이온쌍 시약 직접 주입법을 활용한 육류 및 세포배양액 내 아미노글리코사이드계 항생제 분석

Abstract

아미노글리코사이드계 항생제(Aminoglycosides, AGs) 는 그람음성균과 양성균에 광범위하게 작용하는 동물용 의약품으로, 최근 배양육에 사용된다고 알려져 있어, 안 전성 관리를 위한 분석법 마련이 반드시 필요하다. AGs 는 고극성 화합물로 성분 간의 분리를 위해 이온쌍 시 약(ion-pairing reagent, IPR)을 사용하고 있으나 IPR을 이동상에 첨가하는 기존 분석방법의 경우 용매가 흐르 는 동안 질량분석기로 주입되는 IPR로 인해 기기적인 문 제가 발생할 가능성이 높아, IPR를 바이알에 직접 첨가 하는 분석방법을 검토하였다. 본 연구에서 10종 AGs 성 분에 대한 분석방법을 확인하고 유효성을 검증하였다. 검출한계와 정량한계는 각각 0.0001-0.0038 mg/kg 와 0.004-0.011 mg/kg의 범위로 나타났으며, 0.01-0.5 mg/ kg 범위 내의 직선성(R2 )은 0.99 이상이었다. AGs의 시 료 회수율을 확인하고자 소고기와 세포배양배지(cell culture medium) 매질에서 회수율과 상대표준편차로 나 타낸 정밀도를 확인한 결과 각각 70.7-120.6% 및 0.2 to 24.7%로 나타났다. 기존의 이동상에 IP 첨가 방법과 비 교하였을 때 유사한 수준으로 양호하였다. 검증된 AGs 분석법은 국내 유통되는 닭고기, 소고기, 돼지고기 15품 목과 배양육 배지 첨가제 6품목에 적용해보았다. 그 결 과 국내 유통되는 육류 15품목 모두 AGs 성분이 검출 되지 않았으나, 세포배양배지에서 streptomycin은 695.85- 1152.71 mg/kg, dehydrostreptomyci은 6.35-11.11 mg/kg 로 검출되었다. 따라서 IRR을 바이알에 직접 첨가하는 LC-MS/MS 방식은 육류, 세포배양배지, 배지첨가제 중 AGs 분석 및 안전성 평가를 위한 기초자료로 활용될 것 으로 기대된다.

Aminoglycoside antibiotics, also known as aminoglycosides (AGs), are veterinary drugs effective against a wide range of gram-negative and gram-positive bacteria. Owing to their recent use in cultured meats, it has become essential to establish an analytical method for safety management. AGs are highly polar compounds, and ion-pair reagents (IPRs) are used to ensure component separation. Owing to the high possibility of potential mechanical problems resulting from IPR addition to the mobile phase, an analytical method in which IPRs are added directly to the vial was explored. In this study, methods for analyzing 10 AGs via liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) with the addition of two IPRs were validated for selectivity, detection limit, quantitation limit, recovery, and precision. The detection limit was 0.0001–0.0038 mg/kg, the quantification limit was 0.004–0.011 mg/kg, and the linearity (R2 ) within the concentration range of 0.01–0.5 mg/kg was over 0.99. Recovery and precision (expressed as relative standard deviation) evaluated in the two matrices (beef and cell culture media) ranged from 70.7% to 120.6% and 0.2% to 24.7%, respectively. The validated AG analytical method was then applied to 15 meats prepared from chicken, beef, and pork, and 6 culture media and additives used in cultured meat. No AGs were detected in any of the 15 meats distributed in Korea; however, streptomycin and dihydrostreptomycin were detected at levels ranging from 695.85 to 1152.71 mg/kg and 6.35 to 11.11 mg/kg, respectively, in the culture media additives. The LC-MS/MS method coupled with direct addition of IPRs to the vial can provide useful basic data for AG analysis and safety evaluation of meats as well as culture media and additives for cultured meats.