JP2022175014A - Production method and production apparatus for urea-free water, and quantitative method and analyzer of urea - Google Patents
Production method and production apparatus for urea-free water, and quantitative method and analyzer of urea Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022175014A JP2022175014A JP2021081113A JP2021081113A JP2022175014A JP 2022175014 A JP2022175014 A JP 2022175014A JP 2021081113 A JP2021081113 A JP 2021081113A JP 2021081113 A JP2021081113 A JP 2021081113A JP 2022175014 A JP2022175014 A JP 2022175014A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- urea
- water
- free water
- exchange resin
- anion exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 305
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 164
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 title claims abstract description 164
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 40
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 title description 3
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 claims abstract description 73
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 67
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 34
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 34
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims description 26
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 23
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 abstract description 51
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 22
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- FSEUPUDHEBLWJY-HWKANZROSA-N diacetylmonoxime Chemical compound CC(=O)C(\C)=N\O FSEUPUDHEBLWJY-HWKANZROSA-N 0.000 description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- VEQOALNAAJBPNY-UHFFFAOYSA-N antipyrine Chemical compound CN1C(C)=CC(=O)N1C1=CC=CC=C1 VEQOALNAAJBPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- RLFWWDJHLFCNIJ-UHFFFAOYSA-N Aminoantipyrine Natural products CN1C(C)=C(N)C(=O)N1C1=CC=CC=C1 RLFWWDJHLFCNIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004401 flow injection analysis Methods 0.000 description 11
- 229960005222 phenazone Drugs 0.000 description 11
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 8
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 6
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 4
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 4
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 241000220451 Canavalia Species 0.000 description 2
- 235000010520 Canavalia ensiformis Nutrition 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N hypobromous acid Chemical compound BrO CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001294 liquid chromatography-tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJTTUOLQLCQZEA-UHFFFAOYSA-N 9h-fluoren-9-ylmethyl n-(4-hydroxybutyl)carbamate Chemical compound C1=CC=C2C(COC(=O)NCCCCO)C3=CC=CC=C3C2=C1 UJTTUOLQLCQZEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003049 Canavalia gladiata Species 0.000 description 1
- 235000010518 Canavalia gladiata Nutrition 0.000 description 1
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 1
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000003604 ureolytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Description
本発明は、水中の尿素の定量に関し、特に、尿素の定量を行う際に用いることができる尿素フリー水の製造方法及び製造装置と、そのようにして得られた尿素フリー水を用いる尿素の定量方法及び分析装置とに関する。 The present invention relates to quantification of urea in water, and in particular, a method and apparatus for producing urea-free water that can be used in quantifying urea, and quantification of urea using the urea-free water thus obtained. It relates to a method and an analytical device.
水中の微量の尿素を精度よく分析し定量することに対する要求がある。例えば、純水製造システムあるいは超純水製造システムによって原水から純水を製造する場合、純水製造システムを構成するイオン交換装置や紫外線酸化装置では原水中の尿素を除去することが困難であるため、予め尿素を除去した原水を純水製造システムに供給する必要がある。尿素の除去方法として、次亜臭素酸を生成する薬剤を原水に加えて次亜臭素酸により尿素を選択的に酸化する方法が知られているが、次亜臭素酸を生成する薬剤も純水製造システムに対する負荷となるので、薬剤投入量は少なければ少ない方がよい。したがって、原水中の尿素濃度を定量して尿素処理の必要性を判断し、処理が必要な場合に適切な量の薬剤を投入することが望まれている。さらに、純水製造システムから得られた純水中の尿素濃度を測定することについても要求がある。 There is a demand for accurate analysis and quantification of trace amounts of urea in water. For example, when pure water is produced from raw water by a pure water production system or an ultrapure water production system, it is difficult to remove urea from the raw water with an ion exchange device or an ultraviolet oxidation device that constitutes the pure water production system. , it is necessary to supply raw water from which urea has been removed in advance to the pure water production system. As a method for removing urea, it is known to add an agent that generates hypobromous acid to raw water and selectively oxidize urea with hypobromous acid. Since it becomes a load on the manufacturing system, the smaller the amount of drug input, the better. Therefore, it is desired to quantify the urea concentration in raw water to determine the necessity of urea treatment, and to add an appropriate amount of chemical when treatment is required. In addition, there is a need to measure urea concentration in pure water obtained from water purification systems.
尿素の定量法としては、ジアセチルモノオキシムを用いた比色法に基づく定量法（例えば、衛生試験法（非特許文献１）に記載された方法など）が知られている。ジアセチルモノオキシムを用いる比色法では、反応を促進するなどの目的で、他の試薬（例えば、アンチピリン＋硫酸溶液、塩酸セミカルバジド水溶液、塩化マンガン＋硝酸カリウムの水溶液、リン酸二水素ナトリウム＋硫酸溶液など）を併用することができる。アンチピリン（１，５－ジメチル－２－フェニル－３－ピラゾロン）を併用する場合には、ジアセチルモノオキシムを酢酸溶液に溶解させてジアセチルモノオキシム酢酸溶液を調製し、アンチピリンを例えば硫酸に溶解させてアンチピリン含有試薬液を調製し、試料水に対してジアセチルモノオキシム酢酸溶液とアンリピリン含有試薬液とを順次混合し、波長４６０ｎｍ付近での吸光度を測定し、標準液との対照によって定量を行う。 As a quantification method for urea, a quantification method based on a colorimetric method using diacetylmonoxime (for example, the method described in Sanitary Test Methods (Non-Patent Document 1), etc.) is known. In the colorimetric method using diacetyl monoxime, other reagents (e.g., antipyrine + sulfuric acid solution, semicarbazide hydrochloride aqueous solution, manganese chloride + potassium nitrate aqueous solution, sodium dihydrogen phosphate + sulfuric acid solution, etc.) are used for the purpose of promoting the reaction. ) can be used together. When antipyrine (1,5-dimethyl-2-phenyl-3-pyrazolone) is used in combination, diacetylmonoxime is dissolved in an acetic acid solution to prepare a diacetylmonoxime acetic acid solution, and antipyrine is dissolved in, for example, sulfuric acid. A reagent solution containing antipyrine is prepared, the diacetylmonoxime acetic acid solution and the reagent solution containing anripyrin are sequentially mixed with sample water, absorbance at a wavelength of around 460 nm is measured, and quantification is performed by comparison with a standard solution.
ジアセチルモノオキシムを用いた比色法による尿素の定量方法は、例えばプール水や公衆浴場水における尿素の定量を目指して意図されたものであるので、純水製造プロセスに供給される原水などにおける尿素の定量を行うための方法としては感度が悪い。そこで特許文献１は、ジアセチルモノオキシムを用いる比色法に基づきながらフローインジェクション分析を適用して吸光度を測定することにより、ｐｐｂ以下から数ｐｐｍの濃度範囲で試料水中の尿素を連続的にオンラインで定量する方法を開示している。特許文献２は、ジアセチルモノオキシムを用いる比色法に基づきながらフローインジェクション分析を適用して尿素を定量する場合に、反応に用いる試薬を冷蔵することによって、長期間にわたるオンラインでの連続的な自動測定を安定して実行できることを開示している。
The colorimetric determination of urea using diacetyl monoxime is intended for the determination of urea in e.g. pool water and public bath water. The sensitivity is poor as a method for quantification of Therefore, in
特許文献１及び特許文献２に記載された方法は、フローインジェクション分析を用いることにより高感度で尿素の定量を行うことができる方法であるが、この定量方法の実施に用いられる水、例えば、濃度標準液を調製する際に用いる水やフローインジェクション分析でのキャリア水に尿素が含まれていると、それらの水に含まれる尿素は分析誤差の要因となる。フローインジェクション分析以外の方法によって尿素を定量する場合においても、定量操作に用いる水のいずれかに尿素が含まれていると、そのことは分析誤差の要因となる。例えば液体クロマトグラフィーによる分析を行うときであっても、移動相として水を用いるときにこの水すなわちキャリア水に尿素が含まれていれば、分析誤差が発生する。特に、試料水中に含まれるμｇ／Ｌレベルの微量の尿素の分析を行う場合には、標準液の調製に用いる水やキャリア水にμｇ／Ｌレベルでも尿素が含まれていれば、その影響は大きい。
The methods described in
上述したようにイオン交換処理や紫外線酸化処理によっては尿素を除去することは難しく、超純水製造システムによって超純水を製造する場合においても、原水の水質の変動や装置の不具合などによる不完全な処理のために、製造される超純水に微量の尿素が含まれ、しかもその濃度が変動することがある。したがって、濃度標準液の調製やキャリア水に超純水を使用した場合であっても、尿素の微量分析の結果が不正確なものとなることがある。また、試料水中の尿素の定量のために尿素を除去した水を用意できたとして、その水に含まれる成分が試料水中の尿素濃度の測定値を影響を与えるものであるときは、尿素の定量結果は正確さを欠くものとなる。 As mentioned above, it is difficult to remove urea by ion exchange treatment or ultraviolet oxidation treatment. Ultrapure water produced may contain trace amounts of urea and its concentration may fluctuate due to such processing. Therefore, even when ultrapure water is used as the concentration standard solution or as the carrier water, the results of microanalysis of urea may be inaccurate. In addition, assuming that water from which urea has been removed can be prepared for quantification of urea in the sample water, if the components contained in the water affect the measured value of the urea concentration in the sample water, the urea determination The result will be imprecise.
