KR102273401B1 - Method for electrochemical quantitative analysis of serotonin among obstructive elements - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기화학적 분석을 통하여 세로토닌을 검출하는 방법에 있어서, 세로토닌과 동일한 전위 범위에서 산화되는 방해요소들을 포함하는 환경에서 최적의 전극 조건, 시료 용액의 pH 조건 및 전극 상에 코팅된 분자여과막을 통해 방해요소들의 피크들과 분리시켜 세로토닌만을 선택적으로 정량분석하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 세로토닌 측정을 위한 전극시스템에 있어서, 전극의 소재, 분자여과막, 시료용액의 최적화로 기존 방해요소들의 산화전류 피크들과 세로토닌 산화전류 피크가 반대방향으로 이동하여 피크가 분리됨으로써 독립적인 세로토닌의 정확한 측정이 가능하다.The present invention provides a method for detecting serotonin through electrochemical analysis, optimal electrode conditions, pH conditions of a sample solution, and a molecular filtration membrane coated on the electrode in an environment containing interference factors that are oxidized in the same potential range as serotonin. It relates to a method for selectively quantifying only serotonin by separating it from the peaks of interfering factors. According to the present invention, in the electrode system for measuring serotonin, the oxidation current peaks and the serotonin oxidation current peaks of the existing interference factors move in opposite directions due to the optimization of the electrode material, the molecular filtration membrane, and the sample solution. Accurate measurement of serotonin is possible.

Description

방해요소들 사이에서 세로토닌의 전기화학적 정량분석 방법{Method for electrochemical quantitative analysis of serotonin among obstructive elements}Method for electrochemical quantitative analysis of serotonin among obstructive elements

본 발명은 전기화학적 분석을 통하여 세로토닌을 검출하는 방법에 있어, 세로토닌과 동일한 전위 범위에서 산화되는 방해요소들을 포함하는 환경에서 최적의 전극 조건 및 시료 용액의 pH 조건을 통해 방해요소들의 피크들과 분리시켜 세로토닌만을 선택적으로 정량분석하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting serotonin through electrochemical analysis, in an environment containing interfering elements that are oxidized in the same potential range as serotonin, and is separated from peaks of interfering elements through optimal electrode conditions and pH conditions of a sample solution It relates to a method for selectively quantitative analysis of only serotonin.

알레르기 또는 앨러지(Allergy)는 면역 시스템의 오작동으로 보통의 사람에게는 별 영향이 없는 물질이 특정 사람에게만 두드러기, 가려움, 콧물, 기침 등의 이상 과민 반응을 일으키는 것을 의미한다. 알레르기를 일으키는 물질로는 식품, 대기, 화분, 곰팡이, 먼지, 동물 등 매우 다양하게 존재한다. 한편, 알레르기 반응에 따른 증상으로는 가려움증, 기침 등의 가벼운 증상이 대부분이나, 심할 경우 천식, 발작 및 쇼크로 인한 사망에 이를 수 있고, 그 반응이 매우 짧은 시간에 일어날 수 있어, 알레르기 반응의 여부를 미리 진단하는 것이 중요하다.Allergy or allergy is a malfunction of the immune system, which means that a substance that has no effect on normal people causes abnormal hypersensitivity reactions such as hives, itching, runny nose, and cough only in specific people. There are a wide variety of substances that cause allergies, such as food, air, pollen, mold, dust, and animals. On the other hand, symptoms according to an allergic reaction are mostly mild symptoms such as itchiness and cough, but if severe, it can lead to death due to asthma, seizures, and shock, and the reaction can occur in a very short time. It is important to diagnose in advance.

알레르기 물질이 우리 몸에 들어오면 면역 글로블린 E(Immuno Globulin E)라는 IgE 항체가 만들어지는데, 알레르기 체질이 있는 사람은 이 IgE 항체가 정상인에 비해 많이 생산되기 때문에 혈액 내의 IgE 항체농도가 정상인보다 비교적 높게 검출될 수 있다.When an allergen enters our body, an IgE antibody called Immuno Globulin E is produced. Since people with an allergic constitution produce more of this IgE antibody than normal people, the concentration of IgE antibody in the blood is relatively higher than that of normal people. can be detected.

이에, 기존의 알레르기 검사에는 혈청 속의 IgE 양을 측정하는 방법이 이용되고 있다. 상기 IgE 양의 측정방법은 혈액검사의 일종으로 혈액 내 IgE 양의 정도에 따라 항원물질에 대한 알레르기 반응을 조사하는 테스트로서, 방사성 면역 측정법, 비방사성 면역 측정법, MAST(multiple antigen stimultaneous test), 및 방사성 동위원소를 이용한 RAST(Radioimmunosorbent test) 등이 이용되고 있다. 그러나, 상기 IgE 양의 측정 방법은 조작이 번잡하고 특수한 기술과 장치를 필요로 하며, 최종진단까지 시간과 비용이 많이 드는 단점이 있다.Therefore, a method of measuring the amount of IgE in the serum is used in the conventional allergy test. The method for measuring the amount of IgE is a type of blood test that examines an allergic reaction to an antigenic substance according to the amount of IgE in the blood. Radioimmunoassay, non-radioimmunoassay, MAST (multiple antigen stimultaneous test), and RAST (Radioimmunosorbent test) using radioactive isotopes and the like are being used. However, the method for measuring the amount of IgE has disadvantages in that it is complicated to operate, requires special techniques and devices, and requires a lot of time and money until a final diagnosis.

이러한 IgE 항체수치를 측정하는 알레르겐 진단법의 단점들을 극복하기 위해, 국내등록 제10-0799292호에서는 알레르기 반응에 의해 생성되는 혈액 내의 세로토닌을 전기화학적 검출을 통해 선택적으로 측정하는 금(Au) 전극을 포함하는 알레르겐 검출장치를 제공하여, 신속하고 편리하게 알레르기를 진단할 수 있는 방법이 개시되었다.In order to overcome the shortcomings of the allergen diagnostic method that measures the IgE antibody level, domestic registration No. 10-0799292 includes a gold (Au) electrode that selectively measures serotonin in blood produced by an allergic reaction through electrochemical detection. A method for rapidly and conveniently diagnosing an allergy by providing an allergen detection device comprising:

"세로토닌"은 하기 화학식 1로 표시되는 5-히드록시트립타민(5-Hydroxytryptamine; 5HT)의 구조를 갖고, C10H12N2O의 분자식으로 이루어진, 생리활성아민의 일종으로서, 알레르기 반응에 의해 비만세포로부터 분비되는 화학적 메디에이터(chemical mediator)이다."Serotonin" is a kind of physiologically active amine having a structure of 5-hydroxytryptamine (5HT) represented by the following Chemical Formula 1, and having a molecular formula of C 10 H 12 N 2O. It is a chemical mediator secreted from mast cells.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019062879433-pat00001
Figure 112019062879433-pat00001

상기 전기화학적 검출을 통한 알레르기 검사에서는 검출장치의 전위를 0~1.0V까지 자동조절하여 세로토닌 화합물을 측정한다. 세로토닌의 전기화학전자전달 특성으로 인해 검출장치의 전위를 0~1.0V까지 자동조절 됨에 따라 세로토닌의 특정 전위의 전기화학적 신호를 이용하여 세로토닌의 농도를 검출할 수 있다.In the allergy test through the electrochemical detection, the serotonin compound is measured by automatically adjusting the potential of the detection device to 0 to 1.0 V. Due to the electrochemical electron transfer characteristics of serotonin, the potential of the detection device is automatically adjusted from 0 to 1.0 V, so the concentration of serotonin can be detected using an electrochemical signal of a specific potential of serotonin.

