JP7009688B1 - 抗生物質を検出するためのｌｏｍｆから構成されたセンサーアレイおよび検出装置 - Google Patents
抗生物質を検出するためのｌｏｍｆから構成されたセンサーアレイおよび検出装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセンサーアレイおよび検出装置を提供する。【解決手段】センサーアレイは、１,３,６,８-テトラ安息香酸-ピレンリガンドに基づくＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙの３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦから構成された３組の５×５センサーアレイを含み、検出装置は９６オリフィス細胞培養プレートであり、センサーアレイによって、スルファメトキサゾール、スルファピリジン、スルファピリミジン、スルファメタジンおよびスルファジメタジンの５種類のスルファ抗生物質を感度よく正確に検出および分類することができる。【選択図】図１
Description
本発明は、抗生物質の検出技術分野に関し、具体的には、抗生物質を検出するためのＬＯ
ＭＦから構成されたセンサーアレイおよび検出装置に関する。
ＭＦから構成されたセンサーアレイおよび検出装置に関する。
抗生物質の残留物は、人体の細菌に薬剤耐性を発生させ、抗生物質の効能を低下させ、ア
レルギー反応、発癌または催奇形性効果を引き起こす可能性がある。これまで、高速液体
クロマトグラフィー-質量分析（ＨＰＬＣ-ＭＳ）、キャピラリー電気泳動、表面増強ラマ
ン散乱（ＳＥＲＳ）などの多くの機器技術が抗生物質残留物の測定に使用されてきが、コ
ストが高くなり、操作が複雑で専門家も必要になる欠点がある。
レルギー反応、発癌または催奇形性効果を引き起こす可能性がある。これまで、高速液体
クロマトグラフィー-質量分析（ＨＰＬＣ-ＭＳ）、キャピラリー電気泳動、表面増強ラマ
ン散乱（ＳＥＲＳ）などの多くの機器技術が抗生物質残留物の測定に使用されてきが、コ
ストが高くなり、操作が複雑で専門家も必要になる欠点がある。
蛍光検出法は高感度で操作が簡単であるが、抗生物質の従来の蛍光検出は、主に抗生物質
と受容体の間の特定の認識に向かい、単一または複数の分析物にのみ適し、サンプルに複
数の類似した抗生物質が同時に存在する場合、検出結果が不正確になる。
と受容体の間の特定の認識に向かい、単一または複数の分析物にのみ適し、サンプルに複
数の類似した抗生物質が同時に存在する場合、検出結果が不正確になる。
スルホンアミド系抗生物質の検出におけるＬＭＯＦの現在の用途は、単一の汚染物質を検
出するための単一のＬＭＯＦの使用に限定されており、同様の構造を持つ複合抗生物質の
検出と識別は達成できなく、高性能液体クロマトグラフィー-質量分析（ＨＰＬＣ -ＭＳ
）、キャピラリー電気泳動、表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ）、およびその他の検出技術
には、高価で面倒な操作、専門の分析オペレーターの必要性、複雑なサンプル処理などの
欠点がある。同時に、従来の比色または蛍光センシングシステムでは、各センサーは特定
の分析物を検出するように設計されているが、ほとんどの薬物は類似の化学構造と分子サ
イズを持っているため、従来の方法で分類することは困難である。
出するための単一のＬＭＯＦの使用に限定されており、同様の構造を持つ複合抗生物質の
検出と識別は達成できなく、高性能液体クロマトグラフィー-質量分析（ＨＰＬＣ -ＭＳ
）、キャピラリー電気泳動、表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ）、およびその他の検出技術
には、高価で面倒な操作、専門の分析オペレーターの必要性、複雑なサンプル処理などの
欠点がある。同時に、従来の比色または蛍光センシングシステムでは、各センサーは特定
の分析物を検出するように設計されているが、ほとんどの薬物は類似の化学構造と分子サ
イズを持っているため、従来の方法で分類することは困難である。
上記の技術的問題を解決するために、出願者は、蛍光ベースの化学センサーが、その高速
応答、高感度、および調製の容易さのために広範な研究の注目を集めていることを発見し
、特に、蛍光ＭＯＦは、それらが迅速かつ容易に重金属イオンと有機汚染物質を検出でき
ることを証明したため、本発明は、抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセ
ンサーアレイおよび検出装置を提供する。
応答、高感度、および調製の容易さのために広範な研究の注目を集めていることを発見し
、特に、蛍光ＭＯＦは、それらが迅速かつ容易に重金属イオンと有機汚染物質を検出でき
ることを証明したため、本発明は、抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセ
ンサーアレイおよび検出装置を提供する。
本発明の技術的解決策は、抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセンサーア
レイであり、
１,３,６,８-テトラ安息香酸-ピレンリガンドに基づく３種類の発光金属有機フレームＬ
ＭＯＦから構成されたセンサーアレイを含み、
前記発光金属有機フレームＬＭＯＦは、ＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰ
ｙを含み、
前記センサーアレイは３組の５×５センサーアレイから構成され、各組の前記５×５セン
サーアレイは５種類のスルファ抗生物質用の５行のオリフィスと５回繰り返し検出用の５
列のオリフィスを含む。
レイであり、
１,３,６,８-テトラ安息香酸-ピレンリガンドに基づく３種類の発光金属有機フレームＬ
ＭＯＦから構成されたセンサーアレイを含み、
前記発光金属有機フレームＬＭＯＦは、ＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰ
ｙを含み、
前記センサーアレイは３組の５×５センサーアレイから構成され、各組の前記５×５セン
サーアレイは５種類のスルファ抗生物質用の５行のオリフィスと５回繰り返し検出用の５
列のオリフィスを含む。
ＬＭＯＦに基づく発光センサーは、携帯性、高選択性と感度、低コストと視覚的検出など
の利点を有し、そのオリフィスの大きさ、形状、化学組成および表面環境を細かく制御す
ることで、あるゲスト分子の選択的捕捉を促進し、その固有の永続的な多孔性は、ゲスト
分子を吸着してゲスト-ホストの相互作用を促進するだけでなく、ゲスト分子を予備濃縮
して検出感度を高めることもでき、さらに、リガンド中のルイスサイトまたはアルカリサ
イトおよびオープンメタルサイトはさらにその選択性を高める。
上記のようなセンサーアレイの設計により、分析物ごとに固有の複合応答を生成でき、選
択性の利点に加えて、センサーアレイは複数種類の物質を同時に分析でき、他方、金属有
機フレームＭＯＦｓの異なる組合せによりこれらの材料はマルチチャンネルアレイセンシ
ングシステムを構築するのに非常に適している。
の利点を有し、そのオリフィスの大きさ、形状、化学組成および表面環境を細かく制御す
ることで、あるゲスト分子の選択的捕捉を促進し、その固有の永続的な多孔性は、ゲスト
分子を吸着してゲスト-ホストの相互作用を促進するだけでなく、ゲスト分子を予備濃縮
して検出感度を高めることもでき、さらに、リガンド中のルイスサイトまたはアルカリサ
イトおよびオープンメタルサイトはさらにその選択性を高める。
上記のようなセンサーアレイの設計により、分析物ごとに固有の複合応答を生成でき、選
択性の利点に加えて、センサーアレイは複数種類の物質を同時に分析でき、他方、金属有
機フレームＭＯＦｓの異なる組合せによりこれらの材料はマルチチャンネルアレイセンシ
ングシステムを構築するのに非常に適している。
さらに、前記センサーアレイの検出方法は、
Ｓ１、調製された３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ材料をそれぞれ０．１２５ｍｇ
・ｍＬ-１でｐＨ４．９５の酢酸-酢酸ナトリウムに浸し、超音波処理して５００μｇ・ｍ
Ｌ-１の懸濁液を得るステップと、
Ｓ２、毎回の検出に、懸濁液を２．５μｇ・ｍＬ-１に希釈し、検出装置のプレートオリ
フィスに、２００μＬの濃度２．５μｇ・ｍＬ-１の３種類の発光金属有機フレームＬＭ
ＯＦをそれぞれ移して３組の５×５センサーを構成するステップと、
Ｓ３、５０μＬ、２５μｇ・ｍＬ-１の５種類のスルファ抗生物質を各組５×５センサー
アレイの５種類のスルファ抗生物質のオリフィスに加え、各組５×５センサーアレイを室
温下で２０分間平衡化してから、マイクロプレートリーダーを使用して蛍光強度を測定し
、ただし、励起光
=３１２ｎｍ、放射光
=５０６ｎｍ、３種類のＬＭＯＦを利用して５種類のスルファ抗生物質を５回測定して、
３組の５×５センサーアレイのセンサーアレイを提供するステップを含み、
そのうちに、センサーアレイのデータ分析方法は、蛍光の変化をＦ／Ｆ０として定義し、
Ｆ０はスルファ抗生物質なしの場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆはスルファ抗生物
質のある場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆ／Ｆ０は３種類の発光金属有機フレーム
ＬＭＯＦ蛍光に対する５種類のスルファ抗生物質の影響を示し、Ｆ／Ｆ０はアレイ感知分
析の応答信号として使用され、Ｏｒｉｇｉｎソフトウェアで主成分を分析するステップを
含む。
Ｓ１、調製された３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ材料をそれぞれ０．１２５ｍｇ
・ｍＬ-１でｐＨ４．９５の酢酸-酢酸ナトリウムに浸し、超音波処理して５００μｇ・ｍ
Ｌ-１の懸濁液を得るステップと、
Ｓ２、毎回の検出に、懸濁液を２．５μｇ・ｍＬ-１に希釈し、検出装置のプレートオリ
フィスに、２００μＬの濃度２．５μｇ・ｍＬ-１の３種類の発光金属有機フレームＬＭ
ＯＦをそれぞれ移して３組の５×５センサーを構成するステップと、
Ｓ３、５０μＬ、２５μｇ・ｍＬ-１の５種類のスルファ抗生物質を各組５×５センサー
アレイの５種類のスルファ抗生物質のオリフィスに加え、各組５×５センサーアレイを室
温下で２０分間平衡化してから、マイクロプレートリーダーを使用して蛍光強度を測定し
、ただし、励起光
３組の５×５センサーアレイのセンサーアレイを提供するステップを含み、
そのうちに、センサーアレイのデータ分析方法は、蛍光の変化をＦ／Ｆ０として定義し、
Ｆ０はスルファ抗生物質なしの場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆはスルファ抗生物
質のある場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆ／Ｆ０は３種類の発光金属有機フレーム
ＬＭＯＦ蛍光に対する５種類のスルファ抗生物質の影響を示し、Ｆ／Ｆ０はアレイ感知分
析の応答信号として使用され、Ｏｒｉｇｉｎソフトウェアで主成分を分析するステップを
含む。
さらに、前記ＮＵ９０１の合成ステップは、
Ｓ１０１、１５ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに加え、ＤＭＦで０．７～０．８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の塩化ジルコニウム八水和物と０
．７～０．８ ｍｏｌ・Ｌ-１の安息香酸をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチ
レンライニングに加えて超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得るス
テップと、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンで２時間加熱し、室温まで冷却
した後、ＤＭＦで１．５～２．５ｍｍｏｌ・Ｌ-１のＨ４ＴＢＡＰｙをＮＵ９０１の初期
溶液に加え、そしてこの溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で２４時間加熱
し、室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する
ステップと、
Ｓ１０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌの８ Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物
をオーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料を
ＤＭＦで３回洗浄し、ＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄し
アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップとを含
む。
Ｓ１０１、１５ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに加え、ＤＭＦで０．７～０．８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の塩化ジルコニウム八水和物と０
．７～０．８ ｍｏｌ・Ｌ-１の安息香酸をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチ
レンライニングに加えて超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得るス
テップと、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンで２時間加熱し、室温まで冷却
した後、ＤＭＦで１．５～２．５ｍｍｏｌ・Ｌ-１のＨ４ＴＢＡＰｙをＮＵ９０１の初期
溶液に加え、そしてこの溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で２４時間加熱
し、室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する
ステップと、
Ｓ１０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌの８ Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物
をオーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料を
ＤＭＦで３回洗浄し、ＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄し
アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップとを含
む。
さらに、前記ＮＵ１０００の合成ステップは、
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニン
グに加え、ＤＭＦで３５～３８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の塩化ジルコニウムと２．７～２．８ ｍ
ｏｌ・Ｌ-１の安息香酸をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニング
に加え超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ１０００初期溶液を得るステップと、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンに入れ１時間加熱し、室温まで
冷却した後、ＤＭＦで７～８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の Ｈ４ＴＢＡＰｙをＮＵ１０００初期溶液
に加え、そして溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で４８時間加熱し、室温
まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄するステップ
と、
Ｓ２０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌ ８Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物を
オーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料をＤ
ＭＦで３回洗浄してＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄しア
セトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップとを含む
。
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニン
グに加え、ＤＭＦで３５～３８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の塩化ジルコニウムと２．７～２．８ ｍ
ｏｌ・Ｌ-１の安息香酸をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニング
に加え超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ１０００初期溶液を得るステップと、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンに入れ１時間加熱し、室温まで
冷却した後、ＤＭＦで７～８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の Ｈ４ＴＢＡＰｙをＮＵ１０００初期溶液
に加え、そして溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で４８時間加熱し、室温
まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄するステップ
と、
Ｓ２０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌ ８Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物を
オーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料をＤ
ＭＦで３回洗浄してＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄しア
セトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップとを含む
。
さらに、前記Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの合成ステップは、
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒をステンレス鋼反応器のポ
リテトラフルオロエチレンライニングに加え、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒で２
３～２６ｍｍｏｌ・Ｌ-１の Ｃｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、１１～１３ｍｍｏｌ・Ｌ-１の
Ｈ４ＴＢＡＰｙをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、
１２０℃で７２時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比が２
：１：１であるステップと、
Ｓ３０２、室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗
浄してから、アセトンで５回洗浄し、アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下
で１２時間活性化するステップとを含む。
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒をステンレス鋼反応器のポ
リテトラフルオロエチレンライニングに加え、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒で２
３～２６ｍｍｏｌ・Ｌ-１の Ｃｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、１１～１３ｍｍｏｌ・Ｌ-１の
Ｈ４ＴＢＡＰｙをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、
１２０℃で７２時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比が２
：１：１であるステップと、
Ｓ３０２、室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗
浄してから、アセトンで５回洗浄し、アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下
で１２時間活性化するステップとを含む。
本発明の１つの技術的解決策として、前記検出装置は請求項１から５のいずれか１項に記
載のセンサーアレイを搭載するために使用され、検出装置は９６オリフィス細胞培養プレ
ートである。９６オリフィス細胞培養プレートは細胞培養などのよく使用されている器具
として、容易に入手し使用が簡単である。
載のセンサーアレイを搭載するために使用され、検出装置は９６オリフィス細胞培養プレ
ートである。９６オリフィス細胞培養プレートは細胞培養などのよく使用されている器具
として、容易に入手し使用が簡単である。
本発明のもう１つの技術的解決策として、前記検出装置は、請求項１から５のいずれか１
項に記載のセンサーアレイを搭載するために使用され、検出装置はハウジング、オリフィ
スプレートアセンブリおよび注液アセンブリを含む。
前記ハウジングの内底面にオリフィスプレートアセンブリを超音波洗浄するための超音波
発生器が設けられ、ハウジングの左右両側の側面にそれぞれ１つの検出用品を放置するた
めの搭載板が配置され、前記搭載板は回転軸を介してハウジングに回転可能に接続される
。
前記オリフィスプレートアセンブリは、オリフィスプレート本体、およびオリフィスプレ
ート本体の左右両側の外側壁にそれぞれ設けられたガイドリングを含み、前記ガイドリン
グはオリフィスプレート本体に固定的に接続され、前記オリフィスプレート本体のガイド
リングの中心位置に対応する箇所に、伝達ギアロッドが貫通するための貫通穴が設けられ
、前記伝達ギアロッドの両端にそれぞれスライドギアブロックアセンブリに噛み合って伝
達されたインナーギアおよびハウジング内側壁に設けられたギア溝に噛み合って伝達され
たアウターギアが設けられ、
前記オリフィスプレート本体の内側面の貫通穴の両側にそれぞれ伝達ギアロッドに噛み合
っている１組のスライドギアブロックアセンブリが設けられ、前記スライドギアブロック
アセンブリはスライドブロック、伝達ギアおよびカムから構成され、前記伝達ギアの内側
面がシャフトロッドを介してスライドブロックに回転可能に接続され、前記スライドブロ
ックはオリフィスプレート本体の内側壁に設けられたシュートに摺動可能に接続され、シ
ュートの貫通穴の一端から離れた外側に、スライドブロックの回復を制御するためのスプ
リング部材がさらに設けられ、前記スプリング部材はオリフィスプレート本体の内側壁に
固定的に接続され、前記カムは伝達ギアの外側面に固定的に接続される。
各スライドギアブロックアセンブリ側に対応するオリフィスプレート本体の底面に、それ
ぞれカムの動きによって振動を伝導するためのパドルが設けられ、前記パドルに複数の小
片が設けられ各小片がそれぞれオリフィスプレート本体の底面のオリフィス溝の隙間に位
置し、パドルの底部が複数組のガスケットを介してオリフィスプレート本体の底面に接触
する
前記ガイドリングの環状溝の左右両側にそれぞれ１つのトリガーブロックが設けられ、前
記トリガーブロックは紐でガイドリングおよびオリフィスプレート本体を貫通してスライ
ドブロックの貫通穴一端に近接する側壁に接続され、前記トリガーブロックの環状溝との
接触面にそれぞれ互いに引き付けられる第１の磁気リング、第２の磁気リングが設けられ
、トリガーブロックの外側面にハウジングに設けられたガイドブロックに接続されるねじ
ロッドが設けられる。
前記ガイドブロックの中部に伝達ギアロッドが貫通するロッド穴、およびロッド穴の両側
に位置し２組のトリガーブロックの位置に対応する２組の固定ロッドが設けられ、前記固
定ロッドはアウターロッド本体およびアウターロッド本体に可動に接続されたインナーロ
ッド本体を含み、前記アウターロッド本体のねじロッドに対応する一側にそれが貫通する
ための穴が設けられ、アウターロッド本体の内底面に周方向に複数組の第１のスプリング
が設けられてインナーロッド本体に接続され、前記インナーロッド本体のねじロッド位置
に対応する一側にねじ穴が設けられ、前記ガイドブロックは２組の固定ロッドのアウター
ロッド本体を介してギア溝の両側に位置するハウジング内側壁に設けられたガイド溝に摺
動可能に接続され、前記ガイド溝内の上端にインナーロッド本体と係合および固定される
ための係合穴が設けられる。
前記注液アセンブリは基板および注液チャンバーを含み、前記注液チャンバーは中部のピ
ストン室と両側の貯液室から構成され、注液アセンブリは基板の両側のレールブロックを
介してハウジング両側の内側壁に設けられたレール溝に摺動可能に接続される。
２組の前記貯液室、ピストン室は対応してそれぞれＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ
-ＴＢＡＰｙに対応する３つの貯液室小室、ピストン室小室に分割される。
前記貯液室のピストン室に対応する側壁の下部に複数の第１の連通穴が設けられ、各前記
第１の連通穴に、貯液室からピストン室へ一方向のみ流入を許可する第１の一方向弁が設
けられ、前記注液チャンバーの上面に押し板が設けられ、前記押し板は対応して３組設け
られ、複数組のプッシュロッドを介して対応するピストン室小室に設けられたピストンに
接続され、押し板と注液チャンバー上面の間に複数組の第２のスプリングが設けられ、ピ
ストン室の基板に対応する位置にオリフィスプレートアセンブリのオリフィス数に対応す
る第２の連通穴が設けられ、各前記第２の連通穴はそれぞれガイドパイプを介して基板底
面の各注液口に１対１に対応して接続され、各第２の連通穴にピストン室から各注液口の
ガイドパイプへ一方向のみ流入を許可するための第２の一方向弁が設けられる。
前記注液チャンバーの上面の各貯液室小室に対応する位置にそれぞれ液を充填するための
１つの液充填口が設けられ、注液チャンバーの外側面の２組の貯液室に対応する位置に貯
液室の液位を観察するための観察窓が設けられる。
前記基板の底面の各注液口の隙間に帯状空気出口が設けられ、各前記帯状空気出口はそれ
ぞれパイプを介して基板後側に設けられた熱風送風機の出力端に接続される。
上記の構成要素からなる検出装置は、オリフィスプレートアセンブリを洗浄、乾燥する作
用があり、オリフィスプレートアセンブリのオリフィスにＮＵ９０１、ＮＵ１０００また
はＣｄ-ＴＢＡＰｙを高速に注入して、操作過程中の注液効率を高め、オリフィスプレー
トアセンブリとハウジングの伝達配合設計により、ハウジング下部で超音波洗浄する場合
の洗浄効率をさらに高め、次の検出の準備時間を短縮する。
項に記載のセンサーアレイを搭載するために使用され、検出装置はハウジング、オリフィ
スプレートアセンブリおよび注液アセンブリを含む。
前記ハウジングの内底面にオリフィスプレートアセンブリを超音波洗浄するための超音波
発生器が設けられ、ハウジングの左右両側の側面にそれぞれ１つの検出用品を放置するた
めの搭載板が配置され、前記搭載板は回転軸を介してハウジングに回転可能に接続される
。
前記オリフィスプレートアセンブリは、オリフィスプレート本体、およびオリフィスプレ
ート本体の左右両側の外側壁にそれぞれ設けられたガイドリングを含み、前記ガイドリン
グはオリフィスプレート本体に固定的に接続され、前記オリフィスプレート本体のガイド
リングの中心位置に対応する箇所に、伝達ギアロッドが貫通するための貫通穴が設けられ
、前記伝達ギアロッドの両端にそれぞれスライドギアブロックアセンブリに噛み合って伝
達されたインナーギアおよびハウジング内側壁に設けられたギア溝に噛み合って伝達され
たアウターギアが設けられ、
前記オリフィスプレート本体の内側面の貫通穴の両側にそれぞれ伝達ギアロッドに噛み合
っている１組のスライドギアブロックアセンブリが設けられ、前記スライドギアブロック
アセンブリはスライドブロック、伝達ギアおよびカムから構成され、前記伝達ギアの内側
面がシャフトロッドを介してスライドブロックに回転可能に接続され、前記スライドブロ
ックはオリフィスプレート本体の内側壁に設けられたシュートに摺動可能に接続され、シ
ュートの貫通穴の一端から離れた外側に、スライドブロックの回復を制御するためのスプ
リング部材がさらに設けられ、前記スプリング部材はオリフィスプレート本体の内側壁に
固定的に接続され、前記カムは伝達ギアの外側面に固定的に接続される。
各スライドギアブロックアセンブリ側に対応するオリフィスプレート本体の底面に、それ