本発明の目的は、試料水中の尿素を分析する際に用いることができる尿素フリー水であって、少なくとも分析に影響を及ぼさない程度にまで尿素濃度が低下しているとともに、試料水中の尿素濃度の測定値に影響を与えることがない尿素フリー水の製造方法及び製造装置と、この尿素フリー水を用いることにより試料水中の微量の尿素を精度よく定量できる定量方法及び分析装置とを提供することにある。 An object of the present invention is to provide urea-free water that can be used for analyzing urea in sample water, wherein the urea concentration is reduced at least to the extent that the analysis is not affected, and the urea concentration in the sample water is To provide a method and apparatus for producing urea-free water that does not affect the measurement value of , and a quantification method and an analysis apparatus that can accurately quantify trace amounts of urea in sample water by using this urea-free water. It is in.
尿素を加水分解する酵素としてウレアーゼ(urease; EC 3.5.1.5)がある。ウレアーゼは、水の存在下でごく低濃度の尿素であってもその尿素を二酸化炭素とアンモニアに分解することができる。
(ＮＨ2)2ＣＯ ＋ Ｈ2Ｏ → ＣＯ2 ＋ＮＨ3
Urease (EC 3.5.1.5) is an enzyme that hydrolyzes urea. Urease can decompose even very low concentrations of urea into carbon dioxide and ammonia in the presence of water.
( NH2 )2CO + H2O-> CO2 + NH3
本発明者らの検討によれば、後述の実施例に示すように、ウレアーゼによって水を処理することにより、水中の尿素濃度を１μｇ／Ｌ以下にまでに低減することができ、分析に影響を及ぼさない程度にまで尿素が除去された尿素フリー水を得ることができる。しかしながら、尿素フリー水にウレアーゼが混入していると、その尿素フリー水を用いて試料水中の尿素の定量を行ったときにウレアーゼが試料水中の尿素を分解してしまい、その結果、実際の尿素濃度よりも低い定量結果が得られることになる。 According to the studies of the present inventors, as shown in the examples below, the urea concentration in water can be reduced to 1 μg/L or less by treating water with urease, and the analysis is not affected. Urea-free water in which urea is removed to the extent that it does not affect However, if urea-free water is contaminated with urease, urea decomposes the urea in the sample water when the urea-free water is used to quantify the amount of urea in the sample water. A quantitative result lower than the concentration will be obtained.
そこで本発明の尿素フリー水の製造方法は、尿素フリー水中にウレアーゼが混入しないようにするために、尿素含有水を、少なくともウレアーゼを含む酵素と接触させることより処理水を得る処理工程と、処理水にリークした酵素を除去または失活させて尿素フリー水を得る後処理工程と、を有する。処理工程は、例えば、尿素含有水を、少なくともウレアーゼを含む酵素が固定化された担体（すなわち固定化酵素）に通水させて処理水を得る工程である。後処理工程は、例えば、処理水をアニオン交換樹脂に通水する工程、あるいは、逆浸透膜により処理水から酵素を除去する工程である。 Therefore, the method for producing urea-free water of the present invention includes a treatment step of contacting urea-containing water with an enzyme containing at least urease to obtain treated water in order to prevent urease from being mixed in the urea-free water; and a post-treatment step of removing or inactivating enzymes leaking into the water to obtain urea-free water. The treatment step is, for example, a step of passing urea-containing water through a carrier on which an enzyme containing at least urease is immobilized (that is, an immobilized enzyme) to obtain treated water. The post-treatment step is, for example, a step of passing treated water through an anion exchange resin, or a step of removing enzymes from treated water with a reverse osmosis membrane.
本発明の尿素フリー水の製造装置は、尿素含有水を、少なくともウレアーゼを含む酵素と接触させる処理手段と、処理手段によって処理された処理水が通水されるアニオン交換樹脂と、を備え、アニオン交換樹脂から排出される処理水を尿素フリー水とする。処理手段は、例えば、少なくともウレアーゼを含む酵素が担体に固定化された固定化酵素である。 The apparatus for producing urea-free water of the present invention comprises treatment means for bringing urea-containing water into contact with an enzyme containing at least urease, and an anion exchange resin through which the treated water treated by the treatment means is passed, wherein the anion Let the treated water discharged from the exchange resin be urea-free water. The treatment means is, for example, an immobilized enzyme in which an enzyme containing at least urease is immobilized on a carrier.
本発明の尿素の定量方法は、試料水中の尿素を定量する定量方法であって、尿素標準液の調製に用いる水、及びキャリア水の少なくとも一方に、本発明の尿素フリー水の製造方法によって製造された尿素フリー水を使用する。 The urea quantification method of the present invention is a quantification method for quantifying urea in sample water, wherein at least one of the water used for preparing the urea standard solution and the carrier water contains Use urea-free water that has been
本発明の尿素の分析装置は、キャリア水の流れに対して試料水の一定量を導入して試料水における尿素の定量を行う尿素の分析装置であって、本発明の尿素フリー水の製造装置を備え、尿素フリー水の製造装置から得られる、尿素濃度が１μｇ／Ｌ以下の尿素フリー水をキャリア水とする。 The urea analysis apparatus of the present invention is a urea analysis apparatus that introduces a certain amount of sample water into a flow of carrier water and quantifies urea in the sample water, and is a urea-free water production apparatus of the present invention. and urea-free water having a urea concentration of 1 μg/L or less obtained from a urea-free water manufacturing apparatus is used as carrier water.
本発明によれば、試料水中の尿素を分析する際に用いることができる尿素フリー水であって、少なくとも分析に影響を及ぼさない程度にまで尿素濃度が低下しているとともに、試料水中の尿素濃度に影響を与えることがない尿素フリー水を容易に得ることができ、これにより、試料水中の微量の尿素を精度よく定量できるようになる。 According to the present invention, there is provided urea-free water that can be used when analyzing urea in sample water, the urea concentration of which is reduced to at least the extent that the analysis is not affected, and the urea concentration in the sample water is It is possible to easily obtain urea-free water that does not affect the , thereby enabling accurate quantification of a trace amount of urea in the sample water.
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明に基づく尿素フリー水の製造方法は、尿素を含有する可能性を有する水をウレアーゼによって処理することにより、試料水中の尿素の分析に影響を与えない程度まで尿素濃度が低下している尿素フリー水、例えば、尿素濃度を１μｇ／Ｌ以下とした尿素フリー水を製造するものである。本発明では、遊離したウレアーゼを用いて尿素フリー水を得ることもできるが、ウレアーゼの散逸を防ぐために、とりわけ尿素フリー水へのウレアーゼの混入を防ぐために、担体に固定化されたウレアーゼを用いることが好ましい。以下では、ウレアーゼが固定化された担体を「固定化酵素」と呼ぶ。固定化酵素に通水することにより、水中の尿素は選択的に高速で加水分解し、除去される。このときの通水条件は、固定化酵素を通過した水における尿素濃度が例えば１μｇ／Ｌ以下となるように、予め試験において定めておいてもよい。 Next, an embodiment of the invention will be described. In the method for producing urea-free water according to the present invention, water that may contain urea is treated with urease to reduce the concentration of urea in sample water to a level that does not affect the analysis of urea. Free water, for example, urea-free water with a urea concentration of 1 μg/L or less is produced. In the present invention, urea-free water can be obtained using free urease, but urease immobilized on a carrier is preferably used in order to prevent urease from escaping, especially in order to prevent urease from being mixed into urea-free water. is preferred. The carrier on which urease is immobilized is hereinafter referred to as "immobilized enzyme". By passing water through the immobilized enzyme, urea in water is selectively hydrolyzed at high speed and removed. The water flow conditions at this time may be determined in advance in a test so that the urea concentration in the water that has passed through the immobilized enzyme is, for example, 1 μg/L or less.