그러나, 상기 알레르겐 검출장치는 혈액 내 세로토닌의 전기화학적 검출을 통해 알레르겐을 진단한 결과가, IgE 항체값에 의해 진단 받은 환자와 상관성이 얻어지지 못하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점의 원인으로, 전기화학적 검출 시 생체 시약 중 전극 활성종의 영향으로 인해 바탕신호 상승 및 감도 저하 문제가 발생하는 것이 확인되었다. 즉, 혈액 내에 고농도로 존재하는 아스콜빈산, 요소, 요산, 글루코스, 도파민 등이 세로토닌을 전기화학적으로 검출하는데 방해요소로 작용함이 확인되었다.However, the allergen detection device has a problem in that the result of diagnosing the allergen through the electrochemical detection of serotonin in the blood cannot be correlated with the patient diagnosed by the IgE antibody value. As a cause of this problem, it was confirmed that the background signal increase and sensitivity decrease problems occur due to the influence of electrode active species among biological reagents during electrochemical detection. That is, it was confirmed that ascorbic acid, urea, uric acid, glucose, dopamine, etc. present in high concentrations in the blood act as interfering factors in electrochemically detecting serotonin.

이러한 문제를 해결하기 위해서 국내등록특허 제10-1884832호에서는 금 작업전극을 나피온으로 코팅하여 아스콜빈산에 의한 바탕신호 노이즈를 감소시킨 전기화학 센서를 개시하였다.In order to solve this problem, Korean Patent No. 10-1884832 discloses an electrochemical sensor in which a gold working electrode is coated with Nafion to reduce background signal noise caused by ascorbic acid.

그러나, 상기 나피온으로 코팅된 금 전극은 아스콜빈산의 영향만을 제거해줄 뿐, 글루코스, 도파민 등의 다른 방해요소의 노이즈를 효과적으로 제거하지는 못하였다. 특히, 하기 화학식 2로 표시되는 도파민은 벤젠링과 아민기 및 히드록시기를 가지고 있으므로 유기화학적 구조상 세로토닌과 유사한 구조를 가지고 있어서, 세로토닌과 유사 전위 구간에서 산화 전류를 생성한다. 이에 혈액 시료에 상기 도파민이 포함되는 경우에는 세로토닌의 검출이 용이하지 못한 문제가 있다.However, the gold electrode coated with Nafion only removed the effect of ascorbic acid, but did not effectively remove noise from other disturbing factors such as glucose and dopamine. In particular, dopamine represented by the following Chemical Formula 2 has a benzene ring, an amine group, and a hydroxyl group, and thus has a structure similar to that of serotonin in terms of organic chemical structure, and thus generates an oxidation current in a potential region similar to that of serotonin. Accordingly, when the dopamine is included in the blood sample, there is a problem in that the detection of serotonin is not easy.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112019062879433-pat00002
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1. 국내공개특허 제10-2007-0117239호1. Domestic Patent Publication No. 10-2007-0117239 2. 국내등록특허 제10-1884832호2. Domestic Registered Patent No. 10-1884832

상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 방해요소들을 포함하는 환경에서 세로토닌만을 선택적으로 정량분석하는 방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problem, an object of the present invention is to provide a method for selectively quantifying only serotonin in an environment containing interfering factors.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 생체시료를 염기성 완충용액과 혼합하여 염기성 pH를 갖는 시료용액을 제조하는 단계; 분자여과막이 코팅된 작업전극 상에 상기 시료용액을 놓고 산화전위 인가시 흐르는 산화전류를 측정하여 방해요소 피크들과 분리된 세로토닌의 산화전류 피크를 검출하는 단계; 및 검출된 세로토닌의 산화전류 피크를 검정곡선과 비교하여 세로토닌의 농도를 측정하는 단계를 포함하며, 상기 시료용액의 pH는 8~12이고, 상기 세로토닌의 피크와 방해요소 피크들의 분리는 작업전극 상의 분자여과막을 통해 방해요소 중 일부를 1차로 필터링한 후, 시료용액의 염기성 pH에서 시료 내의 화합물의 등전점의 변화에 의해 산화전위 인가시 피크가 이동함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 세로토닌의 정량분석 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of preparing a sample solution having a basic pH by mixing a biological sample with a basic buffer solution; placing the sample solution on a working electrode coated with a molecular filtration membrane, measuring an oxidation current flowing when an oxidation potential is applied, and detecting an oxidation current peak of serotonin separated from interfering element peaks; and measuring the concentration of serotonin by comparing the detected serotonin oxidation current peak with a calibration curve, wherein the pH of the sample solution is 8-12, and the separation of the serotonin peak and the interfering element peaks is performed on the working electrode. Method for quantitative analysis of serotonin, characterized in that after first filtering some of the interfering elements through a molecular filtration membrane, the peak is shifted when an oxidation potential is applied by a change in the isoelectric point of a compound in the sample at the basic pH of the sample solution provides

또한 바람직하게는, 상기 염기성 완충용액은 암모니아 완충용액일 수 있다.Also preferably, the basic buffer solution may be an ammonia buffer solution.

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또한 바람직하게는, 상기 분자여과막은 음이온성 고분자막일 수 있다.Also preferably, the molecular filtration membrane may be an anionic polymer membrane.

또한 바람직하게는, 상기 음이온성 고분자막은 나피온(nafion) 막일 수 있다.Also preferably, the anionic polymer membrane may be a Nafion membrane.

또한 바람직하게는, 상기 나피온 막의 농도는 0.1% 이상 5% 미만일 수 있다.Also preferably, the concentration of the Nafion membrane may be 0.1% or more and less than 5%.

또한 바람직하게는, 상기 작업전극은 금속산화물 전극일 수 있다.Also preferably, the working electrode may be a metal oxide electrode.

또한 바람직하게는, 상기 금속산화물 전극은 ITO(인듐주석 산화물), IGO(인듐갈륨 산화물), IZO(인듐아연 산화물), ATO(안티몬주석 산화물), AZO(안티몬아연 산화물) 및 GIZO(갈륨인듐아연 산화물)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 소재를 포함할 수 있다.Also preferably, the metal oxide electrode may include indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), indium zinc oxide (IZO), antimony tin oxide (ATO), antimony zinc oxide (AZO), and gallium indium zinc oxide (GIZO). oxide) may include a material selected from the group consisting of.

또한 바람직하게는, 상기 생체시료는 혈액일 수 있다.Also preferably, the biological sample may be blood.

또한, 상기 방해요소는 도파민을 포함하며, 상기 등전점의 변화에 있어서, 상기 도파민의 피크는 세로토닌과 반대 방향으로 이동하여 피크가 분리되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the interfering element includes dopamine, and in the change of the isoelectric point, the peak of dopamine moves in the opposite direction to serotonin, and the peak is separated.

