LO Q S /N LO Q S /N 1 A ce ta m ipri d 0 .1 93. 5 103. 4 1 0 0 .6 99. 3 1 .1 3. 9 2 .8 0. 9 1 .4 1 3 .32 0 .2 2 23. 13 14. 91 7. 33 0 .27 17. 23 2 A zo xy st robin 0 .1 100. 3 103. 7 1 0 1 .4 95. 7 3 .4 1. 7 1 .7 2. 5 12.61 7 .95 2. 57 7. 87 1. 03 5. 55 0 .21 22. 79 3 B if enazate 0.1 N D
b)ND ND 103. 7 N D N D N D 3 .5 NA
c)NA 27. 59 12. 68 NA NA 20 .74 4 .0 3 4 B it ertanol 0.1 86. 4 96. 6 1 0 1 .9 94 1. 9 2 .7 4. 5 2 .3 1.58 1 0 .36 10. 28 7. 98 2. 22 8. 64 3 .57 5. 94 5 B oscalid 0.1 9 4 114. 1 1 0 2 .8 105. 7 4 .8 1. 3 2 .2 4. 3 2 .39 7 .34 5 .4 7 9 .4 9 1 .9 10. 79 3 .78 5. 47 6 C ar bendazim 0.1 83. 9 90. 5 9 7 .6 106. 1 1 .5 5 3 .6 0. 8 0 .59 8 .6 0. 23 17. 48 15. 01 6. 88 0 .89 21. 59 7 C hlo rantr anilipr o le 0.1 96. 9 95. 8 1 0 0 .5 100 1. 6 2 .3 3 3 .5 2.85 1 7 .07 0 .3 3 16. 45 2. 62 19. 75 0 .72 30. 46 8 C hlo rpy ri fos 0.1 92. 5 91. 2 9 6 .3 101 3. 6 3 .4 1 2 .8 56.59 7 .45 1. 18 14. 53 2. 16 9. 14 1 .9 11. 07 9 C y azof am id 0 .1 98. 1 99. 1 1 0 1 .9 105. 1 2 1. 7 1 .5 1. 7 0 .34 11 .72 0. 47 10. 13 0. 96 19. 12 1 .18 17. 15 10 C y pr oconazole 0.1 89. 7 115. 9 9 7 .2 92. 5 2 .7 4. 3 1 .8 2. 1 0 .94 4 .82 0 .3 5 13. 36 0. 55 9. 13 0 .39 11 .6 11 C y pr odinil 0 .1 94. 1 82. 7 9 6 .3 92. 6 2 .3 21. 1 1 .7 1. 1 0 .22 2 5.64 0. 16 34. 59 1. 45 12. 19 0 .21 23. 06 12 Dichlorv os 0.1 103. 2 9 9 9 8 .3 89. 4 0 .8 5. 9 3 .6 5. 1 92.55 6 .01 58. 12 8. 07 7. 5 6 .4 7 11. 13 8. 36 13 Diniconazole 0.1 90. 2 104. 1 9 7 85. 1 1 .2 1. 2 2 .4 2. 9 0 .35 1 2.41 3. 26 16. 21 2. 72 6. 97 0 .17 28. 3 14 Dinotefu ran 0.1 95. 7 79. 7 9 6 .9 100. 4 2 .5 4. 1 2 .4 1 0 .51 9 .79 0 .8 7 21. 61 1. 05 17. 14 0 .43 12. 01 15 EPN 0 .1 92. 7 92. 7 1 0 0 .6 105. 3 3 .5 4. 5 2 .8 2. 3 1 .97 1 0.14 7. 14 13. 55 1. 4 11. 88 2.1 1 9. 15 16 Ethaboxam 0 .1 79. 7 108. 9 1 0 2 .6 103. 4 2 .3 3 1 .9 2. 2 0 .69 3 4.36 0. 66 28. 53 0. 7 26. 99 4 .28 12. 6 17 Etoxazol e 0.1 N D N D N D N D N D N D N D N D N A N A N A N A N A N A N A N A 18 Fenarim o l 0 .1 95. 2 116 95 .2 92. 7 2 .3 3. 1 2 .8 3. 8 4 .9 8 .78 6. 38 7. 51 3. 43 5. 33 7 .15 6. 62 19 Fenazaquin 0 .1 71. 