Analysis of hexythiazox residue by LC-MS/MS and active ingredient by HPLC in Ostericum root and Angelica Dahurica root

Abstract

Hexythiazox is a carboxamide-based insectcide which has been used for controlling mites in melon, apple, strawberry and traditional herbal plants. Although the analytical method for hexythiazox residue in general food crops was well developed using HPLC or LC-MS/MS, there are no available analytical method for the traditional herbal medicines. The aim of this study was to develop an analytical method for hexythiazox residue in Ostericum root and Angelica Dahurica root which have traditionally been used in oriental medicine. The method limit of quantitation (MLOQ) was 0.02 mg/kg. A recovery test was performed to validate the established method at two fortification levels (MLOQ and 10 times of MLOQ). The recovery rate was in the range 70~105% with <10 % of the coefficient of variation. Therefore, the present method was proved to be reasonable for the quantitative determination of hexythoazox in the traditional herbal medicines Ostericum root and Angelica Dahurica root. Besides, an analytical method for the active ingredients in Angelica Dahurica root and Ostericum root was also established, based on the Korean Pharmacopoeia which is a statute for the analytical method of pharmaceuticals in Korea. A quantitative analytical method for the active ingredients in Ostericum root and Angelica Dahurica root was developed using HPLC-DAD. After optimizing several HPLC analytical parameters such as gradients program for the mobile phase and UV wavelength, four active ingredients (oxypeucedanin, bisabolangelone, imperatorin, and isoimperatorin) for Ostericum root and five active ingredients (byakangelicol, oxypeucedanin, imperatorin, phellopterin, and isoimperatorin) for Angelica Dahurica root were successfully separated in the HPLC chromatograms. These active ingredients were identified by LC-MS/MS analysis considering their unique ionization properties. Hexythiazox는 멜론, 사과, 딸기 및 생약(한약)에서 진드기를 제어하는 데 사용되는 살충제이다. Hexythiazox는 일반 식량작물에서 HPLC 또는 LC-MS / MS로 분석이 가능하며 분석법 또한 잘 확립되어 있으나 생약(한약)에서는 분석법 확립이 잘 되어 있지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 LC-MS / MS를 이용하여 전통 약재 인 강활(Ostericum) 및 백지(Angelica Dahurica)에 대한 분석 방법을 개발하는 것이다. 정량 분석 한계 (MLOQ)는 0.02 mg / kg이며 두 개의 처리수준(MLOQ, 10 MLOQ)에서 확립 된 방법을 검증하기 위해 회수율 실험을 수행하였다. 회수율은 70 ~ 105 % 범위 였고 표준편차는 10 % 미만이었다. 따라서 본 방법이 생약(한약)인 강활 및 백지에서 hexythoazox의 정량분석에 유효함을 입증하였다. 대한민국 약전에는 유효성분 분석법이 있다. 한약재인 백지는 유효성분 분석법 및 유효성분에 대한 정보가 존재하지만 강활은 유효성분 분석법 및 유효성분의 정보가 존재하지 않았다. 따라서 백지의 유효성분을 확인하기 위해 대한민국 약전법을 이용하였으며, 강활 또한 백지와 같은 방법으로 실험하였다. 대한민국 약전법을 이용한 결과 백지에서 유효성분의 피크의 분리가 되지 않아 기기조건을 개선함과 동시에 강활과 백지에서 겹치는 피크를 관찰하였고 문헌조사를 한 결과 강활에서도 백지와 유효성분이 겹침을 확인할 수 있었다. 대한민국 약전에서는 백지의 유효성분으로 oxypeucedanin, imperatorin, isoimperatorin을 제시하였으며, 기기분석결과 유효성분으로 인지할 수 있는 피크가 나왔음을 확인하였다. 마찬가지로 강활에서도 oxypeucedanin, imperatorin, isoimperatorin의 3 개의 피크가 나왔으며 유효성분으로 지정되어도 무방할 만큼 감도가 뛰어남을 확인하였다. LC-MS/MS에서 Q3 scan 결과 강활에서는 oxypeucedanin, imperatorin, isoimperatorin, bisabolangelone을 유효성분으로 확인할 수 있었고, 백지에서는 oxypeucedanin, imperatorin, isoimperatorin, byakangelicol, phellopterin을 유효성분으로 확인할 수 있었다.

Hexythiazox는 멜론, 사과, 딸기 및 생약(한약)에서 진드기를 제어하는 데 사용되는 살충제이다. Hexythiazox는 일반 식량작물에서 HPLC 또는 LC-MS / MS로 분석이 가능하며 분석법 또한 잘 확립되어 있으나 생약(한약)에서는 분석법 확립이 잘 되어 있지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 LC-MS / MS를 이용하여 전통 약재 인 강활(Ostericum) 및 백지(Angelica Dahurica)에 대한 분석 방법을 개발하는 것이다. 정량 분석 한계 (MLOQ)는 0.02 mg / kg 이며 두 개의 처리수준(MLOQ, 10 MLOQ)에서 확립 된 방법을 검증하기 위해 회수율 실험을 수행하였다. 회수율은 70 ~ 105 % 범위 였고 표준편차는 10 % 미만이었다. 따라서 본 방법이 생약(한약)인 강활 및 백지에서 hexythoazox의 정량분석에 유효함을 입증하였다. 대한민국 약전에는 유효성분 분석법이 있다. 한약재인 백지는 유효성분 분석법 및 유효성분에 대한 정보가 존재하지만 강활은 유효성분 분석법 및 유효성분의 정보가 존재하지 않았다. 따라서 백지의 유효성분을 확인하기 위해 대한민국 약전법을 이용하였으며, 강활 또한 백지와 같은 방법으로 실험하였다. 대한민국 약전법을 이용한 결과 백지에서 유효성분의 피크의 분리가 되지 않아 기기조건을 개선함과 동시에 강활과 백지에서 겹치는 피크를 관찰하였고 문헌조사를 한 결과 강활에서도 백지와 유효성분이 겹침을 확인할 수 있었다. 대한민국 약전에서는 백지의 유효성분으로 oxypeucedanin, imperatorin, isoimperatorin을 제시하였으며, 기기분석결과 유효성분으로 인지할 수 있는 피크가 나왔음을 확인하였다. 마찬가지로 강활에서도 oxypeucedanin, imperatorin, isoimperatorin의 3 개의 피크가 나왔으며 유효성분으로 지정되어도 무방할 만큼 감도가 뛰어남을 확인하였다. LCMS/MS에서 Q3 scan 결과 강활에서는 oxypeucedanin, imperatorin, isoimperatorin, bisabolangelone을 유효성분으로 확인할 수 있었고, 백지에서는 oxypeucedanin, imperatorin, isoimperatorin, byakangelicol, phellopterin을 유효성분으로 확인할 수 있었다.