분석과학 (Analytical Science and Technology)

  • 제26권2호
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  • Pages.135-141
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  • 2013
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  • 1225-0163(pISSN)
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  • 2288-8985(eISSN)
한국분석과학회 (The Korean Society of Analytical Sciences)
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수소화물발생-유도결합플라즈마 질량분석법(HG-ICP/MS)을 이용한 곡류 중 셀레늄의 정량분석

Determination of selenium in grains by hydride generation-ICP/MS

  • 김민경 (한국교원대학교 화학교육학과) ;
  • 정진옥 (한국교원대학교 화학교육학과) ;
  • 박용남 (한국교원대학교 화학교육학과)
  • Kim, Minkyung (Department of Chemistry Education, Korea National University of Education) ;
  • Jung, Jinok (Department of Chemistry Education, Korea National University of Education) ;
  • Pak, Yong-Nam (Department of Chemistry Education, Korea National University of Education)
  • 투고 : 2012.10.30
  • 심사 : 2013.03.15
  • 발행 : 2013.04.25
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초록

본 연구에서는 유도결합 플라즈마 질량분석법에서 수소화물 발생법을 이용하여 곡류시료 중에 포함되어 있는 미량의 셀레늄을 분석하였다. 시료 전처리법으로 비커 산분해법과 마이크로파 분해법을 비교한 결과 비커 산분해법이 더 좋은 회수율을 보여 주었다. 수소화물 발생법에서 시료의 흐름속도가 0.60 mL/min일 때에 4.0 M HCl과 3% $NaBH_4$ 조건에서 최적신호를 보여 주었고, 검출한계는 0.02 ${\mu}g/kg$($3{\sigma}$)로 수소화물 발생법을 사용하기 전보다 10 배가 개선되었다. 팔중극자 충돌셀을 이용한 동중 간섭의 제거에서 충돌기체로 $H_2$ (흐름속도; 3.8 mL/min)를 사용하였을 때 헬륨보다 더 우수함을 보여 주었지만 시료 중에 Br이 포함된 경우에는 충돌기체와 반응하여 $^{80}[BrH]^+$, $^{82}[BrH]^+$가 생성되어 m/z 80과 82에서 간섭을 보여주었다. 여러 표준시료들을 사용하여 Se 정량을 분석한 결과 인증값과 일치되는 결과를 얻을 수 있었다. 국내의 여러 곡류시료를 정량한 결과, 농도는 12.7 ${\mu}g/kg$에서 29.6 ${\mu}g/kg$정도를 보여주었다.

The purpose of this study is to determine the quantity of selenium in grains by hydride generation-inductively coupled plasma mass spectrometry. Two sample preparation methods, beaker and microwave digestions, are compared and the former shows better result. The optimum condition for hydride generation is 4.0 M for HCl, 3% for $NaBH_4$ with the sample flow of 0.6 mL/min. The detection limit is 0.02 ${\mu}g/kg$($3{\sigma}$) and improved by 10 times. Isobaric interferences on Se is removed by Octopole Reactoin Cell and $H_2$ (3.8 mL/min) shows better performance over He. However, in case Br exists in a matrix, $H_2$ could induce interferences on m/z 80 and 82 ($^{80}[BrH]^+$ and $^{82}[BrH]^+$). The accuracy of this experiment is examined successfully by analyzing several reference materials. The results for several domestic grain analysis show that the concentrations are between 12.7 ${\mu}g/kg$ and 29.6 ${\mu}g/kg$.

