KR102089177B1 - Chemiluminescence Detection Method for Determination of Metal Ions - Google Patents

Chemiluminescence Detection Method for Determination of Metal Ions Download PDF

Info

Publication number
KR102089177B1
KR102089177B1 KR1020180129713A KR20180129713A KR102089177B1 KR 102089177 B1 KR102089177 B1 KR 102089177B1 KR 1020180129713 A KR1020180129713 A KR 1020180129713A KR 20180129713 A KR20180129713 A KR 20180129713A KR 102089177 B1 KR102089177 B1 KR 102089177B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sample
common channel
chemiluminescent
present
reactor
Prior art date
Application number
KR1020180129713A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180121445A (en
Inventor
한종훈
안재훈
조경호
김한옥
홍금용
신승희
이주헌
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
비엘프로세스(주)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포항공과대학교 산학협력단, 비엘프로세스(주) filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Publication of KR20180121445A publication Critical patent/KR20180121445A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102089177B1 publication Critical patent/KR102089177B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76Chemiluminescence; Bioluminescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators

Abstract

본 발명은 시료, 화학발광체, 산화제가 반응기로 이송되는 과정 중에 반응하여 감도가 낮아지는 것을 최소화하여 분석감도를 높인 화학발광 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 화학발광 검출 방법 및 장치는 금속이온이 함유된 시료, 화학발광체 및 산화제를 분절물질로 각각 분리시켜 반응기로 공급하므로 화학발광반응이 반응기에 도달하기 전에 진행되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 시약과 시료가 반응기로 이송되는 과정 중에 반응하여 감도가 낮아지는 것을 최소화할 수 있으므로 종래 장치에 비해 분석감도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 반응기에 투입되기 전에 킬레이트제인 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)와 시료의 혼합을 유도하여 시료 내에 방해금속을 선택적으로 제거하므로 화학발광반응에 기여한 크롬 3가의 농도를 보다 정확히 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 시료와 시약과의 혼합을 위한 혼합 채널이 필요하지 않고, 하나의 펌프와 밸브 사이에 공용채널으로 장치의 구성이 가능하다.
The present invention relates to a method and apparatus for detecting chemiluminescence that increases analytical sensitivity by minimizing a decrease in sensitivity by reacting during a process in which a sample, a chemiluminescent body, and an oxidizing agent are transferred to a reactor.
The chemiluminescence detection method and apparatus of the present invention separates a sample containing a metal ion, a chemiluminescent body and an oxidizing agent into a segmented material and supplies them to the reactor, thereby preventing the chemiluminescence reaction from proceeding before reaching the reactor. Therefore, the present invention can minimize the decrease in sensitivity by reacting during the process in which the reagents and the sample are transferred to the reactor, so that the analysis sensitivity can be increased compared to the conventional device.
In addition, the present invention induces the mixing of the sample with the chelating agent EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), which is a chelating agent, prior to being introduced into the reactor to selectively remove the interfering metal, thereby more accurately measuring the concentration of chromium trivalent that contributed to the chemiluminescence reaction.
In addition, the present invention does not require a mixing channel for mixing a sample and a reagent, and a device can be configured as a common channel between one pump and a valve.

Description

화학발광 검출 방법{Chemiluminescence Detection Method for Determination of Metal Ions} Chemiluminescence Detection Method for Determination of Metal Ions}

본 발명은 화학발광 검출 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시료, 화학발광체, 산화제가 반응기로 이송되는 과정 중에 반응하여 감도가 낮아지는 것을 최소화하여 분석감도를 높인 화학발광 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for detecting chemiluminescence, and more particularly, to a method and apparatus for chemiluminescence detection by increasing the analytical sensitivity by minimizing a decrease in sensitivity by reacting during a process in which a sample, a chemiluminescent body and an oxidizing agent are transferred to a reactor. It is about.

급속한 산업발전에 따른 인구의 도시 집중화와 함께 유해독성물질(chemical hazardous)의 대량 방출은 자연, 생태계에 중대한 위협 요소가 되고 있다. 생체에 해로운 영향을 미치는 비소(As), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 셀레늄(Se), 수은(Hg) 등의 유해 중금속들은 물에 분해되거나 안정한 화합물로 되지 않고, 혼합 상태로 남아 수질과 토양을 오염시킨다. 상기 유해 중금속에 노출된 수중 동·식물은 먹이 연쇄에 따라 각종 음식물을 통하여 몸속으로 이동, 축적되며 생체 내로 흡수될 경우, 생체 내 물질과 결합하여 분해되지 않는 유기복합체를 형성하기 때문에 몸 밖으로 빨리 배출되지 않고 간장, 신장 등의 장기나 뼈에 축적되는 성질이 강한 물질로 낮은 농도에서도 건강장해를 유발할 가능성이 있다. 특히 한번 몸에 축적된 중금속은 쉽게 배출되지 않기 때문에 그로 인한 질병은 치유되기 어렵다.Along with rapid industrial development, the urban concentration of the population and the massive release of chemical hazardous materials pose a serious threat to nature and ecosystems. Harmful heavy metals such as arsenic (As), lead (Pb), cadmium (Cd), chromium (Cr), selenium (Se), and mercury (Hg), which have a detrimental effect on living organisms, do not decompose into water or become stable compounds. It remains mixed and contaminates water quality and soil. The underwater animals and plants exposed to the harmful heavy metals are quickly discharged out of the body because they form an organic complex that does not decompose by combining with the in vivo substances when it is absorbed and transported into the body through various foods and is absorbed into the body according to the food chain. It is not a substance with strong properties that accumulate in organs or bones, such as liver and kidneys, and may cause health disorders even at low concentrations. In particular, heavy metals accumulated in the body are not easily discharged, so the resulting disease is difficult to heal.

수중 유해물질인 중금속은 삶의 질 향상 및 지속 가능한 발전을 위해 수질관리의 핵심으로 등장하고 있다. 수중 중금속의 농도를 측정하는 방법은 불꽃 또는 유도결합 플라즈마를 이용하여 시료를 기화하여 (원자화) 원자의 농도를 측정하는 원자분광법과 자외선-가시광선 흡광광도법, 형광광도법, 화학발광법 등이 있다. 수중 중금속 오염에 대한 효과적인 수질관리를 위해서는 자동측정장치를 많은 곳에 설치하여 모니터링하는 것이 바람직하다. 현장 적용의 측면에서 원자분광법을 적용한 측정장치는 크기가 크고, 가격이 비싸 모니터링용으로 적합하지 않다. 화학발광법은 화학반응에 의해 발생한 빛의 세기를 측정하는 방법으로 장치가 간단하며, 고감도의 넓은 농도범위의 중금속 분석이 가능하여 현장형 수질자동측정장치의 적용에 적합한 분석법이다.Heavy metal, a hazardous substance in water, has emerged as the core of water quality management for the improvement of quality of life and sustainable development. Methods for measuring the concentration of heavy metals in water include an atomic spectroscopy method in which a sample is vaporized using a flame or an inductively coupled plasma (atomic) to measure the concentration of atoms, and ultraviolet-visible absorbance, fluorescence, and chemiluminescence methods. For effective water quality management against heavy metal pollution in water, it is desirable to install and monitor automatic measuring devices in many places. In terms of field application, measuring devices using atomic spectroscopy are large, expensive, and are not suitable for monitoring. The chemiluminescence method is a method that measures the intensity of light generated by a chemical reaction, and the device is simple and can analyze heavy metals in a wide range of concentrations with high sensitivity.

