KR101503638B1 - 생활환경제품에서 유해 살균제 성분의 검출 방법 및 검출 키트 - Google Patents

생활환경제품에서 유해 살균제 성분의 검출 방법 및 검출 키트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생활환경제품, 예를 들면 가습기에서 유해 살균제 성분을 검출하는 방법 및 검출 키트에 관한 것으로서, 살균제 (PGH, PHMG 및 PHMB) 성분과 반응하여 발색 반응을 일으키는 시약을 제조하여, 특정 제품에서 이들 성분들의 존재 유무를 검출하는 방법 및 검출 키트를 개발하였다. 본 발명의 검출 방법 및 검출 키트는 가정, 직장 및 야외에서 손쉽게 사용하여 사용 금지된 살균제의 존재유무를 파악할 수 있을 것으로 예상된다.

Description

생활환경제품에서 유해 살균제 성분의 검출 방법 및 검출 키트{Detection method and kit of fatal sterilizer in household products}
본 발명은 생활환경제품, 예를 들면 가습기 살균제 혹은 물티슈 등에서 유해 살균제 성분을 검출하는 방법 및 검출 키트에 관한 것이다.
PGH (oligo-[2-(2-ethoxy)-ethoxyeth-yl)-guanidinium-chlorid), PHMG (Polyhexamethyleneguanidine phosphate) 및 PHMB (Polyhexamethylene Biguanide) 은 구아니딘(guanidine) 계열의 살균제로서 항감염, 항균제로 다양하게 사용되어 왔다. 그 중에서도 특히 PGH와 PHMG는 우리나라에서 가습기 살균제로 사용되다가, 2011년 수십 명이 사망하는 사건이 일어나, 유독물로 지정되었고 현재 EU에서도 계속 사용 여부를 심의 중이다.
상기 PGH, PHMG 및 PHMB의 살균제 성분들은 뛰어난 살균력을 갖지만, 여러 문제점이 보고되었다. 생분해성이 아니므로 환경오염이 우려되며, 수생 독성이 심각한데 10 μg/L (0.000001%, 0.054 μM, 0.01 ppm)에서도 매우 높은 독성을 보인다. 또한 흡입 독성이 있어 스프레이로 사용 금지되어 있으나, 규제 없이 자의적, 무차별적으로 응용되어 제품으로 제조되어 사용된다면 매우 위험할 수 있다. 2013년 유럽화학국은 PHMB를 "흡입하면 사망, fatal if inhaled" 물질로 규정하고 있다. 상기 성분들은 인지질 이중막을 파괴하여 살균효과를 보이므로 사람에게도 세포 인지질 파괴 가능성이 있으며, 피부 장벽 파괴 우려가 있다. 따라서 물티슈처럼 피부에 자주 사용한다면 피부염을 유발할 수 있는 가능성이 크다.
그러나 여전히 소독제, 방부제, 탈취제, 물티슈 등의 생활 환경 제품에 자의적으로 광범위하게 사용될 수 있는 가능성이 크고, 특히 제조업체들은 이들 성분들의 사용기준 용량을 지키지 않을 수 있고, 제품에 성분명과 사용량을 표기하지 않으므로 소비자들은 불안해하고 있다. 따라서 살균제 성분들의 오남용을 막기 위해서는 이들 성분의 손쉬운 검출 방법이 필요하지만, 미지의 시료에서 특정 구조의 화학물질이 존재하는지를 파악하는 것은 매우 어렵고 시간과 경비의 소모가 많다.
따라서, 본 발명자들은 상기 살균제 (PGH, PHMG 및 PHMB) 성분과 반응하여 발색 반응을 일으키는 시약을 제조하여, 특정 제품에서 이들 성분들의 존재 유무를 검출하는 방법 및 검출 키트를 개발하고 본 발명을 완성하였다. 본 발명의 검출 방법 및 검출 키트는 가정, 직장 및 야외에서 손쉽게 사용하여 사용 금지된 살균제의 존재유무를 파악할 수 있다.
한국공개특허 10-2006-0055529(2006.05.23 공개)
