Printed in the Republic of Korea ANALYTICAL SCIENCE & TECHNOLOGY Vol. 28, No. 5, 309-316, 2015 http://dx.doi.org/10.5806/ast.2015.28.5.309 Note ( 단신 ) Validation of ICP-MS method for trace level analysis of Pb in plasma Sung-Bae Lee 1,, Yong-Soon Kim 1, Yong-Hoon Lee 1, Byung-Joon Ahn 1, Nam-Soo Kim 2, Byung-Kook Lee 3 and Ho-Sang Shin 4 1 Chemicals Safety & Health Center, Occupational Safety & Health Research Institute, Daejeon 34122, Korea 2 Institute of Environmental and Occupational Medicine, Soonchunhyang University, Asan, Chungcheongnam-do 31538, Korea 3 Chungju Medical Center, Chungju, Chungcheongbuk-do 27486, Korea 4 Department of Environmental Education, Kongju National University, Kongju, Chungcheongnam-do 32588, Korea (Received February 15, 2015; Revised September 14, 2015; Accepted September 30, 2015) 혈장중극미량납분석을위한 ICP-MS 분석법검증 이성배 1, 김용순 1 이용훈 1 안병준 1 김남수 2 이병국 3 신호상 4 1 산업안전보건연구원화학물질센터, 2 순천향대학교환경산업의학연구소, 3 충주의료원건강관리과, 4 공주대학교환경교육과 (2015. 2. 15. 접수, 2015. 9. 14. 수정, 2015. 9. 30. 승인 ) Abstract: The analytical method of lead in plasma by ICP-MS was validated after securing environment within class 1,000 classification. We tested specificity and accuracy of within-run and between-run. According to measurement of the amount of suspended particulates in a clean room, 0.3~62 particles were detected in 0.3 µm size while 0.0~28.3 particles were observed in 0.5 µm size. Total suspended particulates met required environment with up to 90.3 particles. The MDL (Method detection limit) of the sample which has been fabricated using fetal bovine serum (FBS) blank was 1.77 ng/l, and LOQ (Limit of quantification) was 5.55 ng/l. The slope, intercept and correlation coefficient of the calibration curve were y=1.09 10 3 x+4.88 10 2 and r=0.9999, which showed good correlation. The specificity, withinrun and between-run accuracy satisfied the standard at more than 50 ng/l. The average lead concentration in plasma of the general people, current workers and retired workers was 55.4 ng/l, 440 ng/l, and 132 ng/l. 요약 : 본연구에서는 ICP-MS의혈장중극미량의납분석법을검증하기위하여 Class 1,000 이내의환경조건을확보한후특이성, 일내및일간정확도, 정밀도, 검정곡선등을확인하였다. 청정실의부유분진량을측정한결과, 0.3 µm 크기는 0.3~62개, 0.5 µm 크기는 0.0~28.3 개로총부유분진량이최대 90.3개로요구환경에부합하였다. 