수중 중금속 (크롬, 구리, 니켈, 코발트, 철, 주석, 마그네슘, 칼슘, 아연, 바륨, 스트론튬, 바나늄, 납, 망간, 알루미늄, 은, 수은 또는 카드뮴 이온 등)을 분석할 수 있는 화학발광법은 아래의 화학식 1과 같다. Chemiluminescence method capable of analyzing heavy metals in water (chromium, copper, nickel, cobalt, iron, tin, magnesium, calcium, zinc, barium, strontium, vananium, lead, manganese, aluminum, silver, mercury or cadmium ions) Is as in Formula 1 below.

Figure 112018106560326-pat00001
Figure 112018106560326-pat00001

염기성 조건에서 화학발광체인 루미놀(3-aminophthalhydrazide)은 과산화수소 (산화제)에 의해 산화되어 425nm의 빛을 방출한다. 이때 상기한 금속 이온이 루미놀 산화반응에 참여하여 10초 이내의 짧은 시간에 화학발광을 측정할 수 있으며, 시료 내에 함유된 금속 이온(M, n: 산화가)의 농도에 비례함을 이용하여 정량이 가능하다.Under basic conditions, luminol (3-aminophthalhydrazide), a chemiluminescent agent, is oxidized by hydrogen peroxide (oxidant) to emit light at 425 nm. At this time, the metal ions can participate in the luminol oxidation reaction to measure chemiluminescence in a short time within 10 seconds, and quantify using the proportion of the metal ions (M, n: oxidation value) contained in the sample. This is possible.

등록특허 10-1466301호 (포항공대)는 화학발광반응에 필요한 시료, 환원제, 화학발광시약 (루미놀, 과산화수소)을 각각의 주입구에 연속으로 주입하여 화학발광을 검출하기 위한 미세유체칩 및 이를 포함하는 검출 장치에 관한 것이다. 상기 시료와 환원제 그리고 루미놀과 과산화수소는 각각 환원채널과 시약 혼합채널에서 혼합한 다음, 검출채널에서 만나 화학발광반응이 이루어진다. 상기 등록특허는 환원채널과 시약 혼합채널의 길이를 다르게 하여, 상기 시약 혼합채널에서 발생하는 화학발광의 손실을 최소화하는 크롬 검출 장치가 개시되어 있다 (본 발명자가 제출한 특허입니다). 그러나 시약 혼합채널에서 화학발광시약 간의 혼합에 의한 화학발광의 발생으로 인해 감도가 낮아지는 것의 개선과 반응에 사용되는 용액을 동시에 주입하기 위한 다수의 펌프 또는 다채널 펌프가 필요하다.Registered Patent No. 10-1466301 (Pohang University of Science and Technology) contains microfluidic chips for detecting chemiluminescence by continuously injecting samples, reducing agents, and chemiluminescent reagents (luminol, hydrogen peroxide) necessary for chemiluminescence reaction into each inlet. It relates to a detection device. The sample and the reducing agent, and luminol and hydrogen peroxide are mixed in a reduction channel and a reagent mixing channel, respectively, and then met in a detection channel to perform a chemiluminescence reaction. The registration patent discloses a chromium detection device that minimizes the loss of chemiluminescence generated in the reagent mixing channel by varying the length of the reduction channel and the reagent mixing channel (patent submitted by the present inventor). However, there is a need for a plurality of pumps or multi-channel pumps for simultaneously injecting a solution used for the reaction and improving the decrease in sensitivity due to the occurrence of chemiluminescence by mixing between chemiluminescent reagents in the reagent mixing channel.

본 발명은 중금속이 함유된 시료, 화학발광체, 산화제가 반응기로 이송되는 과정 중에 반응하는 것을 방지할 수 있는 방법과 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a method and apparatus for preventing a sample containing a heavy metal, a chemiluminescent material, and an oxidizing agent from reacting during a process of being transferred to a reactor.

본 발명은 시료와 화학발광시약이 혼합되기 전에 시료 내의 방해금속만을 선택적으로 제거할 수 있는 방법과 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a method and apparatus capable of selectively removing only interfering metals in a sample before the sample and the chemiluminescent reagent are mixed.

본 발명은 고선택성 및 고감도로 수중 중금속의 농도를 측정하는 방법과 장치를 제공하는 것이다. The present invention provides a method and apparatus for measuring the concentration of heavy metals in water with high selectivity and high sensitivity.

본 발명의 하나의 양상은 One aspect of the invention

검출 대상 금속이온을 함유하는 시료, 화학발광체, 화학발광체와 반응하는 산화제를 공용채널에 흡입하고 이들 사이를 분절물질로 충진하는 분절 충진 단계 ; A segment filling step in which a sample containing a metal ion to be detected, a chemiluminescent body, and an oxidizing agent reacting with the chemiluminescent body are sucked into a common channel and filled with a segment material therebetween;

상기 분절 충진된 충진물을 상기 공용채널에 연결된 반응기로 주입하여 화학발광반응을 수행하고 발광세기를 검출하는 반응 검출 단계를 포함하되, 상기 분절물질은 공용채널 내에서 화학발광체, 산화제 및 시료 사이의 혼합을 방지하는 화학발광 검출 방법에 관련된다.Including the reaction detection step of performing a chemiluminescence reaction and detecting the luminescence intensity by injecting the segmented filler into a reactor connected to the common channel, wherein the segmented material is mixed between a chemiluminescent material, an oxidizing agent and a sample in the common channel. It relates to a chemiluminescence detection method to prevent.

다른 양상에서 본 발명은 In another aspect, the present invention

광검출기를 포함하는 반응기 ;A reactor including a photodetector;

화학발광체, 상기 화학발광체와 반응하는 산화제 및 검출 대상 금속이온을 함유하는 시료를 각각 저장하는 저장부 ;A storage unit for storing a sample containing a chemiluminescent body, an oxidizing agent reacting with the chemiluminescent body and a metal ion to be detected, respectively;

삭제delete

상기 각 저장부의 출구측에 연결된 밸브 ; 및 A valve connected to the outlet side of each storage portion; And

상기 밸브를 통해 각 저장부의 시약이나 시료를 흡입하여 공용채널에 충진한 후 이를 반응 검출기로 제공하는 펌프를 포함하되,It includes a pump that sucks the reagent or sample of each storage unit through the valve and fills it in a common channel, and then provides it to the reaction detector.

상기 공용채널은 밸브와 펌프 사이에 형성되고, 상기 공용채널 내부에 충진된 화학발광체, 산화제 및 시료는 서로 혼합되지 않도록 이들 사이에 분절물질이 충진되는 화학발광 검출 장치에 관련된다.The common channel is formed between a valve and a pump, and is related to a chemiluminescence detection device in which fragment materials are filled between the chemiluminescent material, the oxidizing agent and the sample filled in the common channel so as not to be mixed with each other.