このような製造方法で製造され、尿素濃度が例えば１μｇ／Ｌ以下とされた尿素フリー水は、例えば、尿素の定量の際に用いられる尿素標準液の調製、フローインジェクション法や液体クロマトグラフィー法を用いて尿素を定量するときのキャリア水に用いることができる。微量の尿素を定量する手法として、液体クロマトグラフィー（ＬＣ）と質量分析（ＭＳ）とを組み合わせたＬＣ／ＭＳ法、さらには質量分析を２段で行うＬＣ／ＭＳ／ＭＳ法があるが、これらの分析手法を実施する際の液体クロマトグラフ部における移動相（すなわちキャリア水）にも、このようにして製造された尿素フリー水を用いることができる。フローインジェクション法と液体クロマトグラフィー法は、キャリア水の流れに対して試料水の一定量を導入することにより定量を行うという点で一致する。 Urea-free water produced by such a production method and having a urea concentration of, for example, 1 μg/L or less is prepared by, for example, preparing a urea standard solution used for quantification of urea, a flow injection method, or a liquid chromatography method. It can be used as carrier water when quantifying urea using Techniques for quantifying a trace amount of urea include an LC/MS method combining liquid chromatography (LC) and mass spectrometry (MS), and an LC/MS/MS method performing mass spectrometry in two steps. The urea-free water thus produced can also be used as the mobile phase (that is, carrier water) in the liquid chromatograph section when performing the analysis method of . The flow injection method and the liquid chromatography method agree in that quantification is performed by introducing a fixed amount of sample water into the carrier water flow.
少なくともウレアーゼが固定化されている固定化酵素に通水することによって得られる尿素フリー水は、試験水中の微量の尿素の定量の際に用いる例えば標準液やキャリア水などに用いることができる。しかしながら尿素フリー水にウレアーゼが混入していると、そのウレアーゼが尿素の定量値に影響を与える。例えば尿素フリー水を尿素標準液に調製に用いる場合、尿素フリー水中のウレアーゼは尿素標準液中の尿素を分解除去してしまうので、検量線の直線性が得られず、尿素の定量が不可能になる。また、試験水が注入されるキャリア水として尿素フリー水を用いる場合、尿素フリー水中のウレアーゼは試験水中の尿素を分解除去してしまうので、この尿素標準液を使用した尿素の定量結果は、試験水中の本来の尿素の量よりも小さな値を与えることになる。したがって、少なくともウレアーゼが固定化されている固定化酵素に通水することによって尿素フリー水を製造する場合には、固定化酵素から離脱したウレアーゼがその酵素活性を保った状態で尿素フリー水に混じらないようにする必要がある。 Urea-free water obtained by passing water through an immobilized enzyme in which at least urease is immobilized can be used, for example, as a standard solution or carrier water for quantifying trace amounts of urea in test water. However, when urea-free water is contaminated with urease, the urease affects the urea quantification value. For example, when urea-free water is used to prepare the urea standard solution, urease in the urea-free water decomposes and removes urea in the urea standard solution, making it impossible to obtain a linear calibration curve and quantify urea. become. Also, when urea-free water is used as the carrier water into which the test water is injected, urease in the urea-free water decomposes and removes urea in the test water. It gives a smaller value than the original amount of urea in water. Therefore, when urea-free water is produced by passing water through an immobilized enzyme on which at least urease is immobilized, the urease released from the immobilized enzyme is mixed with the urea-free water while maintaining its enzymatic activity. should be avoided.
そこで本発明に基づく尿素フリー水の製造方法では、少なくともウレアーゼを含む固定化酵素に通水することより処理水を得たのち、その処理水にリークしている酵素を除去または失活させる後処理工程を行って、尿素フリー水を最終的に得る。後処理工程は、例えば、処理水をアニオン交換樹脂に通水する工程、あるいは、逆浸透膜により処理水から酵素を除去する工程である。 Therefore, in the method for producing urea-free water based on the present invention, after water is passed through an immobilized enzyme containing at least urease to obtain treated water, the enzyme leaking in the treated water is removed or deactivated after treatment. A process is carried out to finally obtain urea-free water. The post-treatment step is, for example, a step of passing treated water through an anion exchange resin, or a step of removing enzymes from treated water with a reverse osmosis membrane.
図１は、後処理工程において処理水をアニオン交換樹脂に通水させる場合の尿素フリー水の製造装置の構成の一例を示している。固定化酵素５１が収容された固定化酵素カラム５２と、アニオン交換樹脂５３が充填されたアニオン交換樹脂カラム５４とが設けられ、尿素を含有する可能性がある水（以下、尿素含有水と呼ぶ）が固定化酵素カラム５２に供給される。尿素含有水が固定化酵素カラム５２を通過することによって、尿素含有水に含まれる尿素は、固定化酵素５１として固定されたウレアーゼに接触して分解除去され、固定化酵素カラム５２からは、尿素が除去された処理水が排出される。固定化酵素５１から離脱したウレアーゼなどの酵素が処理水に含まれている可能性がある。続いてこの処理水は、アニオン交換樹脂カラム５４に供給される。後述の実施例からも明らかになるように、処理水のウレアーゼはアニオン交換樹脂カラム５４中のアニオン交換樹脂５３と接触することによって失活しまたは除去され、その結果、アニオン交換樹脂カラム５４の出口水として、尿素もウレアーゼなどの酵素も除去された尿素フリー水が得られる。このとき、アニオン交換樹脂５３に対する処理水の空間速度が５０ｈ-1以下であるようにアニオン交換樹脂５３に処理水を通水することが好ましい。アニオン交換樹脂５３としては、強塩基性アニオン交換樹脂も弱塩基性アニオン交換樹脂も使用することができる。アニオン交換樹脂５３においてそのイオン形はＯＨ形であってもＣｌ形などの他のイオン形であってもよいが、ＯＨ形の方がより好ましく、イオン形がＯＨ形であるときは、全イオン交換容量あたりの１０～９９％のイオン交換基にＯＨ-イオンが結合していることが好ましく、７０～９９％のイオン交換基にＯＨ-イオンが結合していることがより好ましい。アニオン交換樹脂５３に処理水を通水するとアニオン交換樹脂５３から気泡が発生することがあるので、アニオン樹脂カラム５４を冷却するか、あるいは、アニオン交換樹脂カラム５３に通水される処理水に圧力を加えることが好ましい。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a urea-free water producing apparatus in which treated water is passed through an anion exchange resin in the post-treatment process. An immobilized
図２は、後処理工程において逆浸透膜により処理水からウレアーゼなどの酵素を除去する場合の尿素フリー水の製造装置の構成の一例を示している。図２に示す装置は、図１に示す装置におけるアニオン交換樹脂カラム５４の代わりに逆浸透膜装置５６を設けたものであり、固定化酵素カラム５２から排出された処理水は、逆浸透膜装置５６に供給される。逆浸透膜装置５６の内部には逆浸透膜５５が設けられている。酵素はその分子量が大きくて逆浸透膜５５を透過することができないから、逆浸透膜装置５６の透過水として、尿素もウレアーゼなどの酵素も除去された尿素フリー水が得られる。逆浸透膜５５を透過できなかった酵素は、濃縮水の形態で逆浸透膜装置５６から排水として排出される。逆浸透膜５５としては、酢酸セルロース製の逆浸透膜や、ポリアミド製の逆浸透膜を用いることができる。新品の逆浸透膜を使用するときは、尿素の定量に影響する溶出物、より具体的には正の誤差を生じる干渉物質を予め洗浄により除去してから使用する。
FIG. 2 shows an example of the configuration of a urea-free water production apparatus in which an enzyme such as urease is removed from treated water by a reverse osmosis membrane in the post-treatment process. The device shown in FIG. 2 is provided with a reverse
本発明において使用できるウレアーゼとしては、市販のものを好ましく用いることができる。例えばナタマメ(Canavalia gladiata)由来のウレアーゼが市販されており、ナタマメ由来のウレアーゼを本発明において好ましく使用することができる。ウレアーゼを固定化する担体としては、酵素の固定化に一般的に使用されているものを使用することができ、例えば、イオン交換樹脂、合成吸着剤、包括固定化担体などを使用することができる。固定化酵素におけるウレアーゼの固定化量は、１ｇの担体当たりの酵素単位（ユニット）で表して、すなわちＵ／ｇ－Ｒで表して、３００Ｕ／ｇ－Ｒ以上７５００Ｕ／ｇ－Ｒ以下とすることが好ましく、７５０Ｕ／ｇ－Ｒ以上３０００Ｕ／ｇ－Ｒ以下とすることがより好ましい。ウレアーゼの場合、１Ｕは、３７℃において１分間に１μｍｏｌの尿素を加水分解する酵素量である。ウレアーゼの固定化量が３００Ｕ／ｇ－Ｒを下回ると、尿素濃度を十分低下させるためには通水時の空間速度（ＳＶ）を小さくする必要が生じる。一方、ウレアーゼの固定化量が７５００Ｕ／ｇ－Ｒを超えると、製造コストが高くなる。 As the urease that can be used in the present invention, commercially available ones can be preferably used. For example, jack bean (Canavalia gladiata)-derived urease is commercially available, and jack bean-derived urease can be preferably used in the present invention. As the carrier for immobilizing urease, those commonly used for immobilizing enzymes can be used, for example, ion exchange resins, synthetic adsorbents, entrapping immobilization carriers, etc. can be used. . The immobilized amount of urease in the immobilized enzyme is expressed in enzyme units (units) per 1 g of carrier, that is, expressed in U/g-R, and should be 300 U/g-R or more and 7500 U/g-R or less. is preferred, and more preferably 750 U/g-R or more and 3000 U/g-R or less. For urease, 1 U is the amount of enzyme that hydrolyzes 1 μmol of urea per minute at 37°C. When the immobilized amount of urease is less than 300 U/g-R, it becomes necessary to reduce the space velocity (SV) during passage of water in order to sufficiently reduce the urea concentration. On the other hand, when the immobilized amount of urease exceeds 7500 U/g-R, the production cost increases.