본 발명의 목적은 수산화나트륨(NaOH) 0.1 내지 10 중량%, 황산구리(CuSO4) 0.01 내지 10 중량%, 인산수소이나트륨(Na2HPO4) 0.01 내지 10 중량%, 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) 0.01 내지 10 중량% 및 잔량의 용매를 유효성분으로 포함하는 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물 검출용 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물 검출 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 수산화나트륨(NaOH) 0.1 내지 10 중량%, 황산구리(CuSO4) 0.01 내지 10 중량%, 인산수소이나트륨(Na2HPO4) 0.01 내지 10 중량%, 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) 0.01 내지 10 중량% 및 잔량의 용매를 혼합하여 제조된 발색시약을 포함하는 살균제 화합물 검출용 키트를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수산화나트륨(NaOH) 0.1 내지 10 중량%, 황산구리(CuSO4) 0.01 내지 10 중량%, 인산수소이나트륨(Na2HPO4) 0.01 내지 10 중량%, 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) 0.01 내지 10 중량% 및 잔량의 용매를 유효성분으로 포함하는 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물 검출용 조성물을 제공한다.
바람직하게는, 상기 용매는 인산완충액 또는 에탄올이거나, 이들의 혼합용매일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 (1) 수산화나트륨(NaOH) 및 황산구리(CuSO4)를 인산완충액에 녹이는 단계; (2) 인산수소이나트륨(Na2HPO4) 및 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione)을 에탄올에 녹이는 단계; (3) 상기 (1)단계 용액 및 상기 (2)단계 용액을 혼합하여 발색 시약을 제조하는 단계; (4) 상기 (3)단계에서 제조된 발색 시약을 시험시료와 혼합하는 단계; 및 (5) 상기 (4)단계에서 혼합된 혼합물의 흡광도를 측정하는 단계를 포함하는 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물 검출 방법을 제공한다. 상세하게는, 상기 흡광도는 540nm 내지 570nm일 수 있다.
바람직하게는, 상기 시험시료는 소독제, 방부제, 탈취제, 방향제, 가습기 살균제, 세제, 샴푸 또는 물티슈일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직하게는, 상기 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물은 올리고-[2-(2-에톡시)-에톡시에트-일]-구아니디니움-클로라이드(oligo-[2-(2-ethoxy)-ethoxyeth-yl]-guanidinium-chlorid; PGH), 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트(Polyhexamethyleneguanidine phosphate; PHMG) 또는 폴리헥사메틸렌 비구아나이드(Polyhexamethylene Biguanide; PHMB)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 "올리고-[2-(2-에톡시)-에톡시에트-일]-구아니디니움-클로라이드(oligo-[2-(2-ethoxy)-ethoxyeth-yl]-guanidinium-chlorid; PGH)"는 분자량이 243.73이고, 가습기 살균제, 방향제 또는 탈취제 등에 사용된다. 화학식은 하기 화학식 1과 같다.
< 화학식 1 >
Figure 112014009916060-pat00001