우태아혈청공시료로조제한시료의 MDL (Method detection limit) 은 1.77 ng/l이고, LOQ (Limit of quantification) 값은 5.55 ng/l 이었다. 검정곡선은 y=1.09 10 3 x+4.88 10 2 이었고, 상관계수 r=0.9999이었다. 분석법확립을위한특이성, 일내및일간 Corresponding author Phone : +82-(0)42-869-0333 Fax : +82-(0)42-863-9003 E-mail : sblee@kosha.or.kr This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons. org/licenses/ by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 309
310 Sung-Bae Lee et al. 정확성, 정밀성, 그리고검정곡선을확인한결과 50 ng/l 이상에서분석법확인기준에적합하였다. 이를토대로분석한일반인의혈장중납농도평균은 55.4 ng/l 이었으며, 현직근로자는 440 ng/ L 이었고, 퇴직근로자는 132 ng/l 이었다. Key words: validation, lead, plasma, inductively coupled plasma-mass spectrometry 1. 서론 1960년대후반부터전혈중납농도를분석하여온이후로점차전혈중납농도가감소하고있다. 이러한원인은자동차연료의무연화, 통조림에납땜사용억제, 산업장의각종규제강화, 그리고실험실분석기술의향상에기인한다. 1-4 이에따라최근에는사업장의환경적모니터링결과와근로자의생물학적모니터링결과대부분이기준치이하로측정되고있다. 이에따라납재해자는줄어들고있는추세이나제조업분야에서는산업재해가꾸준히발생하고있는데, 대부분납노출사업장에서장기간근무경력이있는근로자에게서발생하고있다. 5 장기간근무하다가퇴직한근로자의경우추적조사를하지않거나, 만약추적조사를한다고해도앞으로현재의모니터링방법및규제로는원인규명이어려워적절하지못하다. 왜냐하면납노출사업장에서근무하다가퇴사하여납노출이더이상없다고하더라도낮은칼슘섭취, 골다공증, 갑상선과다증같은내분비질환, 위장질환, 골수질환등이빈번한고령의퇴직자의경우인체에 90% 이상이뼈에축적된납이장기간동안혈장을통하여생체에뇌, 신장등으로이동하여독성을나타내어사망에도이를수있기때문이다. 2,6,7 즉, 전혈중의납농도는기준치이하로측정된다고하지만, 뼈에서용출된납이혈장을통하여꾸준하게인체조직에장기적으로영향을주어납독성에의한건강장애를일으키며, 종국에는사망에도이를수도있다. 2,8 이를산업재해로 인정하기위한확실한근거도있어야할것이다. 따라서전혈이아닌혈장중에있는극미량의납분석을통하여장기적또는만성적인납독성에대한생물학적모니터링이필요하며, 이를위하여기존의원자흡수분광법 (AAS, Atomic absorption spectrometry) 보다는유도결합플라즈마질량분석법 (ICP-MS, Inductively coupled plasma-mass spectrometry) 이적합하다. ICP-MS는낮은검출한계와질량선택을이용한선택성이우수하며, 분석법이간단하고정밀한방법임에따라혈장중극미량의납분석에활용도가높음에도불구하고, 9,10 현재까지혈장중납분석을위한국내 외적으로통일된표준분석법이확립되어있지않다. 따라서본연구는생물학적모니터링에 ICP-MS를활용하기위하여청정실환경조건에서혈장또는혈청중의납분석법을검증하고자하였다. 2. 실험방법 2.1. 청정실부유분진량측정 Class 1,000 (US FED STD 209E Cleanroom Standards ISO class 6) 수준의청정실의가동전과후의부유분진량은 0.1 CFM (cubic feet per minute) 의유량속도로분진량을측정하는레이저입자계수기 (Laser particle counter, HACH사, MetOne Model: 227B, China) 를이용하였다. 청정시스템을가동하여 10 분후의결과를보게되면 Table 1과같이 0.30 크기는 0.30~62 개 /ft 3, 0.5 크기는 0.0~28.3 개 /ft 3 이었다. 총 Table 1. The amount of total suspended particulate in the clean room Clean room Size 0.3 µm (Count/ft 3 ) 0.5 µm (Count/ft 3 ) Total Position Max. Min. Mean Max. Min. Mean (Count/ft 3 ) 1 4.00 10.0 6.70 0.00 0.00 0.00 6.70 2 64.0 59.0 62.0 36.0 22.0 28.3 90.3 3 5.00 1.00 3.30 2.00 0.00 1.30 4.60 4 1.00 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 0.30 5 25.0 6.00 17.0 7.00 1.00 4.70 21.7 1: Center of cleanroom, 2: Over the ICP-MS, 3: Over the working table, 4: Within the clean bench, 5: Entrance of clean room, flow rate: 0.1 CFM Analytical Science & Technology