본 발명의 화학발광 검출 방법 및 장치는 금속이온이 함유된 시료, 화학발광체 및 산화제를 분절물질로 각각 분리시켜 반응기로 공급하므로 화학발광반응이 반응기에 도달하기 전에 진행되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 시약과 시료가 반응기로 이송되는 과정 중에 반응하여 감도가 낮아지는 것을 최소화할 수 있으므로 종래 장치에 비해 분석감도를 높일 수 있다.The chemiluminescence detection method and apparatus of the present invention separates samples containing metal ions, chemiluminescence and oxidizing agents into segmented materials and supplies them to the reactor, thereby preventing the chemiluminescence reaction from proceeding before reaching the reactor. Therefore, the present invention can minimize the decrease in sensitivity by reacting during the process in which the reagent and the sample are transferred to the reactor, so that it is possible to increase the analysis sensitivity compared to the conventional device.

또한, 본 발명은 반응기에 투입되기 전에 킬레이트제인 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)와 시료의 혼합을 유도하여 시료 내에 방해금속을 선택적으로 제거하므로 화학발광반응에 기여한 크롬 3가의 농도를 보다 정확히 측정할 수 있다.In addition, the present invention induces the mixing of the sample with the chelating agent EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), which is a chelating agent, prior to being introduced into the reactor to selectively remove the interfering metal, so that the concentration of the chromium trivalent contributed to the chemiluminescence reaction can be more accurately measured.

또한, 본 발명은 시료와 시약과의 혼합을 위한 혼합 채널이 필요하지 않고, 하나의 펌프와 밸브 사이에 공용채널으로 장치의 구성이 가능하다. In addition, the present invention does not require a mixing channel for mixing a sample and a reagent, and a device can be configured as a common channel between one pump and a valve.

도 1은 본 발명의 화학발광 검출 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일구현예이다.
도 3은 공용채널에 시료, 화학발광체, 산화제 및 분절물질이 충진되는 것을 보여준다.
도 4는 공용채널에 시료, 화학발광체(루미놀), 산화제(과산화수소), 킬레이트제(EDTA) 및 공기가 충진되는 것을 보여준다.
도 5는 본 발명의 화학발광 검출장치의 다른 구현예이다.
도 6은 도 1에 의해 수행된 분절 충진 단계의 실시예이다.
도 7은 상기 전처리 단계를 수행하는 순서와 흡입양, 흡입/배출 여부에 대한 것을 나타내는 표이다.
도 8은 비교예 1과 실시예 1의 발광세기를 나타낸 것이다.
도 9는 실시예 2 내지 4의 발광세기를 나타낸 것이다.
도 10은 실시예 1에서 크롬 농도를 변화시키면서 측정한 발광세기를 그래프로 표시한 검량 곡선이다.
도 11과 도 12는 비교예 2, 비교예 3, 실시예 5 및 실시예 6의 발광세기를 나타낸 것이다.
1 is a conceptual diagram of a chemiluminescence detection device of the present invention.
2 is an embodiment of the present invention.
3 shows that the common channel is filled with a sample, a chemiluminescent material, an oxidizing agent, and a segmented material.
4 shows that the common channel is filled with a sample, a chemiluminescent body (luminol), an oxidizing agent (hydrogen peroxide), a chelating agent (EDTA), and air.
5 is another embodiment of the chemiluminescence detection device of the present invention.
6 is an embodiment of the segment filling step performed by FIG. 1.
7 is a table showing the order of performing the pre-treatment step, the amount of suction, and whether the suction / discharge.
8 shows the luminescence intensity of Comparative Example 1 and Example 1.
9 shows the light emission intensities of Examples 2 to 4.
FIG. 10 is a calibration curve in which the emission intensity measured while changing the chromium concentration in Example 1 is graphically displayed.
11 and 12 show the light emission intensities of Comparative Example 2, Comparative Example 3, Example 5, and Example 6.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known functions or configurations may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 화학발광 검출 장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일구현예이고, 도 3은 공용채널에 시료, 화학발광체, 산화제 및 분절물질이 충진되는 것을 보여주고, 도 4는 공용채널에 시료, 화학발광체(루미놀), 산화제(과산화수소), 킬레이트제(EDTA) 및 공기가 충진되는 것을 보여주고, 도 5는 본 발명의 화학발광 검출장치의 다른 구현예이다. 1 is a conceptual diagram of the chemiluminescence detection device of the present invention, Figure 2 is an embodiment of the present invention, Figure 3 shows that the common channel is filled with a sample, chemiluminescent material, oxidizing agent and fragments, Figure 4 It shows that the common channel is filled with a sample, a chemiluminescent body (luminol), an oxidizing agent (hydrogen peroxide), a chelating agent (EDTA), and air, and FIG. 5 is another embodiment of the chemiluminescent detection device of the present invention.

본 발명의 화학발광 검출 방법은 분절 충진 단계 및 반응 검출 단계를 포함한다. 본 발명의 금속 검출 방법은 분절 충진 단계 이전에 전처리 단계를 추가로 포함할 수 있다. The chemiluminescence detection method of the present invention includes a segment filling step and a reaction detection step. The metal detection method of the present invention may further include a pretreatment step prior to the segment filling step.

상기 분절 충진 단계는 검출 대상 금속이온을 함유하는 시료, 화학발광체 및 상기 화학발광체와 반응하는 산화제를 공용채널에 흡입하고 이들 사이를 분절물질로 충진하는 단계이다.The segment filling step is a step in which a sample containing a metal ion to be detected, a chemiluminescent body and an oxidizing agent reacting with the chemiluminescent body are sucked into a common channel and filled with a segment material therebetween.

상기 검출 대상 금속(이온)은 화학발광체(루미놀 등 시약)와 산화제가 반응하는 화학발광반응에 참여하는 모든 금속을 모두 포함할 수 있다. 예를 들면, 검출 대상 금속(이온)은 크롬, 구리, 니켈, 코발트, 철, 주석, 마그네슘, 칼슘, 아연, 바륨, 스트론튬, 바나늄, 납, 망간, 알루미늄, 은, 수은 또는 카드뮴 이온일 수 있다. The metal (ion) to be detected may include all metals participating in the chemiluminescent reaction in which the chemiluminescent body (a reagent such as luminol) reacts with the oxidizing agent. For example, the metal (ion) to be detected may be chromium, copper, nickel, cobalt, iron, tin, magnesium, calcium, zinc, barium, strontium, vananium, lead, manganese, aluminum, silver, mercury or cadmium ions. have.

좀 더 구체적으로, 상기 분절 충진 단계는More specifically, the segment filling step is

삭제delete

상기 시료, 화학발광체 및 산화제를 각각 보관하는 저장부로부터 어느 하나의 충진물(시료, 화학발광체 및 산화제 중 어느 하나)을 펌프로 흡입하여 상기 공용채널에 충진시킨 다음 상기 분절물질을 흡입하여 상기 공용채널에 충진시킨다. 예를 들면, 도 3과 같이, 공용채널에 시료를 흡입하여 충진시킨 다음 분절 물질로 공기를 흡입하는 경우이다. The sample, the chemiluminescent material and the oxidizing agent are each filled with a pump (sample, chemiluminescent material and any one of the oxidizing agent) from the storage unit to store the common channel and then suck the segmented material to suck the common channel Fill in. For example, as shown in FIG. 3, the sample is filled by inhaling a sample in a common channel and then inhaling air with a segment material.

