KR20120053405A - Composition for detecting anions and method for detecting anions using the same - Google Patents
Composition for detecting anions and method for detecting anions using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120053405A KR20120053405A KR1020100114655A KR20100114655A KR20120053405A KR 20120053405 A KR20120053405 A KR 20120053405A KR 1020100114655 A KR1020100114655 A KR 1020100114655A KR 20100114655 A KR20100114655 A KR 20100114655A KR 20120053405 A KR20120053405 A KR 20120053405A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- anion
- composition
- anions
- detecting
- solution
- Prior art date
Links
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 title claims abstract description 192
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 81
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 77
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 77
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical group C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 claims abstract description 42
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- -1 pyrophosphate ions Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 38
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 claims description 18
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 claims description 8
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- SDKPSXWGRWWLKR-UHFFFAOYSA-M sodium;9,10-dioxoanthracene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2S(=O)(=O)[O-] SDKPSXWGRWWLKR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 4
- 229910003771 Gold(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910003803 Gold(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002343 gold Chemical class 0.000 claims description 2
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- RJHLTVSLYWWTEF-UHFFFAOYSA-K gold trichloride Chemical compound Cl[Au](Cl)Cl RJHLTVSLYWWTEF-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- OVWPJGBVJCTEBJ-UHFFFAOYSA-K gold tribromide Chemical compound Br[Au](Br)Br OVWPJGBVJCTEBJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 2
- 229910003767 Gold(III) bromide Inorganic materials 0.000 claims 1
- OXIZOZBPUMLBGA-UHFFFAOYSA-J O.[Au](Cl)(Cl)(Cl)Cl Chemical compound O.[Au](Cl)(Cl)(Cl)Cl OXIZOZBPUMLBGA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- STHNGNCUQQNNAX-UHFFFAOYSA-M sodium chlorate hydrate Chemical compound [OH-].[Na+].O[Cl](=O)=O STHNGNCUQQNNAX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 abstract description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 52
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 19
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 12
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N Azide Chemical compound [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229940006460 bromide ion Drugs 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Substances OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XNNAFRPTIBCIDF-UHFFFAOYSA-M [Cl-].[Na+].O.O.O.O.O Chemical compound [Cl-].[Na+].O.O.O.O.O XNNAFRPTIBCIDF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- IYWCBYFJFZCCGV-UHFFFAOYSA-N formamide;hydrate Chemical compound O.NC=O IYWCBYFJFZCCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 229910001112 rose gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- IURLXCRFCXJEHE-UHFFFAOYSA-N tetrahydrate;tetrahydrochloride Chemical compound O.O.O.O.Cl.Cl.Cl.Cl IURLXCRFCXJEHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F1/00—Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
- C07F1/12—Gold compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/70—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/22—Investigating 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 음이온 검출용 조성물 및 이를 이용한 음이온 검출 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition for detecting anions and a method for detecting anions using the same.
우리 주변에 있는 음이온 중에서는 독성을 가진 화합물이 종종 있다. 특히, 시안화물은 반응 속도가 가장 빠른 독극물 중 하나로써 매우 작은 양으로도 인간에게 치명적일 수 있을 만큼 독성이 강하다. 시안화물이 일단 인체 내로 들어가면, 세포 내의 소기관인 미토콘드리아의 시토크롬-C와 빠르게 결합하여 호흡을 마비시키고, 세포 조직을 가사 상태로 만들기 시작한다. 시안화물이 다량 유입된 경우에는 심장 박동을 느리게 하고, 뇌에서 일어나는 전기적 신호 전달을 멈추게 할 수 있다. 이와 같이, 시안화물은 독성이 매우 강하여 사망에 이르게 할 수 있고, 사망을 초래할 수 있는 시안화물의 혈중 농도는 약 23 uM 내지 26 uM이다. 상기와 같이, 시안화물은 인체에 매우 치명적임에도 불구하고, 전 세계적으로 연간 14억 톤 가량의 시안화물이 생산되고, 비료 및 플라스틱 제품에서부터 철강 생산에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 중요하게 사용되고 있다. 따라서, 시안화물의 일상적인 검출은 식품 안정성 평가 측면에서 뿐만 아니라, 음용수 등 환경적 모니터 측면에서도 중요하다. There are often toxic compounds among the anions around us. In particular, cyanide is one of the fastest reactants of toxicity and is toxic enough to be fatal to humans in very small amounts. Once cyanide enters the body, it rapidly binds to the cytochrome-C of the mitochondria, an organelle within the cell, paralyzing respiration, and begins to make the tissues housework. Large amounts of cyanide can slow the heart rate and stop the transmission of electrical signals in the brain. As such, cyanide is highly toxic and can lead to death, and the blood concentration of cyanide, which can cause death, is about 23 uM to 26 uM. As described above, although cyanide is extremely deadly to humans, about 1.4 billion tons of cyanide is produced annually worldwide, and is used in various industrial fields from fertilizer and plastic products to steel production. Therefore, routine detection of cyanide is important not only in terms of food safety assessment, but also in terms of environmental monitoring such as drinking water.