Validation of ICP-MS method for trace level analysis of Pb in plasma 311 부유분진량이가장많은곳은 ICP-MS 장비위로평균 90.3 개 /ft 3 이었으며, 가장적은곳은무균실험대내로총부유분진량이평균 0.30 개 /ft 3 로거의발생하지않아시료의전처리시오염이최소화될수있었다. ICP-MS 위의부유분진량이가장많았으나, 시료의경우총부유분진량평균이 4.30 개 /ft 3 에불과한작업대의시료보관장치로부터자동주입되었다. 분석자도무진복, 두건, 마스크, 청정장갑그리고청정화등을착용하고실험하기때문에분석결과에거의영향을주지않았으며, 실험기간동안 Class 1,000 청정실수준의환경을유지하였다. 2.2. 표준품및시약 2.2.1. 기구용량플라스크는폴리메틸펜텐, 시약용기는폴리프로필렌재질을사용하고피펫팁등소모품역시폴리에틸렌재질을사용하여용기재질에납이함유되어있지않은기구를사용하였다. 2.2.2. 시약 Ammonium hydroxide solution, disodium Ethylene Diamine Tetraacetic acid (Na 2 -EDTA), Triton X-100, Nitric acid (Aldrich, USA) 특급시약을구매하였고, Fe 표준시약 (Kanto chemical, Japan) 은 1,000 µg/ml 용액을구매하였다. Pb (1 µg/ml), Rh(1 µg/ml) 는 AccuStandard 사 (USA) 제품을구매하였으며, Fetal bovine serum은 HyClone (USA) 제품을사용하였다. 18 M 초순수탈이온수는 Milli-Q(Millipore사, USA) 를사용하여실험실에서조제하였다. 이동가스로는아르곤 (99.999%) 를사용하였으며, 이외의시약은고순도분석급으로사용하였다. 2.3. 시료의전처리혈장시료는사용전까지 2 ml 튜브에넣어서 -80 o C 의초저온냉동고에보관하였으며, 실험에사용하는실험기구들은 5% v/v HNO 3 에서 24시간, 10% v/v HNO 3 에서 24시간동안보관하였다. 이후 Milli-Q로제조한 18 M 초순수탈이온수로 5번이상세척하여깨끗하게한다음수직층류가흐르는 Class 1,000 청정실내의무균실험대안에서건조시켰다. 11,12 ICP- MS 자동시료주입기세척용액은탈이온수와 70% 의 99.999+% 전자급 (EG: Electronic Grade) HNO 3 을희석하여 1% v/v HNO 3 로제조하여사용하였다. 13 시료의전처리는 Triton X-100, Na 2 EDTA, 28% 암 모니아수와미리제조한내부표준용액 (internal standard solution) 인 Rh 1 µg/l 탈이온희석용액과혼합하였으며, 분석할혈장시료는위에서제조한희석용액과 1:9 비율로혼합하였다. 13,14 검정곡선을그리기위한표준용액은위와동일한방법으로제조한뒤각각의혈장시료로부터용혈정도를확인하기위하여혈장내의철수준을분석하였다. 15,16 시료의전처리작업은오염을막기위하여청정실안의무균실험대내 ( 부유분진량은 1 이하 : Table 1 참조 ) 에서수행하였다. Table 2 와같이표준용액은표준우태아혈청을사용하여표준물첨가법으로 20, 50, 100, 200, 500, 1,000, 그리고 2,000 ng/l를사용하였다. 13,14 2.4. 기기및분석조건분석기기는 ICP-MS (Agilent Technologies, Model: 7500ce, 미국 ) 를사용하였다. ICP 및 mass detector의분석조건은 Table 2와같다. RF power는 1,600 W이었으며, 분석대상원소인납은 m/z 208, 내부표준물질인 Rh은 m/z 103, Fe는 m/z 56을측정하였다. 특히납을정량하기위한 Pb 208 은 Pb 204, Pb 206, Pb 207 과비교하였을때자연존재비가가장크기때문에감도가가장좋으며다른원소의동위원소와겹침이없어간섭현상이거의없음 17 으로선택하였다. 