본 발명에 따르면, 세로토닌 측정을 위한 전극시스템에 있어서, 전극의 소재, 분리막, 시료용액의 최적화로 기존 방해요소들의 산화전류 피크들과 세로토닌 산화전류 피크가 다른 방향으로 이동하여 피크가 분리됨으로써 독립적인 세로토닌의 정확한 측정이 가능하다.According to the present invention, in the electrode system for measuring serotonin, the oxidation current peaks and the serotonin oxidation current peaks of the existing interference factors move in different directions due to the optimization of the electrode material, the separator, and the sample solution. Accurate measurement of serotonin is possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌의 정량분석 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험을 위한 장치의 개략도이다.
도 3은 세로토닌의 산화반응식 및 세로토닌의 순환 전압 전류 곡선에서 전류 피크를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO이고, 나피온 코팅막을 포함하지 않은 경우의 혈액 내 성분들을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO이고, 나피온 코팅막의 농도가 5%일 때의 혈액 내 성분들을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO이고, 나피온 코팅막의 농도가 1%일 때의 혈액 내 성분들을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO이고, 나피온 코팅막의 농도가 0.5%일 때의 혈액 내 성분들을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO이고, 나피온 코팅막의 농도가 0.1%일 때의 혈액 내 성분들을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO일 때, 나피온 코팅막의 유무와 용매의 pH가 혈액 내 성분들에 미치는 영향을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다(나피온 코팅막 미포함, 아세트산 완충용액 포함).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO일 때, 나피온 코팅막의 유무와 용매의 pH가 혈액 내 성분들에 미치는 영향을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다(나피온 코팅막 포함, 아세트산 완충용액 포함).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO일 때, 나피온 코팅막의 유무와 pH가 혈액 내 성분들에 미치는 영향을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다(나피온 코팅막 미포함, 암모니아 완충용액 포함).
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO일 때, 나피온 코팅막의 유무와 pH가 혈액 내 성분들에 미치는 영향을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다(나피온 코팅막 포함, 암모니아 완충용액 포함).
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO일 때, 분리막 및 pH 조절 후의 세로토닌 농도에 따른 시간-전류 곡선을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 ITO일 때, 분리막 및 pH 조절 후의 세로토닌 농도에 따른 전류밀도를 나타내는 검량 곡선이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 작업전극이 탄소전극일 경우의 혈액 내 성분들을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다(나피온 코팅막 포함, 암모니아 완충용액 포함)1 shows a flowchart of a method for quantitative analysis of serotonin according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of an apparatus for a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the current peak in the oxidation reaction equation of serotonin and the cyclic voltammogram of serotonin.
4 is a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention, in the case where the working electrode is ITO and does not include a Nafion coating film, the components in the blood are measured by a differential pulse voltammetry (DPV) method. show the results.
5 is a differential pulse voltammetry (DPV) method of components in blood when the working electrode is ITO and the concentration of the Nafion coating film is 5% in a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention; A measurement result is shown.
6 is a differential pulse voltammetry (DPV) method of components in blood when the working electrode is ITO and the concentration of the Nafion coating film is 1% in a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention; A measurement result is shown.
7 is a differential pulse voltammetry (DPV) method of components in the blood when the working electrode is ITO and the concentration of the Nafion coating film is 0.5% in a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention; A measurement result is shown.
8 is a differential pulse voltammetry (DPV) method of components in blood when the working electrode is ITO and the concentration of the Nafion coating film is 0.1% in a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention. Measured.
9 is a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention, when the working electrode is ITO, the presence or absence of the Nafion coating film and the effect of the pH of the solvent on the components in the blood differential pulse voltage (Differential pulse voltammetry; DPV) method (without Nafion coating, including acetic acid buffer).
10 is a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention, when the working electrode is ITO, the presence or absence of the Nafion coating film and the effect of the pH of the solvent on the components in the blood differential pulse voltage (Differential pulse voltammetry; DPV) method (including Nafion coating, including acetic acid buffer).
11 is a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention, when the working electrode is ITO, the presence or absence of the Nafion coating film and the effect of pH on components in the blood differential pulse voltage (Differential pulse voltammetry; DPV) Shows the results measured by this method (without Nafion coating, including ammonia buffer).
12 is a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention, when the working electrode is ITO, the presence or absence of the Nafion coating film and the effect of pH on components in the blood differential pulse voltage (Differential pulse voltammetry; DPV) Shows the results measured by this method (including Nafion coating film, including ammonia buffer solution).
13 shows a time-current curve according to a serotonin concentration after a separation membrane and pH adjustment when the working electrode is ITO in a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention.
14 is a calibration curve showing the current density according to the serotonin concentration after the separation membrane and pH adjustment when the working electrode is ITO in the serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention.
15 shows the results of measuring components in the blood using a differential pulse voltammetry (DPV) method when the working electrode is a carbon electrode in a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention (Nafion coating film) with ammonia buffer)

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.While the present invention is susceptible to various modifications and variations, specific embodiments thereof are illustrated and shown in the drawings and will be described in detail hereinafter. However, it is not intended to limit the invention to the particular form disclosed, but rather the invention includes all modifications, equivalents and substitutions consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌의 정량분석 방법의 흐름도를 나타낸다.1 shows a flowchart of a method for quantitative analysis of serotonin according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 세로토닌의 정량분석 방법은 생체시료를 염기성 완충용액과 혼합하여 염기성 pH를 갖는 시료용액을 제조하는 단계(S10); 분자여과막이 코팅된 금속산화물 전극 상에 상기 시료용액을 놓고 산화전위 인가시 흐르는 산화전류를 측정하여 방해요소 피크들과 분리된 세로토닌의 산화전류 피크를 검출하는 단계(S20); 및 검출된 세로토닌의 산화전류 피크를 검정곡선과 비교하여 세로토닌의 농도를 측정하는 단계(S30)를 포함한다.1, the quantitative analysis method of serotonin according to the present invention comprises the steps of preparing a sample solution having a basic pH by mixing a biological sample with a basic buffer solution (S10); placing the sample solution on a metal oxide electrode coated with a molecular filtration membrane, measuring an oxidation current flowing when an oxidation potential is applied, and detecting an oxidation current peak of serotonin separated from interfering element peaks (S20); and comparing the detected serotonin oxidation current peak with a calibration curve to measure the concentration of serotonin (S30).

이하, 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail step by step.

먼저, S10 단계는 생체시료를 염기성 완충용액와 혼합하여 시료용액을 제조하는 단계이다.First, step S10 is a step of preparing a sample solution by mixing a biological sample with a basic buffer solution.

상기 생체시료는 세로토닌 함유/분비 여부 또는 농도를 측정하기 위한 분석대상으로서, 포유류, 바람직하게는 인간으로부터 분리된 전혈, 혈구, 혈장, 골수액, 땀, 오줌, 눈물, 침, 피부, 점막 등의 모든 생체시료를 포함하며, 예컨대 혈액일 수 있다. 상기 생체시료는 특정 알레르겐에 민감한 피험자 유래 시료의 경우, 특정 알레르겐과 접촉하면 세로토닌을 분비할 수 있는 성분(들)(예, 비만세포)을 포함한 것일 수 있다. 또는 알레르겐을 처리하여 세로토닌 분비를 유도한 후, 세로토닌을 분비하는데 관여한 세포들을 일부 또는 전부 제거한 것도 포함된다. 또한 상기 생체시료는 알레르겐이 처리된 생체시료일 수 있고, 알레르겐이 처리되기 이전의 생체시료일 수 있다.The biological sample is an analysis target for determining whether or not serotonin is contained/secreted or not, and may contain whole blood, blood cells, plasma, bone marrow, sweat, urine, tears, saliva, skin, mucous membranes, etc. isolated from mammals, preferably humans. All biological samples may be included, for example, blood. In the case of a sample derived from a subject sensitive to a specific allergen, the biological sample may include component(s) (eg, mast cells) capable of secreting serotonin when in contact with the specific allergen. Alternatively, after inducing serotonin secretion by treating an allergen, some or all of the cells involved in serotonin secretion are removed. In addition, the biological sample may be an allergen-treated biological sample, or a biological sample prior to the allergen-treated biological sample.

상기 염기성 완충용액은 시료용액의 pH를 염기성으로 조정하는 역할을 한다. The basic buffer solution serves to adjust the pH of the sample solution to basic.

본 발명자는 기존의 세로토닌의 산화반응이 일어나는 작업전극 및 전압이 인가되는 기준전극을 포함하고 세로토닌의 산화전위 인가시 흐르는 산화전류를 측정하는 전기화학 측정장치에서, 혈액의 환경과 유사한 시료용액의 pH에 따른 세로토닌 검출 피크의 영향을 측정한 결과, 시료 용액에 산성 완충용액인 아세트산 완충용액을 사용한 경우에는 세로토닌 피크와 방해 요소들의 피크가 같은 방향으로 이동하여 피크들의 분리가 일어나지 않으나, 염기성 완충용액인 암모니아 완충용액을 사용한 경우에는 도파민과 세로토닌의 피크가 반대로 이동함으로써 피크 분리가 일어나는 것을 확인하였다(도 9 내지 12 참조).The present inventors provide an electrochemical measuring device that includes a working electrode where the oxidation reaction of serotonin occurs and a reference electrode to which a voltage is applied, and measures the oxidation current flowing when the oxidation potential of serotonin is applied, the pH of a sample solution similar to that of blood As a result of measuring the effect of the serotonin detection peak according to When an ammonia buffer solution was used, it was confirmed that the peaks of dopamine and serotonin shifted in the opposite direction, thereby causing peak separation (see FIGS. 9 to 12 ).