상기와 같은 이유로 시안화물의 검출 방법에 대한 많은 연구가 진행되어 오고 있고, 최근 10년 동안 형광 및 발색 유기 염료, 반도체 나노입자, 전기화학적 센서 및 고분자 등에 기초한 다양한 시안화물 검출 방법이 개발되었다. For this reason, many researches have been conducted on the detection method of cyanide, and various cyanide detection methods based on fluorescence and color organic dyes, semiconductor nanoparticles, electrochemical sensors, and polymers have been developed in recent decades.
최근에는 다양한 시안화물 검출용 형광 및 비색 센서(colorimetric sensors)들이 연구되고 있으며, 비색 센서는 육안으로도 쉽게 시안화물의 존재 여부를 관찰할 수 있기 때문에, 특히 주목할 만 하다. Recently, various cyanide detection fluorescent and colorimetric sensors have been studied, and the colorimetric sensor is particularly notable because the presence of cyanide can be easily observed with the naked eye.
한편, 금 나노입자는 유기 염료 분자보다 103 배 내지 105 배 정도 높은 흡수 계수(extinction coefficients)를 가지기 때문에, 이상적인 발색단(chromophores)이 될 수 있다. 금 나노입자는 단일 입자로서 존재 시에는 적색을 띠지만, 금 나노입자 집합체를 형성 시에는 청색을 띠는 거리-의존적 광학 특성을 지니고 있다. 상기 금 나노입자의 거리-의존적 광학 특성을 이용한 비색 센서들이 금속 이온, 단백질 및 DNA 등을 검출하는데 많이 이용되고 있지만, 아직까지 음이온을 검출하기 위한 금 나노입자계 비색 센서 시스템은 거의 개발되지 않았다. On the other hand, gold nanoparticles can be ideal chromophores because they have extinction coefficients that are 10 3 to 10 5 times higher than organic dye molecules. Gold nanoparticles have a red color when present as a single particle, but blue when forming a collection of gold nanoparticles. Colorimetric sensors using the distance-dependent optical properties of the gold nanoparticles are widely used to detect metal ions, proteins and DNA, etc., but gold nanoparticle-based colorimetric sensor systems for detecting anions have not been developed yet.
이에 본 발명자들은 금 나노입자를 이용하여, 작동이 쉽고, 음이온에 대한 높은 선택성 및 민감성을 갖는 음이온 검출용 조성물을 제조하는 방법을 완성하였다.
Thus, the present inventors completed a method of preparing a composition for detecting anions using gold nanoparticles, which is easy to operate and has high selectivity and sensitivity to anions.
본 발명은 음이온 검출용 조성물, 이의 제조 방법, 이를 이용한 음이온 검출 방법 및 음이온 검출용 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide a composition for detecting anion, a method for producing the same, a method for detecting anion using the same, and a sensor for detecting anion.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 음이온 수용체; 및 아데노신 트리포스페이트(ATP)로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체를 포함하는 음이온 검출용 조성물을 제공한다.