尿素フリー水の製造のために固定化酵素に通水される水としては、尿素濃度が低い水であることが好ましい。水に含まれる濁質などによる通水差圧の上昇などの不具合を防止するために、固定化酵素に通水される水は、純水、超純水または蒸留水などであることが好ましい。固定化酵素に対する通水速度が小さいほど、固定化酵素における尿素分解性能は向上する。生成される尿素フリー水の水質の観点から、固定化酵素に対する通水速度は、空間速度で表して５００ｈ-1以下が好ましく、３００ｈ-1以下がさらに好ましく、１００ｈ-1以下がより好ましい。 Water having a low urea concentration is preferred as the water that is passed through the immobilized enzyme for the production of urea-free water. In order to prevent problems such as an increase in the differential pressure of water flow due to turbidity contained in water, the water that is passed through the immobilized enzyme is preferably pure water, ultrapure water, distilled water, or the like. The lower the water flow rate to the immobilized enzyme, the higher the ureolytic performance of the immobilized enzyme. From the viewpoint of the quality of the produced urea-free water, the water flow rate to the immobilized enzyme is preferably 500 h -1 or less, more preferably 300 h -1 or less, and more preferably 100 h -1 or less, in terms of space velocity.
固定化酵素に対する通水温度、すなわち、固定化酵素に通水される水の温度は、例えば０℃以上６０℃以下とする。通水温度が高いほど固定化酵素における尿素の加水分解の反応速度は速くなるが、ウレアーゼの失活速度も大きくなる。一方、通水温度が低ければ尿素の加水分解の反応速度は遅くなるが、ウレアーゼの失活速度が小さくなり、固定化酵素の寿命を伸ばすことが可能になる。固定化酵素の寿命の観点から、通水温度は好ましくは２℃以上３０℃（常温）以下、より好ましくは４℃以上２０℃以下とする。通水温度を低くするためには、固定化酵素の入口側に冷却用の熱交換器を設置する、あるいは固定化酵素を充填したカラムを保冷庫内に配置するなどの方法を取ることができる。 The temperature at which water is passed through the immobilized enzyme, ie, the temperature of the water that is passed through the immobilized enzyme, is, for example, 0° C. or higher and 60° C. or lower. The higher the water flow temperature, the faster the reaction rate of hydrolysis of urea in the immobilized enzyme, but the higher the deactivation rate of urease. On the other hand, if the water flow temperature is low, the reaction rate of hydrolysis of urea is slowed down, but the deactivation rate of urease is slowed down, making it possible to extend the life of the immobilized enzyme. From the viewpoint of the life of the immobilized enzyme, the water passing temperature is preferably 2° C. or higher and 30° C. or lower (normal temperature), more preferably 4° C. or higher and 20° C. or lower. In order to lower the water flow temperature, it is possible to install a cooling heat exchanger on the inlet side of the immobilized enzyme, or place a column filled with immobilized enzyme in a cold storage. .
本発明に基づく製造方法によれば、尿素フリー水を連続的に製造することができるため、本発明は、バッチ分析によって尿素の定量を行う場合よりも、尿素の連続定量分析あるいは尿素のモニタリングを行う際に有用である。本発明に基づいて製造された尿素フリー水を用いることにより、μｇ／Ｌのレベルで微量の尿素を含む試料水に対する尿素の定量を精度よく行うことが可能にある。以上説明した製造方法では、少なくともウレアーゼを含む酵素が固定化された固定化酵素に尿素含有水を通水させることにより処理水を得て、この処理水にリークした酵素を除去または失活させて尿素フリー水を得ているが、本発明に基づく尿素フリー水の製造方法はこれに限定されるものではない。少なくともウレアーゼを含む酵素に尿素含有水を接触させて処理水を得る処理工程と、処理水にリークした酵素を除去または失活させる後処理工程とを備えれば、処理工程において酵素が担体に固定化されているかされていないかに関わらず、本発明の製造方法の範囲に含まれる。 According to the production method according to the present invention, urea-free water can be produced continuously, so the present invention is more suitable for continuous quantitative analysis of urea or monitoring of urea than when quantitative analysis of urea is performed by batch analysis. useful when doing By using urea-free water produced according to the present invention, it is possible to accurately quantify urea in sample water containing a minute amount of urea at the μg/L level. In the production method described above, treated water is obtained by passing urea-containing water through an immobilized enzyme on which at least an enzyme containing urease is immobilized, and the enzyme leaked in this treated water is removed or deactivated. Although urea-free water is obtained, the method for producing urea-free water according to the present invention is not limited to this. If a treatment step of contacting urea-containing water with an enzyme containing at least urease to obtain treated water and a post-treatment step of removing or inactivating the enzyme leaked in the treated water are provided, the enzyme is immobilized on the carrier in the treatment step. It is within the scope of the manufacturing method of the present invention whether or not it is modified.
図３は、本発明に基づく尿素フリー水の製造方法を適用した尿素の分析装置を示している。ここでは、純水製造に用いる原水、あるいは純水そのものを試料水とし、試料水に含まれる微量の尿素をオンラインで連続的に定量する場合を例に挙げて説明する。もちろん、尿素の分析対象となる試料水は、純水製造に用いる原水あるいは純水に限定されるものではない。 FIG. 3 shows a urea analyzer to which the method for producing urea-free water according to the present invention is applied. Here, a case where raw water used for pure water production or pure water itself is used as sample water, and a minute amount of urea contained in the sample water is continuously quantified on-line will be described as an example. Of course, the sample water to be analyzed for urea is not limited to raw water or pure water used for producing pure water.
