Development of a Method for Simultaneous Analysis of Zeaxanthin and Citranaxanthin in Foods using High-Performance Liquid Chromatography with a Diode Array Detector
본 연구는 국내에서 아직 식품색소로 지정되지 않은 zeaxanthin과 citranaxanthin에 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)를 적용하여 최적화된 동시 분석법을 개발하고, 이 분석법을 검증하기 위해 수행되었다. 최적의 분석법을 확립하기 위해, 기존에 보고된 다양한 국외 문헌 시험법의 HPLC 분석법을 비교 검토하였다. 그리고 분석 조건 선정 시 선형성, 검출한계(LOD), 정량한계(LOQ), 정확성, 반복 성, 실험실 간 검증 등의 주요 검증 항목을 고려하여 다 양한 식품에 적용 가능한 최적 전처리법을 개발하였다. 개 발된 분석법은 우수한 선형성(R20.999)을 나타내었으며, 식품 매트릭스 내에서 zeaxanthin과 citranaxanthin에 대한 검 출한계(LOD)는 각각 0.11-0.32 mg/kg 및 0.14-0.20 mg/kg, 정량한계(LOQ)는 각각 0.33-0.96 mg/kg 및 0.42-0.60 mg/kg 으로 확인되었다. 기존 연구에 보고된 전처리 방법은 다 양한 식품군에 적용하는 데에 한계를 보였으나, 본 연구 에서 개발된 분석법은 카로티노이드 착색료가 사용되는 주요 식품군에서 모두 적용이 가능하였다. 특히 이 방법 은 적용성 평가에서 zeaxanthin과 citranaxanthin에 대해 모 든 식품군에서 90% 이상의 우수한 동시 회수율을 나타내 었다. 또한, 새로운 HPLC 분석법을 적용한 두 물질의 정 확도(회수율) 및 정밀도(%RSD)는 식품의약품안전처(MFDS) 가이드라인에서 제시한 기준 범위에 부합하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 동시 분석법은 식품 중 zeaxanthin과 citranaxanthin을 신뢰성 있고 정확하게 분석할 수 있는 방 법으로 판단되었다.
This study aimed to develop and validate an optimized method for simultaneous analysis of zeaxanthin and citranaxanthin, compounds not yet designated as food colorants in Korea, using high-performance liquid chromatography (HPLC). To establish the optimal analytical conditions, various international HPLC-based methods reported in the literature were reviewed and compared. Key validation parameters, such as linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), accuracy, precision, and inter-laboratory verification were considered when selecting the HPLC conditions suitable for various food matrices. The developed method demonstrated excellent linearity (R2≥0.999). The LOD and LOQ for zeaxanthin and citranaxanthin in food matrices were 0.11-0.32 mg/kg and 0.14-0.20 mg/kg, and 0.33-0.96 mg/kg and 0.42-0.60 mg/kg, respectively. Although conventional sample preparation methods in previous studies had limitations across various food groups, the newly developed method is applicable to all major food groups containing carotenoid pigments. The method achieved recovery rates exceeding 90% for zeaxanthin and citranaxanthin in the assessment of applicability. In addition, the accuracy (recovery) and precision (% relative standard deviation) of the method were within the acceptable ranges specified by the Ministry of Food and Drug Safety Guidelines (2016). These results suggest that the developed method of simultaneous HPLC is a reliable and valid tool for analyzing zeaxanthin and citranaxanthin in food matrices.