The present invention as a means for solving the above problems, anion receptor; And it provides a composition for detecting anion comprising a chromophore containing gold nanoparticles surface-modified with adenosine triphosphate (ATP).
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 음이온 수용체; 및 아데노신 트리포스페이트(ATP)로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체를 혼합하는 단계를 포함하는 음이온 검출용 조성물의 제조 방법을 제공한다.
The present invention is another means for solving the above problems, an anion receptor; And it provides a method for producing a composition for detecting anion comprising the step of mixing a chromosome containing the surface-modified gold nanoparticles with adenosine triphosphate (ATP).
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물과 시료를 혼합하고, 색 변화를 관찰하는 단계를 포함하는 음이온의 검출 방법을 제공한다.
As another means for solving the above problems, the present invention provides a method for detecting anions, including mixing the composition for anion detection according to the present invention with a sample and observing color changes.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물과 시료를 혼합하고, 자외선/가시광선 스펙트럼을 측정하는 단계를 포함하는 음이온의 검출 방법을 제공한다.
As another means for solving the above problems, the present invention provides a method for detecting anions, which comprises mixing a sample for anion detection and a sample according to the present invention and measuring an ultraviolet / visible spectrum.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물을 포함하는 음이온 검출용 센서를 제공한다.
As another means for solving the above problems, the present invention provides a sensor for detecting anion comprising the composition for detecting anions according to the present invention.
본 발명의 음이온 검출용 조성물은 각각의 특정 음이온에 대해 높은 선택성을 가지고 있어, 다른 음이온의 존재 시에도 특정 음이온에 대해서만 반응을 나타내고, 특정 음이온에 대해 높은 민감성을 가지고 있어, 매우 작은 양의 음이온도 검출할 수 있다. 또한, 본 발명의 음이온 검출 방법은 반응 온도 및 반응 매체의 속성 등 반응 조건에 대한 제약이 없어, 시료에 검출하고자 하는 특정 음이온이 존재하는지 여부를 육안으로 간단하게 확인할 수 있다.
The composition for detecting anions of the present invention has a high selectivity for each specific anion, reacts only with a specific anion even in the presence of other anions, has a high sensitivity to a specific anion, and even a very small amount of anion Can be detected. In addition, the anion detection method of the present invention has no restrictions on the reaction conditions such as the reaction temperature and the properties of the reaction medium, and it is easy to visually check whether a specific anion to be detected is present in the sample.
도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 음이온 검출 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 음이온의 농도별 시간 변화에 따른 680 nm 파장에서의 본 발명의 일 태양에 따른 음이온 검출용 조성물의 흡광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 3은 음이온의 농도 변화에 따른 680 nm 파장에서의 본 발명의 일 태양에 따른 음이온 검출용 조성물의 흡광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 4는 다양한 음이온의 존재 하에서 본 발명의 일 태양에 따른 음이온 검출용 조성물의 가시광선 파장 변화에 따른 흡광 스펙트럼을 측정한 그래프이다.
도 5는 다양한 음이온의 첨가에 따른 680 nm 파장에서의 본 발명의 일 태양에 따른 음이온 검출용 조성물의 흡광도를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 태양에 따른 음이온 검출용 조성물에 다양한 음이온을 첨가한 경우의 색 변화를 나타내는 사진이다.
도 7은 음이온과 다른 음이온을 혼합한 혼합 이온의 존재 하에서 음이온 검출용 조성물의 가시광선 파장 변화에 따른 흡광 스펙트럼을 측정한 그래프이다.
도 8은 음이온 용액만을 첨가한 경우의 흡광도 대비 음이온 및 다른 음이온의 혼합 용액을 첨가한 경우의 흡광도를 비교한 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically the anion detection method which concerns on one aspect of this invention.
Figure 2 is a graph showing the absorption spectrum of the composition for detecting anions according to one embodiment of the present invention at a wavelength of 680 nm according to the time change of the concentration of anion.
Figure 3 is a graph showing the absorption spectrum of the composition for detecting anions according to an aspect of the present invention at 680 nm wavelength according to the change in the concentration of anions.
