Study on New Extraction Method of Microcystins from Cyanobacteria

남조류로부터 마이크로시스틴을 추출하는 새로운 추출법 연구

  • Pyo, Dong Jin (Department of Chemistry, Kangwon National University) ;
  • Shin, Hyun Du (Department of Chemistry, Kangwon National University)
  • 표동진 (강원대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 신현두 (강원대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 20010400

Abstract

A new analytical method of cyanobacterial toxins, i, e, microcysins was deveeloped using supercritical fluid extraction(SFE). The microcystins mcluded in the study are sparsely soluble in neat supercritical fluid CO$_2$ However, the microcystins were successfully extracted with a temary mixture(90% CO$_2$,9.0% methanol 1.0% water) at 40$^{\circ}$C and 250 atm. The SFE method developed in this study has several advantages over solid-phase extraction(SPE) sample preparation for the analysis of microcystins. Sample handling steps are minimized thus reducing possible losses of analytes and saving analysis time. No clean-up steps are employed in this SFE method. Althouhgh many methods have been described for microcystim RR and LR, the method using solid-phase extraction with ODS cartridges is the most commonly used. However, the adsorbing power of ODS caridges for microcystins is weak, so we have attempted to use a more polar CN cartridge, to increase the adsorbing power for microcystins. Lyophilized cells(100mg) were wxtracted with 5% (v/v) acetic acid. The extract was centrifuged and then the supernatant was applied to a CN cartridge. The cartridge which contained microcystins was rinsed with 5 ml of water and 5 ml of 0.5 M acetic acid. followed by 5 ml of 5% acetonitrile in water , and were determined by HPLC. Better recoveries and chromatogram were observed than with ODS cartridge.

남조류독소, 마이크로시스틴을 초임계유체추출을 이용하여 추출하는 새로운 분석법이 개발되었다. 이 연구에서 사용된 마이크로시스틴들은 초임계 유체 CO$_2$에는 거의 녹지 않지만 90% CO$_2$, 9.0% 메탄올, 1.0% 물로 된 혼합유체를 사용한 결과 성공적으로 추출할 수 있었다. 이 연구에서 사용된 초임계 유체 추출법은 고체상추출법보다 많은 장점들을 가지고 있다. 우선 시료처리단계가 줄어들고, 시료의 손실이 적으며, 분석시간을 단축시킬 수 있다는 장점들이 있다. 또한 전처리 단계가 생략된다는 장점도 있다. ODS 카트리지를 사용하는 고체상 추출법에서 ODS 카트리지가 마이크로시스턴에 대한 흡착력이 떨어지기 때문에 좀 더 극성이 있는 CN 카트리지에 주입시켰다. CN 카트리지는 물 5mL, 0.5 M 아세트산 5mL, 5% 아세트니트릴 5mL로 빗은 후 70% 아세트니릴로 최종용리시킨 후 HPLC로 분리하였다. CN 카트리지를 사용하였을 때 ODS 카트리지보다 더 좋은 회수율과 크로마토그램을 보여주었다.

Keywords

References

  1. Saffermann, S. R. A Status Report on Planktonic Cyanobacteria (Blue-Green Algae) and Their Toxins. Carmichael, W. W.
  2. Am. J. Vet. Res. v.48 Galey, F. D.;Beasley, V. R.;Carmichael, W. W.;Kleppe, G.;Hooser, S. B.;Haschek, W. M.
  3. THE LANCET v.352 Pouria, S.;De Andrade, A.;Barbosa, J.;Cavalcanti, R. L.;Barreto, V. T. S.;Ward, C. J.;Prieser, W.;Poon, G. K.;Neild G. H.;Codd, G. A.
  4. J. Chem. Soc., Perkin Trans. v.1 Botes, D. P.;Tainman, A. A.;Wessel, P. L.;Viljeon, C. C.;Kruger, M.;Williams, D. H.;Santikarn, S.;Smith, R. J.;Hammond, S. J.
  5. Korean Journal of Limnology v.22 no.3 Cho, K. S.;Kim, B. C.;Heo, W. M.;Cho, S. J.
  6. Hydrobiol. v.144 Berg, K.;Carmichael, W. W.;Skulberg, O. M.;Benestad, C.;Underdal, B.
  7. J. Chromatogr. v.448 Harada, K. I.;Matsura, K.;Suzake, M.;Oka, H.;Watanabe, M. F.;Oishi, S.;Dahlim, A. M.;Beasley, V. R.;Carmichael, W. W.
  8. J. Chromatogr. v.387 Poon, G. K.;Priestley, I. M.;Hunt, S. M.;Fawell, J. K.Codd, G. A.
  9. U. S. Patent 3843824. v.22 Rosellus, W.;Vitzthum, O.;Hubert, P.
  10. Anal. Chem. v.67 Bowadt, S.;Johansson, B.;Wunderl, S.;Zennegg, M.;Alencastro, L. F.;Grandjean, D.
  11. Anal Chem. v.66 Steinheimer, T. R.;Pfeiffer, R. L.;Scoggin, K. D.
  12. Anal. Chem. v.66 Blanch, G. P.;Ibanez, E.;Herraiz, M.;Regiero, G.
  13. Chromatographia. v.49 Pyo, D.;Park, K.;Shin, H.;Moon, M.
  14. Journal of the Korean Chemical Society v.38 no.10 Pyo, D. J.;Song, K. S.;Yoon, S. C.;Kim, B. C.;Lee, D. W.
  15. Chromatographia. v.39 no.7/8 Pyo, D.;Lee, M.