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참고문헌

  1. M. P. Rayman, Lancet, 356, 233-241 (2000). https://doi.org/10.1016/S0140-6736(00)02490-9
  2. M. Navarro-Alarcon and M. Lopez-Martinez, Sci. Total Environ., 249, 347-371 (2000). https://doi.org/10.1016/S0048-9697(99)00526-4
  3. D. Wallschlager and J. London, J. Anal. At. Spectrom, 19, 1119-1123 (2004). https://doi.org/10.1039/b401616e
  4. S. H. Cho, Kor. J. Lipidology, 3(1), 23-29 (1993).
  5. Conor Reilly, 'Selenium in Food and Health', 2nd ed., Springer, 2006.
  6. R. Dela-Flor, M. Fernandez-Sanchez, J. Lopez-Sastre and A. Sanz-Medel, J. Anal. At. Spectrom, 19, 616-620 (2004). https://doi.org/10.1039/b312191g
  7. E. Ivanova, N. Varcheva, L. Havezov and N. Jordanov, Fresenius, Z. Anal. Chem., 312, 477-480 (1986).
  8. U. Tinggi, Toxicol. Lett., 137, 103-109 (2003). https://doi.org/10.1016/S0378-4274(02)00384-3
  9. WHO Guide lines for drinking water quality, 10.01/14 WHO, Geneva, 2011 International program on Chemical Safety
  10. O. A. Levander, Annual review of nutrition, 7, 227-250 (1987). https://doi.org/10.1146/annurev.nu.07.070187.001303
  11. A. R. Stewart, S. Luoma, C. Schlekat, M. Doblin and K. Hieb, Environ., Sci. Technol., 38, 4519-4536 (2004). https://doi.org/10.1021/es0499647
  12. M. P. Longnecker, P. R. Taylor, O. A. Levander, M. Howe, C. Veillon, P. A. McAdam, K. Y. Patterson, J. M. Holden, M. J. Stampfer and J. S. Morris, American Journal of Clinical Nutrition, 53, 1288-1294 (1991). https://doi.org/10.1093/ajcn/53.5.1288
  13. H. Kim, H. Yang and H. Kim, Korean J Nutr., 44, 112-118 (2011). https://doi.org/10.4163/kjn.2011.44.2.112
  14. H. Lee, J. Lee, G. Hoang, S. Yoon, J. Um, Y. Lee, H. Moon, J. Jung and E. Kim, KSBB Journal, 24, 463-468 (2009).
  15. O. Lee, Y. Jung and J. Moon, Korean J Nutr., 43, 114-122 (2010). https://doi.org/10.4163/kjn.2010.43.2.114
  16. Y. Ham, B. Kim, Y. Kwon, H. Paik and S. Lee, Anal. Sci. Technol., 24(3), 159-167 (2011). https://doi.org/10.5806/AST.2011.24.3.159
  17. H. Yoon, T. Seo, S. Jang and C. Jeon, 생물환경조절 학회지, 18(2), 124-131 (2009).
  18. 셀레늄, 유해물질 총서, 식품의약품 안전청, 식품의 약품안전청 위해예방정책과 편집, 2010.
  19. William J. McShane, R. Steven Pappas and Dan Paschal, J. Anal. At. Spectrom, 22, 630-636 (2007). https://doi.org/10.1039/b613884e
  20. M. Barclay, A. MacPherson and J. Dixon, J. Food Compost. Anal., 8, 307-318 (1995). https://doi.org/10.1006/jfca.1995.1025
  21. M. Navarro-Alarcon and C. Cabrera-Vique, A review, Sci. Total Environ., 400, 115-141 (2008). https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2008.06.024
  22. L. Papp, J. Lu, A. Holmgren and K. Khanna, Aatioxid. Redox Signal., 9, 775-806 (2007). https://doi.org/10.1089/ars.2007.1528
  23. D. Hatfield, M. Berry and V. Gladyshev, Selenium: its molecular biology and role in human health, 2nd ed., Springer-Verlag, New York Inc., New York, 2006.
  24. Q. Chan, S. Afton and J. A. Caruso, J. Anal. At. Spectrom, 25, 186-192 (2010). https://doi.org/10.1039/b914157j
  25. J. Far, H. Preud'homme and R. Lobinski, Anal. Chim. Acta, 657, 175-190 (2010). https://doi.org/10.1016/j.aca.2009.10.040
  26. K. Park and S. Kim, Anal. Sci. Technol., 14(6), 465-471 (2001).
  27. D. Schaumloffel, K. Bierla and R. Lobinski, J. Anal. At. Spectrom., 22, 318-321 (2007). https://doi.org/10.1039/b611324a
  28. H. Cho and Y. Pak, J. Kor. Chem. Soc., 55, 472-477 (2011). https://doi.org/10.5012/jkcs.2011.55.3.472
  29. P. N. Williams, E. Lombi, G. Sun, K. Scheckel, Y. Zhu, X. Feng, J. Zhu, A. Carey, E. Adomako, Y. Lawgali, C. Deacon and A. Meharg, Environ. Sci. Technol., 43, 6024-6030 (2009). https://doi.org/10.1021/es900671m