Figure 4 is a graph measuring the absorption spectrum according to the visible light wavelength change of the composition for detecting anions according to an embodiment of the present invention in the presence of various anions.
5 is a graph showing the absorbance of the composition for detecting anions according to one embodiment of the present invention at a wavelength of 680 nm according to the addition of various anions.
6 is a photograph showing a color change when various anions are added to the composition for detecting anions according to one embodiment of the present invention.
Figure 7 is a graph measuring the absorption spectrum according to the visible light wavelength change of the composition for detecting anions in the presence of mixed ions mixed with anions and other anions.
8 is a graph comparing the absorbance when the mixed solution of the anion and the other anions is added to the absorbance when only the anion solution is added.
본 발명은 음이온 수용체; 및 아데노신 트리포스페이트(ATP)로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체를 포함하는 음이온 검출용 조성물에 관한 것이다.
The present invention is an anion receptor; And a chromophore containing a gold nanoparticle surface-modified with adenosine triphosphate (ATP).
이하, 본 발명의 음이온 검출용 조성물을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the composition for anion detection of this invention is demonstrated concretely.
본 발명의 음이온 검출용 조성물은 음이온 수용체 및 아데노신 트리포스페이트로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체를 포함할 수 있다.The composition for detecting anions of the present invention may include a chromophore containing gold nanoparticles surface-modified with an anion receptor and adenosine triphosphate.
본 발명에서 검출 대상이 될 수 있는 음이온은 시안화 이온(CN-), 피로인산 이온(P2O7 4 -) 및 인산 이온(HPO4 2 -)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The anion that may be detected in the present invention may be at least one selected from the group consisting of cyanide ions (CN − ), pyrophosphate ions (P 2 O 7 4 − ) and phosphate ions (HPO 4 2 − ), but is not limited thereto. It doesn't happen.
본 발명에서 상기 음이온 수용체는 구리 이온(Cu2 +) 및 철 이온(Fe2 +)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 이온과 페난트롤린(Phenanthroline)의 복합체일 수 있다. 음이온이 존재하는 경우, 음이온은 페난트롤린 보다 금속 이온에 대한 결합력이 강하기 때문에, 음이온 수용체로부터 금속 이온을 유인하여 금속 이온 및 음이온으로 이루어진 착체를 형성하게 되고, 이에 따라, 음이온 수용체로부터 분리된 페난트롤린은 자유 입자가 될 수 있다.The anion receptor may be a copper ion (Cu + 2) and iron ions (Fe + 2) a complex of at least one metal ion selected from the group and phenanthroline (Phenanthroline) made in the present invention. When an anion is present, since the anion has a stronger binding force to metal ions than phenanthroline, it attracts metal ions from the anion acceptor to form a complex consisting of metal ions and anions, and thus, phenan separated from the anion acceptor. Trollins can be free particles.
본 발명의 실시예에서는 검출 대상 음이온으로서 시안화 이온을, 페난트롤린과 복합체를 형성하는 금속 이온으로서 구리 이온을 사용하고 있으나, 이는 본 발명의 일 태양에 불과하고, 특정 음이온과 특정 금속 이온 간의 강한 결합력을 이용하여 다양한 음이온 검출용 조성물을 제조할 수 있다. 예를 들면, 피로인산 이온과 철 이온 또는 인산 이온과 철 이온 간의 강한 결합력을 이용하여, 철 이온과 페난트롤린의 복합체를 포함하는 피로인산 이온 또는 인산 이온 검출용 조성물을 제조할 수 있다. In the embodiment of the present invention, cyanide ions are used as detection anions, and copper ions are used as metal ions forming a complex with phenanthroline. Various binding compositions can be prepared using the binding force. For example, a composition for detecting pyrophosphate ions or phosphate ions including a complex of iron ions and phenanthroline may be prepared using a strong binding force between pyrophosphate ions and iron ions or phosphate ions and iron ions.