ぞれカムの動きによって振動を伝導するためのパドルが設けられ、前記パドルに複数の小
片が設けられ各小片がそれぞれオリフィスプレート本体の底面のオリフィス溝の隙間に位
置し、パドルの底部が複数組のガスケットを介してオリフィスプレート本体の底面に接触
する
前記ガイドリングの環状溝の左右両側にそれぞれ１つのトリガーブロックが設けられ、前
記トリガーブロックは紐でガイドリングおよびオリフィスプレート本体を貫通してスライ
ドブロックの貫通穴一端に近接する側壁に接続され、前記トリガーブロックの環状溝との
接触面にそれぞれ互いに引き付けられる第１の磁気リング、第２の磁気リングが設けられ
、トリガーブロックの外側面にハウジングに設けられたガイドブロックに接続されるねじ
ロッドが設けられる。
前記ガイドブロックの中部に伝達ギアロッドが貫通するロッド穴、およびロッド穴の両側
に位置し２組のトリガーブロックの位置に対応する２組の固定ロッドが設けられ、前記固
定ロッドはアウターロッド本体およびアウターロッド本体に可動に接続されたインナーロ
ッド本体を含み、前記アウターロッド本体のねじロッドに対応する一側にそれが貫通する
ための穴が設けられ、アウターロッド本体の内底面に周方向に複数組の第１のスプリング
が設けられてインナーロッド本体に接続され、前記インナーロッド本体のねじロッド位置
に対応する一側にねじ穴が設けられ、前記ガイドブロックは２組の固定ロッドのアウター
ロッド本体を介してギア溝の両側に位置するハウジング内側壁に設けられたガイド溝に摺
動可能に接続され、前記ガイド溝内の上端にインナーロッド本体と係合および固定される
ための係合穴が設けられる。
前記注液アセンブリは基板および注液チャンバーを含み、前記注液チャンバーは中部のピ
ストン室と両側の貯液室から構成され、注液アセンブリは基板の両側のレールブロックを
介してハウジング両側の内側壁に設けられたレール溝に摺動可能に接続される。
２組の前記貯液室、ピストン室は対応してそれぞれＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ
-ＴＢＡＰｙに対応する３つの貯液室小室、ピストン室小室に分割される。
前記貯液室のピストン室に対応する側壁の下部に複数の第１の連通穴が設けられ、各前記
第１の連通穴に、貯液室からピストン室へ一方向のみ流入を許可する第１の一方向弁が設
けられ、前記注液チャンバーの上面に押し板が設けられ、前記押し板は対応して３組設け
られ、複数組のプッシュロッドを介して対応するピストン室小室に設けられたピストンに
接続され、押し板と注液チャンバー上面の間に複数組の第２のスプリングが設けられ、ピ
ストン室の基板に対応する位置にオリフィスプレートアセンブリのオリフィス数に対応す
る第２の連通穴が設けられ、各前記第２の連通穴はそれぞれガイドパイプを介して基板底
面の各注液口に１対１に対応して接続され、各第２の連通穴にピストン室から各注液口の
ガイドパイプへ一方向のみ流入を許可するための第２の一方向弁が設けられる。
前記注液チャンバーの上面の各貯液室小室に対応する位置にそれぞれ液を充填するための
１つの液充填口が設けられ、注液チャンバーの外側面の２組の貯液室に対応する位置に貯
液室の液位を観察するための観察窓が設けられる。
前記基板の底面の各注液口の隙間に帯状空気出口が設けられ、各前記帯状空気出口はそれ
ぞれパイプを介して基板後側に設けられた熱風送風機の出力端に接続される。
上記の構成要素からなる検出装置は、オリフィスプレートアセンブリを洗浄、乾燥する作
用があり、オリフィスプレートアセンブリのオリフィスにＮＵ９０１、ＮＵ１０００また
はＣｄ-ＴＢＡＰｙを高速に注入して、操作過程中の注液効率を高め、オリフィスプレー
トアセンブリとハウジングの伝達配合設計により、ハウジング下部で超音波洗浄する場合
の洗浄効率をさらに高め、次の検出の準備時間を短縮する。
本発明は以下の有益な効果を有する。
（１）本発明は簡単で経済的かつ効率的なスルファ抗生物質の検出方法を提供し、１,３,
６,８-テトラ安息香酸-ピレン（ＴＢＡＰｙ）リガンドに基づく３種類の発光金属有機フ
レームＬＭＯＦから構成されたセンサーアレイを含み、大きな比表面積、超高多孔性およ
び調整可能な構造と機能を有し、スルファメトキサゾール、スルファピリジン、スルファ
ピリミジン、スルファメタジンとスルファジメタジンを感度よくかつ正確に検出と分類で
き、５種類のスルファ抗生物質の高スループットの検出と分類を実現する。
（２）本発明は、センサーアレイのＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙの
３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦの調製方法を提供し、提供されるＮＵ９０１、Ｎ
Ｕ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙによりスルファ抗生物質の検出安定性および正確性を
効果的に確保し、ＰＣＡ方法に基づき、一般的な蛍光信号ｗ単一の分析物の固有の光学指
紋に変換し、分析物識別の分野でＬＭＯＦを適用するための新しい方式を提供する。
（３）本発明は、検出装置を提供し、オリフィスプレートアセンブリのオリフィスにＮＵ
９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙを高速に注入でき、操作過程中の注液効率
を高め、オリフィスプレートアセンブリとハウジングの伝達配合設計により、ハウジング
下部で超音波洗浄する場合の洗浄効率をさらに高め、オリフィスプレートアセンブリを高
速に乾燥して、再検出の準備時間を短縮する。
（１）本発明は簡単で経済的かつ効率的なスルファ抗生物質の検出方法を提供し、１,３,
６,８-テトラ安息香酸-ピレン（ＴＢＡＰｙ）リガンドに基づく３種類の発光金属有機フ
レームＬＭＯＦから構成されたセンサーアレイを含み、大きな比表面積、超高多孔性およ
び調整可能な構造と機能を有し、スルファメトキサゾール、スルファピリジン、スルファ
ピリミジン、スルファメタジンとスルファジメタジンを感度よくかつ正確に検出と分類で
き、５種類のスルファ抗生物質の高スループットの検出と分類を実現する。
（２）本発明は、センサーアレイのＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙの
３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦの調製方法を提供し、提供されるＮＵ９０１、Ｎ
Ｕ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙによりスルファ抗生物質の検出安定性および正確性を
効果的に確保し、ＰＣＡ方法に基づき、一般的な蛍光信号ｗ単一の分析物の固有の光学指
紋に変換し、分析物識別の分野でＬＭＯＦを適用するための新しい方式を提供する。
（３）本発明は、検出装置を提供し、オリフィスプレートアセンブリのオリフィスにＮＵ
９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙを高速に注入でき、操作過程中の注液効率
を高め、オリフィスプレートアセンブリとハウジングの伝達配合設計により、ハウジング
下部で超音波洗浄する場合の洗浄効率をさらに高め、オリフィスプレートアセンブリを高
速に乾燥して、再検出の準備時間を短縮する。
［符号の説明］
１ ハウジング
１１ 超音波発生器
１２ 搭載板
１３ ギア溝
１４ ガイドブロック
１４１ ロッド穴
１４２ 固定ロッド
１４３ アウターロッド本体
１４４ インナーロッド本体
１４５ 第１のスプリング
１５ ガイド溝
１５１ 係合穴
１６ レール溝
２ オリフィスプレートアセンブリ
２１ オリフィスプレート本体
２２ ガイドリング
２２１ 環状溝
２２２ トリガーブロック
２２３ 紐
２２４ 第１の磁気リング
２２５ 第２の磁気リング
２３ 伝達ギアロッド
２３１ インナーギア
２３２ アウターギア
２４ スライドギアブロックアセンブリ
２４１ スライドブロック
２４２ 伝達ギア
２４３ カム
２５ 貫通穴
２６ シュート
２７ スプリング部材
２８ パドル
２８１ 小片
３ 注液アセンブリ
３１ 基板
３１１ 注液口
３１２ 帯状空気出口
３２ 注液チャンバー
３２１ ピストン室
３２２ 貯液室
３２３ 第１の連通穴
３２４ 第１の一方向弁
３２５ 第２の連通穴
３２６ 第２の一方向弁
３２７ 液充填口
３２８ 観察窓
３３ レールブロック
３４ 押し板
３５ ピストン
３６ 第２のスプリング
３７ 熱風送風機
１ ハウジング
１１ 超音波発生器
１２ 搭載板
１３ ギア溝
１４ ガイドブロック
１４１ ロッド穴
１４２ 固定ロッド
１４３ アウターロッド本体
１４４ インナーロッド本体
１４５ 第１のスプリング
１５ ガイド溝
１５１ 係合穴
１６ レール溝
２ オリフィスプレートアセンブリ
２１ オリフィスプレート本体
２２ ガイドリング
２２１ 環状溝
２２２ トリガーブロック
２２３ 紐
２２４ 第１の磁気リング
２２５ 第２の磁気リング
２３ 伝達ギアロッド
２３１ インナーギア
２３２ アウターギア
２４ スライドギアブロックアセンブリ
２４１ スライドブロック
２４２ 伝達ギア
２４３ カム
２５ 貫通穴
２６ シュート
２７ スプリング部材
２８ パドル
２８１ 小片
３ 注液アセンブリ
３１ 基板
３１１ 注液口
３１２ 帯状空気出口
３２ 注液チャンバー
３２１ ピストン室
３２２ 貯液室
３２３ 第１の連通穴
３２４ 第１の一方向弁
３２５ 第２の連通穴
３２６ 第２の一方向弁
３２７ 液充填口
３２８ 観察窓
３３ レールブロック
３４ 押し板
３５ ピストン
３６ 第２のスプリング
３７ 熱風送風機
以下、本発明の利点をよりよく反映するために、具体的な実施形態を参照して本発明をさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
実施例１
抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセンサーアレイは、１,３,６,８-テト
ラ安息香酸-ピレンリガンドに基づく３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦから構成さ
れたセンサーアレイを含み、前記発光金属有機フレームＬＭＯＦはＮＵ９０１、ＮＵ１０
００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙを含み、前記センサーアレイは３組の５×５センサーアレイ
から構成され、各組の前記５×５センサーアレイは５種類のスルファ抗生物質用の５行の
オリフィスと５回繰り返し検出用の５列のオリフィスを含む。
１）ＮＵ９０１の合成ステップは、
Ｓ１０１、１５ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに加え、０．０１１ｍｍｏｌ塩化ジルコニウム八水和物（３５ｍｇ）と１１．５ｍｍ
ｏｌ安息香酸（１．３５ｇ）を５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレ
ンライニングに加え超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得るステッ
プと、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンに入れ２時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０３ｍｍｏｌ Ｈ４ＴＢＡＰｙ（２０ｍｇ）をＮＵ９０１の初期溶液に
加え、そしてこの溶液を超音波処理した後オーブンに放置し１２０℃で２４時間加熱し、
室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄するステ
ップと、
Ｓ１０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌの８ Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物
をオーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料を
ＤＭＦで３回洗浄してＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄し
アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップとを含
む。
２）ＮＵ１０００の合成ステップは、
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦを５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレン
ライニングに加え、０．３０ｍｍｏｌ塩化ジルコニウム（７０ｍｇ）と２２ｍｍｏｌ安息
香酸（２．７ｇ）をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え
て、超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ１０００初期溶液を得るステップと、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンに入れ１時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０６ｍｍｏｌ Ｈ４ＴＢＡＰｙ（４０ｍｇ）をＮＵ１０００初期溶液に
加え、次に溶液を超音波処理した後オーブンに放置し１２０℃で４８時間加熱し、室温ま
で冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄するステップと
、
Ｓ２０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌ ８Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物を
オーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料をＤ
ＭＦで３回洗浄してＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄しア
セトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップとを含む
。
３）Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの合成ステップは、
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒を５０ｍＬステンレス鋼反
応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、０．１ｍｍｏｌ Ｃｄ(ＮＯ３)２