1 79. 9 8 4 .8 66. 9 2 .2 35 7. 9 4 .9 1.22 1 4 .13 59. 62 7. 42 2. 31 18. 17 69 .93 5 .4 3 20 Fenbuconazole 0.1 94. 1 96. 4 1 0 3 .9 100. 8 3 1. 6 2 .7 2. 7 0 .94 4 .78 2 .4 9 7 .2 6 1 .1 1 17. 99 2 .66 6. 87 21 Fenothiocar b 0 .1 93. 6 96. 7 1 0 0 .1 101. 7 2 .4 1. 6 1 .7 2. 3 0 .18 2 4.73 0. 15 34. 18 0. 31 14. 61 0 .12 40. 47 22 Fenpropat hrin 0 .1 97. 6 100. 3 9 8 .2 107. 8 2 .9 10 1. 7 2 .9 39.9 1 0.04 7. 22 14. 58 2. 41 20. 31 10 .02 5 .3 1 23 Fenthion 0.1 9 8 99. 3 9 7 .9 101. 1 3 .1 1. 7 1 .6 3. 9 2 .12 8 .94 1 .5 1 13. 19 1. 07 16. 61 1 .54 12. 63 24 Fluacrypyrim 0.1 91.3 96.4 1 00.4 104.5 1 .5 1.3 1 .6 2.6 0 .23 2 0.71 0.19 27. 52 0.23 21.84 0.17 29.23 25 Fludioxon il 0.1 104 99. 2 1 0 1 .5 107. 5 4 .2 3. 4 3 .1 2 1 .31 1 3.26 8. 13 6. 62 3. 14 5. 11 2.1 1 9. 98 26 Fluf en oxuron 0.1 95. 3 91. 4 1 0 7 .3 103. 8 5 .8 6 8 .4 7. 8 3 .72 11 .78 0. 26 19. 74 0. 77 5. 32 0 .4 52. 3 27 Fluquinconazol e 0.1 102. 6 112 10 5.3 104 4. 6 4 .7 3. 9 0 .5 7.1 1 7 .27 6. 27 16. 48 6 8 .6 3 4 1 .79 12. 39 28 Flusilazole 0.1 89. 3 96. 7 1 0 0 .1 100 1. 8 2 .8 1. 7 1 .1 0.56 8 .16 0. 59 8. 34 0. 92 19. 78 1 .1 17. 52 29 Forchl orf en uron 0.1 87. 5 116. 4 9 4 .2 81. 8 1 .3 3. 4 3 3. 6 0 .18 2 3.26 0. 4 12. 03 0. 67 6. 64 0 .84 22. 81 30 He x acon azol e 0.1 88. 1 110. 2 9 4 .8 81. 3 3 .5 4. 5 2 3. 1 1 .38 1 3.01 5. 84 8. 97 1. 03 16. 2 1 .02 18. 13
Ta ble 4. Continued Pestici de Spike level (m g/kg) R ecover y (%) RSD (% ) L O Q ( ng/g)
a)accord ing t o m at rix Apple G rape Pear Persim m o n A pple G rape Pear P ersim m o n A pple G rape P ear Per si m m o n 31 Im ibenconazole 0 .1 8 7 104. 4 106.6 97.6 0 .9 1.9 3 .6 4. 4 1 .4 1 13. 64 5.43 15. 54 0. 97 5.2 0 .56 3 3 .39 32 Im idaclopr id 0 .1 91. 6 100. 4 103.2 99.2 2 .2 3.2 1 .6 1 1 .1 4. 99 7.74 12. 15 1. 18 1 5 .23 1 .36 1 5 .65 33 Indoxacarb 0 .1 98. 4 9 6 101.1 102.4 2 .9 1.8 2 .2 9. 5 8 .3 6 6 .4 9 3 .9 13. 44 1. 71 1 0 .63 1 .78 1 2 .05 34 Mepanipy ri m 0 .1 94. 2 95. 1 99.9 99.8 2 1.6 1 .3 2. 5 1 .0 3 18. 07 0.4 44. 72 0. 89 1 8 .91 0 .74 2 5 .94 35 Metconazole 0 .1 89. 7 93. 