따라서, 시료용액의 pH는 염기성인 것이 바람직하다. 예컨대 상기 시료용액의 pH는 8~12일 수 있으며, 바람직하게는 8~9, 더욱 바람직하게는 8.8일 수 있다. 만일, 시료용액의 pH가 8 이하인, 중성 또는 산성에서는 세로토닌의 특이성이 나타나지 않으므로 세로토닌의 전기화학적 검출이 어려우며, 시료용액의 pH가 12를 벗어나 강염기인 경우에는 세로토닌의 분자구조가 손상되어 전기화학적 측정이 불가능한 문제가 있다.Therefore, the pH of the sample solution is preferably basic. For example, the pH of the sample solution may be 8 to 12, preferably 8 to 9, more preferably 8.8. If the pH of the sample solution is less than 8, neutral or acidic, the specificity of serotonin does not appear, so electrochemical detection of serotonin is difficult. If the pH of the sample solution is a strong base outside of 12, the molecular structure of serotonin is damaged and electrochemical measurement There is an impossible problem with this.

상기 염기성 완충용액은 당업계에서 통상적으로 사용되는 염기성 완충용액을 사용할 수 있으며, 예컨대 암모니아 완충용액을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The basic buffer solution may use a basic buffer solution commonly used in the art, for example, an ammonia buffer solution may be used, but is not limited thereto.

다음으로, S20 단계는 분자여과막이 코팅된 금속산화물 전극 상에 상기 시료용액을 놓고 산화전위 인가시 흐르는 산화전류를 측정하여 방해요소 피크들과 분리된 세로토닌의 산화전류 피크를 검출하는 단계이다.Next, step S20 is a step of placing the sample solution on a metal oxide electrode coated with a molecular filtration membrane and measuring the oxidation current flowing when an oxidation potential is applied to detect the peak of the oxidation current of serotonin separated from the interference peaks.

본 발명의 특징은 방해요소 피크들과 분리된 세로토닌 피크를 검출하기 위하여 분자여과막이 코팅된 금속산화물 전극을 사용한다는 점이다.A feature of the present invention is that a metal oxide electrode coated with a molecular filtration membrane is used to detect the serotonin peak separated from the interference peaks.

본 발명의 일 실시예에서, 기존의 세로토닌의 산화반응이 일어나는 작업전극 및 전압이 인가되는 기준전극을 포함하고 세로토닌의 산화전위 인가시 흐르는 산화전류를 측정하는 전기화학 측정장치에서, 혈액의 환경과 유사한 시료용액의 작업전극의 소재에 따른 세로토닌 검출 피크의 영향을 측정한 결과, 작업전극으로서 탄소 전극을 사용한 경우에는 세로토닌 피크 검출 감도가 낮고, 산화환원전위 전압피크 위치가 분리되지 않았으나, 본 발명과 같이 작업전극으로서 금속산화물 전극, 예컨대 ITO 전극을 사용한 경우에는 세로토닌의 피크의 검출 감도가 향상됨을 확인하였다. 이는 금속 산화물전극의 친수성으로 인해 용액에서의 분석물질들과의 상호작용이 탄소전극보다 더 원활하기 때문인 것으로 사료된다. 따라서, 상기 세로토닌 검출시에는 금속 산화물 전극을 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.In an embodiment of the present invention, in an electrochemical measuring device comprising a conventional working electrode where oxidation of serotonin occurs and a reference electrode to which a voltage is applied, and measuring an oxidation current flowing when an oxidation potential of serotonin is applied, the environment and As a result of measuring the effect of the serotonin detection peak according to the material of the working electrode of a similar sample solution, when a carbon electrode was used as the working electrode, the detection sensitivity of the serotonin peak was low, and the position of the redox potential voltage peak was not separated. Similarly, when a metal oxide electrode, such as an ITO electrode, was used as the working electrode, it was confirmed that the detection sensitivity of the serotonin peak was improved. This is thought to be because the interaction with the analytes in the solution is smoother than that of the carbon electrode due to the hydrophilicity of the metal oxide electrode. Therefore, it can be seen that it is preferable to use a metal oxide electrode when detecting the serotonin.

이때, 사용가능한 금속 산화물 전극의 소재로는 ITO(인듐주석 산화물), IGO(인듐갈륨 산화물), IZO(인듐아연 산화물), ATO(안티몬주석 산화물), AZO(안티몬아연 산화물) 및 GIZO(갈륨인듐아연 산화물)로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In this case, the usable metal oxide electrode materials include indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), indium zinc oxide (IZO), antimony tin oxide (ATO), antimony zinc oxide (AZO), and gallium indium (GIZO). zinc oxide), but is not limited thereto.

상기 분자여과막은 시료용액 내 세로토닌 외의 방해 요소들을 1차로 필터링하는 역할을 한다. 본 발명에 있어서, 혈액 내에 포함되는 요산, 아스콜빈산 등의 산(acid)은 상기 분자여과막을 통해 분리가 가능하다.The molecular filtration membrane serves to primarily filter interfering elements other than serotonin in the sample solution. In the present invention, acids such as uric acid and ascorbic acid contained in blood can be separated through the molecular filtration membrane.

이때, 상기 분자여과막으로는 산(acid)을 통과하지 못하게 하는 음이온성 고분자막을 사용할 수 있으며, 예컨대, 나피온(nafion) 막을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In this case, as the molecular filtration membrane, an anionic polymer membrane that prevents acid from passing may be used, for example, a Nafion membrane may be used, but is not limited thereto.

상기 나피온(nafion)은 "설폰화 테트라플루오로에틸렌 기반 불소-공중합체"의 일종으로서 (-)전하를 띠는 양전하 이온교환 고분자이다.The Nafion (nafion) is a kind of "sulfonated tetrafluoroethylene-based fluorine-copolymer" and is a positively charged ion exchange polymer bearing a (-) charge.

본 발명의 일 실시예에서, 세로토닌의 산화반응이 일어나는 작업전극 및 전압이 인가되는 기준전극을 포함하고 세로토닌의 산화전위 인가시 흐르는 산화전류를 측정하는 전기화학 측정장치에서, 작업전극으로 ITO 전극을 사용하고, 이때 작업전극 상에 나피온 분자여과막을 코팅하지 않은 경우와, 나피온 분자여과막을 코팅한 경우에서 전기화학방법으로 세로토닌의 피크 전류를 측정한 결과를 각각 도 4 및 도 8에 나타내었다. 도 4 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 나피온 분자여과막을 코팅하지 않은 작업전극을 사용하여 측정한 경우에는 세로토닌 피크와, 요산 및 아스콜빈산 등의 방해 요소들의 피크들이 겹쳐서 세로토닌 피크만을 선택적으로 검출하는 것이 어려우나, 나피온 분자여과막을 코팅한 작업전극을 사용하여 측정한 경우에는 세로토닌의 피크는 세기 감소가 거의 없는 반면, 요산 및 아스콜빈산의 피크는 그 세기가 현저히 감소하는 것으로 나타났다.In an embodiment of the present invention, in an electrochemical measuring device comprising a working electrode where oxidation of serotonin occurs and a reference electrode to which a voltage is applied, and measuring an oxidation current flowing when an oxidation potential of serotonin is applied, an ITO electrode is used as a working electrode At this time, the results of measuring the peak current of serotonin by an electrochemical method in the case where the Nafion molecular filtration membrane was not coated on the working electrode and in the case where the Nafion molecular filtration membrane was coated are shown in FIGS. 4 and 8, respectively. . As shown in FIGS. 4 and 8, when the Nafion molecular filtration membrane was not coated, when measured using a working electrode, the serotonin peak and the peaks of interfering elements such as uric acid and ascorbic acid overlap and only the serotonin peak was selectively detected. Although it is difficult to do it, when it is measured using a working electrode coated with a Nafion molecular filtration membrane, the peak of serotonin hardly decreases in intensity, whereas the peaks of uric acid and ascorbic acid show a significant decrease in intensity.