・４Ｈ２Ｏ（２７．７６ｍｇ）、０．０５ｍｍｏｌ Ｈ４ＴＢＡＰｙ（２０．４８ｍｇ）
をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、１２０℃で７２
時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比が２：１：１である
ステップと、
Ｓ３０２、室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗
浄し、アセトンで５回洗浄し、アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２
時間活性化するステップと、を含む。
ＬＭＯＦに基づく発光センサーは、携帯性、高選択性と感度、低コストと視覚的検出など
の利点を有し、そのオリフィスの大きさ、形状、化学組成および表面環境を細かく制御す
ることで、あるゲスト分子の選択的捕捉を促進し、その固有の永続的な多孔性は、ゲスト
分子を吸着してゲスト-ホストの相互作用を促進するだけでなく、ゲスト分子を予備濃縮
して検出感度を高めることもでき、さらに、リガンド中のルイスサイトまたはアルカリサ
イトおよびオープンメタルサイトはさらにその選択性を高め、上記のようなセンサーアレ
イの設計により、分析物ごとに固有の複合応答を生成でき、選択性の利点に加えて、セン
サーアレイは複数種類の物質を同時に分析でき、他方、金属有機フレームＭＯＦｓの異な
る組合せによりこれらの材料はマルチチャンネルアレイセンシングシステムを構築するの
に非常に適している。
その内に、上記センサーアレイの検出方法は、
Ｓ１、調製された３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ材料を０．１２５ｍｇ・ｍＬ-
１でｐＨ４．９５の酢酸-酢酸ナトリウムにそれぞれ浸し、超音波処理して５００μｇ・
ｍＬ-１の懸濁液を得るステップと、
Ｓ２、毎回の検出に、懸濁液を２．５μｇ・ｍＬ-１に希釈し、検出装置のプレートオリ
フィスに、２００μＬの濃度２．５μｇ・ｍＬ-１の３種類の発光金属有機フレームＬＭ
ＯＦをそれぞれ移して３組の５×５センサーを構成するステップと、
ただし、図７に示すように、検出装置は９６オリフィス細胞培養プレートであり、市販さ
れている９６オリフィス細胞培養プレートを細胞培養でよく使用されている器具として選
択し、容易に入手し使用が簡単である。
Ｓ３、５０μＬ、２５μｇ・ｍＬ-１の５種類のスルファ抗生物質を各組５×５センサー
アレイの５種類のスルファ抗生物質のオリフィスに加え、各組５×５センサーアレイを室
温下で２０分間平衡化し、マイクロプレートリーダーによって蛍光強度を測定し、ただし
、励起光
=３１２ｎｍ、放射光
=５０６ｎｍ、３種類のＬＭＯＦを使用して５種類のスルファ抗生物質を５回測定して、
３組の５×５センサーアレイのセンサーアレイを提供するステップとを含み、
その内に、センサーアレイのデータ分析方法は以下の通りであり、蛍光の変化をＦ／Ｆ０
として定義し、Ｆ０はスルファ抗生物質なしの場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆは
スルファ抗生物質存在の場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆ／Ｆ０は３種類の発光金
属有機フレームＬＭＯＦ蛍光に対する５種類のスルファ抗生物質の影響を示し、Ｆ／Ｆ０
はアレイ感知分析の応答信号として使用され、Ｏｒｉｇｉｎソフトウェアで主成分を分析
する。
抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセンサーアレイは、１,３,６,８-テト
ラ安息香酸-ピレンリガンドに基づく３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦから構成さ
れたセンサーアレイを含み、前記発光金属有機フレームＬＭＯＦはＮＵ９０１、ＮＵ１０
００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙを含み、前記センサーアレイは３組の５×５センサーアレイ
から構成され、各組の前記５×５センサーアレイは５種類のスルファ抗生物質用の５行の
オリフィスと５回繰り返し検出用の５列のオリフィスを含む。
１）ＮＵ９０１の合成ステップは、
Ｓ１０１、１５ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに加え、０．０１１ｍｍｏｌ塩化ジルコニウム八水和物（３５ｍｇ）と１１．５ｍｍ
ｏｌ安息香酸（１．３５ｇ）を５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレ
ンライニングに加え超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得るステッ
プと、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンに入れ２時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０３ｍｍｏｌ Ｈ４ＴＢＡＰｙ（２０ｍｇ）をＮＵ９０１の初期溶液に
加え、そしてこの溶液を超音波処理した後オーブンに放置し１２０℃で２４時間加熱し、
室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄するステ
ップと、
Ｓ１０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌの８ Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物
をオーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料を
ＤＭＦで３回洗浄してＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄し
アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップとを含
む。
２）ＮＵ１０００の合成ステップは、
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦを５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレン
ライニングに加え、０．３０ｍｍｏｌ塩化ジルコニウム（７０ｍｇ）と２２ｍｍｏｌ安息
香酸（２．７ｇ）をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え
て、超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ１０００初期溶液を得るステップと、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンに入れ１時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０６ｍｍｏｌ Ｈ４ＴＢＡＰｙ（４０ｍｇ）をＮＵ１０００初期溶液に
加え、次に溶液を超音波処理した後オーブンに放置し１２０℃で４８時間加熱し、室温ま
で冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄するステップと
、
Ｓ２０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌ ８Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物を
オーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料をＤ
ＭＦで３回洗浄してＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄しア
セトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップとを含む
。
３）Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの合成ステップは、
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒を５０ｍＬステンレス鋼反
応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、０．１ｍｍｏｌ Ｃｄ(ＮＯ３)２
・４Ｈ２Ｏ（２７．７６ｍｇ）、０．０５ｍｍｏｌ Ｈ４ＴＢＡＰｙ（２０．４８ｍｇ）
をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、１２０℃で７２
時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比が２：１：１である
ステップと、
Ｓ３０２、室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗
浄し、アセトンで５回洗浄し、アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２
時間活性化するステップと、を含む。
ＬＭＯＦに基づく発光センサーは、携帯性、高選択性と感度、低コストと視覚的検出など
の利点を有し、そのオリフィスの大きさ、形状、化学組成および表面環境を細かく制御す
ることで、あるゲスト分子の選択的捕捉を促進し、その固有の永続的な多孔性は、ゲスト
分子を吸着してゲスト-ホストの相互作用を促進するだけでなく、ゲスト分子を予備濃縮
して検出感度を高めることもでき、さらに、リガンド中のルイスサイトまたはアルカリサ
イトおよびオープンメタルサイトはさらにその選択性を高め、上記のようなセンサーアレ
イの設計により、分析物ごとに固有の複合応答を生成でき、選択性の利点に加えて、セン
サーアレイは複数種類の物質を同時に分析でき、他方、金属有機フレームＭＯＦｓの異な
る組合せによりこれらの材料はマルチチャンネルアレイセンシングシステムを構築するの
に非常に適している。
その内に、上記センサーアレイの検出方法は、
Ｓ１、調製された３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ材料を０．１２５ｍｇ・ｍＬ-
１でｐＨ４．９５の酢酸-酢酸ナトリウムにそれぞれ浸し、超音波処理して５００μｇ・
ｍＬ-１の懸濁液を得るステップと、
Ｓ２、毎回の検出に、懸濁液を２．５μｇ・ｍＬ-１に希釈し、検出装置のプレートオリ
フィスに、２００μＬの濃度２．５μｇ・ｍＬ-１の３種類の発光金属有機フレームＬＭ
ＯＦをそれぞれ移して３組の５×５センサーを構成するステップと、
ただし、図７に示すように、検出装置は９６オリフィス細胞培養プレートであり、市販さ
れている９６オリフィス細胞培養プレートを細胞培養でよく使用されている器具として選
択し、容易に入手し使用が簡単である。
Ｓ３、５０μＬ、２５μｇ・ｍＬ-１の５種類のスルファ抗生物質を各組５×５センサー
アレイの５種類のスルファ抗生物質のオリフィスに加え、各組５×５センサーアレイを室
温下で２０分間平衡化し、マイクロプレートリーダーによって蛍光強度を測定し、ただし
、励起光
３組の５×５センサーアレイのセンサーアレイを提供するステップとを含み、
その内に、センサーアレイのデータ分析方法は以下の通りであり、蛍光の変化をＦ／Ｆ０
として定義し、Ｆ０はスルファ抗生物質なしの場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆは
スルファ抗生物質存在の場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆ／Ｆ０は３種類の発光金
属有機フレームＬＭＯＦ蛍光に対する５種類のスルファ抗生物質の影響を示し、Ｆ／Ｆ０
はアレイ感知分析の応答信号として使用され、Ｏｒｉｇｉｎソフトウェアで主成分を分析
する。
実施例２
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は検出装置であり、具体的
には、図８、１０、１１に示すように、検出装置はハウジング１、オリフィスプレートア
センブリ２および注液アセンブリ３を含む。
１）ハウジング１
図９に示すように、前記ハウジング１の内底面にオリフィスプレートアセンブリを超音波
洗浄するための超音波発生器１１が設けられ、ハウジング１の左右両側の側面にそれぞれ
１つの検出用品を放置するための搭載板１２が配置され、前記搭載板１２は回転軸を介し
てハウジング１に回転可能に接続される。
２）オリフィスプレートアセンブリ２
図１４～１６に示すように、前記オリフィスプレートアセンブリ２はオリフィスプレート
本体２１、およびオリフィスプレート本体２１の左右両側の外側壁にそれぞれ設けられた
ガイドリング２２を含み、前記オリフィスプレート本体２１は各部材を搭載するためのフ
レーム本体とフレーム本体に着脱可能に接続された９６オリフィスオリフィスプレートか
ら構成され、オリフィスプレートなどを容易に交換するために採用され、前記ガイドリン
グ２２はオリフィスプレート本体２１に固定的に接続され、前記オリフィスプレート本体
２１のガイドリング２２の中心位置に対応する箇所に伝達ギアロッド２３が貫通する貫通
穴２５が設けられ、前記伝達ギアロッド２３の両端にそれぞれスライドギアブロックアセ
ンブリ２４に噛み合って伝達されたインナーギア２３１、およびハウジング１の内側壁に
設けられたギア溝１３に噛み合って伝達されたアウターギア２３２が設けられ、前記ギア
溝１３は単側溝本体の側壁にラックが設けられた構造である。
図１５に示すように、前記オリフィスプレート本体２１の内側面の貫通穴２５の両側に、
それぞれ伝達ギアロッド２３に噛み合っている１組のスライドギアブロックアセンブリ２
４が設けられ、前記スライドギアブロックアセンブリ２４はスライドブロック２４１、伝
達ギア２４２およびカム２４３から構成され、前記伝達ギア２４２の内側面はシャフトロ
ッドを介してスライドブロック２４１に回転可能に接続され、前記スライドブロック２４
１はオリフィスプレート本体２１の内側壁に設けられたシュート２６に摺動可能に接続さ
れ、シュート２６の貫通穴２５の一端から離れた外側に、スライドブロック２４１の回復
を制御するためのスプリング部材２７が設けられ、前記スプリング部材２７はオリフィス
プレート本体２１の内側壁に固定的に接続され、前記カム２４３は伝達ギア２４２の外側
面に固定的に接続される。
図１５または図１６に示すように、各対応するスライドギアブロックアセンブリ２４の一
側に位置するオリフィスプレート本体２１の底面に、それぞれカム２４３の動きによって
振動を伝導するためのパドル２８が設けられ、前記パドル２８に５つの小片２８１が設け