4 97.1 88.7 0 .8 2.6 3 .6 3. 2 0 .3 9 9 .1 5 0 .37 10. 51 0. 33 1 2 .92 0 .45 3 9 .69 36 Methidathi o n 0 .1 97. 8 95. 8 102.4 102.5 4 .6 4.4 2 .2 1. 4 1 .6 11 .8 8 1 .4 14. 53 2. 22 7.99 1.22 15 .61 37 Methoxy fe nozide 0 .1 99. 1 95. 1 99.7 103.3 2 .5 2 1 .9 1. 9 1 .7 5 10. 17 1.89 26. 68 1 1 8.87 0.33 11 .9 6 38 Novalur o n 0 .1 91 102. 5 98.9 105.1 5 .9 2.7 2 .7 8. 5 1 .4 3 13. 34 1.06 17. 23 4. 31 4.9 1 .76 1 2 .12 39 Pendi m ethalin 0 .1 103. 1 86. 9 99.1 99.1 4 .1 2.6 6 .8 5. 3 7 .7 6 12. 67 13.16 7. 46 12 .24 8 .15 27.8 1 6 .64 40 Phent hoate 0 .1 94. 2 96. 5 100.6 103.9 2 .1 1.7 1 .5 1. 9 0 .3 8 11. 37 0.8 23. 87 1 1 8.26 1.55 1 3 .1 1 41 Pi rim iphos -M 0 .1 90. 7 96. 5 99.7 108.4 1 .3 5.3 1 .5 1. 7 0 .0 9 48. 54 0.14 35. 47 0. 17 1 07.28 0.4 4 9 .51 42 Pr ochlor az 0 .1 83. 5 69. 8 90.2 78.3 1 .2 3 4 .4 1.7 2 .5 0.2 1 19. 33 0.25 17. 5 0 .4 7 3 6.51 0.44 42 .13 43 Pr othiof os 0 .1 9 5 9 2 91.2 1 04 2.7 1 0.3 4 0. 5 14. 58 6. 32 NA NA 38 .16 1 2.51 3 1 .81 1 2 .09 44 Py raclostrob in 0 .1 92. 1 96. 5 100.9 127.1 1 .5 1.2 1 .4 1. 8 0 .1 7 28. 62 0.3 17. 72 0. 72 7.27 0.1 1 45 .61 45 Py ri daphenth ion 0 .1 91. 6 84. 7 102.6 81.1 0 .9 1.6 2 .7 2. 7 0 .1 4 31. 47 0.17 30. 06 0. 79 6.34 0.19 26 .93 46 Py ri m ethani l 0 .1 88. 4 90. 7 97.7 96.2 1 7.1 2 .2 1. 4 0 .8 9 5 .1 2 0 .53 10. 01 2. 56 1 8 .36 1 .73 11. 15 47 Si m econazole 0 .1 95. 2 95. 8 9 9 95.1 0 .9 2.6 1 .6 2. 5 0 .8 9 6 .2 0.6 6 .1 8 0 .9 3 4 .7 1.34 14 .65 48 Spi rodicl ofen 0 .1 90. 9 79. 7 98.4 89.1 1 .6 3 9 .9 2. 9 6 .5 4 6 .0 8 0 .46 10. 7 0 .7 7 2 4.48 0.71 30 .29 49 Spi rom esif en 0 .1 N D 121. 5 103.4 8 1 N D 7 .8 3.8 1 5 .6 N A N A N A N A N A N A 9 4.88 5 .09 50 T ebuconazole 0 .1 9 1 93. 1 96.2 8 8 1 .9 4.1 2 .9 4. 3 3 .3 5 5 .4 1.09 16. 13 1. 06 4.6 1 .51 1 2 .13 51 T ebufenozi d e 0 .1 96. 8 78. 7 99.8 103.4 2 .3 6.2 2 .2 5. 3 1 .6 1 11. 37 1.89 9. 31 1 .1 1 7.92 1.8 11. 01 52 T ebufenpy ra d 0 .1 87. 3 93. 6 99.3 96.4 1 .6 1.6 3 .3 6 0 .1 8 24. 58 0.18 28. 36 0. 42 11 .22 0 .16 3 1 .31 53 T eflub en zu ron 0 .1 91. 6 9 4 100.6 1 01 3.3 7 .4 4.5 4 .8 8.5 2 5. 