이어서, 상기 분절 충진 단계는 나머지 두 개의 충진물 중에서 어느 하나를 펌프로 흡입하여 상기 공용채널에 충진시킨 다음, 상기 분절물질을 흡입하여 상기 공용채널에 충진시킨다. 예를 들면, 펌프로 산화제와 공기를 순차로 공용채널에 흡입하면 시료-공기-산화제-공기의 순서로 충진될 수 있다(도 3의 3). Subsequently, in the segment filling step, any one of the remaining two fillings is sucked with a pump to fill the common channel, and then the segment material is sucked to fill the common channel. For example, if the oxidizer and air are sequentially sucked into the common channel with a pump, the sample-air-oxidant-air may be filled in the order (3 in FIG. 3).

이어서, 상기 분절 충진 단계는 나머지 충진물을 펌프로 흡입하여 상기 공용채널에 충진할 수 있다. 예를 들면, 펌프로 화학발광체 (예를 들면, 루미놀)를 공용채널에 흡입하면 시료-공기-산화제-공기-화학발광체-공기의 순서로 충진될 수 있다 (도 3의 4). Subsequently, in the segment filling step, the remaining filling material may be sucked with a pump to fill the common channel. For example, when a chemiluminescent body (eg, luminol) is sucked into a common channel with a pump, it may be filled in the order of sample-air-oxidant-air-chemiluminescent body-air (4 in FIG. 3).

즉, 본 발명의 방법은 시료, 화학발광체 및 산화제가 공용채널 내에서 서로 혼합되지 않도록 이들 사이를 분절 물질로 충진한다.That is, in the method of the present invention, the sample, the chemiluminescent body and the oxidizing agent are filled with a segment material between them so as not to be mixed with each other in the common channel.

본 발명의 방법은 상기 공용채널에 충진되는 충진물의 순서에 제한이 있는 것은 아니다. 다만, 본 발명의 방법은 충진물 사이에 분절물질을 충진한다. The method of the present invention is not limited to the order of fillings in the common channel. However, the method of the present invention fills the segmented material between the fillings.

좀 더 구체적으로, 본 발명의 방법은 펌프, 밸브를 이용하여 공용채널에 시료, 화학발광체, 산화제 및 분절물질을 충진할 수 있다.More specifically, the method of the present invention can be filled with a sample, a chemiluminescent material, an oxidizing agent and a segmental material in a common channel using a pump and a valve.

상기 방법은 밸브로 2-way 밸브, 3-way 밸브, 멀티 포트 밸브 등을 제한없이 사용할 수 있다. 본 발명은 도 1에서는 멀티 포트 밸브를 사용하고, 도 5에서는 2-way 밸브를 사용하였다.The method can be used without limitation 2-way valve, 3-way valve, multi-port valve, and the like. The present invention uses a multi-port valve in FIG. 1 and a 2-way valve in FIG. 5.

상기 방법은 유체를 정량하여 흡입과 배출할 수 있는 종류이면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 방법은 시린지 펌프, 맥동펌프, 피스톤 펌프 등을 사용할 수 있다. The method can be used without limitation as long as it is a kind capable of quantifying and inhaling the fluid. For example, the method may use a syringe pump, pulsation pump, piston pump and the like.

도 1과 도 5를 참고하면, 상기 공용채널(1)은 펌프(50, 150)와 밸브(40, 140) 사이의 배관(바람직하게는 붉은색으로 표시한 영역임)으로서, 반응기에 들어가는 시료, 화학발광체, 산화제 및 분절물질 등이 충진된다.1 and 5, the common channel 1 is a pipe between the pumps 50 and 150 and the valves 40 and 140 (preferably a region indicated in red), and a sample entering the reactor , Chemiluminescent material, oxidizing agent and segmented material are filled.

상기 화학발광체는 루미놀, 루시게닌(lucigenin) 또는 로핀(lophine)일 수 있다. The chemiluminescent material may be luminol, lucigenin or lophine.

상기 산화제는 과산화수소 또는 산소일 수 있다. The oxidizing agent may be hydrogen peroxide or oxygen.

상기 분절물질은 공기, 불활성 가스, 수용액과 섞이지 않는 용액 (예를 들어, 오일)일 수 있다. 예를 들면, 상기 불활성 가스는 질소일 수 있다.The segmented material may be a solution (eg, oil) that does not mix with air, an inert gas, and an aqueous solution. For example, the inert gas may be nitrogen.

화학발광시약인 상기 루미놀과 과산화수소는 완충용액에 각각 첨가되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 0.25M carbonate, 0.1M KBr, pH 10.9 완충용액에 루미놀과 과산화수소를 소정 농도로 각각 첨가하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 완충용액은 carbonate과 borate를 사용할 수 있다. 그리고 KBr은 화학발광을 증가시키기 위한 첨가제로 사용할 수 있다.The luminol and hydrogen peroxide, which are chemiluminescent reagents, may be added to the buffer solution, respectively. For example, luminol and hydrogen peroxide may be added to a buffer solution of 0.25M carbonate, 0.1M KBr, and pH 10.9 at a predetermined concentration. For example, carbonate and borate may be used as the buffer solution. And KBr can be used as an additive to increase chemiluminescence.

이와 같이, 본 발명의 방법은 시료, 화학발광체와 산화제 사이에 분절물질이 충진되므로 공용채널 내에서 시료와 화학발광시약 그리고 화학발광시약 간의 혼합을 방지할 수 있다.As described above, the method of the present invention can prevent mixing between the sample, the chemiluminescent reagent and the chemiluminescent reagent in the common channel because the segment material is filled between the sample, the chemiluminescent body and the oxidizing agent.

본 발명에서 사용되는 용어인 분절은 시약, 시료, 산화제 등을 인접충진하는 것이 아니라 이들 사이에 분절물질을 채워 (이들이 혼합되지 못하도록) 분리 충진시키는 개념으로 이해할 수 있다. Segment, which is a term used in the present invention, can be understood as a concept of not filling adjacent reagents, samples, oxidizing agents, etc., but filling and filling the segmented material between them (to prevent them from being mixed).

상기 분절 충진 단계는 시료 내의 방해 금속이온과 착물을 형성하는 킬레이트제를 상기 시료 흡입 전 또는 후에 흡입 충진할 수 있다. 상기 킬레이트제는 시료 내의 방해물질인 금속이온 (철, 코발트, 구리, 니켈 등)과 착물을 형성하여 이들을 침전시키는 화합물일 수 있다. 상기 방해금속이온은 화학발광반응에 참여하는 금속 이온 중 크롬 3가를 제외한 나머지일 수 있다. In the segment filling step, a chelating agent that forms a complex with an interfering metal ion in the sample may be inhaled and filled before or after the sample is inhaled. The chelating agent may be a compound that precipitates by forming a complex with a metal ion (iron, cobalt, copper, nickel, etc.) as an interfering substance in the sample. The interfering metal ion may be the rest of the metal ions participating in the chemiluminescence reaction except for chromium trivalent.

상기 분절 충진 단계는 상기 공용채널 내에서 상기 킬레이트제는 상기 시료의 혼합을 유도하여 시료 내의 방해 금속이온만을 선택적으로 제거할 수 있다.In the segment filling step, the chelating agent induces mixing of the sample in the common channel to selectively remove only interfering metal ions in the sample.

상기 킬레이트제로서 EDTA를 사용할 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 상기 킬레이트제는 완충용액에 첨가되어 사용될 수 있다.EDTA may be used as the chelating agent, but is not limited thereto. The chelating agent can be used by being added to the buffer solution.