상기 "폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트(Polyhexamethyleneguanidine phosphate; PHMG)"는 분자량이 717.631이고, 가습기 살균제, 방향제 또는 탈취제 등에 사용된다. 화학식은 하기 화학식 2와 같다.
< 화학식 2 >
Figure 112014009916060-pat00002

상기 "폴리헥사메틸렌 비구아나이드(Polyhexamethylene Biguanide; PHMB)"는 살균제 또는 소독제 등에 사용되며, 화학식은 하기 화학식 3과 같다.
< 화학식 3 >
Figure 112014009916060-pat00003

또한, 본 발명은 수산화나트륨(NaOH) 0.1 내지 10 중량%, 황산구리(CuSO4) 0.01 내지 10 중량%, 인산수소이나트륨(Na2HPO4) 0.01 내지 10 중량%, 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) 0.01 내지 10 중량% 및 잔량의 용매를 혼합하여 제조된 발색 시약을 포함하는 살균제 화합물 검출용 키트를 제공한다.
본 발명은 생활환경제품, 예를 들면 가습기에서 유해 살균제 성분을 검출하는 방법 및 검출 키트에 관한 것으로서, 살균제 (PGH, PHMG 및 PHMB) 성분과 반응하여 발색 반응을 일으키는 시약을 제조하여, 특정 제품에서 이들 성분들의 존재 유무를 검출하는 방법 및 검출 키트를 개발하였다. 본 발명의 검출 방법 및 검출 키트는 가정, 직장 및 야외에서 손쉽게 사용하여 사용 금지된 살균제의 존재유무를 파악할 수 있을 것으로 예상된다.
도 1은 대표적인 가습기 살균제 성분인 PGH를 검출하는 검량 곡선 및 발색 반응 판독 결과이다.
도 2는 미지의 시료로부터 가습기 살균제 성분의 존재 유무를 판독 및 분석 비교한 결과이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 실시예 >
1. 발색 시약의 제조
살균제 성분의 검출을 위하여 아래와 같은 발색 시약을 개발하였고, 이를 KHC 시약이라고 명명하였다.
- KHC 시약 -
(1) 2% 수산화나트륨(NaOH), 12 mM 황산구리(CuSO4), 인산염 완충용액(phosphate buffer)
(2) 20 mM Na2HPO4, 7 mM 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) 및 95% Et-OH
상기 (1) 및 (2)를 1:1의 비율로 혼합하여 발색시약을 제조한다.
상기 발색시약에 포함된 각 성분들의 최종 무게비는 아래와 같다.
- 수산화나트륨(NaOH): 1 중량% (유효농도범위 0.1-10 중량%)
- 황산구리(CuSO4): 0.2 중량% (유효농도범위 0.01-10 중량%)
- 인산수소이나트륨(Na2HPO4): 유효농도범위 0.01-10 중량%
- 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione): 1 중량% (유효농도범위 0.01-10 중량%)
- 인산염 완충용액: 50 중량% (유효농도범위 25-75 중량%)
- 에탄올(Et-OH): 50 중량% (유효농도범위 25-75 중량%)
2. 시약의 처리
상기 시약을 제조하여, 미지의 시료 0.14 mL 과 KHC 시약 0.16 mL을 혼합하여 잘 섞어주고 20분간 실온(25℃)에서 반응시킨다. 시료의 상태나 필요에 따라 45℃에서 10-60 분간 가열할 수 있다.
시약과 반응한 살균제 성분들은 남색 혹은 보라색의 발색반응을 일으키므로, 육안으로도 쉽게 구별하여 판단할 수 있고, 분광광도계를 사용하여 540-570 nm의 파장에서 판독한다.
3. 결과
(1) 검량곡선 작성
PGH 시료에 대한 검량곡선 작성을 위해 원료물질을 희석하여 KHC 시약과 반응하여 얻은 결과는 도 1과 같다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, PGH 100 mM은 흡광도 4.69, 10 mM 은 흡광도 2.81, 1 mM 은 0.19, 0.1 mM 은 0.04의 농도의존적인 검출곡선을 보여주었다. 그래프 안의 그림은 발색 정도를 촬영한 것이다.
(2) 미지의 시료 분석
상기 검량곡선에 바탕하여, PGH 및 PHMG 제품들을 대상으로 비교해본 결과, 도 2와 같이 가습기 살균제의 주요 성분들인 PGH 및 PHMG에 대해 잘 반응하며, 농도 의존적으로 흡광도가 증가함을 볼 수 있었다.
특히 PGH를 구성하는 EDEA (11번)에 가장 높은 반응성을 보여주었고, 가습기 살균제 성분인 PHMG가 포함된 제품 (14번)에서 0.18의 흡광도가 관찰되었다. 물의 경우에는 0.04의 흡광도를 보여주었다(표 1).
미지의 시료들에 존재하는 PGH 및 PHMG 함유량을 짐작하기 위해 시중에서 판매중인 다양한 살균 위생 용품들을 구입하여 제품 용액을 채취하여 반응시켜 본 결과, 대부분 대조군인 물보다 높은 흡광도를 보여주었고, 1번, 2번, 4번, 5번 제품에서, 8번 제품에서 특히 높은 흡광도를 보여주었다.
이들 제품들이 PGH와 같은 구아니딘(guanidine) 계열의 살균제를 가지고 있을 가능성이 크다는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 검출 방법은 미지의 시료에서 살균제 성분들을 쉽게 검출하는 용도로 사용할 수 있다.
번호 종류 OD 570
1 물티슈 A 0.19
2 물티슈 B 0.23
3 물티슈 C 0.12
4 물티슈 D 0.24
5 물티슈 E 0.34
6 비눗물 A 0.06
7 주방세제 A 0.042
8 샴푸 A 0.85
9 방향제 A 0.043
10 방향제 B 0.041
11 100mM EDEA 4.038
12 100mM guanidine hydrochloride
(Gdn-HCl)		 0.042
13 1mM PGH 0.19
14 가습기 살균제 A 0.18
15 H2O 0.04

