LC-UV 및 LC-MS를 이용한 페놀 화합물의 환경 모니터링

페놀 화합물은 방향족 탄화수소 고리에 부착된 수산기(hydroxyl group)를 포함합니다. 이러한 화합물은 살충제, 퍼스널 케어 제품, 소독제 및 목재 방부제에서 발견될뿐만 아니라 산업 제조 공정에서 사용되는 등 여러 경로를 통해 환경에 유출될 수 있기 때문에 환경 모니터링에서 관심있게 지켜봐야 할 물질입니다.

 

페놀 화합물은 일반적으로 미량으로 존재하기 때문에 황산염과 글루코나이드 접합체로 빠르게 대사되고 소변으로 체내에서 제거됩니다. 따라서 인체에 해롭지 않습니다. 하지만 작업 환경에서 높은 농도의 특정 페놀 화합물에 장기간 노출되면 신경계와 간에 악영향을 미칠 수 있습니다. 일부 페놀 화합물(예: 클로로페놀)은 환경에 축적되어 수생 생물에 유독합니다. 이러한 이유로 페놀 화합물의 환경 방출을 통제하기 위해 European Directives가 제정되었습니다. 액체 크로마토그래피(LC)는 환경에서 미량의 오염물질을 측정하고 정량화하는 효과적인 기술입니다. 이번 블로그에서는 환경에서 여러 종류의 페놀 화합물을 모니터링하는데 사용할 수 있는 새로운 ACE reversed-phase chemistry가 적용되는 분야를 설명합니다. 

 

먼저, 아래 Figure 1의 UV 검출은 새로운 ACE C18-PFP 상을 이용한 14개의 페놀 및 페녹시산 기반 제초제의 분리를 보여줍니다. 이러한 화합물 중 일부는 수생 생물에 유해한 클로로페놀이며 인체 건강에 해를 끼칠 가능성이 있습니다. C18-PFP 상의 방향족 선택성은 밀접하게 관련된 고리형 분석물의 성공적인 분리를 가능하게합니다. 포름산을 이동상 첨가제로 사용하여 gradient method를 수행하여 20분 이내로 해당 분석물을 분리할 수 있었습니다. 

 

 

 

Figure 2의 UV 검출은 새로운 ACE C18-Amide 상을 사용하여 지하 침출수에서 발견되는 13개의 페놀 화합물을 분리한 LC-UV 방법을 보여줍니다. 분석물에는 살충제, 제약 화합물, 향료의 제조를 위해 여러 산업 공정에서 전구체로 사용되는 메틸페놀 및 벤젠디올의 다양한 positional isomer가 포함됩니다. 포름산을 함유하는 isocratic 이동상을 사용하여 25분 이내로 이러한 분석물을 분리하였습니다. 

 

 

 

 

Bisphenol A (BPA)는 플라스틱 제조업체에서 사용되는 페놀 화합물의 일종입니다. 이는 에스트로겐 신호 경로를 방해할 수 있는 내분비 교란 물질로 알려져있습니다. 해당 물질은 물병과 식품 포장과 같은 물질에서 흡수될 때 인간의 생식/발달에 영향을 미칠 수 있는 물질로 제시되었습니다. 

 

많은 양의 BPA가 플라스틱 제품 및 폐수 처리 공장에서 침출되어 환경으로 방출되고 있습니다. BPA의 잠재적인 인체 유해성으로 인해 환경 샘플의 정량 분석을 수행하는 것이 중요해지고 있습니다.

 

일반적으로 사용되는 또 다른 페놀 화합물은 비누, 세재 및 기타 퍼스널 케어 제품에 사용되는 미생물 제제인 트라이클로산(triclosan)입니다. 해당 물질은 인체 안정성의 이유로 많은 연구가 이뤄지고 있습니다. 트라이클로산은 폐수 처리장에서 다량으로 환경에 방출될 수 있으며 수생 생물에 유독할 수 있습니다. 따라서 환경 샘플에서 발견되는 트라이클로산 농도를 모니터링하는 것이 중요합니다.

 

Figure 3은 환경 샘플에서 일반적으로 발견되는 페놀 화합물의 검출을 위한 민감한 LC-MS/MS 방법을 보여줍니다. BPA 및 트라이클로산을 포함한 13개의 페놀 분석물을 분리하기 위해 새로운 ACE C18-PFP상에서 60~100% 메탄올 gradient 방법을 적용하였습니다. 이 방법은 원래 사람의 소변에서 페놀 화합물의 농도를 측정하기 위해 개발되었습니다.

 

 

 

앞서 설명한 바와 같이, 페놀 화합물은 여러 공급원으로부터 환경으로 방출될 수 있으며 수생 생물과 인간에게 유독할 수 있습니다. 따라서 이러한 화합물의 농도를 모니터링하여 안전한 농도로 존재하는지 확인하는 것이 필수적입니다.

 

이번 블로그에서는 세 가지 다양한 페놀 화합물의 분리 및 검출 방법을 제시하였습니다. 마지막 MS/MS 방법은 인간 소변 샘플에서 미량의 페놀 화합물 분석에 사용될 수도 있습니다.

 

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