Dog 혈장 중 HPLC-ICP/MS를 이용한 비소 화학종 분석법 검증

Abstract

비글견 혈장 중 arsenite (As(III)), arsenate (As(V)), dimethylarsinic acid (DMA)와 monomethylarsonic acid (MMA)를 정량하기 위한 분석법의 유효성을 검증하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 비소를 종 분리하기 위하여 액체크로마토그래피 (HPLC) 와 결합된 유도결합 플라즈마 질량분석기 (ICP/MS) 를 사용하였으며, 비소를 정량하는 검출기에서 스펙트럼 간섭을 최소화하기 위하여 산소(O₂)를 반응기체로 하는 DRC (dynamic reaction cell)모드를 이용하였다. 분석법의 유효성을 검증하는 항목으로 선택성, 직선성, 정확성, 정밀성, 생체시료효과, 회수율, 시스템 적합성, 희석의 타당성과 안정성 실험을 실시하였다. 선택성의 결과 정량에 방해되는 피크는 없는 것으로 확인 되었으며, 정량범위에서 평균 상관계수가 0.999 이상의 좋은 직선성을 보였다. 최저정량한계는 As(III), As(V)와 DMA는 5 ng/mL이였고, MMA는 20 ng/mL이였다. 생체시료의 영향, 시스템 적합성 과 회수율 항목을 통해 정량성에 대한 영향이 없음을 확인하여 비글견 혈장 중 비소 종을 분리하여 정량하는 분석법의 유효성을 검증하였다. 따라서 본 연구에서 제시한 분석법은 건강에 유해한 비소의 농도를 정량 및 평가하는데 적용될 것이다. The approach presented in this article refers to the bioanalytical method validation for the detection and quantitative determination of arsenic species including arsenite (As(III)), arsenate (As(V)), dimethylarsinic acid (DMA) and monomethylarsonic acid (MMA) in dog plasma by high-performance liquid chromatography inductively coupled plasma mass spectrometry (HPLC-ICP/MS). The arsenic species were separated using an agilent As speciation column by a mobile phase of 2 mM sodium phosphate monobasic, 0.2 mM ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dehydrate, 10 mM sodium acetate, 3 mM sodium nitrate and 1 % ethyl alcohol at pH 11 (adjusted with 1M NaOH). The method validation experiment was obtained selectivity, linearity, accuracy, precision, matrix effect, recovery, system suitability, dilution integrity and various stabilities. All calibration curves showed good linearity (R²>0.999) within test ranges. The lower limit of quantitation (LLOQ) was 5 ng/mL for As(III), As(V) and DMA, and 20 ng/mL for MMA. The system suitability and dilution values were within 6.5 % and 7.7 %. Subsequently, the developed and validated HPLC-ICP/MS method was also successfully applied to determine the arsenic speciation in dog plasma samples, and the recoveries for the spiked samples were in the range of 91.5–102.2 %. Therefore, this method could be applied to the evaluation of arsenic exposure, health effect assessment and other bio-monitoring studies in biological samples.