이와 같이, 상기 분자여과막은 음이온성 고분자를 사용함으로써, 요산 및 아스콜빈산의 작업전극과의 접촉을 차단하여 세로토닌의 산화반응시 산(acid)성 방해 요소에 의한 바탕신호 노이즈를 감소시킨다.As such, the molecular filtration membrane uses an anionic polymer to block contact with the working electrode of uric acid and ascorbic acid, thereby reducing background signal noise caused by acidic interference during the oxidation reaction of serotonin.

상기 분자여과막은 음이온성 고분자를 함유하는 한, 그 재질 종류 및 코팅방식에 제한이 없다. 상기 음이온성 고분자의 비제한적인 예로는 양전하 이온교환 수지가 있다. 상기 음이온성 고분자는 설폰산기(-SO3 -), 카르복실산기(-COO-), 알데히드기(-CHO) 및 히드록시기(-OH)를 포함할 수 있다. 상기 (-)전하를 띠는 양전하 이온교화 고분자의 비제한적인 예로는 설폰화 테트라플루오로에틸렌 기반 불소-공중합체(sulfonated tetrafluoroethylene based fluoropolymer-copolymer)가 있다.As long as the molecular filtration membrane contains an anionic polymer, there is no limitation in the type of material and the coating method. A non-limiting example of the anionic polymer is a positively charged ion exchange resin. The anionic polymer may include a sulfonic acid group (-SO 3 - ), a carboxylic acid group (-COO - ), an aldehyde group (-CHO) and a hydroxyl group (-OH). A non-limiting example of the positively charged ion exchange polymer having the (-) charge includes a sulfonated tetrafluoroethylene based fluoropolymer-copolymer.

상기 분자여과막으로서 나피온 막을 사용하는 경우, 상기 나피온의 농도는 0.1% 이상 5% 미만인 것이 바람직하다. 상기 나피온의 농도가 5% 이상인 경우에는 높은 농도의 나피온에 의해서 방해요소 뿐 아니라 분석하고자 하는 세로토닌 분자 또한 통과하지 못하게 하는 문제가 발생 할 수 있다.When a Nafion membrane is used as the molecular filtration membrane, the concentration of Nafion is preferably 0.1% or more and less than 5%. When the concentration of Nafion is 5% or more, there may be a problem in that the high concentration of Nafion prevents the passage of not only interfering elements but also serotonin molecules to be analyzed.

그러나 도파민의 경우에는 나피온 분자여과막을 코팅한 경우에도 여전히 세로토닌과 동등 이상의 세기를 갖는 피크를 나타내었다. 이는 도파민의 화학구조가 세로토닌과 유사하기 때문에 분자여과막으로는 분리가 쉽게 일어나지 않는 것으로 사료되며, 상기 도파민과 세로토닌은 전술한 바와 같이 시료용액의 pH 조절을 통하여 분리할 수 있다.However, in the case of dopamine, even when the Nafion molecular filtration membrane was coated, a peak having an intensity equal to or greater than that of serotonin was still displayed. It is thought that separation does not occur easily with a molecular filtration membrane because the chemical structure of dopamine is similar to that of serotonin, and the dopamine and serotonin can be separated by adjusting the pH of the sample solution as described above.

이를 확인하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 방해요소를 포함하는 환경에서 상기 작업전극 상에 분자여과막의 코팅 유무 및 시료용액의 pH가 세로토닌 검출에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 분자여과막 및 시료용액의 pH를 변화시키면서 전기화학방법으로 세로토닌의 피크 전류를 측정한 결과, 도 9 내지 12에 나타낸 바와 같이, 분자여과막을 코팅하지 않고 시료용액의 pH가 약산성인 경우에는 요산, 도파민 및 세로토닌의 피크가 유사한 전압 범위에서 동시에 나타남으로써 세로토닌 피크만을 검출하는 것이 어려우나(도 9 참조), 상기 작업전극 상에 분자여과막을 코팅하고 시료용액의 pH가 약염기인 경우에는 요산 피크는 거의 나타나지 않으며, 도파민의 피크는 세로토닌과 반대 방향으로 이동하여 세로토닌 피크와 분리되는 것으로 나타났다(도 12 참조).In order to confirm this, in one embodiment of the present invention, in order to examine the effect of the coating of the molecular filtration membrane on the working electrode and the pH of the sample solution on the detection of serotonin in an environment containing an interfering element, the molecular filtration membrane and As a result of measuring the peak current of serotonin by an electrochemical method while changing the pH of the sample solution, as shown in FIGS. 9 to 12, when the pH of the sample solution is weakly acidic without coating the molecular filtration membrane, uric acid, dopamine and serotonin Although it is difficult to detect only the serotonin peak because the peaks simultaneously appear in a similar voltage range (see Fig. 9), when a molecular filtration membrane is coated on the working electrode and the pH of the sample solution is weakly basic, the uric acid peak hardly appears, and dopamine The peak was shown to be separated from the serotonin peak by moving in the opposite direction to that of serotonin (see FIG. 12).

이러한 도파민 피크와 세로토닌 피크의 분리는 시료용액의 pH에 따라 도파민과 세로토닌에 작용하는 등전점이 변화함으로써 일어난 것으로 사료된다.The separation of the dopamine peak and the serotonin peak is thought to have occurred because the isoelectric point acting on dopamine and serotonin changes according to the pH of the sample solution.

따라서, 본 발명에 따른 세로토닌 정량분석 방법은 전극 조건, pH 조건 등을 최적화하여 세로토닌의 검출 감도를 향상시키는 금속산화물 전극 상에서, 방해 성분 중에 산(acid) 성분들을 상기 금속산화물 전극 상에 코팅된 분자여과막을 통해 1차적으로 필터링시키고, 시료용액의 pH를 염기성으로 조절하여 방해 성분 중 하나인 도파민과 세로토닌의 등전점의 변화를 유도하여 산화전위 인가시 피크가 이동함으로써 세로토닌의 신호 피크의 위치가 도파민의 피크 위치와 분리되어 방해 성분을 포함하는 환경에서도 세로토닌의 신호만을 검출할 수 있다.Therefore, the serotonin quantitative analysis method according to the present invention is a metal oxide electrode that improves the detection sensitivity of serotonin by optimizing electrode conditions, pH conditions, etc. Filtering primarily through a filtration membrane, adjusting the pH of the sample solution to basic, inducing changes in the isoelectric points of dopamine and serotonin, one of the interfering components. Separated from the peak position, only the signal of serotonin can be detected even in an environment containing an interfering component.

다음으로, S30 단계는 검출된 세로토닌의 산화전류 피크를 검정곡선과 비교하여 세로토닌의 농도를 측정하는 단계이다.Next, step S30 is a step of measuring the concentration of serotonin by comparing the detected serotonin oxidation current peak with a calibration curve.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, ITO 작업전극 상에서 나피온 막을 코팅하고, 시료용액의 pH 조절 후의 세로토닌 농도에 따른 시간-전류 곡선을 나타낸다.13 shows a time-current curve according to a serotonin concentration after coating a Nafion membrane on an ITO working electrode and adjusting the pH of a sample solution in a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, ITO 작업전극 상에서 나피온 막을 코팅하고, 시료용액의 pH 조절 후의 세로토닌 농도에 따른 전류밀도를 나타내는 검량 곡선이다.14 is a calibration curve showing the current density according to the serotonin concentration after coating the Nafion membrane on the ITO working electrode and adjusting the pH of the sample solution in the serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention.

도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에 따라 검출된 세로토닌은 방해요소들이 존재하는 환경에서도 농도에 따라 전류밀도가 직선형으로 비례하는 것으로 나타났다.As shown in FIGS. 13 and 14 , the current density of serotonin detected according to the method according to the present invention was shown to be linearly proportional to the concentration according to the concentration even in an environment in which interfering factors exist.