또한, 본 발명의 발색체는 금 나노입자를 포함할 수 있고, 구체적으로 아데노신 트리포스페이트(ATP)로 표면 개질된 금 나노입자일 수 있다. 본 발명의 금 나노입자를 ATP로 표면 개질함으로써, 금 나노입자를 안정화 시키고, 페난트롤린에 의한 금 나노입자의 결집이 잘 이루어질 수 있도록 한다. In addition, the chromosome of the present invention may include gold nanoparticles, and specifically, may be gold nanoparticles surface-modified with adenosine triphosphate (ATP). By surface modification of the gold nanoparticles of the present invention with ATP, the gold nanoparticles are stabilized, and the aggregation of gold nanoparticles by phenanthroline can be well achieved.
본 발명의 금 나노입자는 단일 입자로서 존재 시에는 적색을 띠고, 금 나노입자 간의 결합에 의해 집합체를 형성한 때에는 청색을 띠는 거리-의존적 광학 특성을 가지고 있다. The gold nanoparticles of the present invention have a red color when present as a single particle and a blue color-dependent optical characteristic when an aggregate is formed by bonding between gold nanoparticles.
본 발명에서 상기 금 나노입자의 평균 직경은 5 nm 내지 50 nm, 바람직하게는 10 nm 내지 30 nm, 보다 바람직하게는 13 nm 내지 20 nm일 수 있다. 본 발명에서 상기 금 나노입자의 평균 직경이 5 nm 미만이면, 음이온 존재에 따른 색 변화가 미미할 우려가 있고, 50 nm를 초과하면, 완충용액 상에서 불안정할 우려가 있다. In the present invention, the average diameter of the gold nanoparticles may be 5 nm to 50 nm, preferably 10 nm to 30 nm, more preferably 13 nm to 20 nm. In the present invention, if the average diameter of the gold nanoparticles is less than 5 nm, there is a fear that the color change due to the presence of negative ions may be insignificant, if it exceeds 50 nm, there is a fear of instability on the buffer solution.
본 발명에서 금 나노입자, 특히 ATP로 표면 개질된 금 나노입자는 페난트롤린에 노출되면, 페난트롤린과 결합을 형성하면서, 페난트롤린을 통해 금 나노입자 간의 결집이 이루어져 금 나노입자 집합체를 형성할 수 있다. 이러한 과정에서 금 나노입자의 가시적인 색 변화가 일어날 수 있다. In the present invention, when the gold nanoparticles, especially the gold nanoparticles surface-modified with ATP, are exposed to phenanthroline, they form a bond with phenanthroline and aggregate between the gold nanoparticles through phenanthroline to form a gold nanoparticle aggregate. Can be formed. In this process, visible color change of gold nanoparticles may occur.
본 발명의 음이온 검출용 조성물의 작동 원리를 구체적으로 살펴 보면, 음이온 검출용 조성물이 특정 음이온에 노출될 경우, 특정 음이온은 음이온 수용체 중에서 금속 이온을 유인하여 금속 이온 및 음이온으로 구성된 착체를 형성하게 되고, 이에 따라, 음이온 수용체의 페난트롤린은 자유 입자로 될 수 있다. 상기 페난트롤린 자유 입자는 금 나노입자를 함유하는 발색체, 구체적으로 ATP로 표면 개질된 금 나노입자와 결합을 형성하게 되고, 상기 페난트롤린을 통해 금 나노입자 간의 결집이 이루어져 금 나노입자 집합체를 형성할 수 있다. 결과적으로, 음이온 검출용 조성물은 특정 음이온이 없을 때에는 금 나노입자가 단일 입자로 존재하여, 적색을 띠고 있지만, 특정 음이온의 존재 시에는 금 나노입자 집합체를 형성하게 되어 청색을 띨 수 있다. 이와 같이, 음이온의 존재 여부에 따라, 음이온 검출용 조성물의 가시적인 색 변화가 관찰될 수 있다.Looking at the working principle of the composition for detecting anions of the present invention in detail, when the composition for detecting anions is exposed to a specific anion, the specific anion attracts metal ions from the anion acceptor to form a complex composed of metal ions and anions. Thus, the phenanthroline of the anion receptor can become free particles. The phenanthroline free particles form a bond with a chromophore containing gold nanoparticles, specifically, ATP surface-modified gold nanoparticles, and aggregate between gold nanoparticles through the phenanthroline to aggregate gold nanoparticles. Can be formed. As a result, in the composition for detecting anions, gold nanoparticles exist as single particles when there are no specific anions, and they have a red color. However, when a specific anion is present, gold nanoparticle aggregates form a blue color. As such, depending on whether an anion is present, a visible color change of the composition for anion detection may be observed.
