JPH0593692A - リン酸イオン濃度測定装置 - Google Patents

リン酸イオン濃度測定装置

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JPH0593692A
JPH0593692A JP11161991A JP11161991A JPH0593692A JP H0593692 A JPH0593692 A JP H0593692A JP 11161991 A JP11161991 A JP 11161991A JP 11161991 A JP11161991 A JP 11161991A JP H0593692 A JPH0593692 A JP H0593692A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】水中のリン酸イオン濃度を、他の物質の影響を
受けることなく正確に且つリアルタイムに測定できるリ
ン酸イオン濃度測定装置を提供する。 【構成】2つの流路、各流路が合流する化学発光反応部
1、発光検出器2、信号増幅器9、および記録計10か
らなる。第1流路Aは、ピルビン酸と緩衝液とが入った
容器3、送液ポンプ4、試料注入口5、およびピルビン
酸オキシダーゼを固定した樹脂が充填されたカラム6か
らなる。第2流路Bは、発光試薬(ルミノール)が入っ
た容器7と送液ポンプ4とからなる。各流路を通液状態
にして、リン酸イオンを含む被検査水を試料注入口5よ
り入れると、カラム6においてリン酸イオンとピルビン
酸との反応により過酸化水素が生じる。この過酸化水素
と化学発光試薬とが化学発光反応部1内で反応して生じ
る発光量を発光検出器2で検出して、リン酸イオンを定
量する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、河川や湖沼等の水中
のリン酸イオン濃度を測定する方法および装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】現在、水質管理上、河川や湖沼等の富栄
養化の一因となりうるリンの水中溶存濃度(すなわち、
リン酸イオン濃度)を測定することは、重要な作業とな
っている。従来のリン酸イオン濃度の測定法としては、
吸光光度法、原子吸光法、重量法、容量法などの方法が
知られている。
【0003】吸光光度法には、モリブドリン酸法、モリ
ブンデンブルー法、バナドモリブドリン酸法などがあ
る。これらの方法は、各試薬をリン酸イオンを含む溶液
と反応させた後、各反応で生じる特異な吸収波長帯を有
する生成物質についてその吸光度をそれぞれの吸収波長
帯にて測り、その結果からリン酸イオンを定量する方法
である。
【0004】原子吸光法では、リンを直接定量すること
が困難であるため、リン酸イオンを含む溶液にモリブデ
ン酸塩試薬を加えてリンモリブデン酸アンモニウムとし
て沈澱させた後に濾過し、得られた沈澱を再び溶解させ
た溶液からモリブデンを原子吸光で定量することによ
り、間接的にリン酸イオン濃度を測定している。
【0005】重量法には、マグネシア混液中でリンとマ
グネシウムとによる沈澱を生じさせたのち、焼成してM
2 2 7 を秤量する方法などがある。また、容量法
としては、中和滴定やキレート滴定などがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
吸光光度法は、各反応で生じる生成物質の特異な吸収波
長帯に近似した波長の光を他の物質が吸収するため、そ
の影響を受けたり、感度が不十分であったりして、リン
酸イオン濃度の正確な測定値が得られ難いという問題点
を有している。
【0007】一方、原子吸光法、重量法、容量法などは
正確な定量を行えるが、これらの方法は測定用試料作製
や測定操作の煩雑性からリアルタイム測定が難しく、所
定水域の水質を即時に把握し、その結果に応じて迅速な
対応を行う必要のある水質管理作業には適さない。
【0008】本発明の目的は、被検査水中のリン酸イオ
ン濃度を他の物質の影響を受けることなく正確に且つリ
アルタイムに測定できるリン酸イオン濃度測定装置を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のリン酸イオン濃
度測定装置は、ピルビン酸とリン酸イオンとを反応させ
て過酸化水素を生じさせるためのピルビン酸オキシダー
ゼ固定部に、前記反応により生じる過酸化水素と化学発
光試薬とを反応させて発光を生じさせるための化学発光
反応部を接続し、この化学発光反応部には前記反応によ
り生じる発光量を検出するための発光検出器を対応させ
てなることを特徴とする。
【0010】前記化学発光試薬がルミノールであれば好
ましい。ピルビン酸オキシダーゼ( EC1.2.3.3)(PO
P)は、下記(1)式の反応を触媒する酵素であり、ラ
クトバチルス科(Lactobacilluceae)に属する種々の菌
の菌体内に存在している。
【0011】
【化1】
【0012】
【作用】ピルビン酸とリン酸イオンを含む被検査水とが
ピルビン酸オキシダーゼ固定部に入ると、上記(1)式
のピルビン酸オキシダーゼを触媒とした反応が起き、過