표준우태아혈청을이용하여시험분석한계를측정하였으며모든분석값은 3 회반복측정치의평균값으로산정하였다. 2.5. 분석법검증혈장중의납농도분석의경우표준시료가없기때문에정해진품질프로그램이없다. 18 따라서분석결과를채택하기위해서는분석법검증기준에적합해 Table 2. ICP-MS parameters for the analysis of Pb in plasma ICP Mass spectrometer m/z: Mass to charge ratio Parameters Unit Value RF Power W 1,600 Sampling depth mm 8.00 Torch-H mm -0.40 Torch-V mm 0.40 Carrier gas L/min 0.70 Makeup gas L/min 0.50 S/C temp. o C 2.00 He gas ml/min 5.00 Pb (m/z) - 208 Fe (m/z) - 56 Rd (m/z) - 103 Vol. 28, No. 5, 2015
312 Sung-Bae Lee et al. 야하고분석법에대한검증이선행되어야한다. 생체시료중의분석물질을정량분석함에있어서분석법검증은중요하며, 검증단계는분석법이믿을만하고재현성있다는것을증명하는모든과정이라고할수있다. 이러한검증 (validation) 을위해여러가지절차가있고모든인자를확인해야하는것은아니지만기본적으로정확도, 정밀도, 선택성, 감도, 재현성과안정성등 19 이일반적인권장사항이며, 이러한과정을통하여분석법검증을수행하였다. 2.5.1. 특이성분석법의특이성은생체시료내다른물질의공존시해당분석물질을분리하고정량하는분석능력이다. 혈장시료를구하는것이어렵고, 혈장중납과혈청중납은비슷한결과를보여주기때문에 20 본연구에서는혈장과유사하여생체시료로많이사용되고있는우태아혈청으로조제한공시료 (blank) 를 10 회반복하여간섭시험을수행하였다. 2.5.2. 정확도와정밀도분석법의정확도란분석물질의농도에대하여분석법에의해얻어진평균실험결과의근접도이다. 이정확도는알고있는양의분석물질을함유한시료를반복적으로분석하여구할수있다. 대체표준물 (surrogate standard) 을이용하여표준용액 (working solution) 을만드는방법과동일한방법으로만든임의의시료 40 ng/ L, 400 ng/l, 그리고 1,700 ng/l에대하여 10 회반복실험을실시하였다. 정밀도는하나의균질화된생체시료의동일한양을반복분석하였을때분석물질측정치의근접도를의미한다. 이에따라공시료, 20 ng/l, 50 ng/l, 100 ng/l, 200 ng/l, 500 ng/l, 1,000 ng/l, 그리고 2,000 ng/l에대하여일간 (between-run) 분석을 6 회에걸쳐서실시하였으며, 각농도마다 3 회반복실험한결과를평균값으로취하였다. 각농도별로측정된정밀도는상대표준편차 (relative standard deviation: RSD) 값이 15% 이내에있어야한다. 2.5.3. 검정곡선검정곡선은기기의반응과농도를알고있는분석물질과의관계를나타내는것으로시료중의분석물질에대하여작성되는것이다. 표준물질은 Table 3과같으며, 표준물질 8 개전체를사용한검정곡선과 1,000 ng/l 미만의하위 5 개농도와 2,000 ng/l까지의상위 5개 Table 3. Working solution method into fetal bovine serum No Pb solution concentration (unit: ng/l) 농도에대한검정곡선을비교하였다. 3.1. 결과 3.1.1. 특이성 Volume (ml) Pb 10 µg/l Stock solution FBS (Rh 1 µg/l) 3. 결과및고찰 Diluting solution (Rh 1 µg/l) 1 Blank 0.00 5.00 45.0 2 20 0.10 5.00 44.9 3 50 0.25 5.00 44.8 4 100 0.50 5.00 44.5 5 200 1.00 5.00 44.0 6 500 2.50 5.00 42.5 7 1,000 5.00 5.00 40.0 8 2,000 10.0 5.00 35.0 Surrogate Standard : HyClone fetal bovine serum (FBS) Dilution solution: NH 4 OH, Triton X-100, Na 2 EDTA, Internal std. Rh 우태아혈청공시료를 10 회반복분석한간섭시험결과는 Table 4에나타내었다. 평균값은 4.91 ng/l이었으며표준편차는 0.56이었다. 