Gas Chromatographic Performances for Simultaneous Determination of Multi-pesticide Residues and Extraction of Pesticides with Three Partition Solvents

잔류농약 다성분 동시분석을 위한 기체 크로마토그래피 분석성능과 3종 분배용매에 의한 농약추출

  • Kim, Chan-Sub (Department of Agro-food Safety, National Academy of Agriculture Science, Rural Development Administration) ;
  • Kim, Jin-Bae (Department of Agro-food Safety, National Academy of Agriculture Science, Rural Development Administration) ;
  • Im, Geon-Jae (Department of Agro-food Safety, National Academy of Agriculture Science, Rural Development Administration) ;
  • Park, Hyun-Ju (Agro-materials Management Division, Rural Development Administration) ;
  • Lee, Young-Deuk (School of Life and Environmental Science, Daegu University)
  • 김찬섭 (농촌진흥청 국립농업과학원 농산물안전성부) ;
  • 김진배 (농촌진흥청 국립농업과학원 농산물안전성부) ;
  • 임건재 (농촌진흥청 국립농업과학원 농산물안전성부) ;
  • 박현주 (농촌진흥청 농자재관리과) ;
  • 이영득 (대구대학교 생명환경학부)
  • Published : 2009.09.30

Abstract

In order to develop the simultaneous analytical method for pesticide residues which ones in soil are rapidly and inexpensively measured by, many analytical methods for individual pesticide residue and several methods for multi-pesticide residues in agricultural commodities and food were reviewed. Various gas chromatographic conditions and pre-treatment procedures were intensively investigated and modified. And then new optimum procedure was established and its proficiency was validated. The response on detectors of simultaneous determination of 180 pesticides out of pesticides used in Korea was tested. The number of pesticides that their limits of detection (LOD) equal or lower than $0.05\;mg\;kg^{-1}$ were 137 pesticides on ECD, 170 pesticides on NPD and 179 pesticides on ECD/NPD integrated. The retention times of most pesticides ranged appropriately between 10 minutes and 40 minutes in the proposed chromatographic conditions. But about 90 pesticides eluded between 20 minutes and 30 minutes and so they were not resolved enough. In partition with dichloromethane, ethyl acetate/hexane (1:1) and ethyl acetate, number of pesticides whose extraction efficiency ranged from 70% to 120%, were 163, 154 and 147, respectively.