られ各小片２８１はそれぞれオリフィスプレート本体２１の底面のオリフィス溝の隙間に
位置し、パドル２８の底部が複数組のガスケットを介してオリフィスプレート本体２１の
底面に接触する。
図１７、１８に示すように、前記ガイドリング２２の環状溝２２１の左右両側にそれぞれ
トリガーブロック２２２が設けられ、前記トリガーブロック２２２は紐２２３を介してガ
イドリング２２およびオリフィスプレート本体２１を貫通してスライドブロック２４１の
貫通穴２５一端に近接する側壁に接続され、紐２２３は市販されている鋼線ロープを採用
し、前記トリガーブロック２２２の環状溝２２１との接触面にそれぞれ互いに引き付けら
れる第１の磁気リング２２４、第２の磁気リング２２５が設けられ、トリガーブロック２
２２の外側面にハウジング１に設けられたガイドブロック１４に接続されるねじロッドが
設けられる。
図１３に示すように、前記ガイドブロック１４の中部に伝達ギアロッド２３が貫通するロ
ッド穴１４１、およびロッド穴１４１の両側に位置し２組のトリガーブロック２２２の位
置に対応する２組の固定ロッド１４２が設けられ、前記固定ロッド１４２は、アウターロ
ッド本体１４３およびアウターロッド本体１４３に可動に接続されたインナーロッド本体
１４４を含み、前記アウターロッド本体１４３のねじロッドに対応する一側にそれが貫通
する穴が設けられ、アウターロッド本体１４３の内底面に周方向に６組の第１のスプリン
グ１４５が設けられてインナーロッド本体１４４に接続され、前記インナーロッド本体１
４４のねじロッドの位置に対応する一側にねじ穴が設けられ、図１２に示すように、前記
ガイドブロック１４は２組の固定ロッド１４２のアウターロッド本体１４３を介してギア
溝１３の両側に位置するハウジング１内側壁に設けられたガイド溝１５に摺動可能に接続
され、前記ガイド溝１５内の上端にインナーロッド本体１４４と係合され固定されるため
の係合穴１５１が設けられる。
３）注液アセンブリ３
図１２、１９に示すように、前記注液アセンブリ３は基板３１および注液チャンバー３２
を含み、前記注液チャンバー３２は中部のピストン室３２１と両側の貯液室３２２から構
成され、注液アセンブリ３は基板３１の両側のレールブロック３３を介してハウジング１
の両側内側壁に設けられたレール溝１６に摺動可能に接続され、２組の前記貯液室３２２
、ピストン室３２１は対応してそれぞれＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰ
ｙに対応する３つの貯液室３２２小室、ピストン室３２１小室に分割される。
図２１に示すように、前記貯液室３２２のピストン室３２１に対応する側壁の下部に複数
の第１の連通穴３２３が設けられ、各前記第１の連通穴３２３に貯液室３２２からピスト
ン室３２１へ一方向のみ流入を許可する第１の一方向弁３２４が設けられ、前記注液チャ
ンバー３２の上面に押し板３４が設けられ、前記押し板３４は対応して３組設けられ、複
数組のプッシュロッドを介して対応のピストン室３２１の小室内に設けられたピストン３
５に接続され、押し板３４と注液チャンバー３２の上面の間に複数組の第２のスプリング
３６が設けられ、ピストン室３２１の基板３１に対応する位置にオリフィスプレートアセ
ンブリ２のオリフィス数に対応する第２の連通穴３２５が設けられ、各前記第２の連通穴
３２５はそれぞれガイドパイプを介して基板３１底面の各注液口３１１に１対１に対応し
て接続され、各第２の連通穴３２５にピストン室３２１から各注液口３１１のガイドパイ
プへ一方向のみ流入を許可する第２の一方向弁３２６が設けられる。
図２０に示すように、前記注液チャンバー３２の上面の各貯液室３２２小室に対応する位
置にそれぞれ液添加ための液充填口３２７が設けられ、注液チャンバー３２の外側面の２
組の貯液室３２２に対応する位置にそれぞれ貯液室３２２の液位を観察するための観察窓
３２８が設けられ、前記基板３１の底面の各注液口３１１隙間に帯状空気出口３１２がさ
らに設けられ、各前記帯状空気出口３１２はそれぞれパイプを介して基板３１後側に設け
られた熱風送風機３７の出力端に接続される。
上記部材から構成された検出装置は、オリフィスプレートアセンブリ２を洗浄および乾燥
する作用を有し、オリフィスプレートアセンブリ２のオリフィスにＮＵ９０１、ＮＵ１０
００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙを高速に注入することができ、操作過程中の注液効率を高め
、オリフィスプレートアセンブリ２とハウジング１の伝達配合設計により、ハウジング１
下部に超音波洗浄する場合の洗浄効率をさらに高め、再検出準備時間を短縮する。
上記検出装置の動作方法は以下のとおりである。
調製され希釈されたＮＵ９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙをそれぞれ注液ア
センブリ３の２組の注液チャンバー３２の対応するチャンバー内に事前に充填し、その後
ＮＵ９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙのそれぞれ対応の押し板３４を押して
、対応するピストン３５を対応するピストン室３２１内で下向きに運動し、次に上向きに
引き付けて回復し、ピストン室３２１内のチャンバーポンピングにより、貯液室３２２内
のＮＵ９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙがピストン室３２１内に吸い込まれ
、その後ＮＵ９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙを必要する９６オリフィスプ
レート上にオリフィスサイトで注液し、ただし、本実施例では以下のように設定され、９
６オリフィスプレートの８×１２オリフィスプレートについて、この９６オリフィスプレ
ートを均一に前、中、後の各８×４オリフィスプレート区域に定義し、各対応の８×４オ
リフィスプレート区域に対応する注液アセンブリ３の注液口３１１は対応のピストン室３
２１の小室の第２の連通穴３２５、第２の一方向弁３２６とパイプを介して連通され、Ｎ
Ｕ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙそれぞれの注液制御および添加を満たし
、プラグピースによって非使用の他の注液口３１１を塞ぎ、準備が完了する。
注液アセンブリ３がレール溝１６に沿ってハウジング１の上方に押し込まれ、下のオリフ
ィスプレートアセンブリ２に面し、次に押し板３４を押して第２の連通穴３２５、第２の
一方向弁３２６およびパイプを対応の注液口３１１に挿入し、そして対応のオリフィスに
注入し、押し板３４の押しストロークによってオリフィス中の注入量を制御し、その後実
施例１中のＳ３ステップで５種類のスルファ抗生物質を測定する。
測定終了後、オリフィスプレートアセンブリ２を１８０°反転させ、反転中、オリフィス
プレート本体２１の左右両側のガイドリング２２とガイドブロック１４の２組の固定ロッ
ド１４２を１８０°回転させて、２組の紐２２３を引っ張り、スライドギアブロックアセ
ンブリ２４が伝達ギアロッド２３に移動し噛み合っている。
同時に、紐２２３の締め付け中、固定ロッド１４２のインナーロッド本体１４４がガイド
リング２２のトリガーブロック２２２に接続されるため、各組の第１のスプリング１４５
を圧縮し、アウターロッド本体１４３から出たインナーロッド本体１４４部分がアウター
ロッド本体１４３内に引っ込まれ、インナーロッド本体１４４とガイド溝１５の係合穴１
５１の係合状態が解除される。
１８０°反転されたオリフィスプレートアセンブリ２をギア溝１３およびガイド溝１５に
沿って下向きに押し付けて、ハウジング１の底部の水に沈め、同時に超音波発生器１１を
作動させ、オリフィスプレートアセンブリ２を水に対してを繰り返して沈下および上昇さ
せ、繰り返し過程中、伝達ギアロッド２３のアウターギア２３２はギア溝１３と噛み合っ
て継続的に回転し、同時に２組のスライドギアブロックアセンブリ２４の伝達ギア２４２
は伝達ギアロッド２３のインナーギア２３１と噛み合って伝達されて、カム２４３が繰り
返して回転し、カム２４３の動きによってパドル２８を振動させ、各小片２８１によって
振動をオリフィスプレート本体２１に伝導させて、洗浄効果を向上させる。
洗浄終了後、オリフィスプレートアセンブリ２をハウジング１上部の初期位置に移動させ
、１８０°反転させ、ガイドリング２２の２組のトリガーブロック２２２を回復し、紐２
２３が弛緩した後、インナーロッド本体１４４が第１のスプリング１４５の回復力により
アウターロッド本体１４３から出てガイド溝１５の係合穴１５１に係合され、同時に、ス
ライドギアブロックアセンブリ２４のスライドブロック２４１はスプリング部材２７の回
復力によってシュート２６に沿って回復され、伝達ギアロッド２３との噛み合い状態が解
除される。
次に、注液アセンブリ３をレール溝１６に沿ってハウジング１上方に押し込み、下のオリ
フィスプレートアセンブリ２に面し、熱風送風機３７を作動させ、各帯状空気出口３１２
を介してオリフィスプレート本体２１を高速乾燥する。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は検出装置であり、具体的
には、図８、１０、１１に示すように、検出装置はハウジング１、オリフィスプレートア
センブリ２および注液アセンブリ３を含む。
１）ハウジング１
図９に示すように、前記ハウジング１の内底面にオリフィスプレートアセンブリを超音波
洗浄するための超音波発生器１１が設けられ、ハウジング１の左右両側の側面にそれぞれ
１つの検出用品を放置するための搭載板１２が配置され、前記搭載板１２は回転軸を介し
てハウジング１に回転可能に接続される。
２）オリフィスプレートアセンブリ２
図１４～１６に示すように、前記オリフィスプレートアセンブリ２はオリフィスプレート
本体２１、およびオリフィスプレート本体２１の左右両側の外側壁にそれぞれ設けられた
ガイドリング２２を含み、前記オリフィスプレート本体２１は各部材を搭載するためのフ
レーム本体とフレーム本体に着脱可能に接続された９６オリフィスオリフィスプレートか
ら構成され、オリフィスプレートなどを容易に交換するために採用され、前記ガイドリン
グ２２はオリフィスプレート本体２１に固定的に接続され、前記オリフィスプレート本体
２１のガイドリング２２の中心位置に対応する箇所に伝達ギアロッド２３が貫通する貫通
穴２５が設けられ、前記伝達ギアロッド２３の両端にそれぞれスライドギアブロックアセ
ンブリ２４に噛み合って伝達されたインナーギア２３１、およびハウジング１の内側壁に
設けられたギア溝１３に噛み合って伝達されたアウターギア２３２が設けられ、前記ギア
溝１３は単側溝本体の側壁にラックが設けられた構造である。
図１５に示すように、前記オリフィスプレート本体２１の内側面の貫通穴２５の両側に、
それぞれ伝達ギアロッド２３に噛み合っている１組のスライドギアブロックアセンブリ２
４が設けられ、前記スライドギアブロックアセンブリ２４はスライドブロック２４１、伝
達ギア２４２およびカム２４３から構成され、前記伝達ギア２４２の内側面はシャフトロ
ッドを介してスライドブロック２４１に回転可能に接続され、前記スライドブロック２４
１はオリフィスプレート本体２１の内側壁に設けられたシュート２６に摺動可能に接続さ
れ、シュート２６の貫通穴２５の一端から離れた外側に、スライドブロック２４１の回復
を制御するためのスプリング部材２７が設けられ、前記スプリング部材２７はオリフィス
プレート本体２１の内側壁に固定的に接続され、前記カム２４３は伝達ギア２４２の外側
面に固定的に接続される。
図１５または図１６に示すように、各対応するスライドギアブロックアセンブリ２４の一
側に位置するオリフィスプレート本体２１の底面に、それぞれカム２４３の動きによって
振動を伝導するためのパドル２８が設けられ、前記パドル２８に５つの小片２８１が設け
られ各小片２８１はそれぞれオリフィスプレート本体２１の底面のオリフィス溝の隙間に
位置し、パドル２８の底部が複数組のガスケットを介してオリフィスプレート本体２１の
底面に接触する。
図１７、１８に示すように、前記ガイドリング２２の環状溝２２１の左右両側にそれぞれ
トリガーブロック２２２が設けられ、前記トリガーブロック２２２は紐２２３を介してガ
イドリング２２およびオリフィスプレート本体２１を貫通してスライドブロック２４１の
貫通穴２５一端に近接する側壁に接続され、紐２２３は市販されている鋼線ロープを採用
し、前記トリガーブロック２２２の環状溝２２１との接触面にそれぞれ互いに引き付けら
れる第１の磁気リング２２４、第２の磁気リング２２５が設けられ、トリガーブロック２
２２の外側面にハウジング１に設けられたガイドブロック１４に接続されるねじロッドが
設けられる。
図１３に示すように、前記ガイドブロック１４の中部に伝達ギアロッド２３が貫通するロ
ッド穴１４１、およびロッド穴１４１の両側に位置し２組のトリガーブロック２２２の位
置に対応する２組の固定ロッド１４２が設けられ、前記固定ロッド１４２は、アウターロ
ッド本体１４３およびアウターロッド本体１４３に可動に接続されたインナーロッド本体
１４４を含み、前記アウターロッド本体１４３のねじロッドに対応する一側にそれが貫通
する穴が設けられ、アウターロッド本体１４３の内底面に周方向に６組の第１のスプリン
グ１４５が設けられてインナーロッド本体１４４に接続され、前記インナーロッド本体１
４４のねじロッドの位置に対応する一側にねじ穴が設けられ、図１２に示すように、前記
ガイドブロック１４は２組の固定ロッド１４２のアウターロッド本体１４３を介してギア
溝１３の両側に位置するハウジング１内側壁に設けられたガイド溝１５に摺動可能に接続
され、前記ガイド溝１５内の上端にインナーロッド本体１４４と係合され固定されるため
の係合穴１５１が設けられる。
３）注液アセンブリ３
図１２、１９に示すように、前記注液アセンブリ３は基板３１および注液チャンバー３２
を含み、前記注液チャンバー３２は中部のピストン室３２１と両側の貯液室３２２から構
成され、注液アセンブリ３は基板３１の両側のレールブロック３３を介してハウジング１
の両側内側壁に設けられたレール溝１６に摺動可能に接続され、２組の前記貯液室３２２
、ピストン室３２１は対応してそれぞれＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰ
ｙに対応する３つの貯液室３２２小室、ピストン室３２１小室に分割される。
図２１に示すように、前記貯液室３２２のピストン室３２１に対応する側壁の下部に複数
の第１の連通穴３２３が設けられ、各前記第１の連通穴３２３に貯液室３２２からピスト
ン室３２１へ一方向のみ流入を許可する第１の一方向弁３２４が設けられ、前記注液チャ
ンバー３２の上面に押し板３４が設けられ、前記押し板３４は対応して３組設けられ、複
数組のプッシュロッドを介して対応のピストン室３２１の小室内に設けられたピストン３
５に接続され、押し板３４と注液チャンバー３２の上面の間に複数組の第２のスプリング