92 8.42 10. 03 11 .7 2 7 .79 1 0.51 8 .89 54 T etraconazol e 0 .1 95. 3 114.8 102.2 101.4 3 .7 4 2 .2 1. 8 0 .6 4 7 .2 3 0 .48 11. 18 0. 77 6.98 0.7 6 .9 55 T h iaclopr id 0 .1 95. 4 95. 6 101.9 100.1 2 3.9 2 .1 1 0 .2 3 19. 97 0.13 39. 38 9. 97 1 0 .61 0 .53 1 0.1 56 T h iam ethoxam 0 .1 96. 2 132. 7 108.7 9 9 2 .4 3.8 3 .1 5. 1 1 .5 8 11. 35 1.88 10. 48 14 .08 7 .64 1 .13 1 8 .83 57 T h iodicar b 0 .1 101. 1 88. 1 100.6 91.3 0 .7 3.5 2 .1 2. 7 1 .3 1 38. 09 1.16 17. 27 10 .76 9 .83 1 0.05 5 .33 58 T riadim ef on 0 .1 99. 1 96. 3 102.5 102.2 3 .5 1.3 2 .1 4. 4 3 .9 1 12. 7 1 .06 18. 4 1 .0 5 1 6.55 1.61 10 .86 59 T riadim enol 0 .1 9 9 100. 2 99.4 95.4 2 .5 3.4 2 .4 3. 1 10. 51 9. 32 4.71 21. 35 7. 76 7.01 6.99 7 .08 60 T rifl oxy st robin 0 .1 93. 5 96. 9 102.7 127.4 2 .8 1.2 2 .7 2. 4 0 .1 9 23. 31 0.09 54. 61 0. 28 1 7 .54 4 .02 5 .24 61 T rifl u m izole 0 .1 81. 4 75. 7 94.9 82.3 0 .8 6.5 2 2 0 .5 1 34. 53 0.15 28. 43 0. 63 2 5 .03 0 .79 2 2 .16 a) L O Q was ca lcu lat ed by 10 ti mes of the s tanda rd devi ati on of conce n tr ati on leve l of s ignal /noi se r ati o be twe en 5 and 10. b) N D : not de ter m ine d . c ) NA : n o t appl ica b le .
Fig. 5. Recovery test Chromatograms of UPLC(254 nm) of four fruits extracts for multi residue analysis of pesticide group I. A, control; B, recovery test fortified at 0.1 mg/kg, respectively.
Fig. 6. Recovery test Chromatograms of UPLC(225nm) of four fruits extracts for multi residue analysis of pesticide group II. A,
control; B, recovery test fortified at 0.1 mg/kg, respectively.
농약 중 bifenazate와 etoxazole은 LC-MS 분석기에서 회수 율이 낮거나 분석이 불가능하였지만 개선된 QuEChERS법
을 이용하여 UVD와 NPD검출기로 분석한 결과에서는 회수 율이 우수하였다. 또한 organophosphate계에 속하는 농약들 Fig. 7. Recovery test Chromatograms of GC-ECD of four fruits extracts for multi residue analysis of pesticide group III. A, control;
B, recovery test fortified at 0.1 mg/kg, respectively.
Fig. 8. GC-NPD Chromatograms of four fruits extracts for multi residue analysis of pesticide group IV. A, control; B, recovery test
fortified at 0.1 mg/kg, respectively.