도 4를 참고하면, 상기 킬레이트제와 시료 내의 방해 금속 이온이 반응기에 도달하기 전에 반응하여 착물을 형성하여야 하므로, 킬레이트제(EDTA)와 시료를 인접하여 충진한다. Referring to FIG. 4, since the chelating agent and the interfering metal ion in the sample must react and form a complex before reaching the reactor, the chelating agent (EDTA) and the sample are filled adjacently.

본 발명이 제안한 화학발광 검출 방법은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 하기 명세서에서는 설명의 편의를 위해 검출 대상 금속(이온)의 일예로서 크롬을 사용하고, 도 1 내지 도 5의 장치를 사용할 수 있다. 다만, 본 발명의 금속 검출 방법은 본 발명의 기술적 사상이 적용된 크롬 이외의 화학발광법이 적용 가능한 모든 중금속 및 도 1, 2와 도 5 이외의 화학발광검출 장치에도 권리범위가 미칠 수 있다.The chemiluminescence detection method proposed by the present invention can be implemented in various ways. In the following specification, for convenience of description, chromium is used as an example of the metal (ion) to be detected, and the apparatuses of FIGS. 1 to 5 may be used. However, the metal detection method of the present invention may have a scope of rights to all heavy metals to which chemiluminescence methods other than chromium to which the technical idea of the present invention is applied and chemiluminescence detection devices other than FIGS. 1, 2 and 5 are applicable.

도 1, 도 2와 도 5를 참고하면, 본 발명의 화학발광 검출 장치는 전처리 반응기(10,110), 반응기(20,120), 저장부(30, 130), 밸브(40) 또는 복수개의 자동밸브(140) 및 펌프(50, 150)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 장치는 펌프와 밸브 내지 자동밸브를 제어하는 프로세서(60, 160)를 포함한다. 1, 2 and 5, the chemiluminescence detection device of the present invention is a pre-treatment reactor (10,110), reactor (20,120), storage unit (30, 130), valve 40 or a plurality of automatic valves (140) ) And pumps 50 and 150. In addition, the apparatus of the present invention includes a processor (60, 160) for controlling the pump and the valve to the automatic valve.

상기 반응기(20, 120)는 내부에서 화학발광반응이 수행되며, 광검출기를 포함한다.The reactors 20 and 120 undergo a chemiluminescence reaction therein and include a photodetector.

상기 저장부(30, 130)는 화학발광체, 상기 화학발광체와 반응하는 산화제 및 검출 대상 금속이온을 함유하는 시료를 각각 저장한다.The storage units 30 and 130 respectively store a sample containing a chemiluminescent body, an oxidizing agent that reacts with the chemiluminescent body, and a metal ion to be detected.

상기 밸브(40, 140)는 저장부의 출구 측과 단일 채널 공급 사이에 위치한다. The valves 40 and 140 are located between the outlet side of the reservoir and a single channel supply.

펌프(50, 150)는 각 저장부의 시약이나 시료를 흡입하여 공용채널(1)에 충진한 후 이를 반응기로 제공한다.The pumps 50 and 150 inhale reagents or samples from each storage unit and fill them in the common channel 1 to provide them to the reactor.

상기 밸브는 멀티포트 밸브(40)나 2-way 자동밸브(140)일 수 있다. 펌프는 시린지 펌프일 수 있다. 한편, 도 5의 장치는 멀티 포트 벨브 대신에 각 저장부의 출구 측에 연결된 복수개의 자동밸브(140)를 구비한다. The valve may be a multiport valve 40 or a 2-way automatic valve 140. The pump can be a syringe pump. Meanwhile, the apparatus of FIG. 5 includes a plurality of automatic valves 140 connected to the outlet side of each storage unit instead of the multi-port valve.

앞에서 언급한 바와 같이, 본원발명의 방법은 검출 대상 금속에 따라 전처리 단계를 추가로 포함할 수 있다. 검출 대상 금속이 크롬인 경우, 상기 전처리 단계는 시료를 자외선 조사 또는 가열하여 입자성 물질에 고정되어 있는 금속이온을 용해하는 단계이거나, 시료에 산화제와 환원제를 주입하여 시료 내에 금속이온을 산화 또는 환원시키는 단계일 수 있다. As previously mentioned, the method of the present invention may further include a pretreatment step depending on the metal to be detected. When the metal to be detected is chromium, the pre-treatment step is a step of dissolving metal ions fixed in the particulate matter by irradiating or heating the sample with ultraviolet rays, or by injecting an oxidizing agent and a reducing agent into the sample to oxidize or reduce the metal ions in the sample. It may be a step.

상기 전처리 단계는 공지된 방법을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 전처리 단계는 시료에 산용액(예를 들면, 질산, 황산, 염산 등)과 환원제 (예를 들면, K2SO3) 넣어주어 반응을 수행할 수 있다.The pre-treatment step can use a known method without limitation. For example, the pre-treatment step may be carried out by adding an acid solution (eg, nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, etc.) and a reducing agent (eg, K 2 SO 3 ) to the sample.

분절 충진 단계는, 먼저, 프로세서(60, 콘트롤러로 표시할 수 있음)를 이용하여 멀티 포트 밸브(40) 중 8번 포트를 열고, 시린지 펌프(50)를 구동하여 공기(이하, 분절물질은 공기를 예를 들어 설명함)를 흡입하여 공용채널(1)에 채운다 (도 4의 1). 도 6을 참고하면, 흡입되는 공기의 부피가 제시되어 있고, 시린지 펌프는 상기 양을 정확히 공용채널으로 흡입할 수 있다.Segment filling step, first, using a processor (60, can be displayed as a controller) to open the port 8 of the multi-port valve 40, the syringe pump 50 to drive the air (hereinafter, the segment material is air Is described as an example) and filled in the common channel 1 (1 in FIG. 4). Referring to Fig. 6, the volume of the inhaled air is presented, and the syringe pump can accurately inhale the amount into the common channel.

다음으로, 상기 프로세서(60)는 멀티 포트 밸브(40) 중 1번 포트를 열고, 시린지 펌프(50)를 구동시켜 전처리된 시료를 흡입하여 공용채널(1)에 채운다 (도 4의 2). 도 4의 2와 같이, 시린지 펌프의 시료 흡입으로 공용채널은 공기와 시료가 순차로 충진된다. Next, the processor 60 opens port 1 of the multi-port valve 40, drives the syringe pump 50 to suck the pre-treated sample and fills it in the common channel 1 (2 in FIG. 4). As shown in Fig. 4, the common channel is sequentially filled with air and the sample by suction of the sample from the syringe pump.

계속해서, 도 6에 제시된 바와 같이, 상기 프로세서는 멀티 포트 밸브(40) 중 7번 포트를 열어 상기 시린지 펌프를 구동하여 EDTA를 흡입하고, 계속하여, 8번 포트의 공기, 6번 포트의 과산화수소, 8번 포트의 공기, 5번 포트의 루미놀을 순차적으로 흡입할 수 있다. 도 4의 3은 시린지 펌프로 흡입이 완료된 공용채널 내부를 도시한 것이다.Subsequently, as shown in FIG. 6, the processor opens port 7 of the multi-port valve 40 to drive the syringe pump to inhale EDTA, and then continues to air in port 8 and hydrogen peroxide in port 6 , Air in port 8 and luminol in port 5 can be inhaled sequentially. 3 of FIG. 4 shows the interior of the common channel in which suction has been completed with a syringe pump.