본 발명에서 상기 음이온 검출용 조성물의 형태는 특별히 제한되지 않고, 본 발명에 따른 음이온 수용체; 및 금 나노입자를 함유하는 발색체를 포함하는 형태라면 제한 없이 가능하다. In the present invention, the form of the composition for detecting anions is not particularly limited, and may include anion receptors according to the present invention; And a chromophore containing gold nanoparticles, without limitation.
본 발명에서는 예를 들면, 음이온 검출용 조성물은 음이온 수용체 및 발색체가 물, THF(Tetrahydrofuran)가 희석되어 있는 물 및 DMF(Dimethylformamide)가 희석되어 있는 물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매에 용해되어 있는 용액 형태로 존재할 수 있다.In the present invention, for example, the composition for detecting anions is a solution in which an anion receptor and a chromosome are dissolved in one or more solvents selected from the group consisting of water, THF (Tetrahydrofuran) diluted water and DMF (Dimethylformamide) water diluted. May exist in the form.
상기 용매로 사용되는 물은 순수한 물, 구체적으로 증류수일 수 있고, THF 또는 DMF는 물에 0.001% 내지 0.1% 의 농도, 바람직하게는 0.005% 내지 0.05%로 희석될 수 있다. The water used as the solvent may be pure water, specifically distilled water, and THF or DMF may be diluted in water at a concentration of 0.001% to 0.1%, preferably 0.005% to 0.05%.
상기 음이온 수용체는 102 nM 내지 105 nM, 바람직하게는 5×103 nM 내지 5×104 nM, 보다 바람직하게는 7×103 nM 내지 2×104 nM 의 몰 농도로 용매에 용해되어 존재할 수 있다. 상기 음이온 수용체의 몰 농도가 102 nM 미만이면, 검출 대상 음이온 존재시에도 색 변화가 미미할 우려가 있고, 105 nM 을 초과하면, 검출 대상 음이온의 검출 한계가 악화될 우려가 있다. The anion acceptor is dissolved in the solvent at a molar concentration of 10 2 nM to 10 5 nM, preferably 5 × 10 3 nM to 5 × 10 4 nM, more preferably 7 × 10 3 nM to 2 × 10 4 nM. May exist. If the molar concentration of the anion acceptor is less than 10 2 nM, the color change may be slight even in the presence of an anion to be detected, and if it exceeds 10 5 nM, the detection limit of the anion to be detected may deteriorate.
상기 발색체는 1 nM 내지 20 nM, 바람직하게는 2 nM 내지 10 nM, 보다 바람직하게는 3 nM 내지 8 nM의 몰 농도로 용매에 용해되어 존재할 수 있다. 상기 발색체의 몰 농도가 1 nM 미만이면, 금 나노입자의 거리 의존적 광학특성에 따른 색 변화가 어려울 수 있고, 20 nM을 초과하면, 검출 대상 음이온의 검출 한계가 악화될 우려가 있다.
The chromosome may be present dissolved in a solvent at a molar concentration of 1 nM to 20 nM, preferably 2 nM to 10 nM, more preferably 3 nM to 8 nM. When the molar concentration of the chromophor is less than 1 nM, color change due to the distance-dependent optical properties of the gold nanoparticles may be difficult. When the molar concentration exceeds 20 nM, the detection limit of the anion to be detected may deteriorate.
본 발명은 또한, 음이온 수용체 및 아데노신 트리포스페이트로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체를 혼합하는 단계를 포함하는 음이온 검출용 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for producing a composition for detecting anion, comprising the step of mixing a chromophor containing a gold nanoparticle surface-modified with an anion receptor and adenosine triphosphate.