토양 중 농약잔류량을 신속하고 저렴하게 분석할 수 있는 다성분 동시분석법을 개발하기 위하여 작물체 중 잔류농약분석법 및 개별성분 분석법을 조사하고 확인하여 기기분석 조건을 확립하였고 분배과정의 용매별 효율성을 조사한 결과는 다음과 같았다. 국내사용농약 중 GC로 분석 가능한 성분 180 성분에 대하여 검출기별 감응성 검토결과 ECD의 경우 84 성분 및 NPD의 경우 113 성분이 예상검출한계 $0.01\;mg\;kg^{-1}$ 이하이었으며 ECD와 NPD를 종합하면 148 성분이었다. 검출한계 $0.05\;mg\;kg^{-1}$ 이하인 농약성분은 ECD 137 성분 및 NPD 170 성분이었고, 두 검출기의 결과를 종합하면 179 성분이 예상 검출한계 $0.05\;mg\;kg^{-1}$ 이하이었다. 농약성분 peak의 분리도와 분석소요시간을 고려하여 선정한 기기분석 조건에서의 머무름 시간 분포를 살펴보면 대부분의 성분이 시료주입 후 10 분에서 40 분 사이에 검출되어 적절하게 분포되었으나, 20 분과 30 분사이의 머무름 시간대에는 90 여 성분이 분포하여 많은 성분이 충분히 분리가 되지 않을 것으로 판단되었다. 분배과정의 회수율은 dichlorornethane이 가장 우수하였으며, 그 다음은 ethyl acetate/hexane 혼합용매, ethyl acetate 순으로 각각 시험대상 성분의 90%, 85% 및 81%가 70-120% 범위의 회수율을 나타내었다. 따라서 dichlorornethane을 두 분배용매체계로 대체하는 것이 가능할 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. Budavari, S., M. J. O'Neil, A. Smith and P. E. Heckelman (1989) The Merck Index, an encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals. 11th edition
  2. Gani, R., C. Jimenez-Gonzalez and D. J. C. Constable (2005) Method for selection of solvents for promotions of organic reactions. Computers and Chemical Engineering 29:1661-1676 https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2005.02.021
  3. Godfrey, N. B. (1972) Solvent selection via miscibility number. Chemtech. 359-363
  4. Ministry of public health, welfare and sport, the Netherlands (1996) Analytical methods for pesticide residues in foodstuffs. 6th edition
  5. Sawyer, L. D., B. M. McMahon and W. H. Newsome (1995) Pesticide and industrial chemical residues. AOAC official methods of analysis
  6. Thier, H.-P., and J. Kirchhoff (1992) Manual of pesticide residue analysis. vol.lI. DFG, Deutsche Forschungsgemeinschaft
  7. Tomlin, C. (2003) The pesticide manual 13th ed. British Crop Protection Council
  8. U.S. FDA (1994) Pesticide analytical manual. vol.I. Multiresidue methods
  9. U.S. EPA (1994) Organophosphorus compound by gas chromatography: capillary column technique. EPA Method 8141A
  10. U.S. EPA (1996) Organochlorine pesticides by gas chromatography. EPA Method 818lA
  11. U.S. EPA (2003) Index to EPA test methods. http://www.epa.gov/region 11 info/testmethods/pdfs/testmeth.pdfflpage=71
  12. U.S. EPA (2009) Pesticides: Analytical Methods & Procedures:Enviromnental chemistry methods. http://www.epa.gov/oppbeadl/methods/ ecmindex.htm
  13. U.S. GS (1995) Detennination of pesticides in water by C-18 solid-phase extraction and capillary-column gas chromatography/mass spectrometry with selected-ion monitoring. USGS Method 95-18
  14. U.S. GS (1996) Determination of pesticides in water by Carbopak-B solid-phase extraction and high-performance liquid chromatography. USGS Method 96-216
  15. 農藥殘留分析法硏究班 (1995) 最新農藥の殘留分析法
  16. 김진배, 임건재, 임양빈 (1995) 잔류농약의 정밀잔류분석법 확립. 농업과학기술원 시험연구사업보고서 작물보호부편 699-709
  17. 김진배, 송병훈, 임양빈, 임건재 (1996) 농작물 중 잔류농약 정밀분석법 확립.농업과학기술원 시험연구사업보고서 작물보호부편 1035-1045
  18. 김진배, 임양빈, 임건재 (1997a) 농작물 중 잔류농약 정밀분석법 확립. 농업과학기술원 시험연구사업보고서 작물보호부편 976-984
  19. 김진배, 임건재, 김남숙, 한대성 (1998) 신규등록 농약의 잔류농약정밀분석법 확립. 농업과학기술원 시험연구사업보고서 작물보호부편 870-882
  20. 김찬섭, 이병무, 박현주 (1997b) 환경시료 중 잔류농약 정밀분석법 연구. 농업과학기술원 시험연구사업보고서 작물보호부편 985-990
  21. 김찬섭, 이희동, 임양빈, 임건재 (2007) 인공강우와 콩재배 포장 라이시메타를 이용한 endosulfan의 유출량 평가. 한국환경농학회지 26(4):343-350 https://doi.org/10.5338/KJEA.2007.26.4.343
  22. 농약공업협회 (1998) 농약사용지침서
  23. 임건재, 송병훈 임양빈, 이영득 (1991) 잔류농약 다성분 신속분석법 개발. 농약연구소 시험연구보고서 175-182
  24. 임건재, 송병훈, 임양빈, 김진배, 이진광 (1992) 잔류농약 다성분 신속분석법 개발. 농약연구소 시험연구보고서 355-367
  25. 임건재, 송병훈, 정영호 (1993) 현미 중 잔류농약 다성분 동시 분석법 개발. 농약연구소 시험연구보고서 453-460
  26. 임양빈, 정영호, 김진배 (1995) 사과용 농약의 다성분 동시 잔류분석법 개발. 농업과학기술원 시험연구사업보고서 작물보호부편 709-729
  27. 임양빈, 송병훈, 김진배, 임건재 (1997) 엽채류 중 잔류농약 다성분 동시분석법 확립. 농업과학기술원 시험연구사업보고서 작물보호부편 991-1006
  28. 정영호, 송병훈, 최주현, 임건재, 김찬섭, 임양빈 (1992) 농약잔류성 시험법. 농약연구소
  29. 한국과학기술연구원 (1989) 다성분 잔류농약 동시 분석법에 관한 연구 (3차) 보고서. 과학기술처 연구용역보고서