따라서, 도 14의 그래프를 기반으로 검정곡선으로 만든다면, 실제 일반 혈액 내의 세로토닌의 정량분석시, 본 발명에 따른 방법을 사용하여 일반 혈액 내의 세로토닌의 산화전류 피크의 전류밀도를 상기 검정곡선과 비교하여 세로토닌의 농도를 측정할 수 있으므로, 정량분석이 가능하다.Therefore, if a calibration curve is made based on the graph of FIG. 14, the current density of the oxidation current peak of serotonin in normal blood is compared with the calibration curve using the method according to the present invention when quantitative analysis of serotonin in normal blood is used. Since the concentration of serotonin can be measured, quantitative analysis is possible.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실험예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred experimental example (example) is presented to help the understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.

<< 참조예Reference example 1> 세로토닌의 산화반응에 의한 전류의 측정 1> Measurement of current by oxidation reaction of serotonin

먼저, 세로토닌을 검출하기 위하여, 1 μg/ml의 세로토닌이 첨가된 혈액에 대해 도 2에 도시된 측정장치를 사용하여 전기 화학적 검출방법을 수행하였다.First, in order to detect serotonin, an electrochemical detection method was performed using the measuring device shown in FIG. 2 for blood to which 1 μg/ml of serotonin was added.

이때, 상기 측정장치에서 작업전극(4)으로는 ITO 전극, 대조전극(5)으로는 Ag/AgCl 전극, 참조전극(6)으로는 백금(Pt) 전극을 사용하였다.In this case, in the measuring device, an ITO electrode was used as the working electrode 4 , an Ag/AgCl electrode was used as the control electrode 5 , and a platinum (Pt) electrode was used as the reference electrode 6 .

구체적으로, 세로토닌에 대하여 0~1.0V vs. Ag/AgCl까지 단위 시간당 일정한 속도(10mV/min)로 전극반응을 조사해 본 결과, 도 3과 같은 일반적인 형태의 사이클릭 볼타모그램(Cyclic voltammmogram)이 도출되었다. 특히 0.3V vs. Ag/AgCl에서 피크치가 얻어진 것은, 방출된 전자가 전달되어, 전기화학적으로 산화반응이 일어났음을 의미하는 것이다. 따라서, 이때의 전류치를 측정함으로써 세로토닌 농도 정량이 가능하다. 즉, 세로토닌의 농도를 정량적으로 측정하기 위해서는 농도에 대한 전류치와의 상관관계를 도출함으로써 가능하다.Specifically, 0~1.0V vs. serotonin. As a result of investigating the electrode reaction at a constant rate (10 mV/min) per unit time up to Ag/AgCl, a cyclic voltammmogram of a general form as shown in FIG. 3 was derived. Especially 0.3V vs. The peak value obtained in Ag/AgCl means that the emitted electrons are transferred and that the oxidation reaction occurs electrochemically. Therefore, it is possible to quantify the serotonin concentration by measuring the current value at this time. That is, in order to quantitatively measure the concentration of serotonin, it is possible by deriving a correlation between the concentration and the current value.

<< 참조예Reference example 2> 방해 요소들이 포함된 시료에서 세로토닌 신호 측정 2> Measurement of serotonin signal in samples containing interfering factors

일반적으로 혈액 속에는 아스콜빈산, 도파민, 요산, 글루코스 등이 함유되어 있다. 이에, 혈액과 유사한 환경을 구현하기 위하여, 인산완충생리식염수(PBS)에 0.1 mM 아스콜빈산, 0.1 mM 요산, 0.1 mM 도파민, 5.5 mM 글루코스 및 0.1 mM 세로토닌을 첨가하여 시료를 제조하였다.In general, blood contains ascorbic acid, dopamine, uric acid, glucose, and the like. Therefore, in order to implement a blood-like environment, 0.1 mM ascorbic acid, 0.1 mM uric acid, 0.1 mM dopamine, 5.5 mM glucose, and 0.1 mM serotonin were added to phosphate buffered saline (PBS) to prepare a sample.

상기 시료에 대해 도 2에 도시된 측정장치를 사용하여 전기 화학적 검출방법으로서 차등펄스전압(DPV) 방법을 이용하여 측정하고, 측정 결과를 도 4에 나타내었다.The sample was measured using a differential pulse voltage (DPV) method as an electrochemical detection method using the measuring device shown in FIG. 2 , and the measurement results are shown in FIG. 4 .

도 4에 나타낸 바와 같이, 각 피크들이 서로 중첩되어 있어서, 세로토닌 피크에 방해 요소들로 작용하며, 이에 세로토닌 피크만을 선택적으로 검출하는 것이 어려움을 알 수 있다.As shown in FIG. 4 , since each peak overlaps each other, it acts as an interfering factor for the serotonin peak, and it can be seen that it is difficult to selectively detect only the serotonin peak.

따라서, 실질적으로 혈액에서 세로토닌을 검출하기 위해서는 이러한 방해 요소들이 포함된 환경에서 세로토닌만을 검출할 수 있는 방법이 필요하다.Therefore, in order to substantially detect serotonin in blood, a method capable of detecting only serotonin in an environment containing these interfering factors is required.

<< 실험예Experimental example 1> 작업전극의 소재에 따른 세로토닌 검출 실험 1> Serotonin detection experiment according to the material of the working electrode

본 발명에 따른 세로토닌의 정량분석 방법에 있어서, 작업전극의 소재가 방해요소를 포함하는 환경에서 세로토닌 검출에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 탄소전극과 ITO 전극을 대상으로 하기와 같이 세로토닌 검출 실험을 수행하였다.In the quantitative analysis method of serotonin according to the present invention, in order to examine the effect of the material of the working electrode on the detection of serotonin in an environment containing an interfering element, a serotonin detection experiment was performed on the carbon electrode and the ITO electrode as follows. did.

구체적으로, 상기 참조예 2에서 제조된 방해요소를 포함하는 시료에 대해 도 2에 도시된 측정장치를 사용하여 전기 화학적 검출방법으로서 차등펄스전압(DPV) 방법을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 작업전극으로서 탄소 전극을 사용한 경우에는 도 15에 나타낸 바와 같이, 세로토닌 피크 검출 감도가 낮고 도파민과의 산화환원 전위 피크 위치가 겹쳐서 확인되었지만, ITO 전극을 사용한 경우에는 세로토닌의 피크의 검출 감도가 향상되고 도파민과의 산화환원 피크 분리가 일어나 순수한 세로토닌의 전기신호를 확인하였다.Specifically, the sample including the interference element prepared in Reference Example 2 was measured using the differential pulse voltage (DPV) method as an electrochemical detection method using the measuring device shown in FIG. 2 . As a result, when a carbon electrode was used as the working electrode, as shown in FIG. 15 , the detection sensitivity of the serotonin peak was low and the redox potential peak position with dopamine overlapped. However, when an ITO electrode was used, the detection sensitivity of the serotonin peak was was improved, and redox peak separation with dopamine occurred, confirming the electrical signal of pure serotonin.

이로부터, 상기 세로토닌 검출시에는 ITO와 같은 금속 산화물 전극을 작업전극으로 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.From this, it can be seen that it is preferable to use a metal oxide electrode such as ITO as a working electrode when detecting serotonin.

<< 실험예Experimental example 2> 2> 나피온Nafion 막의 유무 및 농도에 따른 세로토닌 검출 실험 Serotonin detection experiment according to the presence and concentration of membrane

본 발명에 따른 세로토닌의 정량분석 방법에 있어서, 방해요소를 포함하는 환경에서 상기 작업전극 상에 나피온 막의 코팅이 세로토닌 검출에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 하기와 같이 세로토닌 검출 실험을 수행하였다.In the method for quantitative analysis of serotonin according to the present invention, in order to examine the effect of the coating of the Nafion membrane on the working electrode on the detection of serotonin in an environment containing an interfering element, a serotonin detection experiment was performed as follows.

구체적으로, 0.1%, 0.5%, 1% 및 5% 나피온 용액 5ml를 ITO 전극 표면에 적하시킨 후, 1시간 동안 실온에서 건조시켜, ITO 작업전극 상에 나피온 막을 코팅하였다.Specifically, 5 ml of 0.1%, 0.5%, 1% and 5% Nafion solution was dropped on the surface of the ITO electrode, and then dried at room temperature for 1 hour to coat the Nafion film on the ITO working electrode.

