9.1.5 무기비소(Inorganic arsenic)

가. 시험법의 적용범위

무기비소의 기준규격이 설정된 식품에 적용한다.

나. 분석원리

검체중 무기비소를 1% 질산용액으로 추출하여 액체크로마토그래프로 비소 종을 분리한 후 유도결합플라즈마/질량분석기로 분석한다.

다. 장치

액체크로마토그래프-유도결합플라즈마/질량분석기(LC-ICP/MS)

※액체크로마토그래프와 유도결합플라즈마/질량분석기 연결 시 튜브 길이를 40 cm 이내로 한다.

라. 시약 및 시액

1) 표준원액 : 아비산나트륨(As(Ⅲ), Sodium arsenite, NaAsO
2) 및 비산나트륨(As(Ⅴ), Sodium arsenate dibasic heptahydrate, Na 2HAsO4․7H2,O) 표준품을 증류수에 녹여 각각 As로써 농도가 1,000 mg/L이 되게 한다.

2) 혼합표준용액 : 각 표준원액을 0.2% 질산용액으로 희석하여 검량선 작성을 위한 표준용액으로 한다. 단, 혼합표준용액은 분석 당일 조제하여 사용한다.

마. 시험용액의 조제

1) 쌀, 가공식품(쌀, 톳 또는 모자반을 사용한 식품), 식용곤충(건조, 분말화한 제품 포함)

균질화한 시료 1 g(해조류 건조물의 경우 0.2 g∼1 g, 식용곤충 건조물의 경우 0.2 g∼0.5 g)을 정밀히 달아 용기(단, 유리용기는 제외)에 넣고 1% 질산용액 5 mL를 가하여 90℃에서 90분간 열탕 추출한다. 이때 초기 30분 동안 시료와 1% 질산용액이 충분히 섞이도록 5분∼10분 간격으로 격렬히 흔들어준다. 추출 후 여기에 물을 넣어 25 mL되게 한 후 잘 혼합하고 10분간 원심분리(3,000G)한다. 원심분리 후 상층액을 적당히 취하여 다시 10분간 원심분리(3,000
G)하고 그 상층액을 멤브레인 필터(nylon, 0.45 μm)로 여과하여 시험용액으로 한다.

2) 어유

시료 2.5 g을 원심분리기용 튜브에 정밀히 달아 헥산 5 mL, 메탄올 5 mL, 1% 질산 0.5 mL을 넣고 30분간 진탕기에서 진탕하고 10분간 원심분리(3000G) 하여 층 분리된 아래층(1차 추출액)을 완전히 취해 원심분리기용 튜브에 옮긴다. 남은 여액에 클로로포름 5 mL, 메탄올 3.75 mL, 1% 질산 1.25 mL을 넣고 30분간 진탕기에서 다시 진탕하고 10분간 원심분리 하여 층 분리된 상층액(2차 추출액)을 완전히 취해 앞에서 취한 1차 추출액과 합한다. 여기에 0.2% 질산을 넣어 50 mL이 되게 하여 잘 섞은 후 10분간 원심분리(3000
G) 한다. 이후 상층액 4 mL을 취하여 0.2% 질산으로 10 mL로 맞추고 멤브레인 필터(nylon, 0.45 μm)로 일부를 여과하여 시험용액으로 한다.

바. 시험조작

1)액체크로마토그래프의 측정조건

가) 컬럼 : C18MG (4.6×250 mm, 5 μm) 또는 이와 동등한 것

나) 이동상 :0.05%(v/v) 메탄올, 10 mM sodium 1-butane sulfonate, 4 mM malonic acid,4 mM tetramethyl ammonium hydroxide(TMAH)의 혼합용액을 조제하고, 이때 용액의 pH는 10% 질산용액을 사용하여(약 1.8 mL/L) 정확히 2.7로 맞춘다.

다) 컬럼온도 : 25℃

라) 유속 : 0.75 mL/min

마) 주입량 : 10～50 μL

2)유도결합플라즈마/질량분석기 측정조건(예)

가) RF Power : 1300～1500W

나) Nebulizer argon gas : 0.95～1.15 L/min

다) Auxillary argon gas flow : 1.2～1.5 L/min

라)Plasma argon gas flow: 15～20 L/min

마) Lens voltage : 5～10 V

바)Ion monitored : As (m/z 75),다만, DRC mode 사용시에는AsO (m/z 91)로 분석한다.

3) 검량선의 작성

혼합표준용액을 농도별(1～50 ppb)로 취하여 분석한 후 크로마토그램상의 As(Ⅴ)와 As(Ⅲ) 각 피크 면적을 구하여 검량선을 작성한다.

4)혼합표준용액의 크로마토그램(예)

그림 1. 혼합표준용액(각 10 ppb)의 크로마토그램

사. 정성시험

위의 시험조작조건에서 얻은 시험용액의 크로마토그램으로부터 목적원소의 질량값(m/z 75)의 피크들은 혼합표준용액 피크의 머무름 시간과 일치하여야 한다.

아. 정량시험

정성시험과 동일한 조건에서 얻은 시험용액의 피크가 혼합표준용액 피크와 일치할 때 피크면적을 검량선에 대입하여 As(Ⅲ)와 As(Ⅴ)를 정량하고 각각의 정량값을 합하여 무기비소의 함량으로 한다.