본 발명에서 검출 대상이 될 수 있는 음이온은 시안화 이온(CN-), 피로인산 이온(P2O7 4 -) 및 인산 이온(HPO4 2 -)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The anion that may be detected in the present invention may be at least one selected from the group consisting of cyanide ions (CN − ), pyrophosphate ions (P 2 O 7 4 − ) and phosphate ions (HPO 4 2 − ), but is not limited thereto. It doesn't happen.
본 발명의 음이온 검출용 조성물의 제조방법에서 사용되는 음이온 수용체는 금속 이온 용액과 페난트롤린 용액을 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 금속 이온 용액은 검출 대상이 되는 음이온의 종류에 따라, 구리 이온(Cu2 +) 및 철 이온(Fe2 +)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 이온의 용액일 수 있다.The anion acceptor used in the method for preparing an anion detection composition of the present invention may be prepared by mixing a metal ion solution and a phenanthroline solution. The metal ion solution may be a copper ion (Cu + 2) and an iron ion solution of a metal ion at least one selected from the group consisting of (Fe + 2) in accordance with the type of anions to be detected.
본 발명의 실시예에서는 검출 대상 음이온으로서 시안화 이온을, 페난트롤린과 복합체를 형성하는 금속 이온으로서 구리 이온을 사용하고 있으나, 이는 본 발명의 일 태양에 불과하고, 예를 들면, 피로인산 이온과 철 이온; 인산 이온과 철 이온 간의 강한 결합력을 이용하여, 철 이온과 페난트롤린의 복합체를 포함하는 피로인산 이온 또는 인산 이온 검출용 조성물을 제조할 수 있다. In the embodiment of the present invention, cyanide ions are used as detection anions and copper ions are used as metal ions forming a complex with phenanthroline, but this is only one aspect of the present invention. Iron ions; By using a strong binding force between phosphate ions and iron ions, it is possible to prepare a composition for detecting pyrophosphate ions or phosphate ions comprising a complex of iron ions and phenanthroline.
본 발명에서 상기 음이온 수용체를 제조하는 데 사용되는 금속 이온 용액은 금속 이온을 물에 용해시켜 102 nM 내지 105 nM, 바람직하게는 5×103 nM 내지 5×104 nM, 보다 바람직하게는 7×103 nM 내지 2×104 nM 의 몰 농도를 가지도록 제조될 수 있다. 상기 금속 이온 용액의 몰 농도가 102 nM 미만이면, 페난트롤린과의 복합체 형성이 미흡할 우려가 있고, 105 nM 을 초과하면, 발색체의 색 변화 유발을 감소시킬 우려가 있다. In the present invention, the metal ion solution used to prepare the anion acceptor is dissolved in water and the metal ions are 10 2 nM to 10 5 nM, preferably 5 × 10 3 nM to 5 × 10 4 nM, more preferably It may be prepared to have a molar concentration of 7 × 10 3 nM to 2 × 10 4 nM. When the molar concentration of the metal ion solution is less than 10 2 nM, complex formation with phenanthroline may be insufficient. If the molar concentration of the metal ion solution is more than 10 5 nM, there is a possibility of reducing the occurrence of color change of the chromosome.
본 발명에서 상기 음이온 수용체를 제조하는 데 사용되는 페난트롤린 용액은 페난트롤린을 물로 희석시킨 DMF 용액 또는 물로 희석시킨 THF 용액에 용해시켜 102 nM 내지 105 nM, 바람직하게는 5×103 nM 내지 5×104 nM, 보다 바람직하게는 7×103 nM 내지 2×104 nM 의 몰 농도를 가지도록 제조될 수 있다. 상기 페난트롤린 용액의 몰 농도가 102 nM 미만이면, 금속 이온과의 복합체 형성이 미흡할 우려가 있고, 105 nM 을 초과하면, 검출 대상 음이온이 없는 경우에도 발색체의 색변화가 유발될 우려가 있다. The phenanthroline solution used to prepare the anion acceptor in the present invention is dissolved in phenanthroline in DMF solution diluted with water or THF solution diluted with water, from 10 2 nM to 10 5 nM, preferably 5 × 10 3 nM to 5 × 10 4 nM, more preferably 7 × 10 3 nM to 2 × 10 4 nM. If the molar concentration of the phenanthroline solution is less than 10 2 nM, complex formation with metal ions may be insufficient. If the molar concentration of the phenanthroline solution is less than 10 5 nM, color change of the chromosome may be induced even in the absence of an anion to be detected. There is concern.