図３に示されるように、純水製造に用いる原水のライン２０が設けられており、このライン２０では、原水がポンプＰ０によって送水される。原水のライン２０から分岐する試料水配管２１が設けられている。試料水配管２１は、原水から分岐した試料水の配管であり、開閉弁２２、流量計ＦＩを備えている。試料水配管２１の先端は、サンプリング弁１０（インジェクター、インジェクション弁ともいう）が設けられている。サンプリング弁１０を含めてサンプリング弁１０から下流の部分は、フローインジェクション分析（ＦＩＡ；flow injection analysis）装置としての構成を有して実際に尿素の定量に関わる部分となる。
As shown in FIG. 3, a
サンプリング弁１０は、ＦＩＡ法において一般的に用いられる構成のものであり、六方弁１１とサンプルループ１２とを備えている。六方弁１１は、図示丸付き数字で示される６個のポートを備えている。試料配管２１はポート２に接続している。また、ポンプＰ１を介してキャリア水が供給される配管２３がポート６に接続し、ポンプＰ４を介して試料水を排水するための配管２５がポート３に接続している。ポート１とポート４との間には、所定容量の試料水を採取するためのサンプルループ１２が接続している。ポート５には、サンプリング弁１０の出口となる配管２４の一端が接続している。キャリア水は、配管１９を介してポンプＰ１に供給され、ポンプＰ１から配管２３を介してポート６に向けて送液されている。
The
キャリア水は、一般には純水などが使用されるが、尿素の定量精度に大きな影響を与えるものであり、尿素濃度が極めて低いことが要求される。後述の実施例からも明らかになるように、試料水中のμｇ／Ｌレベルの尿素の定量を行う場合には、キャリア水中の尿素濃度は１μｇ／Ｌ以下である必要がある。そこで本実施形態では、本発明の製造方法によって製造された尿素フリー水をキャリア水として使用する。そのため分析装置には、少なくともウレアーゼを含む酵素を担体に固定化した固定化酵素５１を収納した固定化酵素カラム５２と、固定化酵素カラム５２の後段に設けられアニオン交換樹脂５３が充填されたアニオン交換樹脂カラム５４とを備える尿素フリー水製造部５０が設けられている。アニオン交換樹脂カラム５４の出口にはキャリア水の配管２３が接続する。純水が配管６２を介して固定化酵素カラム５２に供給される。上述したように固定化酵素５１に通水するときは通水温度を低くすることが好ましいから、尿素フリー水製造部５０において配管６２には冷却水が供給される熱交換器６３が設けられており、配管６２を流れる純水は熱交換器６３によって所定温度、例えば２０℃にまで冷却される。熱交換器６３を設ける代わりに、尿素フリー水製造部５０、特に固定化酵素カラム５２を保冷庫の内部に設けるようにしてもよい。
Pure water or the like is generally used as the carrier water, which greatly affects the accuracy of urea quantification, and is required to have an extremely low urea concentration. As is clear from the examples described later, the urea concentration in the carrier water must be 1 μg/L or less when quantifying urea at the μg/L level in the sample water. Therefore, in this embodiment, urea-free water produced by the production method of the present invention is used as carrier water. Therefore, the analyzer includes an immobilized
尿素フリー水製造部５０では、配管６２を介して供給された純水が固定化酵素カラム５２内の固定化酵素５１を通過し、その際に純水中の尿素が加水分解される。固定化酵素５１を通過した水は、次に、アニオン交換樹脂カラム５４内のアニオン交換樹脂５３を通過してその水中のウレアーゼなどの酵素が失活しあるいは除去される。これにより、尿素フリー水製造部５０から、尿素濃度が１μｇ／Ｌ以下でありかつ活性を有する状態ではウレアーゼなどの酵素を実質的に含まない尿素フリーがキャリア水として配管２３に供給されて、ＦＩＡ法による尿素の定量において使用されることになる。なお、尿素フリー水製造部５０において、アニオン交換樹脂５３が充填されたアニオン交換樹脂カラム５４の代わりに、逆浸透膜を備える逆浸透膜装置を設けてもよい。
In the urea-free
六方弁１１においてポートＸとポートＹとが連通することを（Ｘ－Ｙ）と表すこととすると、六方弁１１は、（１－２）、（３－４）、（５－６）である第１の状態と、（２－３）、（４－５）、（６－１）である第２の状態とを切り替えられるようになっている。図１において、第１の状態でのポート間の接続関係は実線で示され、第２の状態でのポート間の接続は点線で示されている。第１の状態においてキャリア水は、配管２３→ポート６→ポート５→配管２４と流れてサンプリング弁１０から下流側に流出する。試料水は、試料水配管２１→ポート２→ポート１→サンプルループ１２→ポート４→ポート３と流れて配管２５から排出される。この第１の状態から第２の状態に切り替わると、試料水は、試料水配管２１→ポート２→ポート３と流れて配管２５から排出され、また、キャリア水は、配管２３→ポート６→ポート１→サンプルループ１２→ポート４→ポート５→配管２４と流れ、下流側へ流出する。このとき、第１の状態であったときに既に流入してサンプルループ１２内を満たしている試料水は、キャリア水に先立ってポート５から配管２４へと流れ込み、サンプリング弁１０の下流側へと流れる。配管２４に流れる試料水の体積は、サンプルループ１２によって規定される。したがって、第１の状態と第２の状態とを繰り返し切り替えることによって、例えば六方弁１１を図示矢印方向に回転することによって、所定容量の試料水を繰り返して配管２４に送り込むことができる。第１の状態と第２の状態との切り替えは、反応に必要な滞留時間や、検出器３２で尿素が検出されるまでの時間を考慮して、所定の時間ごとに行うことができる。また、検出器３２に導入した試料水が検出器３２から排出されたことを検知して切り替えを行うこともできる。このように、第１の状態と第２の状態との切り替えを自動的に行うようにすることで、尿素を連続的に定量することができる。
If the communication between port X and port Y in the
この分析装置では、ジアセチルモノオキシムを用いる比色法による尿素の定量に対してＦＩＡ法を適用する。そのため、尿素の定量に用いる反応試薬として、ジアセチルモノオキシム酢酸溶液（以下、試薬Ａともいう）とアンチピリン含有試薬液（以下、試薬Ｂともいう）を使用する。ここではジアセチルモノオキシムと併用される試薬としてアンチピリン含有試薬液を用いる場合を説明するが、ジアセチルモノオキシムと併用される試薬はアンチピリン含有試薬液に限定されるものではない。試薬Ａ及び試薬Ｂは、それぞれ、貯槽４１，４２に貯えられる。
This analyzer applies the FIA method to the colorimetric determination of urea using diacetylmonoxime. Therefore, a diacetylmonoxime acetic acid solution (hereinafter also referred to as reagent A) and an antipyrine-containing reagent solution (hereinafter also referred to as reagent B) are used as reaction reagents for quantification of urea. Here, the case of using an antipyrine-containing reagent solution as a reagent to be used in combination with diacetylmonoxime will be described, but the reagent to be used in combination with diacetylmonoxime is not limited to the antipyrine-containing reagent solution. Reagent A and reagent B are stored in
本発明者らは、特許文献２において既に開示したように、これらの試薬を調製後、尿素の連続定量のために長期間（例えば数日間以上）にわたって室温に保持した場合に吸光度測定でのピーク強度が低下すること、及び、このピーク強度の低下は試薬（特に試薬Ｂ）を冷蔵することにより防ぐことができることを見出している。安定した定量を行うためには吸光度測定でのピーク強度が低下しないことが好ましいので、本実施形態の分析装置では、貯槽４１，４２を冷蔵部４０内に設けている。試薬Ａはジアセチルモノオキシムを酢酸溶液に溶解させて調製されるが、冷蔵部４０を設ける場合には、調製自体を貯槽４１で行う、あるいは、試薬Ａをその調製後、貯槽４１に貯えるようにする。同様に、試薬Ｂは、アンチピリンを例えば硫酸に溶解させて調製されるが、調製自体を貯槽４２で行う、あるいは、試薬Ｂをその調製後、貯槽４２に貯えるようにする。冷蔵部４０は、貯槽４１，４２を遮光するとともに、貯槽４１，４２を冷却し、これによって、貯槽４１，４２内の試薬Ａ、試薬Ｂの温度を２０℃以下、好ましくは３℃以上２０℃以下、より好ましくは５℃以上１５℃以下に維持する。なお、試薬Ａを貯える貯槽４１については、遮光保管できるものであれば、必ずしも冷蔵部４０内に配置する必要はない。試薬の冷蔵温度は、５℃未満であっても、試薬において結晶の析出が生じなければ差し支えない。衛生試験法（非特許文献１）には、アンチピリンを硫酸に溶解させたアンチピリン硫酸溶液について、褐色瓶に保管すれば２～３箇月は使用できることと、結晶が析出し室温に戻しても再溶解しないため冷蔵保管は適さないこととが記載されているが、本発明者らは、衛生試験法にしたがって調整されたアンチピリン硫酸溶液は３℃でも結晶化しないことを実験により確認した。なお、試薬Ａ及び試薬Ｂの調製の際の希釈操作を行うのであれば、希釈に使用する水としては、本発明に基づいて製造された尿素フリー水を用いることが好ましい。
As already disclosed in US Pat. We have found that the intensity decreases and that this decrease in peak intensity can be prevented by refrigerating the reagents (particularly Reagent B). In order to perform stable quantification, it is preferable that the peak intensity in the absorbance measurement does not decrease. Reagent A is prepared by dissolving diacetyl monoxime in an acetic acid solution. When the
貯槽４１には配管２６の一端が接続し、配管２６の他端は混合部４３により配管２４に接続している。配管２６には、試薬Ａを所定の流量で配管２４に送り込むためのポンプＰ２が設けられている。同様に貯槽４２には配管２７の一端が接続し、配管２７の他端は混合部４４により配管２４に接続している。配管２７には、試薬Ｂを所定の流量で配管２４に送り込むためのポンプＰ３が設けられている。混合部４３，４４は、それぞれ、試薬Ａ、試薬Ｂを配管２４内の液体の流れに対して均一に混合する機能を有する。配管２４の他端は、反応恒温槽３０内に設けられた反応コイル３１の入口に接続している。反応コイル３１は、その内部においてアンチピリンの存在下での尿素とジアセチルモノオキシムとによる発色反応を起こさせるものであり、その長さと反応コイル３１の内部での流速とは、反応に必要な滞留時間に応じて適宜に選択される。反応恒温槽３０は、反応コイル３１を反応に適した温度まで昇温するものであって、例えば、５０℃以上１５０℃以下、好ましくは９０℃以上１３０℃以下の温度に反応コイル３１を加熱する。