공시료를 10 회에걸쳐일내 (within-run) 측정한데이터의신호-대 -잡음비를통하여 Table 4. Interference of Surrogate Standard* No Surrogate Standard Pb concentration (ng/l) 1 Fetal bovine serum 4.38 2 Fetal bovine serum 4.99 3 Fetal bovine serum 4.72 4 Fetal bovine serum 3.70 5 Fetal bovine serum 5.13 6 Fetal bovine serum 5.20 7 Fetal bovine serum 5.57 8 Fetal bovine serum 5.20 9 Fetal bovine serum 5.47 10 Fetal bovine serum 4.74 Mean - 4.91 SD - 0.56 RSD - 11.3 MDL 3.14 SD 1.76 LOQ 10 SD 5.55 *HyClone fetal bovine serum (FBS) Analytical Science & Technology
Validation of ICP-MS method for trace level analysis of Pb in plasma 313 Table 5. Precision and accuracy of lead in FBS (within-run) Conc. (ng/l) No 40 ng/l 400 ng/l 1,700 ng/l 1 42.1 385.8 1,734 2 40.2 405.3 1,703 3 38.5 399.2 1,680 4 40.4 405.5 1,692 5 40.1 400.9 1,716 6 40.9 400.5 1,715 7 40.9 399.5 1,702 8 40.4 397.2 1,720 9 40.8 403.2 1,683 10 38.5 405.3 1,718 Mean 40.3 400 1,706 SD 1.09 5.85 17.4 RSD(%) 2.71 1.46 1.02 Recovery(%) 100.7 100.1 100.4 계산한시험분석한계 (MDL: method detection limit) 은 1.76 ng/l, 정량한계 (LOQ: limit of quantification) 는 5.55 ng/l이었다. 3.1.2. 정확도와정밀도 임의로만든시료 40 ng/l, 400 ng/l, 그리고 1,700 ng/l에대하여 10회반복실험을실시하여정확도와일내 (within-run) 정밀도를 Table 5에나타내었다. 40 ng/l 시료의평균은 40.3 ng/l, 표준편차는 1.09, 그리고상대표준편차 (relative standard deviation: RSD) 는 2.71% 이었으며, 400 ng/l 시료의경우에평균은 400 ng/l, 표준편차는 5.85, 그리고 RSD는 1.46% 이었고, 1,700 ng/l 시료의경우에평균은 1,706 ng/l, 표준편차는 17.4, 그리고 RSD는 1.02% 이었다. 모든시료의 RSD값은생체시료분석법검증기준이론값의 ±15% 이내의정밀도를나타내었으며, 정확도는각각 Fig. 1. Reproducible a test result graph of working solution method by using fetal bovine serum. 100.7%, 100.1%, 그리고 100.4% 이었다. 또한공시료로부터 2,000 ng/l 까지의농도에대하여일간 (between-run) 6회 (0, 1, 4, 13, 20, 42일 ) 에걸쳐서분석을실시하였으며, 각농도마다 3 회반복시험한결과를 Table 6과 Fig. 1에나타내었다. 각농도별로측정된정밀도는표준시료이론값의 ±15% 이내를모두만족하였으며, 정확도도 20 ng/l 를제외하고 98.4~105.5% 범위였다. 다만, 20 ng/l의경우최저정량한계 (LLQ: low limit of quantification) 에서 ±20% 이내이어야하나 RSD값이 22.6% 로한도를벗어났다. 3.1.3. 검정곡선 표준물질 8 개전체를사용한검정곡선과 1,000 ng/l 미만의하위 5 개농도와 2,000 ng/l 까지의상위 5 개농도검정곡선을 Table 7과 Fig. 2에비교하여나타내었다. 