까마중(Solanum nigrum L.)은 식용 및 약용으로 널리 사 용되는 식물이지만, 그 열매에는 잠재적인 건강 위험을 초 래할 수 있는 스테로이드성 글리코알칼로이드가 함유된 것 으로 알려져 있다. 본 연구에서는 건조된 시판 까마중 제품 중 α-solanine, solamargine, solasonine을 동시에 정량하기 위 한 LC–MS/MS 분석법을 개발하고 검증하였다. 시료 전처 리는 50% 메탄올 수용액을 이용한 초음파 추출과 분산형 고체상 추출법(d-SPE)을 적용하였다. 이동상에는 5 mM 탄 산수소암모늄을 첨가하고, divert 밸브를 이용하여 고농도의 solamargine과 solasonine을 제외함으로써 미량 α-solanine의 검출 감도를 향상시켰다. 개발된 분석법은 고체 매트릭스에 서 우수한 직선성, 정확성, 정밀도 및 회수율을 나타내었 다. 엽록체 유전자 5개 부위(accD, rpoC1, ndhA, rpl16, rpl32) 를 이용한 분자생물학적 특성 분석 결과, 국내에서 까마중 으로 유통되는 제품은 S. nigrum을 포함한 근연종과 높은 서열 유사성을 보였으며, 시판 제품은 단일 종으로 구성된 경우도 있었으나 여러 종이 혼재된 것으로 추정되는 시료 도 확인되었다. 확립된 LC–MS/MS 분석법을 통해 분석된 26개 시료 모두에서 고농도의 solamargine과 solasonine이 검 출된 반면, α-solanine은 22개 시료에서 검출되지 않았고 나 머지 4개 시료에서도 정량한계 이하 수준으로만 검출되었 다. 글리코알칼로이드 함량은 잎과 줄기보다 열매에서 유의 하게 높았으며, 26개 시료 중 23개에서 열매가 포함되어 있 었다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발된 LC–MS/MS 분석 법이 시판 까마중 제품의 안전성 평가에 유용함을 시사하 며, 글리코알칼로이드 노출 가능성에 대비하여 열매가 포함 된 제품에 대한 지속적인 모니터링의 필요성을 강조하였다.

Solanum nigrum L. is widely used as both a food and medicinal plant; however, its berries may contain toxic steroidal glycoalkaloids that pose potential health risks. In this study, a liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC–MS/MS) method was developed and validated to simultaneously quantify α-solanine, solamargine, and solasonine in dried commercial Solanum products. The optimized sample preparation involved ultrasonic extraction with 50% aqueous methanol, followed by dispersive solid-phase extraction. Ammonium bicarbonate (5 mM) was added to the mobile phase, and a divert valve was employed to exclude highly abundant solamargine and solasonine during the α-solanine acquisition window, thereby improving the detection of trace-level α-solanine. The method showed satisfactory linearity, accuracy, precision, and recovery in a solid matrix. Molecular characterization using five chloroplast loci (accD, rpoC1, ndhA, rpl16, and rpl32), supplemented by ITS2 and matK analyses for selected representative samples, indicated that commercial products marketed as S. nigrum in Korea, including materials showing high sequence similarity to multiple closely related taxa within the S. nigrum complex, were not taxonomically uniform. Solamargine and solasonine were detected in all 26 samples analyzed, whereas α-solanine was not detected in 22 samples and was detected only below the limit of quantification in the remaining 4 samples. Glycoalkaloid concentrations were markedly higher in berries than in leaves and stems and berries were present in 23 of the 26 samples. These findings support the utility of the developed LC–MS/MS method for the safety assessment of commercial Solanum products and highlight the need for continued monitoring of berry-containing products due to potential glycoalkaloid exposure.

ABSTRACT
Materials and Methods
    Reagents and standards
    Plant materials
    DNA isolation, PCR amplification, and sequenceanalysis
    Preparation of the standard solutions
    Sample preparation
    LC-MS/MS analysis
    Method validation
Results and Discussion
    Molecular characterization of commercial Solanumproducts
    Optimization of the MS instrument
    Development of the HPLC method
    Optimization of the chromatographic conditions
    Optimization of sample preparation
    Method validation
    Glycoalkaloid analysis of dried commercial Solanumproducts
Conclusion
Acknowledgments
국문요약
Conflict of interests
ORCID
References
Supplementary Information

• Bo Reum Park(Advanced Analysis Division, National Institute of Food and Drug Safety Evaluation, Ministry of Food and Drug Safety, Cheongju, Korea)
• Sun Hee Lee(Advanced Analysis Division, National Institute of Food and Drug Safety Evaluation, Ministry of Food and Drug Safety, Cheongju, Korea)
• Hyun Kyoung Lee(Advanced Analysis Division, National Institute of Food and Drug Safety Evaluation, Ministry of Food and Drug Safety, Cheongju, Korea)
• Hyung Soo Kim(Advanced Analysis Division, National Institute of Food and Drug Safety Evaluation, Ministry of Food and Drug Safety, Cheongju, Korea)
• Hyun-Kyung Kim(Advanced Analysis Division, National Institute of Food and Drug Safety Evaluation, Ministry of Food and Drug Safety, Cheongju, Korea) Corresponding author