３６が設けられ、ピストン室３２１の基板３１に対応する位置にオリフィスプレートアセ
ンブリ２のオリフィス数に対応する第２の連通穴３２５が設けられ、各前記第２の連通穴
３２５はそれぞれガイドパイプを介して基板３１底面の各注液口３１１に１対１に対応し
て接続され、各第２の連通穴３２５にピストン室３２１から各注液口３１１のガイドパイ
プへ一方向のみ流入を許可する第２の一方向弁３２６が設けられる。
図２０に示すように、前記注液チャンバー３２の上面の各貯液室３２２小室に対応する位
置にそれぞれ液添加ための液充填口３２７が設けられ、注液チャンバー３２の外側面の２
組の貯液室３２２に対応する位置にそれぞれ貯液室３２２の液位を観察するための観察窓
３２８が設けられ、前記基板３１の底面の各注液口３１１隙間に帯状空気出口３１２がさ
らに設けられ、各前記帯状空気出口３１２はそれぞれパイプを介して基板３１後側に設け
られた熱風送風機３７の出力端に接続される。
上記部材から構成された検出装置は、オリフィスプレートアセンブリ２を洗浄および乾燥
する作用を有し、オリフィスプレートアセンブリ２のオリフィスにＮＵ９０１、ＮＵ１０
００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙを高速に注入することができ、操作過程中の注液効率を高め
、オリフィスプレートアセンブリ２とハウジング１の伝達配合設計により、ハウジング１
下部に超音波洗浄する場合の洗浄効率をさらに高め、再検出準備時間を短縮する。
上記検出装置の動作方法は以下のとおりである。
調製され希釈されたＮＵ９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙをそれぞれ注液ア
センブリ３の２組の注液チャンバー３２の対応するチャンバー内に事前に充填し、その後
ＮＵ９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙのそれぞれ対応の押し板３４を押して
、対応するピストン３５を対応するピストン室３２１内で下向きに運動し、次に上向きに
引き付けて回復し、ピストン室３２１内のチャンバーポンピングにより、貯液室３２２内
のＮＵ９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙがピストン室３２１内に吸い込まれ
、その後ＮＵ９０１、ＮＵ１０００またはＣｄ-ＴＢＡＰｙを必要する９６オリフィスプ
レート上にオリフィスサイトで注液し、ただし、本実施例では以下のように設定され、９
６オリフィスプレートの８×１２オリフィスプレートについて、この９６オリフィスプレ
ートを均一に前、中、後の各８×４オリフィスプレート区域に定義し、各対応の８×４オ
リフィスプレート区域に対応する注液アセンブリ３の注液口３１１は対応のピストン室３
２１の小室の第２の連通穴３２５、第２の一方向弁３２６とパイプを介して連通され、Ｎ
Ｕ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰｙそれぞれの注液制御および添加を満たし
、プラグピースによって非使用の他の注液口３１１を塞ぎ、準備が完了する。
注液アセンブリ３がレール溝１６に沿ってハウジング１の上方に押し込まれ、下のオリフ
ィスプレートアセンブリ２に面し、次に押し板３４を押して第２の連通穴３２５、第２の
一方向弁３２６およびパイプを対応の注液口３１１に挿入し、そして対応のオリフィスに
注入し、押し板３４の押しストロークによってオリフィス中の注入量を制御し、その後実
施例１中のＳ３ステップで５種類のスルファ抗生物質を測定する。
測定終了後、オリフィスプレートアセンブリ２を１８０°反転させ、反転中、オリフィス
プレート本体２１の左右両側のガイドリング２２とガイドブロック１４の２組の固定ロッ
ド１４２を１８０°回転させて、２組の紐２２３を引っ張り、スライドギアブロックアセ
ンブリ２４が伝達ギアロッド２３に移動し噛み合っている。
同時に、紐２２３の締め付け中、固定ロッド１４２のインナーロッド本体１４４がガイド
リング２２のトリガーブロック２２２に接続されるため、各組の第１のスプリング１４５
を圧縮し、アウターロッド本体１４３から出たインナーロッド本体１４４部分がアウター
ロッド本体１４３内に引っ込まれ、インナーロッド本体１４４とガイド溝１５の係合穴１
５１の係合状態が解除される。
１８０°反転されたオリフィスプレートアセンブリ２をギア溝１３およびガイド溝１５に
沿って下向きに押し付けて、ハウジング１の底部の水に沈め、同時に超音波発生器１１を
作動させ、オリフィスプレートアセンブリ２を水に対してを繰り返して沈下および上昇さ
せ、繰り返し過程中、伝達ギアロッド２３のアウターギア２３２はギア溝１３と噛み合っ
て継続的に回転し、同時に２組のスライドギアブロックアセンブリ２４の伝達ギア２４２
は伝達ギアロッド２３のインナーギア２３１と噛み合って伝達されて、カム２４３が繰り
返して回転し、カム２４３の動きによってパドル２８を振動させ、各小片２８１によって
振動をオリフィスプレート本体２１に伝導させて、洗浄効果を向上させる。
洗浄終了後、オリフィスプレートアセンブリ２をハウジング１上部の初期位置に移動させ
、１８０°反転させ、ガイドリング２２の２組のトリガーブロック２２２を回復し、紐２
２３が弛緩した後、インナーロッド本体１４４が第１のスプリング１４５の回復力により
アウターロッド本体１４３から出てガイド溝１５の係合穴１５１に係合され、同時に、ス
ライドギアブロックアセンブリ２４のスライドブロック２４１はスプリング部材２７の回
復力によってシュート２６に沿って回復され、伝達ギアロッド２３との噛み合い状態が解
除される。
次に、注液アセンブリ３をレール溝１６に沿ってハウジング１上方に押し込み、下のオリ
フィスプレートアセンブリ２に面し、熱風送風機３７を作動させ、各帯状空気出口３１２
を介してオリフィスプレート本体２１を高速乾燥する。
実施例３
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点はＮＵ９０１の合成ステッ
プＳ１０１であり、具体的には、
ステップＳ１０１では、１５ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエ
チレンライニングに加え、０．０１０５ｍｍｏｌの塩化ジルコニウム八水和物と１０．５
ｍｍｏｌの安息香酸を５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに加え超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得る。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点はＮＵ９０１の合成ステッ
プＳ１０１であり、具体的には、
ステップＳ１０１では、１５ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエ
チレンライニングに加え、０．０１０５ｍｍｏｌの塩化ジルコニウム八水和物と１０．５
ｍｍｏｌの安息香酸を５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに加え超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得る。
実施例４
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ９０１の合成ステ
ップＳ１０１であり、具体的には、
Ｓ１０１、１５ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに加え、ＤＭＦで０．０１２ｍｍｏｌの塩化ジルコニウム八水和物と１２ｍｍｏｌの
安息香酸を５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え
超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得る。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ９０１の合成ステ
ップＳ１０１であり、具体的には、
Ｓ１０１、１５ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに加え、ＤＭＦで０．０１２ｍｍｏｌの塩化ジルコニウム八水和物と１２ｍｍｏｌの
安息香酸を５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え
超音波処理してＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得る。
実施例５
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ９０１の合成ステ
ップＳ１０２であり、具体的には、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンに入れ２時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０２２５ｍｍｏｌのＨ４ＴＢＡＰｙをＮＵ９０１の初期溶液に加え、次
にこの溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で２４時間加熱し、室温まで冷却
した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ９０１の合成ステ
ップＳ１０２であり、具体的には、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンに入れ２時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０２２５ｍｍｏｌのＨ４ＴＢＡＰｙをＮＵ９０１の初期溶液に加え、次
にこの溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で２４時間加熱し、室温まで冷却
した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する。
実施例６
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ９０１の合成ステ
ップＳ１０２であり、具体的には、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンに入れ２時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０３７５ｍｍｏｌのＨ４ＴＢＡＰｙをＮＵ９０１の初期溶液に加え、次
にこの溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で２４時間加熱し、室温まで冷却
した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ９０１の合成ステ
ップＳ１０２であり、具体的には、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンに入れ２時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０３７５ｍｍｏｌのＨ４ＴＢＡＰｙをＮＵ９０１の初期溶液に加え、次
にこの溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で２４時間加熱し、室温まで冷却
した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する。
実施例７
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ１０００の合成ス
テップＳ２０１であり、具体的には、
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦを５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレン
ライニングに入れ、０．２８ｍｍｏｌの塩化ジルコニウムと２１．６ｍｍｏｌの安息香酸
をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え超音波処理してＤ
ＭＦに溶解し、ＮＵ１０００初期溶液を得る。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ１０００の合成ス
テップＳ２０１であり、具体的には、
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦを５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレン
ライニングに入れ、０．２８ｍｍｏｌの塩化ジルコニウムと２１．６ｍｍｏｌの安息香酸
をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え超音波処理してＤ
ＭＦに溶解し、ＮＵ１０００初期溶液を得る。
実施例８
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ１０００の合成ス
テップＳ２０１であり、具体的には、
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦを５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレン
ライニングに加え、０．３０４ｍｍｏｌの塩化ジルコニウムと２２．４ｍｍｏｌの安息香
酸をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え超音波処理して
ＤＭＦに溶解し、ＮＵ１０００初期溶液を得る。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ１０００の合成ス
テップＳ２０１であり、具体的には、
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦを５０ｍＬステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレン
ライニングに加え、０．３０４ｍｍｏｌの塩化ジルコニウムと２２．４ｍｍｏｌの安息香
酸をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え超音波処理して
ＤＭＦに溶解し、ＮＵ１０００初期溶液を得る。
実施例９
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ１０００の合成ス