하위 5 개농도의검정곡선은 Y=1.07 10 3 X+ 4.91 10 2, 상관계수는 0.9998, 그리고검출한계는 1.94 ng/l 이었으며, 상위 5 개농도의검정곡선은 Y=1.09 10 3 X+4.80 10 2, 상관계수는 0.9999, 그리고검출한계는 1.91 ng/l이었고, 표준물질 8 개전체에 Table 6. Precision and accuracy of lead in FBS (between-run) Working 1 2 3 4 5 6 Mean±SD RSD (%) Solution Recovery (%) Blank 12.5 7.6 0.00 0.30 4.10 3.30 4.60±4.74 102-20 ng/l 37.3 19.0 30.8 28.1 26.4 23.9 27.6±6.22 22.6 138 50 ng/l 59.2 47.0 56.8 53.4 49.5 50.7 52.8±4.61 8.75 106 100 ng/l 105 113 95.2 93.8 106.6 97.5 0102±7.53 7.40 102 200 ng/l 194 194 189 203 207 194 0197±6.87 3.49 98.4 500 ng/l 504 516 521 541 523 527 0522±12.5 2.39 104 1,000 ng/l 1,004 1,044 1,058 1,008 1,008 1,047 1,028±24.1. 2.34 103 2,000 ng/l 2,024 2,000 1,993 2,012 2,016 1,996 2,007±12.3. 0.61 100 Vol. 28, No. 5, 2015
314 Sung-Bae Lee et al. Table 7. Comparison of the standard calibration of each lead working solution r Y=aX+b DL (ng/l) BEC (ng/l) Low 0.9998 Y=1.07 10 3 X+4.91 10 2 1.94 45.9 High 0.9999 Y=1.09 10 3 X+4.80 10 2 1.91 44.2 All 0.9999 Y=1.09 10 3 X+4.88 10 2 1.91 45.0 DL: Detection limit BEC: Background equilibrium concentration Fig. 2. Comparison of the calibration curves of each working solution. 대한검정곡선은 Y=1.09 10 3 X+4.88 10 2, 상관계수는 0.9999, 그리고검출한계는 1.91 ng/l 이었다. 3.2. 고찰국내 외에서최근까지전혈을분석함에있어서원자흡수분광법을주로활용하고있다. 21-24 일반적으로 AAS를사용하여미량분석이가능하지만, 검출한계가높으며전처리과정에서균일한용액으로만들기어려울뿐만아니라시료마다손실및오염등으로인하여회화정도가달라재현성이낮고매트릭스의영향을크게받는단점이있다. 10,25 이에따라비록고가이지만분석법이비교적간단하고, 낮은검출한계와정밀하고정확한분석이가능한 ICP-MS의활용이점차늘어가고있으며, 9,23,26-29 특히혈장또는혈청중납농도는전혈중납농도의 0.27~4.0% 수준으로 10 9 단위 (ng/l) 의극미량까지분석해야하기때문에 ICP- MS를활용하는것이필요하다. 이전연구 13 와같이 US FED STD 209E 청정실등급기준 ISO 6을만족하는청정실설비를갖추고전처리시오염의최소화, 납이함유되지않은초자기구와고순도시약사용, 그리 고높은감도와재현성이좋은 ICP-MS를사용함으로써검출한계를낮출수있었다. 또한광범위한생물학적모니터링을위해서는신속하고간단한분석방법이필요하였으며이러한필요충분조건을가지고있는 ICP-MS가적절하다고판단하였다. ICP-MS 분석의신뢰도검증을위해서먼저생체시료의간섭실험을하였으며, 실험결과 MDL은 1.76 ng/l, LOQ는 5.55 ng/l로 10 ng/l 이하까지정량분석이가능하였다. Bárány 등의연구에따르면혈청중검출한계는 100 ng/l 이었으나, 29 본연구에서는 50 배이상더낮은검출한계를얻었으며이는장비의우수성도있겠지만청정분석환경과최적기기조건의확립이크게작용한것으로판단된다. 분석물질의일정농도에대한 정확도 와 정밀도 를확인하기위해임의로조제한시료에대하여일내 (within-run) 및일간 (between-run) 값을분석하였다. 정확도는회수율 (recovery) 을통하여비교하였으며, 정밀도는상대표준편차 (RSD) 를이용하여비교하였다. 일내정확도 (100.1~100.7%) 와정밀도 (1.02~2.71%) 는매우우수하였으나, 일간정확도와정밀도의경우에는 Analytical Science & Technology