상기 참조예 2에서 제조된 방해요소를 포함하는 시료에 대해 도 2에 도시된 측정장치를 사용하되, 나피온 막을 코팅한 ITO 작업전극을 사용하여 전기 화학적 검출방법으로서 차등펄스전압(DPV) 방법을 이용하여 산화 전류를 측정하여 도 5 내지 도 8에 나타내었다.A differential pulse voltage (DPV) method was used as an electrochemical detection method using the measuring device shown in FIG. 2 for the sample containing the disturbing element prepared in Reference Example 2, but using an ITO working electrode coated with a Nafion film. The oxidation current was measured and shown in FIGS. 5 to 8 .

도 5 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로토닌 검출 실험에 있어서, 나피온 막의 나피온 농도가 각각 5%, 1%, 0.5% 및 0.1%일 때의 혈액 내 성분들을 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.5 to 8 show the components in the blood when the Nafion concentration of the Nafion membrane is 5%, 1%, 0.5%, and 0.1%, respectively, in a serotonin detection experiment according to an embodiment of the present invention. The results measured by the pulse voltammetry (DPV) method are shown.

한편, 도 4는 나피온 막을 코팅하지 않을 때의 혈액 내 성분들의 전기화학적 측정 결과이다.Meanwhile, FIG. 4 is an electrochemical measurement result of components in blood when the Nafion membrane is not coated.

도 4에 나타낸 바와 같이, 작업전극에 나피온 막을 코팅하지 않을 때에는 각 피크들이 서로 중첩되어 있는 반면, 도 5 내지 8에 나타낸 바와 같이, 나피온 막을 코팅한 작업전극을 사용하여 측정한 경우에는 세로토닌의 피크는 세기 감소가 거의 없는 반면, 요산 및 아스콜빈산의 피크는 그 세기가 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 작업전극에 나피온 막을 코팅함으로써 세로토닌 신호를 방해하는 방해요소의 일부를 차단할 수 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, when the Nafion membrane is not coated on the working electrode, each peak overlaps with each other, whereas, as shown in FIGS. 5 to 8, when measured using a working electrode coated with a Nafion membrane, serotonin The peaks of , showed almost no decrease in intensity, while the peaks of uric acid and ascorbic acid showed a significant decrease in intensity. Therefore, it can be seen that by coating the Nafion film on the working electrode, it is possible to block some of the interfering elements that interfere with the serotonin signal.

이때, 상기 나피온 막에 함유된 나피온 농도가 5%인 경우에는 방해요소 피크들뿐 아니라 세로토닌 신호도 제대로 나타나지 않기 때문에, 상기 나피온 막에 함유된 나피온 농도는 5% 미만인 것이 바람직함을 알 수 있다.At this time, when the Nafion concentration contained in the Nafion membrane is 5%, not only the interfering element peaks but also the serotonin signal does not appear properly, so the Nafion concentration contained in the Nafion membrane is preferably less than 5% Able to know.

이하의 실험에서는 나피온 농도가 0.5%인 나피온 막이 코팅된 작업전극을 사용하였다.In the following experiment, a working electrode coated with a Nafion membrane having a Nafion concentration of 0.5% was used.

<< 실험예Experimental example 3> 3> 나피온Nafion 막의 유무 및 시료용액의 pH에 따른 세로토닌 검출 실험 Serotonin detection experiment according to the presence of membrane and pH of sample solution

본 발명에 따른 세로토닌의 정량분석 방법에 있어서, 방해요소를 포함하는 환경에서 상기 작업전극 상에 나피온 막의 코팅 유무 및 시료용액의 pH가 세로토닌 검출에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 하기와 같이 세로토닌 검출 실험을 수행하였다.In the quantitative analysis method of serotonin according to the present invention, in order to examine the effect of the Nafion membrane coating on the working electrode and the pH of the sample solution on the detection of serotonin in an environment containing an interfering element, serotonin detection is performed as follows. Experiments were performed.

구체적으로, 상기 참조예 2에서 제조된 방해요소를 포함하는 시료에 대해 아세트산 완충용액 또는 암모니아 완충용액을 통해 시료용액의 pH를 약산성 또는 약염기성으로 변화시켰다. 이후, 도 2에 도시된 측정장치를 사용하되, 나피온 막을 코팅하지 않거나 코팅한 ITO 작업전극을 사용하여 전기 화학적 검출방법으로서 차등펄스전압(DPV) 방법을 이용하여 산화 전류를 측정하여 도 9 내지 도 12에 나타내었다.Specifically, with respect to the sample containing the interfering element prepared in Reference Example 2, the pH of the sample solution was changed to be weakly acidic or weakly basic through an acetic acid buffer solution or an ammonia buffer solution. Thereafter, using the measuring device shown in FIG. 2, but using a Nafion film uncoated or coated ITO working electrode as an electrochemical detection method, the oxidation current is measured using a differential pulse voltage (DPV) method to measure the oxidation current in FIGS. 9 to 12 shows.

도 9는 작업전극 상에 나피온 코팅막을 미포함하고, 아세트산 완충용액으로 시료용액을 약산성 pH로 조절한 경우의 혈액 내 성분들에 대한 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.9 is a differential pulse voltammetry (DPV) method for components in the blood when the Nafion coating film is not included on the working electrode and the sample solution is adjusted to a weakly acidic pH with an acetate buffer solution. indicates.

도 10은 작업전극 상에 나피온 코팅막을 포함하고, 아세트산 완충용액으로 시료용액을 약산성 pH로 조절한 경우의 혈액 내 성분들에 대한 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.10 is a differential pulse voltammetry (DPV) method for components in blood when the Nafion coating film is included on the working electrode and the sample solution is adjusted to a weakly acidic pH with an acetic acid buffer solution. indicates.

도 11은 작업전극 상에 나피온 코팅막을 미포함하고, 암모니아 완충용액으로 시료용액을 약염기성 pH로 조절한 경우의 혈액 내 성분들에 대한 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.11 is a measurement result by differential pulse voltammetry (DPV) method for components in blood when the Nafion coating film is not included on the working electrode and the sample solution is adjusted to weak basic pH with ammonia buffer. indicates

도 12는 작업전극 상에 나피온 코팅막을 포함하고, 암모니아 완충용액으로 시료용액을 약염기성 pH로 조절한 경우의 혈액 내 성분들에 대한 차등펄스전압(Differential pulse voltammetry; DPV) 방법으로 측정한 결과를 나타낸다.12 is a measurement result by differential pulse voltammetry (DPV) method for components in the blood when the Nafion coating film is included on the working electrode and the sample solution is adjusted to weak basic pH with ammonia buffer. indicates

도 9 내지 도 12에 나타낸 바와 같이, 분자여과막을 코팅하지 않고 시료용액의 pH가 약산성인 경우에는 요산, 도파민 및 세로토닌의 피크가 유사한 전압 범위에서 동시에 나타남으로써 세로토닌 피크만을 검출하는 것이 어려우나(도 9 참조), 상기 작업전극 상에 분자여과막을 코팅하고 시료용액의 pH가 약염기인 경우에는 요산 피크는 거의 나타나지 않으며, 도파민의 피크는 세로토닌과 반대 방향으로 이동하여 세로토닌 피크와 분리되는 것으로 나타났다(도 12 참조).9 to 12, when the pH of the sample solution is weakly acidic without coating the molecular filtration membrane, the peaks of uric acid, dopamine and serotonin simultaneously appear in a similar voltage range, making it difficult to detect only the serotonin peak (FIG. 9 See), when the molecular filtration membrane is coated on the working electrode and the pH of the sample solution is weakly basic, the uric acid peak hardly appears, and the dopamine peak moves in the opposite direction to serotonin and is separated from the serotonin peak (Fig. 12). Reference).