Claims (7)

  1. 수산화나트륨(NaOH) 0.1 내지 10 중량%, 황산구리(CuSO4) 0.01 내지 10 중량%, 인산수소이나트륨(Na2HPO4) 0.01 내지 10 중량%, 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) 0.01 내지 10 중량% 및 잔량의 용매를 유효성분으로 포함하는 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물 검출용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물은 올리고-[2-(2-에톡시)-에톡시에트-일]-구아니디니움-클로라이드(oligo-[2-(2-ethoxy)-ethoxyeth-yl]-guanidinium-chlorid; PGH), 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트(Polyhexamethyleneguanidine phosphate; PHMG) 또는 폴리헥사메틸렌 비구아나이드(Polyhexamethylene Biguanide; PHMB)인 것을 특징으로 하는 살균제 화합물 검출용 조성물.
  3. (1) 수산화나트륨(NaOH) 및 황산구리(CuSO4)를 인산완충액에 녹이는 단계;
    (2) 인산수소이나트륨(Na2HPO4) 및 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione)을 에탄올에 녹이는 단계;
    (3) 상기 (1)단계 용액 및 상기 (2)단계 용액을 혼합하여 발색 시약을 제조하는 단계;
    (4) 상기 (3)단계에서 제조된 발색 시약을 시험시료와 혼합하는 단계; 및
    (5) 상기 (4)단계에서 혼합된 혼합물의 흡광도를 측정하는 단계를 포함하는 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물 검출 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구아니딘(guanidine) 계열 살균제 화합물은 올리고-[2-(2-에톡시)-에톡시에트-일]-구아니디니움-클로라이드(oligo-[2-(2-ethoxy)-ethoxyeth-yl]-guanidinium-chlorid; PGH), 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트(Polyhexamethyleneguanidine phosphate; PHMG) 또는 폴리헥사메틸렌 비구아나이드(Polyhexamethylene Biguanide; PHMB)인 것을 특징으로 하는 살균제 화합물 검출 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 흡광도는 540nm 내지 570nm인 것을 특징으로 하는 살균제 화합물 검출 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 시험시료는 소독제, 방부제, 탈취제, 방향제, 가습기 살균제, 세제, 샴푸 및 물티슈로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 살균제 화합물 검출 방법.
  7. 수산화나트륨(NaOH) 0.1 내지 10 중량%, 황산구리(CuSO4) 0.01 내지 10 중량%, 인산수소이나트륨(Na2HPO4) 0.01 내지 10 중량%, 2,2-디하이드록시인단-1,3-디온(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) 0.01 내지 10 중량% 및 잔량의 용매를 혼합하여 제조된 발색시약을 포함하는 살균제 화합물 검출용 키트.
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