본 발명의 분절 충진은 시료, 산화제(과산화수소), 화학발광체(루미놀) 사이에 분절물질인 공기를 충진하는 것만으로 달성될 수 있으므로, 본 발명이 (도 6에 의한) 도 4의 3의 순서에 한정되는 것은 아니다. Segment filling of the present invention can be achieved only by filling air, which is a segment material, between a sample, an oxidizing agent (hydrogen peroxide), and a chemiluminescent body (luminol). It is not limited.

즉, 앞에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 방법은 시료와 킬레이트제 (EDTA)의 순서를 바꾸어 충진할 수 있다. 또한, 도 4의 3에서 화학발광체(루미놀)과 산화제(과산화수소)의 위치가 상호 바뀔 수 있다. 또한, 본 발명은 화학발광체(루미놀) 또는 산화제(과산화수소)를 시료 전단에 충진하고, 시료와의 사이에 공기를 충진시킬 수 있다. That is, as mentioned above, the method of the present invention can be filled by changing the order of the sample and the chelating agent (EDTA). In addition, the positions of the chemiluminescent body (luminol) and the oxidizing agent (hydrogen peroxide) in 3 of FIG. 4 may be interchanged. In addition, the present invention can be filled with a chemiluminescent material (luminol) or an oxidizing agent (hydrogen peroxide) in the front end of the sample, and the air between the sample.

상기 반응 검출 단계는 상기 분절 충진된 충진물을 상기 공용채널에 연결된 반응기로 주입하여 화학발광반응을 수행하고 발광세기를 검출하는 단계이다.The reaction detection step is a step of performing a chemiluminescent reaction and detecting the luminescence intensity by injecting the segmented filler into a reactor connected to the common channel.

상기 반응 검출 단계는 광검출기를 구비하는 반응기(20)를 사용할 수 있다. 상기 광검출기는 반응기에서 발생된 발광세기를 가공 처리하여 프로세서(60, 160)나 디스플레이부(70, 170)에 제공할 수 있다. The reaction detection step may use a reactor 20 having a photodetector. The photodetector may process the light emission intensity generated in the reactor and provide it to the processors 60 and 160 or the display units 70 and 170.

상기 반응 검출단계는 화학발광반응에 적합한 pH를 제공할 수 있다. The reaction detection step may provide a pH suitable for a chemiluminescence reaction.

루미놀 화학발광반응인 경우 pH 10 이상의 염기성 조건을 제공할 수 있다. In the case of a luminol chemiluminescence reaction, basic conditions of pH 10 or higher may be provided.

본 발명의 장치는 공용채널(1)의 일부를 감아서 관의 길이를 연장시킨 루프(loop)(80)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 공용채널은 플렉시블 튜브 형태일 수 있다. The device of the present invention may further include a loop 80 by extending a length of the tube by winding a part of the common channel 1. The common channel may be in the form of a flexible tube.

도 1, 2의 멀티 포트 밸브(40)는 중앙의 홀(포트)에 공용채널(1)이 연결되고, 측면의 형성된 복수의 홀(포트)에 상기 저장부(30, 시약, 시료 등)와 연결되는 튜브(배관)가 설치된다. 1 and 2, the multi-port valve 40 has a common channel 1 connected to a central hole (port), and a plurality of holes (ports) formed on the side and the storage unit 30, reagents, samples, etc. Connected tubes (pipes) are installed.

본 발명은 상기 밸브(40)와 시린지 펌프(50), 공용채널(1)을 사용한다.The present invention uses the valve 40, the syringe pump 50, the common channel (1).

본 발명의 프로세서(60)는 입력된 값에 따라 상기 장치들을 제어할 수 있다. The processor 60 of the present invention can control the devices according to the input value.

본 발명은 상기 전처리 단계를 도 1의 장치를 이용하여 분절 충진 단계와 같은 방법으로 수행할 수 있다. 도 7은 상기 전처리 단계를 수행하는 순서와 흡입양, 흡입/배출 여부에 대한 것을 나타내는 표이다.The present invention may perform the pre-treatment step in the same manner as the segment filling step using the apparatus of FIG. 1. 7 is a table showing the order of performing the pre-treatment step, and the amount of suction and suction / discharge.

본 발명의 장치는 분절 충진, 반응 검출 단계뿐만 아니라 크롬 등 금속 전처리 반응도 수행할 수 있으므로 효율적이다.The apparatus of the present invention is efficient because it can perform not only the segment filling and the reaction detection step, but also a metal pretreatment reaction such as chromium.

도 5의 장치는 도 1의 멀티 포트 밸브 대신 제어가 가능한 자동밸브(140, 140')를 사용한다. 도 5의 장치를 이용하여도 도 3과 같이 공용채널(1) 내부에 공기, 시약, 화학발광시약을 충진할 수 있다. 예를 들면, 공기 전단에 위치하는 자동밸브만을 열어주고 나머지 자동밸브를 닫힘 상태로 유지하여 시린지 펌프로 공기를 흡입할 수 있다. 이러한 과정을 수회 반복하여, 도 4의 3과 같이, 공기-시료-EDTA-공기-과산화수소-공기-루미놀을 흡입 충진한 후, 반응 검출기 전단의 자동밸브를 열어 반응 검출기로 주입할 수 있다.The apparatus of FIG. 5 uses controllable automatic valves 140, 140 'instead of the multi-port valve of FIG. Even using the apparatus of FIG. 5, air, reagents, and chemiluminescent reagents can be filled in the common channel 1 as shown in FIG. For example, only the automatic valve located at the front end of the air is opened, and the remaining automatic valves are kept closed to inhale air through a syringe pump. After repeating this process several times, as shown in FIG. 4, after filling the air-sample-EDTA-air-hydrogen peroxide-air-luminol with suction, the automatic valve in front of the reaction detector can be opened and injected into the reaction detector.

이하, 본 발명을 첨부된 실시예 및 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 구체적인 실시태양을 예시할 뿐, 본 발명의 권리범위를 이에 한정하려는 의도는 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying examples and drawings. However, the attached examples illustrate only specific embodiments of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예 1Example 1

도 7에 기재된 순서와 함량으로 전처리를 수행하고, 도 6에 기재된 순서와 함량으로 도 1 의 공용채널에 시료, 시약 및 공기를 충진하였다(도 3의 3과 같이 충전시킴). 2번 포트를 열어 충진된 내용물을 반응 검출기로 보낸 후 발광 세기를 조사하였다. 표 1은 사용된 시약의 함량을 나타낸다.Pretreatment was performed in the order and content described in FIG. 7, and samples, reagents, and air were filled in the common channel of FIG. 1 in the order and content shown in FIG. 6 (filled as 3 in FIG. 3). After opening the port 2 and sending the filled contents to the reaction detector, the intensity of luminescence was examined. Table 1 shows the content of reagents used.