Validation of ICP-MS method for trace level analysis of Pb in plasma 315 20 ng/l 에서생체시료확인지침표준시료이론값의 ±15% 이내를충족시키지못하였다. 하지만, 50 ng/l 이상부터 2,000 ng/l 까지모든시료에대하여 0일에서 42일까지 6회에걸쳐측정한정확도 (98.4~105.5%) 및정밀도 (0.61~8.75%) 는생체시료확인지침표준시료이론값의 ±15% 이내를모두만족하였다. 20 ng/l 의경우에있어서생체시료확인지침최저정량한계 ±20% 를벗어난이유는매우낮은농도이기때문에생체시료의영향 (matrix effect) 을많이받은결과로판단된다. 따라서이러한한도를벗어나기때문에설정된모델을변경시키지않는한제외할수있음에따라 20 ng/l는제외하였다. 18 검정곡선을검증한결과모든농도군을활용한검정곡선의직선성은모두 r=0.9998이상으로우수하였으며, 상위농도군을활용한검정곡선의경우직선성이하위농도군을활용한검정곡선보다더좋은결과를나타내었다. 이는위에서도언급하였듯이표준시료 20 ng/l가매우낮은농도이기때문에생체시료영향을크게받게되어정밀도가떨어진것이다. 3 종류의검정곡선을비교한결과생체시료영향을많이받은 20 ng/l를제외한상위농도군의직선성이더우수하였으며, 분석한계와배경평균농도또한더좋은결과를얻을수있었다. 상기와같이분석법을검증하고시료분석을위하여 S대학교환경산업의학연구소의혈액은행으로부터일반인, 현직근로자, 그리고퇴직근로자의혈장시료를제공받아분석하였다. 분석한시료는연구참여에동의한연구대상자의혈장시료만사용하였으며, 분석한결과를 Table 8에나타내었다. 일반인의경우혈장중납농도평균은 55.4 ng/l ( 중앙값 63.0 ng/l) 이었으며, 납노출사업장에근무하는현직근로자의혈장중납농도평균은 441 ng/l ( 중앙값 423 ng/l) 이었고, 납노출사업장에근무경력이있는퇴직근로자의혈장중납농도평균은 132 ng/l ( 중앙값 133 ng/l) 이었다. 따라서본분석법으로일반적으로분석하는일반인, 현직근로자, 그리고퇴직근로자의혈장중납 Table 8. Lead in the plasma sample by of subjects ICP-MS Group N Mean±SD (ng/l) Median (ng/l) General person 10 55.4±36.4 63.0 11.5 Current worker 10 441±158 423 49.8 Retired worker 10 132±26.1 133 8.20 SD: Standard deviation, SE: Standard error SE 농도분석이가능함을확인하였다. 본연구는혈장중납분석을위한국내 외에정도관리프로그램이없기때문에상기와같이분석법검증을수행하였으며, 납에노출되지않은일반인의경우혈장중납농도평균이 90 ng/l~200 ng/l임을감안하면, 13,30-32 예상되는농도전범위가포함되어있기때문에 ICP-MS를혈장중납농도분석에적용이가능하다고판단된다. 다만, 50 ng/l 미만의극미량농도를분석하기위해서는생체시료의영향을줄일수있는방법을모색해야할것이다. 5. 결론본연구에서는혈장중납의극미량분석법확립을위하여필요한환경조건을갖춘후검증을수행하였다. 본분석방법은사용법이비교적간단하고높은감도, 낮은정량한계, 우수한직선성, 일내재현성과일간재현성은 4% 이하로기준값이내로정밀성이확인되었고정확성도우수하였다. 상기와같이 ICP-MS 분석법검증을수행하여 10 ng/l 단위의혈장중납농도측정이가능함을확인하였다. 다만, 본시험에서 50 ng/l 미만의농도를분석함에있어서신뢰성을확보하기위하여생체시료영향을더줄일수있는추가적인연구가필요하다. 현재 ICP-MS를사용하는분야가점차확대되어가고있으며, 본연구에서검증한 ICP-MS를이용한혈장및혈청중납분석법은머지않아납의생물학적모니터링으로활용함에있어서 AAS를대체할것으로판단된다. References 1. B. K. Lee, J. J. Kim, K. H. Woo and H. S. Kim, Health Care Technology Research and Development Annual Report, Ministry of Health and Human Services, 2002. 2. H. Hu, M. Rabinowitz and D. Smith, Environ. Health Perspect., 106(1), 1-8 (1998). 3. R. Cornelis, B. Heinzow, R. F. M. Herber, J. Molin Christensen, O. M. Paulsen, E. Sabbioni, D. M. Templeton, Y. Thomassen, M. Vahter, and O. Vesterberg, Pure & Appl. Chem., 67 (Nos 8/9), 1575-1608 (1995). 4. J.-W. Choi, N.-S. Kim, K.-S. Cho, J.-O Ham and B.-K. Lee, J. Korea Soc. Occup. Environ. Hyg., 20(1), 10-18 (2010). 5. Korea Occupational Safety & Health Agency (KOSHA), Vol. 28, No. 5, 2015
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