One end of the
反応コイル３１の末端すなわち出口には、反応コイル３１から流れ出る液を対象として、発色反応によって液中に生じた発色の吸光度を測定するための検出器３２が設けられている。検出器３２によって、例えば、波長４６０ｎｍ付近での吸光度のピーク強度あるいはピーク面積を求める。キャリア水が流れているときの吸光度をベースラインとし、尿素濃度が既知の標準液に対する吸光度から検量線を求めることにより、試料水に対する吸光度から試料水での尿素の濃度を求めることができる。検出器３２の出口には、ポンプＰ１からサンプリング弁１０、配管２４及び反応コイル３１を経て検出器３２に至る管路に対して背圧を与える背圧コイル３３が設けられている。検出器３２の出口と背圧コイル３３の入口との間の位置に対し、圧力計ＰＩが接続している。背圧コイル３３の出口から、この分析装置の排液が流出する。
A
本実施形態の分析装置において尿素の定量を行う場合には、それに先立ち、尿素標準液を用いて検量線を作成する必要がある。検量線の作成に用いる尿素標準液を調製する際にも、固定化酵素によって処理し、さらにアニオン交換樹脂あるいは逆浸透膜による後処理を行って尿素濃度が１μｇ／Ｌ以下となった尿素フリー水を使用する。 When quantifying urea with the analyzer of this embodiment, it is necessary to prepare a calibration curve using a urea standard solution. Also when preparing the urea standard solution used to create the calibration curve, urea-free water was treated with an immobilized enzyme and post-treated with an anion exchange resin or reverse osmosis membrane to a urea concentration of 1 µg/L or less. to use.
本実施形態の分析装置によれば、尿素濃度が１μｇ／Ｌ以下であるキャリア水を使用してフローインジェクション分析を行うので、試料水に含まれるμｇ／Ｌのレベルの尿素を正確に定量することができる。 According to the analyzer of the present embodiment, since flow injection analysis is performed using carrier water with a urea concentration of 1 μg/L or less, it is possible to accurately quantify the μg/L level of urea contained in the sample water. can be done.
次に、実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in more detail by way of examples.
［実施例１］
酵素活性が１５０Ｕ／ｍｇのウレアーゼ（富士フィルム和光純薬社製）６６０ｍｇを純水８０ｍＬに溶解させてウレアーゼ水溶液を得た。オルガノ社製のアクリル製合成吸着剤ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標） ＸＡＤ－７ＨＰを、固定化酵素を作成するための担体として使用した。このウレアーゼ水溶液と担体２０ｇとを室温で５分間にわたって接触させ、担体にウレアーゼを固定化して固定化量が８３０Ｕ／ｇ－Ｒの固定化酵素を得た。
[Example 1]
660 mg of urease (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an enzymatic activity of 150 U/mg was dissolved in 80 mL of pure water to obtain an aqueous urease solution. A synthetic acrylic adsorbent AMBERLITE® XAD-7HP from Organo was used as a carrier for making immobilized enzymes. This urease aqueous solution was brought into contact with 20 g of the carrier at room temperature for 5 minutes to immobilize urease on the carrier to obtain an immobilized enzyme with an immobilized amount of 830 U/gR.
上記方法で作製した固定化酵素の後段に、実施例１－１として、イオン形がＯＨ形であるオルガノ社製の強塩基性アニオン交換樹脂ＡＭＢＥＲＪＥＴ（登録商標） ＥＳＧ４００２（ＯＨ）－ＨＧを配置した上で、固定化酵素に対して尿素濃度が５μｇ／Ｌである尿素水溶液を通液した。実施例１－１で用いた強塩基性アニオン交換樹脂は、その全イオン交換容量あたりの９０％のイオン交換基に対してＯＨ-イオンが結合しているものである。同様に、実施例１－２として、固定化酵素の後段に、イオン形がＯＨ形であるオルガノ社製の強塩基性アニオン交換樹脂ＡＭＢＥＲＪＥＴ（登録商標） ４００２（ＯＨ）を配置した上で、固定化酵素に対して尿素濃度が５μｇ／Ｌである尿素水溶液を通液した。実施例１－１で用いた強塩基性アニオン交換樹脂は、その全イオン交換容量あたりの７５％のイオン交換基に対してＯＨ-イオンが結合しているものである。実施例１－１及び１－２のいずれにおいても固定化酵素における通水のＳＶ（空間速度）は２ｈ-1であった。また、強塩基性アニオン交換樹脂におけるＳＶを５～５０ｈ-1の範囲で変化させて実験を繰り返した。固定化酵素と強塩基性アニオン交換樹脂とを順次通過した水をＬＣ／ＭＳ／ＭＳ法で分析したところ、実施例１－１及び１－２にいずれにおいても、強塩基性アニオン交換樹脂でのＳＶによらず、尿素濃度は定量下限である１μｇ／Ｌ以下であることを確認した。すなわち、尿素濃度が１μｇ／Ｌ以下の尿素フリー水が得られた。 After the immobilized enzyme prepared by the above method, as Example 1-1, a strongly basic anion exchange resin AMBERJET (registered trademark) ESG4002 (OH)-HG manufactured by Organo Co., Ltd., which has an OH ion form, was placed. A urea aqueous solution having a urea concentration of 5 μg/L was passed through the immobilized enzyme. The strongly basic anion exchange resin used in Example 1-1 has OH − ions bound to 90% of its ion exchange groups per total ion exchange capacity. Similarly, as Example 1-2, a strongly basic anion exchange resin AMBERJET (registered trademark) 4002 (OH) manufactured by Organo Co., Ltd., which has an OH ion form, was placed after the immobilized enzyme, and then immobilized. A urea aqueous solution having a urea concentration of 5 μg/L was passed through the enzyme. The strongly basic anion exchange resin used in Example 1-1 has OH − ions bound to 75% of its ion exchange groups per total ion exchange capacity. In both Examples 1-1 and 1-2, the SV (space velocity) of water flow through the immobilized enzyme was 2h -1 . The experiment was also repeated by varying the SV in the strongly basic anion exchange resin in the range of 5-50 h -1 . When the water passing sequentially through the immobilized enzyme and the strongly basic anion exchange resin was analyzed by the LC/MS/MS method, in both Examples 1-1 and 1-2, the strong basic anion exchange resin It was confirmed that the urea concentration was 1 μg/L or less, which is the lower limit of determination, regardless of the SV. That is, urea-free water with a urea concentration of 1 μg/L or less was obtained.
［実施例２］
実施例１－１及び１－２において得られた尿素フリー水に対し、尿素濃度が１０μｇ／Ｌとなるように尿素を添加し、２０℃で１時間静置した。その後、この水の尿素濃度をオンライン尿素計（オルガノ社製ＯＲＵＲＥＡ）で分析した。その結果を表１に示す。表１においてＳＶの欄は、実施例１－１及び１－２において尿素フリー水を得たときの強塩基性アニオン交換樹脂におけるＳＶを示している。１時間が経過した後でも尿素濃度がほとんど変化していないことから、実施例１－１及び１－２で得られた尿素フリー水には、尿素に対する分解活性を有する形態ではウレアーゼがほとんど含まれていないことが分かった。
[Example 2]
Urea was added to the urea-free water obtained in Examples 1-1 and 1-2 so that the urea concentration was 10 μg/L, and the mixture was allowed to stand at 20° C. for 1 hour. After that, the urea concentration of this water was analyzed with an online urea meter (ORUREA manufactured by Organo Corporation). Table 1 shows the results. The SV column in Table 1 shows the SV in the strongly basic anion exchange resin when urea-free water was obtained in Examples 1-1 and 1-2. Since the urea concentration remained almost unchanged even after 1 hour had passed, the urea-free water obtained in Examples 1-1 and 1-2 contained almost no urease in a form having urea-degrading activity. It turns out not.