시약명Reagent name 농도density 부피volume 표준시료Standard sample Cr(NO3)3·9H2OCr (NO 3 ) 3 · 9H 2 O 0.005~1ppm0.005 ~ 1ppm 0.3mL0.3 mL 화학발광시약Chemiluminescent reagent 루미놀Luminol 1mM1mM 1mL1 mL 과산화수소Hydrogen peroxide 0.1M0.1M 1mL1 mL 킬레이트제Chelating agent EDTAEDTA 10mM10mM 0.3mL0.3 mL

화학발광시약: 0.25M carbonate, 0.1M KBr, pH 10.9 완충용액에 제조함 EDTA: 증류수에 제조함Chemiluminescent reagent: 0.25M carbonate, 0.1M KBr, pH 10.9 prepared in buffer EDTA: prepared in distilled water

실시예 2 내지 4Examples 2 to 4

시료와 킬레이트제를 하기 표 2와 같이 달리한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 발광세기를 조사하였다.The luminescence intensity was investigated in the same manner as in Example 1, except that the sample and the chelating agent were changed as shown in Table 2 below.

시료sample 킬레이트제Chelating agent 실시예 2Example 2 1ppm 크롬 3가1ppm chromium trivalent 증류수로 대체 Replaced with distilled water 실시예 3Example 3 1ppm 크롬 3가+10ppm 철 2가1ppm chromium trivalent + 10ppm iron divalent 증류수로 대체Replaced with distilled water 실시예 4Example 4 1ppm 크롬 3가+10ppm 철 2가1ppm chromium trivalent + 10ppm iron divalent EDTAEDTA

비교예 1도 7에 기재된 순서와 함량으로 전처리를 수행하고, 전처리된 시료, EDTA, 과산화수소, 루미놀을 분절 없이 공용채널에 충진한 후 반응기에 주입하여 발광세기를 측정하였다. Comparative Example 1 Pre-treatment was performed in the order and content described in FIG. 7, and the pre-treated sample, EDTA, hydrogen peroxide, and luminol were filled in a common channel without segmentation, and then injected into a reactor to measure the luminescence intensity.

실시예 5, 비교예 2Example 5, Comparative Example 2

10ppm 철 2가 이온이 함유된 용액을 시료로 사용하는 것을 제외하고 실시예 1과 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하였다. 단, 킬레이트제를 증류수로 대체하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, except that a solution containing 10 ppm iron divalent ion was used as a sample. However, the chelating agent was replaced with distilled water.

실시예 6, 비교예 3Example 6, Comparative Example 3

10ppm 코발트 2가 이온이 함유된 용액을 시료로 사용하는 것을 제외하고 실시예 1과 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하였다. 단, 킬레이트제를 증류수로 대체하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, except that a solution containing 10 ppm cobalt divalent ion was used as a sample. However, the chelating agent was replaced with distilled water.

도 8은 비교예 1과 실시예 1의 발광세기를 나타낸 것이다. 도 8을 참고하면, 비교예 1에 비해 실시예 1의 발광세기가 매우 크게 증가하였음을 확인할 수 있다. 8 shows the luminescence intensity of Comparative Example 1 and Example 1. Referring to FIG. 8, it can be confirmed that the light emission intensity of Example 1 was significantly increased compared to Comparative Example 1.

도 9는 실시예 2 내지 4의 발광세기를 나타낸 것이다. 도 9를 참고하면, 실시예 4는 실시예 3보다는 발광세기가 낮은 반면 실시예 2와는 거의 유사한 발광세기를 보여주고 있다. 즉, 실시예 4에 사용된 EDTA가 반응기 도달 전에 철과 착물을 형성하여 화학발광반응에 참여하지 못하였음을 확인할 수 있다.Figure 9 shows the light emission intensity of Examples 2 to 4. Referring to FIG. 9, Example 4 shows a light emission intensity lower than that of Example 3, while the light emission intensity of Example 4 is almost the same. That is, it can be confirmed that the EDTA used in Example 4 did not participate in the chemiluminescence reaction by forming a complex with iron before reaching the reactor.

도 10은 실시예 1에서 크롬 농도를 변화시키면서 측정한 발광세기를 그래프로 표시한 검량 곡선이다, 도 10을 참고하면, 크롬 농도에 따른 발광세기가 선형적으로 증가하므로 본 발명의 방법이나 장치가 크롬 센서로 사용될 수 있음을 보여준다.FIG. 10 is a calibration curve showing a graph of luminescence intensity measured while changing the chromium concentration in Example 1. Referring to FIG. 10, since the luminescence intensity according to the chromium concentration increases linearly, the method or apparatus of the present invention It can be used as a chrome sensor.

도 11과 도 12는 비교예 2, 비교예 3, 실시예 5 및 실시예 6의 발광세기를 나타낸 것이다. 도 11과 도 12를 참고하면, 크롬 대신 철과 코발트 함유 시료를 사용하였음에도 분절 충진하지 않은 비교예 2(발광세기값 0.839V), 비교예3(발광세기값 0.37V)에 비해 실시예 5(발광세기값 0.951V)와 실시예 6(발광세기값 0.437V)이 높은 발광세기를 보여준다. 즉, 본 발명은 화학발광반응에 참여하는 대부분의 금속을 보다 정밀하게 측정할 수 있다.11 and 12 show the light emission intensities of Comparative Example 2, Comparative Example 3, and Example 5 and Example 6. 11 and 12, Example 5 (compared to Comparative Example 2 (light emission intensity value 0.839V), Comparative Example 3 (light emission intensity value 0.37V) not segmentally filled even when iron and cobalt-containing samples were used instead of chromium) The light emission intensity value 0.951V) and Example 6 (light emission intensity value 0.437V) show high emission intensity. That is, the present invention can more accurately measure most metals participating in the chemiluminescence reaction.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, it should be interpreted to include the contents described in the claims and various embodiments within the scope equivalent thereto.

Claims (3)

화학발광체, 상기 화학발광체와 반응하는 산화제 및 검출 대상 금속이온을 함유하는 시료를 각각 저장하는 저장부, 중앙의 홀(포트)에 공용채널이 연결되고 상기 저장부와 연결되는 배관과 채널을 형성하는 복수의 홀(포트)을 구비하는 멀티포트 밸브, 상기 멀티포트 밸브를 통해 각 저장부의 시약이나 시료를 흡입하여 상기 공용채널에 충진한 후 이를 반응기로 제공하는 펌프를 포함하는 화학발광장치를 이용한 금속 검출 방법에 있어서,
상기 시료, 화학발광체 및 산화제를 상기 공용채널에 흡입하고 이들 사이를 분절물질로 충진하는 분절 충진 단계 ; 및
상기 분절 충진된 충진물을 상기 공용채널에 연결된 반응기로 주입하여 화학발광반응을 수행하고 발광세기를 검출하는 반응 검출 단계를 포함하되,
상기 분절 충진 단계는
상기 시료, 화학발광체 및 산화제 중 어느 하나의 충진물을 상기 펌프로 흡입하여 상기 공용채널에 충진시킨 다음 상기 분절물질을 흡입하여 상기 공용채널에 충진시키는 제 1 충진 단계,
상기 제 1 충진 단계에서 충진되지 않은 나머지 두 개의 충진물 중에서 어느 하나를 상기 펌프로 흡입하여 상기 공용채널에 충진시킨 다음 상기 분절물질을 흡입하여 상기 공용채널에 충진시키는 제 2 충진 단계,
상기 제 2 충진 단계에서 충진되지 않은 나머지 충진물을 상기 펌프로 흡입하여 상기 공용채널에 충진시키는 제 3 충진 단계를 포함하고,
상기 검출 대상 금속이온은 철 또는 코발트 이온이고,
상기 공용채널은 상기 멀티포트 밸브와 펌프 사이에 형성되고,
상기 분절물질은 공기이고,
상기 분절물질은 공용채널 내에서 화학발광체, 산화제 및 시료 사이의 혼합을 방지하는 것을 특징으로 하는 화학발광을 이용한 금속 검출 방법.
A storage unit for storing a sample containing a chemiluminescent body, an oxidizing agent reacting with the chemiluminescent body and a metal ion to be detected, and a common channel connected to a central hole (port) and forming a pipe and a channel connected to the storage unit Metal using a chemiluminescent device including a multi-port valve having a plurality of holes (ports), a pump that inhales reagents or samples from each reservoir through the multi-port valve, fills the common channel, and provides it to the reactor. In the detection method,
A segment filling step of inhaling the sample, chemiluminescent material and oxidizing agent into the common channel and filling them with a segment material; And
Including the reaction detection step of performing a chemiluminescence reaction and detecting the luminescence intensity by injecting the segmented filling into a reactor connected to the common channel,
The segment filling step
A first filling step of inhaling the filling of any one of the sample, chemiluminescent material and oxidizing agent with the pump to fill the common channel, and then inhaling the segmented material to fill the common channel.
A second filling step of inhaling any one of the remaining two fillings not filled in the first filling step with the pump to fill the common channel and then inhaling the segmented material to fill the common channel;
And a third filling step of filling the common channel by suctioning the remaining filling material that is not filled in the second filling step with the pump,
The metal ion to be detected is an iron or cobalt ion,
The common channel is formed between the multi-port valve and the pump,
The segmented material is air,
The segmented material is a metal detection method using chemiluminescence, characterized in that to prevent mixing between the chemiluminescent material, the oxidizing agent and the sample in the common channel.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 화학발광체는 루미놀, 루시게닌(lucigenin) 또는 로핀(lophine)인 것을 특징으로 하는 화학발광을 이용한 금속 검출 방법.

