7.1.2.15 카보퓨란(Carbofuran 및 3-Hydroxycarbofuran), 벤퓨라카브(Benfuracarb), 카보설판(Carbosulfan) 및 퓨라티오카브(Furathiocarb)

가. 시험법 적용범위곡류,서류,두류, 과일류, 채소류 등 식품에 적용한다.

나. 분석원리시료를 0.25 N 염산 수용액으로 환류 추출한 후 플로리실 컬럼크로마토그래피로 정제하여 액체크로마토그래프-질량분석기로 카보퓨란 및 3-수산화카보퓨란을 분석한다.

다. 장치

1) 액체크로마토그래프-질량분석기(LC-MS)

라. 시약 및 시액

1) 용매 : 잔류농약 시험용 또는 특급

2) 물 : 3차 증류수 또는 이와 동등한 것

3) 표준원액 : 카보퓨란 및 3-수산화카보퓨란 표준품을 각각 아세토니트릴에 녹여 500 mg/L가 되게 한다.

4) 표준용액 : 카보퓨란과 3-수산화카보퓨란 표준원액을 1 : 2의 농도 비율이 되도록 아세토니트릴에 녹여 표준 혼합용액을 조제하고 적당한 농도로 각각 혼합, 희석한다.

5) 플로리실(Florisil) : 컬럼크로마토그래피용 플로리실(60～100 mesh)을 130℃에서 6시간이상 가열한 후 데시케이터에서 보관하여 사용한다.

6) 기타 시약 : 잔류농약 시험용 또는 특급

7) 추출용액 : 0.25 N 염산 수용액

8) 여과 보조제 : Hyflo-SuperCel 또는 Celite 545를 전처리 과정 없이 그대로 사용한다.

9) 층 분리 보조제 : sodium lauryl sulfate 4% 수용액

10) 시료보정(matrix-matched) 표준용액 : 카보퓨란, 3-수산화카보퓨란 표준 혼합용액과 시료별 무처리 시료용액을 혼합, 카보퓨란 기준으로 최종 농도 0.005～0.1 mg/L가 되도록 희석한다. 즉, 아세토니트릴 : 물(20 : 80) 혼합액에 녹인 무처리 시료 2배 농축액, 아세토니트릴에 조제한 최종 농도의 10배 농도에 해당하는 표준 혼합용액, 물을 5 : 1 : 4의 비율로 정확히 혼합하여 시료보정 표준용액을 조제하고 LC-MS 검량용으로 사용한다.

라. 시험용액의 조제

1) 추출
시료 20 g(곡류는 10 g, 두류는 5 g)을 정밀히 달아 500 mL 용량의 증류플라스크 넣고, 0.25 N 염산 수용액 150 mL를 넣어 가열, 1시간 동안 환류 추출한다. 이 과정에서 벤퓨 라카브, 카보설판 및 퓨라티오카브는 카보퓨란으로 정량적으로 전환, 추출된다. 플라스크를 신속히 방냉한 후 여분의 0.25 N 염산 수용액 50 mL를 냉각관 입구로부터 플라스크로 흘려 넣어 냉각관 및 플라스크 입구를 세척하여 환류 추출액과 합친다. 아세톤 20 mL를 넣어 잘 혼합하고(곡류 및 두류의 경우 여과보조제 2 g을 추가로 넣고 혼합), 여과지가 깔려 있는 부흐너깔때기로 흡인 여과한다. 플라스크 벽면을 아세톤 5 mL로 씻어 내려 0.25 N 염산 수용액 50 mL를 넣어 혼합한 후 흡인 여과, 앞의 여과액과 합친다. 합친 여과액을 500 mL 용량의 분액깔때기에 옮겨 염화나트륨 20 g을 넣고 완만하게 흔들어 완 전히 녹인다. 수용액층을 디클로로메탄 100 mL 및 50 mL로 2회 분배 추출한다(층 분리가 잘 안될 때에는 층 분리 보조제 1～5 mL를 넣고 가볍게 흔든 후 정치하여 층을 분리). 디클로로메탄층을 20 g의 무수황산나트륨에 통과시켜 탈수하고 250 mL 용량의 감압농축플라스크에 받아 40℃ 이하에서 감압 농축한 후 잔류물을 디클로로메탄 10 mL로 녹인다.

2) 정제
안지름 11 mm, 길이 400 mm의 유리컬럼에 플로리실 5 g과 무수황산나트륨을 2 cm 높이로 차례로 건식 충전한 후 디클로로메탄 25 mL를 유출시켜 버린다. 고정상 상단이 노출되기 전에 ‘1) 추출’로부터 얻은 디클로로메탄 용액 10 mL를 고정상 상단에 넣고 디클로로메탄 5 mL로 용기 및 컬럼 벽면을 씻어 유출시켜 버린다. 고정상 상단이 노출되기 전에 에틸아세테이트 : 디클로로메탄(0.5 : 99.5) 혼합액 50 mL를 넣어 유출시켜 버리고 다시 에틸아세테이트 : 디클로로메탄(30 : 70) 혼합액 50 mL를 넣어 용출하여 받는다. 이 용출액을 40℃ 이하에서 감압 농축한 후 잔류물을 아세토니트릴 : 물(20 : 80) 혼합액 10 mL로 녹인다.

마. 시험조작

1) 액체크로마토그래프-질량분석기의 분석조건

가) 컬럼 : C18(2.1 mm × 150 mm, 3 μm) 또는 이와 동등한 것

나) 이동상 : 아세토니트릴과 물의 혼합비를 15 : 85에서 60 : 40으로 15분간 직선적으로 농도 구배한 후 10분간 유지한다.

다) 이동상 유속 : 0.2 mL/분

라) 컬럼 온도 : 40℃

마) 주입량 : 10 μL

바) 이온화 : ESI positive-ion mode

사) Cone voltage : 45 V

아) 액체크로마토그래프-질량분석기 분석을 위한 특성이온

분석성분 (Compound)	머무름 시간 (분)	분자량 (MW)	이온 (m/z)
카보퓨란 (Carbofuran)	18.6	221.3	222
3-수산화카보퓨란 (3-Hydroxycarbofuran)	10.7	237.3	238, 220

2) 검량선의 작성
표준용액을 농도별로 일정량 취하여 액체크로마토그래프에 각각 주입한다. 얻어진 크로마토그램상의 각 피크 높이 또는 면적을 구하여 검량선을 작성한다.

3) 표준품의 크로마토그램

그림 1. 액체크로마토그래프-질량분석기에서 표준품의 크로마토그램 예시.

1 : 3-수산화카보퓨란(10.7분), 2 : 카보퓨란(18.6분)

4) 정량한계
0.01 mg/kg

바. 정량시험위 조건으로 얻어진 크로마토그램상의 피크가 표준용액 피크의 머무름 시간과 일치할 때 피크 높이 또는 면적을 검량선에 대입하여 정량한다.

사. 확인시험액체크로마토그래프-질량분석기상의 머무름 시간과 질량분석 스펙트럼으로 카보퓨란 및 3-수산화카보퓨란을 확인한다.