テップＳ２０２であり、具体的には、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンに入れ１時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０５６ｍｍｏｌの Ｈ４ＴＢＡＰｙをＮＵ１０００初期溶液に加え、溶
液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で４８時間加熱し、室温まで冷却した後、
ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ１０００の合成ス
テップＳ２０２であり、具体的には、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンに入れ１時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０５６ｍｍｏｌの Ｈ４ＴＢＡＰｙをＮＵ１０００初期溶液に加え、溶
液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で４８時間加熱し、室温まで冷却した後、
ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する。
実施例１０
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ１０００の合成ス
テップＳ２０２であり、具体的には、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンに入れ１時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０６４ｍｍｏｌの Ｈ４ＴＢＡＰｙをＮＵ１０００初期溶液に加え、次
に溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で４８時間加熱し、室温まで冷却した
後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、ＮＵ１０００の合成ス
テップＳ２０２であり、具体的には、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンに入れ１時間加熱し、室温まで
冷却した後、０．０６４ｍｍｏｌの Ｈ４ＴＢＡＰｙをＮＵ１０００初期溶液に加え、次
に溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で４８時間加熱し、室温まで冷却した
後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄する。
実施例１１
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの合
成ステップＳ３０１であり、具体的には、
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒を５０ｍＬステンレス鋼反
応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合
溶媒で、０．０９２ｍｍｏｌの Ｃｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、０．０４４ｍｍｏｌの Ｈ４
ＴＢＡＰｙをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、１２
０℃で７２時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比が２：１
：１である。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの合
成ステップＳ３０１であり、具体的には、
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒を５０ｍＬステンレス鋼反
応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合
溶媒で、０．０９２ｍｍｏｌの Ｃｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、０．０４４ｍｍｏｌの Ｈ４
ＴＢＡＰｙをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、１２
０℃で７２時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比が２：１
：１である。
実施例１２
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの合
成ステップＳ３０１であり、具体的には、
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒を５０ｍＬステンレス鋼反
応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合
溶媒で、０．１０４ｍｍｏｌの Ｃｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、０．０５２ｍｍｏｌの Ｈ４
ＴＢＡＰｙをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、１２
０℃で７２時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比が２：１
：１である。
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、異なっている点は、Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの合
成ステップＳ３０１であり、具体的には、
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒を５０ｍＬステンレス鋼反
応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合
溶媒で、０．１０４ｍｍｏｌの Ｃｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、０．０５２ｍｍｏｌの Ｈ４
ＴＢＡＰｙをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、１２
０℃で７２時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比が２：１
：１である。
実験例
一、実験対象：
それぞれ実施例１、実施例３～１２で調製されたＮＵ９０１、ＮＵ１０００、Ｃｄ-ＴＢ
ＡＰｙから構成されたセンサーアレイを使用して、スルファメトキサゾール、スルファピ
リジン、スルファピリミジン、スルファメタジンおよびスルファジメタジンの５種類のス
ルファ抗生物質を検出および分類する。
一、実験対象：
それぞれ実施例１、実施例３～１２で調製されたＮＵ９０１、ＮＵ１０００、Ｃｄ-ＴＢ
ＡＰｙから構成されたセンサーアレイを使用して、スルファメトキサゾール、スルファピ
リジン、スルファピリミジン、スルファメタジンおよびスルファジメタジンの５種類のス
ルファ抗生物質を検出および分類する。
二、実験の準備：
１）抗生物質原液の調製：
スルファメタジン（ＳＭＺ）を例にして、１３．９ｍｇ ＳＭＺ（０．０５ｍｍｏｌ）を
１４ｍＬ ＮａＯＨ（０．０１ ｍｏｌ・Ｌ-１）溶液に加え、磁気攪拌下で溶解し、次に
５０ｍＬになるまで脱イオン水を加え、用意溶液（ｐＨ＝８．０）として使用する。
２）センサーアレイ：
それぞれ調製された３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ材料を、０．１２５ｍｇ・ｍ
Ｌ-１でｐＨ４．９５の酢酸-酢酸ナトリウムに浸し、超音波処理して５００μｇ・ｍＬ-
１の懸濁液を得、懸濁液を２．５μｇ・ｍＬ-１に希釈し、検出装置のプレートオリフィ
スに、２００μＬの濃度２．５μｇ・ｍＬ-１の３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ
をそれぞれ移して３組の５×５センサーを構成する。
１）抗生物質原液の調製：
スルファメタジン（ＳＭＺ）を例にして、１３．９ｍｇ ＳＭＺ（０．０５ｍｍｏｌ）を
１４ｍＬ ＮａＯＨ（０．０１ ｍｏｌ・Ｌ-１）溶液に加え、磁気攪拌下で溶解し、次に
５０ｍＬになるまで脱イオン水を加え、用意溶液（ｐＨ＝８．０）として使用する。
２）センサーアレイ：
それぞれ調製された３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ材料を、０．１２５ｍｇ・ｍ
Ｌ-１でｐＨ４．９５の酢酸-酢酸ナトリウムに浸し、超音波処理して５００μｇ・ｍＬ-
１の懸濁液を得、懸濁液を２．５μｇ・ｍＬ-１に希釈し、検出装置のプレートオリフィ
スに、２００μＬの濃度２．５μｇ・ｍＬ-１の３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ
をそれぞれ移して３組の５×５センサーを構成する。
三、実験方法
５０μＬ、２５μｇ・ｍＬ-１の５種類のスルファ抗生物質を各組５×５センサーアレイ
の５種類のスルファ抗生物質のオリフィスに加え、各組５×５センサーアレイを室温下で
２０分間平衡化し、次にマイクロプレートリーダーによって蛍光強度を測定し、ただし、
励起光
=３１２ｎｍ、放射光
=５０６ｎｍである。
蛍光の変化をＦ／Ｆ０として定義し、Ｆ０はスルファ抗生物質なしの場合の５０６ｎｍの
蛍光強度であり、Ｆはスルファ抗生物質のある場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆ／
Ｆ０は３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ蛍光に対する５種類のスルファ抗生物質の
影響を示し、Ｆ／Ｆ０はアレイ感知分析の応答信号として使用され、Ｏｒｉｇｉｎソフト
ウェアで主成分を分析する。
５０μＬ、２５μｇ・ｍＬ-１の５種類のスルファ抗生物質を各組５×５センサーアレイ
の５種類のスルファ抗生物質のオリフィスに加え、各組５×５センサーアレイを室温下で
２０分間平衡化し、次にマイクロプレートリーダーによって蛍光強度を測定し、ただし、
励起光
蛍光の変化をＦ／Ｆ０として定義し、Ｆ０はスルファ抗生物質なしの場合の５０６ｎｍの
蛍光強度であり、Ｆはスルファ抗生物質のある場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆ／
Ｆ０は３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ蛍光に対する５種類のスルファ抗生物質の
影響を示し、Ｆ／Ｆ０はアレイ感知分析の応答信号として使用され、Ｏｒｉｇｉｎソフト
ウェアで主成分を分析する。
四、実験結論：
実施例１のセンサーアレイを使用して５種類のスルファ抗生物質を検出および分類し、図
１～６に示すように、
図１は２ｐｐｍの３つのプローブを使用してそれぞれ５ｐｐｍの５種類のスルファ抗生物
質を消す効果を示し、Ｆ／Ｆ０で示され、類似な抗生物質に対する単一のプローブの消し
効果は類似し、正確に分類できないことを示した。
図２は２ｐｐｍの３つのプローブを使用してそれぞれ５ｐｐｍの５種類のスルファ抗生物
質を消す効果を示し、右側の数字はＦ／Ｆ０であり、各スルファ抗生物質について５回並
列試験した。
図３は２ｐｐｍの３つのプローブを使用して５ｐｐｍの５種類のスルファ抗生物質を消す
効果をＰＣＡ分析した後得られたスコアを示す図であり、異なるタイプの抗生物質間に重
複がなく、良好な分類効果を達成した。
図４は２ｐｐｍの３つのプローブを使用てい５ｐｐｍの５種類のスルファ抗生物質を消す
効果をＨＣＡ分析した後得られたスペクトラム図であり、同じタイプの抗生物質が５回並
列であれば正確に分類でき、良好な分類効果を達成した。
図５は２ｐｐｍの３つのプローブを使用して５ｐｐｍのスルファピリジンとスルファピリ
ミジンの異なる比例の混合物を消す効果をＰＣＡ分析した後得られたスコアを示す図であ
り、異なる比例の混合物間に重複がなく、混合スルファ抗生物質の良好な分類を達成した
。
図６は２ｐｐｍの３つのプローブを使用して５ｐｐｍのスルファピリジンとスルファピリ
ミジンの異なる比例の混合物を消す効果をＨＣＡ分析した後得られたスペクトラム図であ
り、異なる比例の混合物が５回並列であれば正確に分類でき、混合スルファ抗生物質の分
類を達成した。
以上のように、本発明によって設計されたセンサーアレイを採用することで、単一スルフ
ァ抗生物質を効果的に検出および分類でき、混合スルファ抗生物質も効果的に検出および
分類でき、且つ分類効果が明らかである。
実施例１のセンサーアレイを使用して５種類のスルファ抗生物質を検出および分類し、図
１～６に示すように、
図１は２ｐｐｍの３つのプローブを使用してそれぞれ５ｐｐｍの５種類のスルファ抗生物
質を消す効果を示し、Ｆ／Ｆ０で示され、類似な抗生物質に対する単一のプローブの消し
効果は類似し、正確に分類できないことを示した。
図２は２ｐｐｍの３つのプローブを使用してそれぞれ５ｐｐｍの５種類のスルファ抗生物
質を消す効果を示し、右側の数字はＦ／Ｆ０であり、各スルファ抗生物質について５回並
列試験した。
図３は２ｐｐｍの３つのプローブを使用して５ｐｐｍの５種類のスルファ抗生物質を消す
効果をＰＣＡ分析した後得られたスコアを示す図であり、異なるタイプの抗生物質間に重
複がなく、良好な分類効果を達成した。
図４は２ｐｐｍの３つのプローブを使用てい５ｐｐｍの５種類のスルファ抗生物質を消す
効果をＨＣＡ分析した後得られたスペクトラム図であり、同じタイプの抗生物質が５回並
列であれば正確に分類でき、良好な分類効果を達成した。
図５は２ｐｐｍの３つのプローブを使用して５ｐｐｍのスルファピリジンとスルファピリ
ミジンの異なる比例の混合物を消す効果をＰＣＡ分析した後得られたスコアを示す図であ
り、異なる比例の混合物間に重複がなく、混合スルファ抗生物質の良好な分類を達成した
。
図６は２ｐｐｍの３つのプローブを使用して５ｐｐｍのスルファピリジンとスルファピリ
ミジンの異なる比例の混合物を消す効果をＨＣＡ分析した後得られたスペクトラム図であ
り、異なる比例の混合物が５回並列であれば正確に分類でき、混合スルファ抗生物質の分
類を達成した。
以上のように、本発明によって設計されたセンサーアレイを採用することで、単一スルフ
ァ抗生物質を効果的に検出および分類でき、混合スルファ抗生物質も効果的に検出および
分類でき、且つ分類効果が明らかである。
同時に、ＮＵ９０１、ＮＵ１０００、Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの異なる合成ステップによるセン
サーアレイの検出および分類効果に対する影響を検討するために、以下のように調べた。
１）ＮＵ９０１の異なる合成ステップによるセンサーアレイの５種類のスルファ抗生物質