따라서, 본 발명에 따른 세로토닌의 정량분석 방법은 분자여과막이 코팅된 작업전극을 사용하고, 시료용액의 pH를 염기성으로 조정하는 것이 필수적이며, 이와 같이 작업전극 조건과 시료용액의 pH 조건을 최적화시킴으로써 방해요소들이 포함되는 시료 조건에서도 세로토닌을 선택적으로 검출할 수 있다.Therefore, in the method for quantitative analysis of serotonin according to the present invention, it is essential to use a working electrode coated with a molecular filtration membrane, and to adjust the pH of the sample solution to basic, by optimizing the working electrode condition and the pH condition of the sample solution. Serotonin can be selectively detected even under sample conditions that contain interfering factors.

<< 실험예Experimental example 4> 방해요소가 포함된 시료 내에서 세로토닌의 정량 분석 4> Quantitative analysis of serotonin in samples containing interfering factors

본 발명에 따라 작업전극 조건과 시료용액의 pH 조건을 최적화하여 상기 참조예 2에서 제조된 방해요소를 포함하는 시료에 대해 세로토닌을 농도별로 첨가하여 전기 화학적 검출방법으로서 차등펄스전압(DPV) 방법을 이용하여 산화 전류를 측정하여 도 13에 나타내었고, 이를 세로토닌의 농도에 대한 전류밀도의 검정곡선으로 도 14에 나타내었다.According to the present invention, by optimizing the working electrode condition and the pH condition of the sample solution, serotonin was added by concentration to the sample containing the interfering element prepared in Reference Example 2, and the differential pulse voltage (DPV) method was used as an electrochemical detection method. The oxidation current was measured and shown in FIG. 13, and it is shown in FIG. 14 as a calibration curve of the current density with respect to the concentration of serotonin.

도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에 따라 검출된 세로토닌은 방해요소들이 존재하는 환경에서도 농도에 따라 전류밀도가 직선형으로 비례하는 것으로 나타났다.As shown in FIGS. 13 and 14 , the current density of serotonin detected according to the method according to the present invention was shown to be linearly proportional to the concentration according to the concentration even in the presence of interfering factors.

이로부터 본 발명에 따른 세로토닌의 정량분석 방법은 방해요소들이 존재하는 환경에서도 세로토닌을 정량분석할 수 있으므로, 혈액 시료의 전처리 없이 간편하면서도 정확하게 세로토닌을 측정하는 센서 개발에 유용하게 사용될 수 있다.From this, the quantitative analysis method of serotonin according to the present invention can quantitatively analyze serotonin even in an environment in which interfering factors exist, so it can be usefully used in the development of a sensor that simply and accurately measures serotonin without pre-processing a blood sample.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명은 후술하는 특허청구범위 내에서 상기 실시예를 다양하게 변형 및 수정할 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 범위 내에 속하는 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위 및 그 균등물에 의해서만 제한된다.Although the present invention has been described above with reference to the preferred embodiment, it should be understood that the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can variously change and modify the above embodiments within the scope of the claims described below, all of which fall within the scope of the present invention. Accordingly, the invention is limited only by the claims and their equivalents.

1: 자동전위조절장치
2: 기록계
4: 작업전극
5: 대조전극
6; 참조전극
7: 시료 용액1: Automatic potential control device
2: recorder
4: Working electrode
5: Control electrode
6; reference electrode
7: sample solution

Claims (10)

생체시료를 염기성 완충용액과 혼합하여 염기성 pH를 갖는 시료용액을 제조하는 단계;
분자여과막이 코팅된 작업전극 상에 상기 시료용액을 놓고 산화전위 인가시 흐르는 산화전류를 측정하여 방해요소 피크들과 분리된 세로토닌의 산화전류 피크를 검출하는 단계; 및
검출된 세로토닌의 산화전류 피크를 검정곡선과 비교하여 세로토닌의 농도를 측정하는 단계를 포함하며,
상기 시료용액의 pH는 8~12이고,
상기 세로토닌의 피크와 방해요소 피크들의 분리는 작업전극 상의 분자여과막을 통해 방해요소 중 일부를 1차로 필터링한 후, 시료용액의 염기성 pH에서 시료 내의 화합물의 등전점의 변화에 의해 산화전위 인가시 피크가 이동함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 세로토닌의 정량분석 방법.preparing a sample solution having a basic pH by mixing a biological sample with a basic buffer solution;
placing the sample solution on a working electrode coated with a molecular filtration membrane, measuring an oxidation current flowing when an oxidation potential is applied, and detecting an oxidation current peak of serotonin separated from interfering element peaks; and
Comprising the step of measuring the concentration of serotonin by comparing the detected serotonin oxidation current peak with a calibration curve,
The pH of the sample solution is 8-12,
Separation of the serotonin peak and the interfering element peaks is performed by first filtering some of the interfering elements through a molecular filtration membrane on the working electrode, and then at the basic pH of the sample solution. Quantitative analysis method of serotonin, characterized in that it is carried out by moving. 제1항에 있어서,
상기 염기성 완충용액은 암모니아 완충용액인 것을 특징으로 하는 세로토닌의 정량분석 방법.According to claim 1,
The basic buffer solution is a quantitative analysis method of serotonin, characterized in that ammonia buffer solution. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 분자여과막은 음이온성 고분자막인 것을 특징으로 하는 세로토닌의 정량분석 방법.According to claim 1,
The molecular filtration membrane is a quantitative analysis method of serotonin, characterized in that the anionic polymer membrane. 제4항에 있어서,
상기 음이온성 고분자막은 나피온 막인 것을 특징으로 하는 세로토닌의 정량분석 방법.5. The method of claim 4,
The method for quantitative analysis of serotonin, characterized in that the anionic polymer membrane is a Nafion membrane. 제5항에 있어서,
상기 나피온 막의 농도는 0.1% 이상 5% 미만인 것을 특징으로 하는 세로토닌의 정량분석 방법.6. The method of claim 5,
Quantitative analysis method of serotonin, characterized in that the concentration of the Nafion membrane is 0.1% or more and less than 5%. 제1항에 있어서,
상기 작업전극은 금속산화물 전극인 것을 특징으로 하는 세로토닌의 정량분석 방법.According to claim 1,
The method for quantitative analysis of serotonin, characterized in that the working electrode is a metal oxide electrode. 제7항에 있어서,
상기 금속산화물 전극은 ITO(인듐주석 산화물), IGO(인듐갈륨 산화물), IZO(인듐아연 산화물), ATO(안티몬주석 산화물), AZO(안티몬아연 산화물) 및 GIZO(갈륨인듐아연 산화물)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세로토닌의 정량분석 방법.8. The method of claim 7,
The metal oxide electrode is a group consisting of indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), indium zinc oxide (IZO), antimony tin oxide (ATO), antimony zinc oxide (AZO), and gallium indium zinc oxide (GIZO). Quantitative analysis method of serotonin, characterized in that it comprises a material selected from. 제1항에 있어서,
상기 생체시료는 혈액인 것을 특징으로 하는 세로토닌의 정량분석 방법.According to claim 1,
The method for quantitative analysis of serotonin, characterized in that the biological sample is blood. 제1항에 있어서,
상기 방해요소는 도파민을 포함하며, 상기 등전점의 변화에 있어서, 상기 도파민의 피크는 세로토닌과 반대 방향으로 이동하여 피크가 분리되는 것을 특징으로 하는, 세로토닌의 정량분석 방법. According to claim 1,
The interfering element includes dopamine, and in the change of the isoelectric point, the peak of dopamine moves in the opposite direction to serotonin and the peak is separated, Quantitative analysis of serotonin.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2842902B2 (en) * 1989-10-20 1999-01-06 是 松永 Antigen substance detector
JP2955003B2 (en) * 1989-10-20 1999-10-04 是 松永 Sensitized white blood cell detection method
KR100799292B1 (en) 2006-06-08 2008-01-29 허관용 Apparatus and method for detecting allergen
KR20170027184A (en) * 2015-09-01 2017-03-09 (주) 원메디칼 Allergen detection apparatus according to an electrochemical detection method
KR101884832B1 (en) 2017-07-24 2018-08-02 (주)원메디칼 Allergen detection apparatus according to an electrochemical detection method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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