酸化水素(H2 2 )が生じる。生じた過酸化水素と化
学発光試薬とが化学発光反応部に入ると、発光が起き
る。このとき、過酸化水素の生成量に応じた発光量が得
られるが、過酸化水素の生成量は被検査水のリン酸イオ
ン濃度に依存している(リン酸イオン1モルに対して過
酸化水素が1モル生成する)ため、この発光量を発光検
出器で検出することにより、被検査水に含まれるリン酸
イオンの定量ができる。
【0013】ルミノールによる化学発光反応は、下記
(2)式に示すように、アルカリ溶液中で過酸化水素な
どの酸化剤によりルミノールが酸化されて励起状態のア
ミノフタル酸となり、これが基底状態に戻るときに光を
発するものである。
【化2】
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳述するが、本
発明はこれに限定されるものではない。
【0015】図1は、本発明のリン酸イオン濃度測定装
置の一実施例を示す。この装置は、2つの流路と、化学
発光反応部1としてのフローセルと、化学発光反応部1
で生じた発光量を検出するための発光検出器2としての
フォトマルチプライヤ(光電子増倍管)とからなる。
【0016】第1流路Aは、容器3、例えばペリスタポ
ンプのような送液ポンプ4、試料注入口5、およびピル
ビン酸オキシダーゼ固定部6を、この順に送液管で接続
して化学発光反応部1に達する。容器3には、ピルビン
酸、ピルビン酸オキシダーゼの補酵素、およびピルビン
酸オキシダーゼ用の緩衝液が入っている。また、この例
では、ピルビン酸オキシダーゼ固定部6として、通常の
酵素の固定化に用いられるようなカラム樹脂にピルビン
酸オキシダーゼを固定したものが充填されたカラムを用
いている。本考案において、ピルビン酸オキシダーゼ固
定部6はこのようなカラムに限定されず、例えば、送液
管の一部を螺旋状に成形しておき、その螺旋管の内壁に
ピルビン酸オキシダーゼを固定したものであってもよ
い。
【0017】第2流路Bは、化学発光試薬が入った容器
7と送液ポンプ4とを、この順に送液管で接続して化学
発光反応部1に達する。化学発光試薬としては、ルミノ
ールやルミノール誘導体、およびシュウ酸エステル等が
用いられる。ルミノールやルミノール誘導体は、アルカ
リ溶液中で過酸化水素などの酸化剤により酸化されて励
起状態のアミノフタル酸またはその誘導体となり、これ
が基底状態に戻るときに光を発する。この発光反応の触
媒としては、ペルオキシダーゼ(H2 2 +AH2 →2
2 O+Aの反応を触媒する酵素)、ヘミン、Ag2+
Cd2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ni2+などを用いる
ことができる。シュウ酸エステルの場合は、第2の物質
(蛍光物質)が必要であり、シュウ酸エステルが過酸化
水素と反応して活性中間体を生成し、蛍光物質がこの活
性中間体との電荷移動錯体を経て励起され発光する(こ
の発光反応は、『過シュウ酸エステル化学発光反応』と
称されているものである)。したがって、容器7には、
化学発光試薬の他に発光反応に必要な物質が含まれてい
る。また、化学発光反応部1には廃液管8が接続され、
この廃液管8から外部へ廃液を出している。
【0018】発光検出器2には信号増幅器9が接続さ
れ、その先に記録計10が接続されている。これによ
り、化学発光により得られた光の出力が発光検出器2で
電気信号に変換された後増幅され、記録される。
【0019】第1流路Aに容器3内の液体を、第2流路
Bに容器7内の液体をそれぞれ送液ポンプ4により常時
通せば、発光検出器2の出力電圧が定常状態になる。こ
の状態で試料注入口5よりリン酸イオンを含む被検査水
をマイクロシリンジなどで注入すると、この被検査水は
送液管内の液体とともにピルビン酸オキシダーゼ固定部
6内に入って拡散し、この内部でピルビン酸とリン酸イ
オンとが反応して過酸化水素が生じる。したがって、ピ
ルビン酸オキシダーゼ固定部6を出た後の送液管から化
学発光反応部1へ過酸化水素が入り、この過酸化水素と
第2流路Bから化学発光反応部1へ通液されている化学
発光試薬とが化学発光反応部1内で反応して発光が生じ
る。この発光を発光検出器2で捕らえて電気信号に変換
し、この信号を信号増幅器9で増幅した後、記録計10
に送る。記録計10には出力電圧が記録され、出力電圧
は、発光開始により定常状態の値から緩やかに増加して
やがて極大値に達し、過酸化水素の全量が反応すれば徐
々に減少して最初のレベルに戻る。この発光検出器2か
らの出力電圧の応答値が、化学発光反応による発光量
(すなわち、(1)式の反応による過酸化水素生成量)
に相当し、被検査水中のリン酸イオン濃度に比例する。
【0020】この装置により、化学発光試薬としてルミ
ノールを用い、濃度が既知のKH2 PO4 試料液のリン
酸イオン濃度を測定する実験を行った。容器3には、2
mM(Mはmol/lを表す)ピルビン酸、10-3Mチ
アミンピロリン酸と10-7Mフラビンアデニンジヌクレ
オチド(ともにピルビン酸オキシダーゼの補酵素)、お
よび0.2MTris−malate緩衝液(pH7.