Table 5. Recoveries and relative standard deviations(RSDs) of pesticides from fortified fruit samples in HPLC and GC analysis using modified QuEChERS method
Pesticide Spike level (mg/kg)
Recovery(%) RSD(%)
LOD(ng) Apple Grape Pear Persimmon Apple Grape Pear Persimmon
1 Acetamiprid 0.1 98.2 92.3 106.7 97 5.9 4.1 5 6.1 0.025
2 Azoxystrobin 0.1 94 89.9 107.5 100.9 7.3 8.7 14.8 2.3 0.013
3 Bifenazate 0.1 91.6 90.7 103.3 88.9 8.2 2.5 9.6 8.3 0.013
4 Bitertanol 0.1 90.9 82.5 71.3 87.2 3.8 2.5 12.5 3.3 0.025
5 Boscalid 0.1 95.2 95.4 84.5 100.6 3.5 2.5 5.5 4.2 0.013
6 Carbendazim 0.1 85.1 85 83.4 93.3 3.8 6.2 1.1 10.8 0.013
7 Chlorantraniliprole 0.1 83.8 99.9 93.8 111.4 3.9 4.6 2.5 15.5 0.025
8 Chlorpyrifos 0.1 103.9 90.7 92.6 97.9 2 2.6 1.7 5.8 0.003
9 Cyazofamid 0.1 100.4 89.5 92.2 91.9 11.8 9.8 8.1 10.9 0.013
10 Cyproconazole 0.1 89.2 ND
a)91.4 85.8 4.4 ND 3 3.9 0.013
11 Cyprodinil 0.1 85.8 91.5 72.9 84.6 2 0.5 12.5 12.5 0.013
12 Dichlorvos 0.01 79 80 74 ND 10.8 15 10.7 ND 0.001
13 Diniconazole 0.1 93.8 79.4 84.4 92.1 1.8 2.2 1 4.6 0.003
14 Dinotefuran 0.1 97.2 89.6 89 94.6 3.2 14.7 3.3 15.7 0.025
15 EPN 0.1 103.2 84 96.1 98.7 4.1 2.5 2.8 4.3 0.003
16 Ethaboxam 0.1 103.9 NA
b)107.2 NA 1.8 NA 1.7 NA 0.025
17 Etoxazole 0.1 80.9 82.8 84.8 83.4 2.3 2.4 2.8 2.8 0.025
18 Fenarimol 0.1 97 80.8 88.8 93.6 1.6 2.3 0.3 4.9 0.003
19 Fenazaquin 0.1 86.6 66.3 78.3 76.4 1.9 1.8 2.4 2.2 0.013
20 Fenbuconazole 0.1 90.7 88.1 88.2 89.4 2.6 2.9 2.2 2.9 0.025
21 Fenothiocarb 0.1 77.2 67.7 88.6 91.1 4 5.9 3.3 1.4 0.013
22 Fenpropathrin 0.1 85.7 71.3 97.5 98.5 2.3 5.1 1.8 6 0.003
23 Fenthion 0.01 75.7 83.5 80.6 77.2 5.4 6.9 2.4 12.8 0.001
24 Fluacrypyrim 0.1 NA 96.2 89.4 86.3 NA 3.7 1.9 3 0.013
25 Fludioxonil 0.1 95.1 90.4 104.6 95.8 6.3 4.4 10.4 5 0.013
26 Flufenoxuron 0.1 103.4 98.1 101.7 97.8 5.6 3.8 10.8 4.5 0.013
27 Fluquinconazole 0.1 104.3 86 93.1 96.7 2.4 2.1 1.1 5.2 0.003
28 Flusilazole 0.1 94 88.4 89.6 88.7 2.7 2 1.7 3.4 0.013
29 Forchlorfenuron 0.1 63.8 35.1 54.6 36.2 13.8 27.3 17.9 30.1 0.006
30 Hexaconazole 0.1 91.6 79.8 84 90.9 1.7 2.5 1 5.2 0.003
31 Imibenconazole 0.1 91.2 96.2 87.1 97.1 3.5 3.8 12.4 4.8 0.013
32 Imidacloprid 0.1 92.7 96.5 101.1 85.4 15.8 5.3 5.3 2.5 0.025
33 Indoxacarb 0.1 107.6 83 94.9 100.3 5.2 4.8 2.8 6.8 0.025
34 Mepanipyrim 0.1 91.1 91.5 97.3 86 4.5 6.1 9.4 7.5 0.013
35 Metconazole 0.1 87.3 83.8 84 79.7 3.5 4 2.1 2.3 0.025
36 Methidathion 0.01 87.8 95.8 88.8 98.5 3.8 4.6 1.7 3.7 0.003
37 Methoxyfenozide 0.1 95 78.4 80.5 86 2.9 3.6 5.2 3.5 0.013
38 Novaluron 0.1 95.9 90.5 97.5 95.3 5.1 8.4 3.3 7 0.003
39 Pendimethalin 0.1 87 85.8 126 86 2.8 5 3.4 1.6 0.013