［比較例１］
強塩基性アニオン交換樹脂に対する通水のＳＶを１００ｈ-1及び２００ｈ-1とした以外は実施例１－１と同様の操作を行い、固定化酵素と強塩基性アニオン交換樹脂とを順次通過した水を得た。実施例１－１と同様にこの水の尿素濃度を測定したとこと、定量下限値である１μｇ／Ｌ以下であった。次に、このようにして得た水に対し、実施例２と同様に尿素を加え、２０℃で１時間静置した後の尿素濃度を実施例２と同様に測定した。結果を表１に示す。表１に示す結果から、強塩基性アニオン交換樹脂に対する通水のＳＶが１００ｈ-1及び２００ｈ-1の場合には、尿素濃度が当初添加量の１０．０μｇ／Ｌから低下したことが分かる。これは、固定化酵素と強塩基性アニオン交換樹脂とを順次通過した水にウレアーゼがリークしており、リークしていたウレアーゼによって尿素が分解されたためであると考えられる。実施例２及び比較例１から、強塩基性アニオン交換樹脂における通水の空間速度（ＳＶ）を５０ｈ-1以下することが好ましいことが分かる。
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1-1 was performed except that the SV of water flow through the strongly basic anion exchange resin was set to 100 h −1 and 200 h −1 to pass through the immobilized enzyme and the strongly basic anion exchange resin sequentially. got water. The urea concentration in this water was measured in the same manner as in Example 1-1, and was below the lower limit of quantification, 1 μg/L. Next, urea was added to the water thus obtained in the same manner as in Example 2, and the urea concentration was measured in the same manner as in Example 2 after standing at 20° C. for 1 hour. Table 1 shows the results. From the results shown in Table 1, it can be seen that the urea concentration decreased from the initial addition amount of 10.0 μg/L when the SV of water flow through the strongly basic anion exchange resin was 100 h −1 and 200 h −1 . This is presumably because urease leaked into the water that had sequentially passed through the immobilized enzyme and the strongly basic anion exchange resin, and urea was decomposed by the leaked urease. From Example 2 and Comparative Example 1, it can be seen that it is preferable to set the space velocity (SV) of water flow through the strongly basic anion exchange resin to 50 h −1 or less.
［実施例３］
アニオン交換樹脂の種類によるウレアーゼの除去性能の違いを調べた。アニオン交換樹脂として、イオン形がＣｌ形の強塩基性アニオン交換樹脂であるオルガノ社製のＡＭＢＥＲＪＥＴ（登録商標） ４４００ Ｃｌ（実施例３－１）、イオン形がＣｌ形の強塩基性アニオン交換樹脂であるオルガノ社製のＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標） ＩＲＡ９００Ｊ Ｃｌ（実施例３－２）、及び弱塩基性アニオン交換樹脂であるオルガノ社製のＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標） ＩＲＡ９６ＳＢ（実施例３－３）を用意した。実施例３－１及び実施例３－２で用いたイオン形がＣｌ形である強塩基性アニオン交換樹脂は、いずれも、その全イオン交換容量あたりのほぼ１００％のイオン交換基に対してＣｌ-イオンが結合しているものである。また実施例３－３で使用した弱塩基性アニオン交換樹脂は、全イオン交換容量当たりの１５％のイオン交換基に対してＯＨ-イオンが結合しているものである。そして、アニオン交換樹脂の種類ごとに、そのアニオン交換樹脂の１２ｍＬをテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）製の直径１０ｍｍ、長さ２００ｍｍのカラムに充填してアニオン交換樹脂カラムを得た。
[Example 3]
The difference in urease removal performance depending on the type of anion exchange resin was investigated. As the anion exchange resin, AMBERJET (registered trademark) 4400 Cl (Example 3-1) manufactured by Organo Co., Ltd., which is a strongly basic anion exchange resin whose ion form is Cl, and a strongly basic anion exchange resin whose ion form is Cl. AMBERLITE (registered trademark) IRA900J Cl (Example 3-2) manufactured by Organo Co., Ltd., and AMBERLITE (registered trademark) IRA96SB (Example 3-3) manufactured by Organo Co., Ltd., which is a weakly basic anion exchange resin, were prepared. . Both of the strongly basic anion exchange resins whose ionic form is the Cl form used in Examples 3-1 and 3-2 have Cl - is bound by ions. The weakly basic anion exchange resin used in Example 3-3 has OH - ions bound to 15% of the ion exchange groups relative to the total ion exchange capacity. Then, for each type of anion exchange resin, 12 mL of the anion exchange resin was packed into a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) column having a diameter of 10 mm and a length of 200 mm to form an anion exchange resin column. Obtained.
酵素活性が１５０Ｕ／ｍｇのウレアーゼ（富士フィルム和光純薬社製）をその濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように純水に溶解させてウレアーゼ水溶液を得た。そして、上述のようにして得られた各アニオン交換樹脂カラムに対して、ＳＶが５ｈ-1及び２０ｈ-1である両方の通水条件でウレアーゼ水溶液を通水し、アニオン交換樹脂カラムから排出される処理液を得た。そしてそれぞれの処理液に対し、尿素濃度が１０μｇ／Ｌとなるように尿素を添加し、２０℃で１時間静置した。その後、この水の尿素濃度をオンライン尿素計（オルガノ社製ＯＲＵＲＥＡ）で分析した。その結果を表２に示す。表２においてＳＶの欄は、アニオン交換樹脂カラムにウレアーゼ水溶液を通水したときのＳＶを示している。表２に示す結果から、イオン形がＣｌ形である強塩基性アニオン交換樹脂を用いた場合であっても、弱塩基性アニオン交換樹脂を用いた場合であっても、２０℃で１時間静置した後の尿素濃度の低下はわずかであり、これらにアニオン交換樹脂に通液することによって、ウレアーゼを失活させあるいは除去できることが分かった。 Urease (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an enzymatic activity of 150 U/mg was dissolved in pure water to a concentration of 1 mg/L to obtain an aqueous urease solution. Then, an aqueous urease solution was passed through each of the anion-exchange resin columns obtained as described above under both conditions of SV of 5 h −1 and 20 h −1 , and discharged from the anion-exchange resin column. A treated liquid was obtained. Then, urea was added to each treatment liquid so that the urea concentration was 10 μg/L, and the mixture was allowed to stand at 20° C. for 1 hour. After that, the urea concentration of this water was analyzed with an online urea meter (ORUREA manufactured by Organo Corporation). Table 2 shows the results. In Table 2, the SV column shows the SV when the urease aqueous solution was passed through the anion exchange resin column. From the results shown in Table 2, even when the strongly basic anion exchange resin whose ion form is the Cl form is used, and when the weakly basic anion exchange resin is used, static at 20° C. for 1 hour is observed. The decrease in urea concentration after placing was small, and it was found that urease could be deactivated or removed by passing the solution through an anion exchange resin.