0)からなる溶液を入れた。容器7には、12.5μM
ルミノール(予めジメチルスルホキシドにより溶解させ
たものを使用)、10μMp−ヨードフェノール(増感
剤)、1.0mg/dlペルオキシダーゼ、および0.
2MTris−HCl緩衝液(pH8.5)からなる溶
液を入れた。
【0021】第1流路Aに容器3内の液体を、第2流路
Bに容器7内の液体を常温でそれぞれ送液ポンプ4によ
り常時通して、発光検出器2の出力電圧を定常状態とし
た後、試料注入口5より各濃度のKH2 PO4 試料液1
00μlをマイクロシリンジで注入した。注入してから
記録計10に記録されるまでの時間は2、3分であっ
た。この実験により得られた検量線を図2に示す。この
グラフからわかるように、リン酸イオン濃度10-5〜1
-3Mの範囲内で、発光検出器2からの出力電圧と実際
のリン酸イオン濃度との間に直線関係が認められた。こ
の検量線により、被検査水をこの装置内に注入して得ら
れる発光検出器2からの出力電圧値で、被検査水中のリ
ン酸イオンが定量できる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のリン酸イ
オン濃度測定装置では、ピルビン酸オキシダーゼ固定部
内でピルビン酸とリン酸イオンとを反応させ、生じる過
酸化水素の全量を発光反応させて得られた発光量を検出
することにより、リン酸イオン濃度を測定している。ピ
ルビン酸オキシダーゼは前記過酸化水素生成反応を特異
的に触媒するため、他の物質の影響を受けることなく正
確にリン酸イオン濃度の測定をすることができる。ま
た、この装置は応答時間(被検査水を注入してから結果
が記録されるまでの時間)が短いために、測定作業をリ
アルタイムに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリン酸イオン濃度測定装置の一実施例
を示す概要図である。
【図2】本発明のリン酸イオン濃度測定装置の一実施例
を使用した実験により得られた検量線を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 化学発光反応部 2 発光検出器 6 ピルビン酸オキシダーゼ固定部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ピルビン酸とリン酸イオンとを反応させて
    過酸化水素を生じさせるためのピルビン酸オキシダーゼ
    固定部に、前記反応により生じる過酸化水素と化学発光
    試薬とを反応させて発光を生じさせるための化学発光反
    応部を接続し、この化学発光反応部には前記反応により
    生じる発光量を検出するための発光検出器を対応させて
    なることを特徴とするリン酸イオン濃度測定装置。
  2. 【請求項2】前記化学発光試薬がルミノールである請求
    項1記載のリン酸イオン濃度測定装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105606594A (zh) * 2015-12-21 2016-05-25 中国科学院长春应用化学研究所 N-羟基丁二酰亚胺作为发光共反应剂的应用
JP2020115119A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 大韓民国(国立水産科学院)REPUBLIC OF KOREA(National Institute of Fisheries Science) 環境ストレス誘発物質測定装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4378671B2 (ja) 2001-07-19 2009-12-09 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP3714226B2 (ja) 2001-10-19 2005-11-09 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5771399A (en) * 1980-10-21 1982-05-04 Aloka Co Ltd Analytical method of minor constituent in specimen and apparatus
JPS6054699A (ja) * 1983-08-09 1985-03-29 マイルス・イタリア−ナ・ソシエタ・ペル・アチオ−ニ 尿素の酵素測定用組成物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5771399A (en) * 1980-10-21 1982-05-04 Aloka Co Ltd Analytical method of minor constituent in specimen and apparatus
JPS6054699A (ja) * 1983-08-09 1985-03-29 マイルス・イタリア−ナ・ソシエタ・ペル・アチオ−ニ 尿素の酵素測定用組成物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105606594A (zh) * 2015-12-21 2016-05-25 中国科学院长春应用化学研究所 N-羟基丁二酰亚胺作为发光共反应剂的应用
CN105606594B (zh) * 2015-12-21 2019-01-01 中国科学院长春应用化学研究所 N-羟基丁二酰亚胺作为发光共反应剂的应用
JP2020115119A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 大韓民国(国立水産科学院)REPUBLIC OF KOREA(National Institute of Fisheries Science) 環境ストレス誘発物質測定装置

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