마늘 추출물 중 황함유 화합물 동시분석에 관한 연구 = Simultaneous Analysis of Sulfur Containing Compounds in Garlic Extract

국문 초록 (Abstract)

마늘성분중에는 alliin(s-allyl-L-cysteine sulfoxide)과 효소인 alliinase가 있으며, 마늘을 분쇄하면 alliin은 alliinase의 작용으로 allicin(diallyl-thiosulfinate)으로 전환되며 이 물질은 많은 의학적인 치료효과를 나타내고 있다. Allicin은 실온에서 매우 불안정하여 gas chromatography로 분석하면 주성분으로서 3-vinyl-1,2-dithi-5-ene(144-I)과 3-vinyl-1,2-dithi-4-ene(144-II)으로 분해한다. 또한 소량성분으로 diallylsulfide가 있고 미량으로서 disulfide와 trisulfide류들로 구성되어 있다.
마늘유(Garlic Oil) 및 마늘의약품중 diallyldisulfide와 allicin의 분석에 관해 보다 신속하고 정확한 새로운 분석법을 개발하려고 한다. 새로운 시료 전처리 과정으로서 solid phase microextraction(SPME)법을 활용하여 직접 정량법이 되도록 최적시험조건을 확립하였다.
SPME 법에 의해 시료중 분석물들의 추출은 유기고분자 물질이 코팅 된 용융 실리카 fiber(100㎛ 외경)를 시료위의 headspace에서 이루어졌다. Fiber에 흡수된 분석물들은 gas chromatography(GC)에 주입하여 시료주입구에서 탈착되어 분리, 분석하였다.
최적조건으로서 정량적인 탈착시간은 2분이고 PDMS fiber가 분석물들의 추출량에서 우수하였고 분석물들의 평형 흡착시간은 15분이 적당하였다. 확립된 SPME와 GC법에 의해 마늘유와 마늘의약품중 organicdisulfides(diallyldisulfide와 alicin)을 분석하였고 그의 분석결과들과 공정법에 의한 분석결과들과 비교, 평가해서 SPME와 GC분석법의 우수성을 검증하였다.
본 연구의 SPME-GC법으로서 장점을 간략하게 기술하면 다음과 같다.
1. 다른 분석기법에 비해 경제적이고, fiber 재사용이 가능하며(50회 이상) 시료의 screening test 나 GC분석을 위한 간편한 시료채취 기법으로 매우 유용하게 사용할 수 있다.
2. 다른 추출기법보다 매우 빠른 방법으로 solid phase extraction(SPE) 분석시간이 1시간이내이고 liquid liquid extraction(LLE)는 대략 4∼8시간정도인 것과 비교하면 대략 5분에서 1시간정도에 불과하다.
3. 확립된 SPME-GC법은 추출유기용매를 사용치 않고 일단계 실험과정으로써 동시에 시료채취, 추출, 농축과정을 할 수 있어 매우 간단하고 손쉬우며 짧은 시간에 분석물만을 분석기기와 연결해 연속적으로 분석할 수 있는 장점이 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A new method for the determination of organic disulfides in garlic sample by solid-phase microextraction(SPME) and gas chromatography is established. Headspace SPME is a solvent-free sampling technique in which a fused silica fiber coated with polymeric organic liquid is introduced into the headspace above the garlic oil or the garlic product samples. The volatilized analytes are extracted and concentrated in the fiber coating and then trasferred to a capillary gas chromatography for desorption and analysis.
Headspace method minimize interferences from the viscous oil sample and have proven useful for these analyses. Several areas of experimental design were considered in the process of method optimization. It was found that analytes could be reliably analyzed using headspace solid-phase microexraction with exellent sensitivity, limits of detection, and method linearity. In the future, it is hoped that the method can be used to develop a general screen for a wide range of volatile compounds in the various matrix samples.
The method was validated by comparing the results with those obtained in a domestic official method.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• List of Tables = III
• List of Figures = VI
• 논문개요 = VII
• I. 서론 = 1
• 1. 마늘 중 유기 황화합물의 연구 = 2
• 2. SPME/GC에 의한 분석법 = 4
• 2.1. SPME의 원리 및 이론 = 4
• 2.2. SPME의 주요장치 = 9
• 2.3. SPME의 분석특성 = 14
• II. 실험 = 16
• 1. 표준물과 시약 = 16
• 2. 분석기기 및 장치 = 18
• 3. 실험방법 = 20
• 3.1 Gas Chromatography (GC) 법에 의한 분석법 = 20
• 3.2 SPME에 의한 분석법 = 21
• 3.2.1 분석물의 채취방법과 fiber의 선택 = 21
• 3.2.2 표준물의 검정곡선 = 22
• 3.3 실제 시료 분석 = 22
• III. 결과 및 고찰 = 25
• 1. Gas Chromatography에 의한 분석법 = 25
• 1.1 Organic disulfide류의 분리능 = 25
• 1.2 머무름시간과 봉우리넓이의 재현성 = 27
• 1.3 내부표준물과 정량법 = 27
• 2. SPME에 의한 분석법 = 31
• 2.1 분석물의 추출법과 fiber선택 = 31
• 2.2 GC에 의한 정량적인 탈착 = 35
• 2.3 추출시간과 흡수양 = 35
• 2.4 표준물질에 의한 검정관계 = 38
• 3. 실제 시료 분석 = 43
• 3.1 SPME/GC법에 의한 분석 = 43
• 3.2 액체 추출법과 GC에의한 분석 = 48
• 3.3 2가지 분석법의 평가 = 52
• IV. 결론 = 54
• 참고문헌 = 56
• ABSTRACT = 58