の検出および分類に対する影響の調べ
実施例１と実施例３、実施例４、実施例５および実施例６を比較し、５ｐｐｍスルファピ
リジンとスルファピリミジンの混合物（１：１、ｖ／ｖ）の消し効果をＰＣＡ分析し、そ
れぞれ５０組検出し、完全に重複しないのを良好な分類と判定し（図５に示す）、重複し
判定できないのを無効分類とし、他の場合を通常分類と判定し、各良好分類の割合を算出
し、結果を以下の表１に示した。
表１ 実施例１および３～５ 混合スルファ抗生物質に対する検出および分類統計表
サーアレイの検出および分類効果に対する影響を検討するために、以下のように調べた。
１）ＮＵ９０１の異なる合成ステップによるセンサーアレイの５種類のスルファ抗生物質
の検出および分類に対する影響の調べ
実施例１と実施例３、実施例４、実施例５および実施例６を比較し、５ｐｐｍスルファピ
リジンとスルファピリミジンの混合物（１：１、ｖ／ｖ）の消し効果をＰＣＡ分析し、そ
れぞれ５０組検出し、完全に重複しないのを良好な分類と判定し（図５に示す）、重複し
判定できないのを無効分類とし、他の場合を通常分類と判定し、各良好分類の割合を算出
し、結果を以下の表１に示した。
表１ 実施例１および３～５ 混合スルファ抗生物質に対する検出および分類統計表
結論：上記の表１から分かるように、実施例３、実施例４ではそれぞれＮＵ９０１の合成
ステップＳ１０１中の塩化ジルコニウム八水和物、安息香酸の添加比例を調整したが、調
整後その良好分類の割合が低下し、これに基づいて、実施例１の塩化ジルコニウム八水和
物、安息香酸の添加比例が実施例３、４より良好であると推測できる。
実施例５、実施例６ではそれぞれＮＵ９０１の合成ステップＳ１０２中のＨ４ＴＢＡＰｙ
の添加比例を調整したが、調整後その良好分類の割合が低下し、これに基づいて、実施例
１のＨ４ＴＢＡＰｙの添加比例が実施例５、６より良好であると推測できる。
２）ＮＵ１０００の異なる合成ステップによる５種類のスルファ抗生物質のセンサーアレ
イ検出および分類に対する影響の調べ
実施例１と実施例７、実施例８、実施例９および実施例１０を比較し、５ｐｐｍのスルフ
ァピリジンとスルファピリミジンの混合物（１：１、ｖ／ｖ）の消し効果をＰＣＡ分析し
、それぞれ５０組検出し、完全に重複しないのを良好分類と判定し（図５に示す）、重複
し判定できないのを無効分類とし、他の場合を通常分類と判定し、各良好分類の割合を算
出して、結果を以下の表２に示した。
表２ 実施例１および７～１０ 混合スルファ抗生物質に対する検出および分類統計表
ステップＳ１０１中の塩化ジルコニウム八水和物、安息香酸の添加比例を調整したが、調
整後その良好分類の割合が低下し、これに基づいて、実施例１の塩化ジルコニウム八水和
物、安息香酸の添加比例が実施例３、４より良好であると推測できる。
実施例５、実施例６ではそれぞれＮＵ９０１の合成ステップＳ１０２中のＨ４ＴＢＡＰｙ
の添加比例を調整したが、調整後その良好分類の割合が低下し、これに基づいて、実施例
１のＨ４ＴＢＡＰｙの添加比例が実施例５、６より良好であると推測できる。
２）ＮＵ１０００の異なる合成ステップによる５種類のスルファ抗生物質のセンサーアレ
イ検出および分類に対する影響の調べ
実施例１と実施例７、実施例８、実施例９および実施例１０を比較し、５ｐｐｍのスルフ
ァピリジンとスルファピリミジンの混合物（１：１、ｖ／ｖ）の消し効果をＰＣＡ分析し
、それぞれ５０組検出し、完全に重複しないのを良好分類と判定し（図５に示す）、重複
し判定できないのを無効分類とし、他の場合を通常分類と判定し、各良好分類の割合を算
出して、結果を以下の表２に示した。
表２ 実施例１および７～１０ 混合スルファ抗生物質に対する検出および分類統計表
結論：上記の表２から分かるように、実施例７、実施例８ではそれぞれＮＵ１０００の合
成ステップＳ２０１中の塩化ジルコニウム、安息香酸の添加比例を調整したが、調整後そ
の良好分類の割合が低下し、実施例１の塩化ジルコニウム、安息香酸添加比例が実施例７
、８より良好であると推測できる。
実施例９、実施例１０ではそれぞれＮＵ１０００の合成ステップＳ２０２中のＨ４ＴＢＡ
Ｐｙの添加比例を調整したが、調整後その良好分類の割合が低下し、これに基づいて、実
施例１のＨ４ＴＢＡＰｙの添加比例が実施例９、１０より良好であると推測できる。
３）Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの異なる合成ステップによる５種類のスルファ抗生物質のセンサー
アレイ検出および分類に対する影響の調べ
実施例１と実施例１１、実施例１２を比較して、５ｐｐｍのスルファピリジンとスルファ
ピリミジンの混合物（１：１、ｖ／ｖ）の消し効果をＰＣＡ分析し、それぞれ５０組検出
し、完全に重複しないのを良好分類と判定し（図５に示す）、重複し判定できないのを無
効分類とし、他の場合を通常分類と判定し、各良好分類の割合を算出して、結果を以下の
表３に示した。
表３ 実施例１および１１～１２ 混合スルファ抗生物質に対する検出および分類統計表
成ステップＳ２０１中の塩化ジルコニウム、安息香酸の添加比例を調整したが、調整後そ
の良好分類の割合が低下し、実施例１の塩化ジルコニウム、安息香酸添加比例が実施例７
、８より良好であると推測できる。
実施例９、実施例１０ではそれぞれＮＵ１０００の合成ステップＳ２０２中のＨ４ＴＢＡ
Ｐｙの添加比例を調整したが、調整後その良好分類の割合が低下し、これに基づいて、実
施例１のＨ４ＴＢＡＰｙの添加比例が実施例９、１０より良好であると推測できる。
３）Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの異なる合成ステップによる５種類のスルファ抗生物質のセンサー
アレイ検出および分類に対する影響の調べ
実施例１と実施例１１、実施例１２を比較して、５ｐｐｍのスルファピリジンとスルファ
ピリミジンの混合物（１：１、ｖ／ｖ）の消し効果をＰＣＡ分析し、それぞれ５０組検出
し、完全に重複しないのを良好分類と判定し（図５に示す）、重複し判定できないのを無
効分類とし、他の場合を通常分類と判定し、各良好分類の割合を算出して、結果を以下の
表３に示した。
表３ 実施例１および１１～１２ 混合スルファ抗生物質に対する検出および分類統計表
結論：上記の表３から分かるように、実施例１１、実施例１２ではそれぞれＣｄ-ＴＢＡ
Ｐｙの合成ステップＳ３０１中のＣｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、 Ｈ４ＴＢＡＰｙの添加比
例を調整したが、調整後その良好分類の割合が低下し、これに基づいて、実施例１のＣｄ
(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、 Ｈ４ＴＢＡＰｙの添加比例が実施例１１、１２より良好である
と推測できる。
Ｐｙの合成ステップＳ３０１中のＣｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、 Ｈ４ＴＢＡＰｙの添加比
例を調整したが、調整後その良好分類の割合が低下し、これに基づいて、実施例１のＣｄ
(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、 Ｈ４ＴＢＡＰｙの添加比例が実施例１１、１２より良好である
と推測できる。
Claims (6)
- １,３,６,８-テトラ安息香酸-ピレンリガンドに基づく３種類の発光金属有機フレームＬ
ＭＯＦから構成されたセンサーアレイを含み、
前記発光金属有機フレームＬＭＯＦは、ＮＵ９０１、ＮＵ１０００およびＣｄ-ＴＢＡＰ
ｙを含み、
前記センサーアレイは、３組の５×５センサーアレイから構成され、各組の前記５×５セ
ンサーアレイは、５種類のスルファ抗生物質用の５行のオリフィスと５回繰り返し検出用
の５列のオリフィスを含む、
ことを特徴とする抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセンサーアレイ。 - 前記センサーアレイの検出方法は、
Ｓ１、調製された３種類の発光金属有機フレームＬＭＯＦ材料を、それぞれ０．１２５ｍ
ｇ・ｍＬ-１でｐＨ４．９５の酢酸-酢酸ナトリウムに浸し、超音波処理して５００μｇ・
ｍＬ-１の懸濁液を得るステップと、
Ｓ２、毎回の検出に、懸濁液を２．５μｇ・ｍＬ-１に希釈し、検出装置のプレートオリ
フィスに、２００μＬの濃度２．５μｇ・ｍＬ-１の３種類の発光金属有機フレームＬＭ
ＯＦをそれぞれ移して３組の５×５センサーアレイを構成するステップと、
Ｓ３、５０μＬ、２５μｇ・ｍＬ-１の５種類のスルファ抗生物質を各組５×５センサー
アレイの５種類のスルファ抗生物質のオリフィスに加え、各組５×５センサーアレイを室
温で２０分間平衡化してから、マイクロプレートリーダーで蛍光強度を測定し、励起光
=３１２ｎｍ、放射光
=５０６ｎｍ、３種類のＬＭＯＦを使用して５種類のスルファ抗生物質を５回測定して、
３組の５×５センサーアレイのセンサーアレイを提供するステップと、を含み、
ただし、センサーアレイのデータ分析方法は以下の通りであり、蛍光の変化をＦ／Ｆ０と
して定義し、Ｆ０はスルファ抗生物質なしの場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆはス
ルファ抗生物質のある場合の５０６ｎｍの蛍光強度であり、Ｆ／Ｆ０は３種類の発光金属
有機フレームＬＭＯＦ蛍光に対する５種類のスルファ抗生物質の影響を示し、Ｆ／Ｆ０は
アレイ感知分析の応答信号として使用され、Ｏｒｉｇｉｎソフトウェアで主成分分析を行
う、
ことを特徴とする請求項１に記載の抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセ
ンサーアレイ。 - 前記ＮＵ９０１の合成ステップは、
Ｓ１０１、１５ｍＬのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニ
ングに入れ、ＤＭＦで、０．７～０．８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の塩化ジルコニウム八水和物と
０．７～０．８ ｍｏｌ・Ｌ-１の安息香酸をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエ
チレンライニングに入れ、超音波処理によりＤＭＦに溶解し、ＮＵ９０１の初期溶液を得
るステップと、
Ｓ１０２、前記ＮＵ９０１の初期溶液を８０℃のオーブンに入れ２時間加熱し、室温まで
冷却し、ＤＭＦで１．５～２．５ｍｍｏｌ・Ｌ-１のＨ４ＴＢＡＰｙをＮＵ９０１の初期
溶液に加え、この溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で２４時間加熱し、室
温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄するステッ
プと、
Ｓ１０３、次に１２ｍｌのＤＭＦおよび０．５ｍｌの８ Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混
合物をオーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材
料をＤＭＦで３回洗浄してＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗
浄しアセトンで１２時間浸漬し、１２０℃で真空条件下で１２時間活性化するステップと
、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセ
ンサーアレイ。 - 前記ＮＵ１０００の合成ステップは、
Ｓ２０１、８ｍｌのＤＭＦをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニン
グに加え、ＤＭＦで３５～３８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の塩化ジルコニウムと２．７～２．８ ｍ
ｏｌ・Ｌ-１の安息香酸をステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニング
に加えて超音波処理によりＤＭＦに溶解して、ＮＵ１０００初期溶液を得るステップと、
Ｓ２０２、前記ＮＵ１０００初期溶液を８０℃のオーブンで１時間加熱し、室温まで冷却
した後、ＤＭＦで７～８ｍｍｏｌ・Ｌ-１の Ｈ４ＴＢＡＰｙをＮＵ１０００初期溶液に加
え、溶液を超音波処理した後オーブンに入れ１２０℃で４８時間加熱し、室温まで冷却し
た後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗浄するステップと、
Ｓ２０３、次に１２ｍｌのＤＭＦと０．５ｍｌ ８Ｍ ＨＣｌ水溶液を加え、この混合物を
オーブンに入れ１００℃で２４時間加熱し、室温まで冷却した後、溶液を除去し材料をＤ
ＭＦで３回洗浄してＨＣｌ不純物を除去し、その後固形残留物をアセトンで３回洗浄しア
セトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２時間活性化するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成さ
れたセンサーアレイ。 - 前記Ｃｄ-ＴＢＡＰｙの合成ステップは、
Ｓ３０１、４．０ｍｌのＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒をステンレス鋼反応器のポ
リテトラフルオロエチレンライニングに入れ、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒で２
３～２６ｍｍｏｌ・Ｌ-１の Ｃｄ(ＮＯ３)２・４Ｈ２Ｏ、１１～１３ｍｍｏｌ・Ｌ-１の
Ｈ４ＴＢＡＰｙをステンレス鋼反応器のポリテトラフルオロエチレンライニングに加え、
１２０℃で７２時間加熱し、ただし、ＤＭＦ／ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒の体積比は２
：１：１であるステップと、
Ｓ３０２、室温まで冷却した後、ＤＭＦを使用して８０００ｒで５分間遠心分離し５回洗
浄し、アセトンで５回洗浄し、アセトンに１２時間浸漬し、１２０℃の真空条件下で１２
時間活性化するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成さ
れたセンサーアレイ。 - 請求項２に記載の抗生物質を検出するためのＬＯＭＦから構成されたセンサーアレイ用の
検出装置であって、
前記検出装置は請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサーアレイを搭載するために
使用され、検出装置は９６オリフィス細胞培養プレートであることを特徴とする検出装置
。
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