The method according to claim 1, wherein the chemiluminescent material is luminol, lucigenin or lophine.

KR1020180129713A 2017-04-28 2018-10-29 Chemiluminescence Detection Method for Determination of Metal Ions KR102089177B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20170054905 2017-04-28
KR1020170054905 2017-04-28

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180041899A Division KR101921861B1 (en) 2017-04-28 2018-04-11 Method for detecting chromium using chemiluminescene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180121445A KR20180121445A (en) 2018-11-07
KR102089177B1 true KR102089177B1 (en) 2020-03-16

Family

ID=64363244

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180041899A KR101921861B1 (en) 2017-04-28 2018-04-11 Method for detecting chromium using chemiluminescene
KR1020180129713A KR102089177B1 (en) 2017-04-28 2018-10-29 Chemiluminescence Detection Method for Determination of Metal Ions

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180041899A KR101921861B1 (en) 2017-04-28 2018-04-11 Method for detecting chromium using chemiluminescene

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR101921861B1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101990792B1 (en) * 2019-01-17 2019-06-19 대한민국 Measuring apparatus for water pollutant inducing environmental stress
KR101990793B1 (en) * 2019-01-17 2019-06-19 대한민국 Measuring system for water pollutant
CN109799230B (en) * 2019-01-30 2021-09-28 中山大学 Rapid detection device and detection method for metal complex and chiral isomer
KR102200445B1 (en) * 2019-07-02 2021-01-11 비엘프로세스(주) Chemiluminescence Detection Method and Apparatus for Determination of Chrome Ions using Kalman filter
KR102219833B1 (en) * 2020-07-20 2021-02-24 마이크로어낼리시스 (주) Automatic measurement apparatus for analysis of liquid samples and sample analysis method using the same
KR102198400B1 (en) * 2020-10-06 2021-01-05 (주)휴마스 METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING COLIFORM BACTERIA AND Escherichia coli BY USING FLUOROGENIC AND CHROMOGENIC ASSAY
KR102602624B1 (en) * 2020-11-30 2023-11-16 한양대학교 산학협력단 Chemiluminescence analysis device for evaluating the behavior of reactive oxygen species and chemiluminescence analysis method using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004283083A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Hitachi Ltd On-line chemical reaction unit and analysis system therefor
JP2004309338A (en) 2003-04-08 2004-11-04 Hitachi High-Technologies Corp Apparatus for chemical analysis

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101243472B1 (en) * 2011-06-15 2013-03-13 경북대학교 산학협력단 An analytical method of a biochemical analyte using a chemiluminescent analytical chip placed in a spectrofluorometer
KR101466301B1 (en) * 2013-04-05 2014-11-27 포항공과대학교 산학협력단 Microfluidic chips for continuous monitoring of chromium in water having chemiluminesence measurement apparatus having thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004283083A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Hitachi Ltd On-line chemical reaction unit and analysis system therefor
JP2004309338A (en) 2003-04-08 2004-11-04 Hitachi High-Technologies Corp Apparatus for chemical analysis

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180121445A (en) 2018-11-07
KR101921861B1 (en) 2019-02-20
KR20180121362A (en) 2018-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102089177B1 (en) Chemiluminescence Detection Method for Determination of Metal Ions
Wu et al. Peroxynitrous-acid-induced chemiluminescence detection of nitrite based on Microfluidic chip
Segade et al. Determination of inorganic mercury and total mercury in biological and environmental samples by flow injection-cold vapor-atomic absorption spectrometry using sodium borohydride as the sole reducing agent
DE102016105770B4 (en) Automatic analyzer and procedure
DE102011088959A1 (en) Method and device for degassing a liquid and analyzer with the device
Maya et al. Improving the chemiluminescence-based determination of sulphide in complex environmental samples by using a new, automated multi-syringe flow injection analysis system coupled to a gas diffusion unit
CN101819212B (en) On-line automatic monitoring device for water quality mercury
CN105102976B (en) Micro-fluidic chip for chromium in continuous monitoring water and the survey chromium device comprising it
Elsuccary et al. Novel flow injection analysis methods for the determination of total iron in blood serum and water
CN105466740B (en) Mercury automatic detection system and preprocessing device thereof
CN104048959A (en) Ultra-trace lead-cadmium ion detection method and detection test strip
US10591499B2 (en) Method for operating an automated analyzer
CN104422657A (en) Analyzing mechanism used for determining chemical oxygen demand of liquid sample
Khataee et al. Enhanced chemiluminescence of carminic acid-permanganate by CdS quantum dots and its application for sensitive quenchometric flow injection assays of cloxacillin
DE102019120414A1 (en) Method for dosing a quantity of liquid with a peristaltic pump
Khataee et al. A novel permanganate–morin–CdS quantum dots flow injection chemiluminescence system for sensitive determination of vancomycin
Meyer et al. In situ determination of iron (II) in the anoxic zone of the central Baltic Sea using ferene as spectrophotometric reagent
Choengchan et al. Tandem measurements of iron and creatinine by cross injection analysis with application to urine from thalassemic patients
US6706527B2 (en) Automated fluid analysis apparatus and techniques
Hansard et al. Determination of iron (II) in acidified seawater samples by luminol chemiluminescence
CN101696938B (en) Method for online monitoring of copper ions in water through flow injection
KR101397971B1 (en) A monitoring system for monitoring metals and metal compounds in water
TWM554167U (en) Total organic carbon analysis equipment for water specimen
CN1816743A (en) Method and apparatus for analysing combustion products
KR101362110B1 (en) A circular type analytical device for cyanide ion analysis

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant