어류에서 생물 축적 미량 오염물질(BmP) 모니터링을 위한 LC-HRMS 기반 다성분 분석법 개발 = Development of a Comprehensive LC-HRMS Method for Multi-Class Analysis of Bioaccumulative Micropollutants in Fish

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 LC–HRMS 기반의 동시 다중 잔류물 분석법을 확립하여, 2012년부터 2021년까지 한강과 영산강에서 채집한 잉어(Cyprinus carpio)의 근육 및 간 조직 중 생물축적성 미량오염물질(bioaccumulative micropollutants, BmPs)을 정량적·정성적으로 분석하였다. 두 가지 시료 전처리 방법인 QuEChERS와 고체상 추출법(SPE)을 비교한 결과, SPE가 회수율, 정밀도 및 분석 대상 물질의 포괄성 측면에서 우수한 성능을 보였다. 선정된 SPE 방법은 다양한 pH 조건에서 추가적으로 최적화되었으며, 그 결과 높은 정밀도와 넓은 검출 범위를 확보할 수 있는 SPE–MeOH–McIlvaine–EDTA 완충액 조합이 최종적으로 선택되었다. 확립된 분석법은 식품의약품안전처(MFDS) 및 코덱스(CODEX) 지침에 따라 검증되었으며, 의약품 30종, 살충제 35종, PFAS 7종, 기타 화학물질 11종을 포함한 총 83개 화합물의 정량 분석에 적합함이 확인되었다.

10년간의 모니터링 결과, 의약품류는 근육 조직에서 상대적으로 높은 축적 경향을 보인 반면, PFAS와 살충제는 간 조직에서 더 높은 축적 특성을 나타냈다. 특히 Hydroxychloroquine은 시간 경과에 따라 농도가 증가하는 경향을 보였으나, Trimethoprim은 감소하는 추세를 나타냈다. PFOS, Benzamide, Amisulpride등 일부 화합물은 전반적으로 낮은 농도 수준에서 지속적으로 검출되어, 장기적 관점에서의 지속적인 환경 모니터링 필요성을 시사하였다. 또한 Lidocaine과 그 대사산물인 Norlidocaine을 비교한 결과, 모화합물이 대사산물에 비해 더 높은 생체 축적성을 가질 가능성이 제시되었다.

의심물질 선별 분석 결과, 한강과 영산강에서 Caprolactam, Pentaethylene glycol, Dibutyl phthalate (DBP), Bis(2-ethylhexyl) phthalate(DEHP) 이 4가지 물질이 머무름 시간, 정확 질량, MS² 스펙트럼을 종합적으로 비교하여 1단계 신뢰도로 동정되었다. 본 연구는 한국 담수 생태계 내 신흥 오염물질의 장기적 거동과 생물축적 특성에 대한 중요한 과학적 근거를 제공하며, 향후 환경 위해성 평가 및 규제·관리 전략 수립을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론
• 1. 연구의 배경
• 2. 연구의 목적
• Ⅱ.재료및방법
• 1. 시약 및 재료
• 2. 시료 준비
• 3. 기기분석
• 4. 실험 방법
• 5. 전처리 방법의 평가 기준
• 6. 시험법 검증
• 7. 추정분석 기법
• Ⅲ.결과및고찰
• 1. 전처리 과정 최적화
• 2. 시험법 유효성 검증 결과(QA/QC)
• 3. 한강, 영산강의 잉어 근육 시료 모니터링
• 4. 한강, 영산강의 잉어 간 시료의 정성분석
• Ⅳ.결론
• Ⅵ.참고문헌