［比較例２］
ウレアーゼ水溶液をアニオン交換樹脂以外に通液させたときにウレアーゼを除去できるかを調べた。実施例３においてＰＦＡ製のカラムに充填されるアニオン交換樹脂の代わりに、同じカラムに対し、オルガノ社製の合成吸着剤ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標） ＸＡＤ－７ＨＰ（比較例２－１）及びオルガノ社製のＨ形強酸性カチオン交換樹脂ＡＭＢＥＲＪＥＴ（登録商標） ＥＳＧ１０２４（Ｈ）（比較例２－２）を充填し、実施例３と同様にウレアーゼ水溶液を通水し、通水によって得られた処理液に尿素を添加し、２０℃１時間静置したのちの尿素濃度を測定した。結果を表２に示す。表２に示すように、合成吸着剤を用いた場合もカチオン交換樹脂を用いた場合も、尿素濃度が大きく低下しており、このことは合成吸着剤やカチオン交換樹脂によって処理した処理液には、活性を有する状態でウレアーゼが含まれていることを示している。ウレアーゼによって尿素を分解除去した処理水を合成吸着剤またはカチオン交換樹脂で処理して尿素フリー水を得たとしても、その尿素フリー水にはウレアーゼがリークしており、その尿素フリー水を用いて尿素の定量を行ったときに定量結果に誤差が生じるおそれがあることが分かる。
[Comparative Example 2]
It was investigated whether urease could be removed when an aqueous urease solution was passed through a resin other than an anion exchange resin. Instead of the anion exchange resin packed in the PFA column in Example 3, a synthetic adsorbent AMBERLITE (registered trademark) XAD-7HP manufactured by Organo Corporation (Comparative Example 2-1) and manufactured by Organo Corporation were added to the same column. H-type strongly acidic cation exchange resin AMBERJET (registered trademark) ESG1024 (H) (Comparative Example 2-2) was filled, and an aqueous urease solution was passed through in the same manner as in Example 3. After urea was added and allowed to stand at 20°C for 1 hour, the urea concentration was measured. Table 2 shows the results. As shown in Table 2, both the synthetic adsorbent and the cation exchange resin significantly reduced the urea concentration. , indicating that urease is contained in an active state. Even if urea-free water is obtained by treating the treated water from which urea has been decomposed and removed by urease with a synthetic adsorbent or cation exchange resin, the urea-free water leaks urease and cannot be used. It can be seen that an error may occur in the quantification result when the urea is quantified.
［実施例４］
逆浸透膜によってもウレアーゼを除去できるかどうかを調べた。酵素活性が１５０Ｕ／ｍｇのウレアーゼ（富士フィルム和光純薬社製）をその濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように純水に溶解させてウレアーゼ水溶液を得た。このウレアーゼ水溶液を、デュポン社製の逆浸透膜ＦｉｌｍＴｅｃ ＢＷ６０－１８１２－７５に対し、入口流量が１．２Ｌ／ｍｉｎ、濃縮流量が８４０ｍＬ／ｍｉｎ、透過流量が３６０ｍＬ／ｍｉｎの条件で通水した。そして透過水に対し、尿素濃度が１０μｇ／Ｌとなるように尿素を添加し、２０℃で１時間静置した。その後、この水の尿素濃度をオンライン尿素計（オルガノ社製ＯＲＵＲＥＡ）で分析した。２０℃で１時間の静置後も尿素濃度は１０μｇ／Ｌのままであって変化がなかったことから、逆浸透膜によってもウレアーゼを除去できることが分かった。
[Example 4]
We investigated whether reverse osmosis membranes could also remove urease. Urease (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an enzymatic activity of 150 U/mg was dissolved in pure water to a concentration of 1 mg/L to obtain an aqueous urease solution. This urease aqueous solution was passed through a reverse osmosis membrane FilmTec BW60-1812-75 manufactured by DuPont under conditions of an inlet flow rate of 1.2 L/min, a concentration flow rate of 840 mL/min, and a permeation flow rate of 360 mL/min. Then, urea was added to the permeated water so that the urea concentration was 10 μg/L, and the mixture was allowed to stand at 20° C. for 1 hour. After that, the urea concentration of this water was analyzed with an online urea meter (ORUREA manufactured by Organo Corporation). The urea concentration remained unchanged at 10 μg/L even after standing at 20° C. for 1 hour, indicating that urease can also be removed by a reverse osmosis membrane.
１０ サンプリング弁
１１ サンプルループ
３１ 反応コイル
３２ 検出器
３３ 背圧コイル
５０ 尿素フリー水製造部
５１ 固定化酵素
５２ 固定化酵素カラム
５３ アニオン交換樹脂
５４ アニオン交換樹脂カラム
５５ 逆浸透膜
５６ 逆浸透膜装置
10
Claims (10)
前記処理水にリークした前記酵素を除去または失活させて尿素フリー水を得る後処理工程と、
を有する、尿素フリー水の製造方法。 a treatment step of contacting urea-containing water with an enzyme containing at least urease to obtain treated water;
a post-treatment step of removing or inactivating the enzyme leaked in the treated water to obtain urea-free water;
A method for producing urea-free water.
前記処理手段によって処理された処理水が通水されるアニオン交換樹脂と、
を備え、
前記アニオン交換樹脂から排出される前記処理水を尿素フリー水とする、尿素フリー水の製造装置。 treatment means for contacting the urea-containing water with an enzyme containing at least urease;
an anion exchange resin through which the treated water treated by the treatment means is passed;
with
An apparatus for producing urea-free water, wherein the treated water discharged from the anion exchange resin is urea-free water.
尿素標準液の調製に用いる水、及びキャリア水の少なくとも一方に、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の尿素フリー水の製造方法で製造された尿素フリー水を使用する定量方法。 A urea quantification method for quantifying urea in sample water,
A quantification method in which urea-free water produced by the method for producing urea-free water according to any one of claims 1 to 6 is used as at least one of the water used for preparing the urea standard solution and the carrier water.
請求項７または８に記載の尿素フリー水の製造装置を備え、
前記尿素フリー水の製造装置から得られる、尿素濃度が１μｇ／Ｌ以下の尿素フリー水を前記キャリア水とする、分析装置。 A urea analyzer for introducing a constant amount of sample water into a flow of carrier water and quantifying urea in the sample water,
Equipped with the urea-free water production apparatus according to claim 7 or 8,
An analyzer, wherein urea-free water having a urea concentration of 1 μg/L or less obtained from the urea-free water manufacturing apparatus is used as the carrier water.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021081113A JP2022175014A (en) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | Production method and production apparatus for urea-free water, and quantitative method and analyzer of urea |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021081113A JP2022175014A (en) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | Production method and production apparatus for urea-free water, and quantitative method and analyzer of urea |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022175014A true JP2022175014A (en) | 2022-11-25 |
Family
ID=84145368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021081113A Pending JP2022175014A (en) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | Production method and production apparatus for urea-free water, and quantitative method and analyzer of urea |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022175014A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024066363A (en) * | 2022-10-31 | 2024-05-15 | 株式会社タツフト | Catheter fixture |
-
2021
- 2021-05-12 JP JP2021081113A patent/JP2022175014A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024066363A (en) * | 2022-10-31 | 2024-05-15 | 株式会社タツフト | Catheter fixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6884356B2 (en) | Low-level boron detection and measurement | |
| TWI760465B (en) | Urea quantifying method and analysis device | |
| Aoki et al. | Simultaneous flow injection determination of nitrate and nitrite in water by gas-phase chemiluminescence | |
| Fini et al. | Moving from lab to pilot scale in forward osmosis for pesticides rejection using aquaporin membranes | |
| JP7307812B2 (en) | Method for quantifying urea and analyzer for urea | |
| US8748189B2 (en) | Method and apparatus for measuring bromate ions | |
| Engelhardt et al. | Urea and ammonium rejection by an aquaporin-based hollow fiber membrane | |
| Li et al. | Chemiluminescence flow biosensor for hydrogen peroxide with immobilized reagents | |
| US4672042A (en) | Method of and apparatus for chromatographic analysis | |
| JP2022175014A (en) | Production method and production apparatus for urea-free water, and quantitative method and analyzer of urea | |
| JP3903831B2 (en) | Boric acid analysis method and analyzer, ultrapure water production method and production apparatus | |
| Buldini et al. | On-line microdialysis–ion chromatographic determination of inorganic anions in olive-oil mill wastewater | |
| JP2019184436A (en) | Method and device for analyzing urea | |
| JP6846185B2 (en) | Deterioration diagnosis method for solid catalyst carrier, deterioration diagnosis device, and measurement device for substances to be treated | |
| US11860075B2 (en) | Analyzing method and analyzing apparatus for urea | |
| WO2023171235A1 (en) | Method and apparatus for producing urea-free water, and method and apparatus for analyzing urea | |
| US20200292444A1 (en) | Testing method for residual organic compounds in a liquid sample | |
| JP7198691B2 (en) | Urea quantification method and analyzer | |
| Yue et al. | An air-driving FI device with merging zones technique for the determination of formaldehyde in beers | |
| JP3077461B2 (en) | How to monitor hazardous substances in water | |
| JP4665154B2 (en) | Coexisting anion treatment apparatus and method | |
| JP6993855B2 (en) | Flow injection analysis method and equipment | |
| Jansen et al. | Liquid chromatographic determination of urea and ammonia in body fluids using a post-column enzymatic reactor | |
| de Castro et al. | Solid interfaces as analytical problem solvers in flow injection analysis | |
| Akse et al. | “Reagentless” Flow Injection Determination of Ammonia and Urea Using Membrane Separation and Solid Phase Basification |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240201 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240930 |