40 Phenthoate 0.01 88.2 91.8 88.8 85.1 2.6 0.7 1.9 1.3 0.001
41 Pirimiphos-M 0.01 72.5 82.1 91.5 88.1 3.4 5.4 4.1 3.1 0.001
42 Prochloraz 0.1 81.7 84 76.3 84.5 2.7 3.2 1.1 2.8 0.025
43 Prothiofos 0.01 80.6 81.2 85.3 83.6 2.8 3 1.6 1.7 0.001
44 Pyraclostrobin 0.1 87.2 86.6 101.9 94.6 14.9 6.9 6.3 9.4 0.025
은 NPD검출기에서 매우 높은 감도를 나타내어 MS/MS를 사용하지 않아도 낮은 검출한계를 가질 수 있었다. 하지만 forchlorfenuron 농약은 개선된 QuEChERS 방법에서 매우 낮은 회수율을 나타내었으며, 이는 개선된 전처리과정 중 acetonitrile 용매를 농축해야 하는 과정을 수행하면서 농약 이 소실되거나 두 번째 분산고상추출과정에서 농약이 흡착 제에 흡착되어 소실된 것으로 예상되었다. 개선된 QuEChERS 법 이용할 경우 일부를 제외한 대부분의 농약이 HPLC 및 GC 분석에서 좋은 회수율을 보였다. Furlani (2011) 는 사탕수수 음료를 분석시료로 하여 7종의 농약을 대상으로 QuEChERS 전처리 후 GC-ECD로 분석한 결과 62.9% 에서 107.5%의 회수율과 좋은 검출한계값(limits of detection, LOD) 을 나타었다고 보고하였다. 따라서 기존의 QuEChERS 전처리법을 개선하면 GC-ECD/NPD 및 HPLC- UVD 와 같이 현재 분석기관에서 많이 보급된 분석 장비로 잔류농약 다성분 동시분석에 응용이 가능할 것으로 판단되 었다.
감사의 글
본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구 개발사업 ‘유해물질 노출량 평가를 통한 농산물 안전성향상 기술개발(과제번호:PJ008498)’ 과제의 지원에 의해 이루어 졌으며, 이에 감사드립니다.
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Table 5. Continued
Pesticide Spike level (mg/kg)
Recovery(%) RSD(%)
LOD(ng) Apple Grape Pear Persimmon Apple Grape Pear Persimmon
45 Pyridaphenthion 0.01 92.2 88.8 88.4 90.5 2.7 2.8 2.1 2.2 0.003
46 Pyrimethanil 0.1 100.5 90.7 95.4 95.1 8.1 10.3 10.6 5.7 0.013
47 Simeconazole 0.1 86.9 84.5 88.3 86.3 2.4 2.2 2.1 1.6 0.013
48 Spirodiclofen 0.1 112.5 85.9 123.7 95 6.6 12.1 3 10.4 0.013
49 Spiromesifen 0.1 70.9 83.2 76 106 8.3 6.6 10.3 20.9 0.013
50 Tebuconazole 0.1 88.6 82 85.7 82.3 2.1 2.7 2.8 3.1 0.013
51 Tebufenozide 0.1 96.4 97.8 95 85.2 3.6 1.8 11.2 12.8 0.013
52 Tebufenpyrad 0.1 86.6 101 87.1 81.4 2.2 6.2 2.3 2.1 0.013
53 Teflubenzuron 0.1 94.5 ND 94.5 85.2 5.3 ND 2.4 22.9 0.025
54 Tetraconazole 0.1 98.7 84.2 91.7 102 2.2 2.6 0.9 5.4 0.003
55 Thiacloprid 0.1 107.9 100.7 108.8 122.5 2.8 2.3 6.5 11.3 0.013
56 Thiamethoxam 0.1 92.7 98.6 97.2 99 15.1 5.5 9.8 3.1 0.025
57 Thiodicarb 0.1 78.3 96.5 85.4 104.1 8.6 8.5 3.6 6 0.025
58 Triadimefon 0.1 100.9 86 93 97.6 2.2 3.3 0.9 5.6 0.003
59 Triadimenol 0.1 89.6 84.8 88.8 92.6 2.1 13.7 3.8 6.2 0.013
60 Trifloxystrobin 0.1 112.9 98.5 95.2 100.9 11 4.8 4.1 3 0.013
61 Triflumizole 0.1 94.3 83.6 79.8 86.4 2.2 10 6.6 8.7 0.003
a) ND : not determined.
b) NA : not applicable.
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⊙ ··· ⊙
HPLC 및 GC-ECD/NPD를 이용한 과일 중 61종 농약의 QuEChERS 전처리 다성분 분석법 개발
이주영·홍수명
1·김택겸
1*·Zaw win Min
1·김양현
3·손경애
1·권혜영
1·이희동
1·임건재
1·김두호
1·김장억
2서울대학교 농생명과학공동기기원,
1농촌진흥청 국립농업과학원 농산물안전성부,
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