본 발명에서 음이온 수용체는 금속 이온 용액 및 페난트롤린 용액을 1 : 0.5 내지 1 : 2, 바람직하게는 1 : 0.8 내지 1 : 1.2, 보다 바람직하게는 1 : 1의 몰수비로 혼합함으로써, 제조될 수 있다. 본 발명에서 몰수비가 1 : 0.5 보다 작으면, 검출 대상 음이온의 존재에 따른 발색체의 색 변화 감도가 떨어질 우려가 있고, 몰수비가 1 : 2 보다 크면, 페난트롤린이 과량으로 존재하여 검출 대상 음이온이 존재하지 않는 경우에도 발색체의 색 변화가 유발될 우려가 있다.The anion acceptor in the present invention can be prepared by mixing the metal ion solution and the phenanthroline solution in a molar ratio of 1: 0.5 to 1: 2, preferably 1: 0.8 to 1: 1.2, more preferably 1: 1. have. In the present invention, if the molar ratio is less than 1: 0.5, there is a fear that the color change sensitivity of the chromophore due to the presence of the anion to be detected is reduced, and if the molar ratio is greater than 1: 2, the phenanthroline is present in an excessive amount and Even when it is not present, there is a fear that color change of the chromosome is caused.
본 발명에서는, 상기 몰수비와 같이, 금속 이온 용액과 페난트롤린 용액을 혼합하여 금속 이온과 페난트롤린 복합체로 구성된 음이온 수용체를 형성할 수 있다. In the present invention, like the molar ratio, the metal ion solution and the phenanthroline solution may be mixed to form an anion acceptor composed of the metal ion and the phenanthroline complex.
본 발명의 음이온 검출용 조성물의 제조방법에서 사용되는 아데노신 트리포스페이트로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체는 금 나노입자 용액과 아데노신 트리포스페이트 용액을 혼합하여 제조할 수 있다. A chromophore containing gold nanoparticles surface-modified with adenosine triphosphate used in the method for preparing an anion detection composition of the present invention can be prepared by mixing a gold nanoparticle solution and an adenosine triphosphate solution.
본 발명에서 상기 금 나노입자 용액은 금염 및 환원제를 혼합하여 제조될 수 있다.In the present invention, the gold nanoparticle solution may be prepared by mixing a gold salt and a reducing agent.
본 발명에서 사용할 수 있는 상기 금염의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 염화금산칼륨(KAuCl4), 염화금산나트륨 수화물(NaAuCl4?2H2O), 사염화금산 수화물(HAuCl4?3H2O), 염화금(III)(AuCl3) 및 브롬화금(III)(AuBr3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 상기 금염은 물, 구체적으로는 삼차 증류한 삼차 증류수(TDW)에 용해된 상태로 존재할 수 있다. The type of the gold salt that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include potassium chloride (KAuCl 4 ), sodium chloride pentahydrate (NaAuCl 4 -2H 2 O), and tetrachloride tetrahydrate (HAuCl 4 -3H 2). O), gold (III) chloride (AuCl 3 ) and gold (B) bromide (AuBr 3 ). The gold salt may be present in a dissolved state in water, specifically, tertiary distilled water (TDW).
본 발명에서 상기 금 나노입자의 평균 직경은 5 nm 내지 50 nm, 바람직하게는 10 nm 내지 30 nm, 보다 바람직하게는 13 nm 내지 20 nm일 수 있다. 본 발명에서 상기 금 나노입자의 평균 직경이 5 nm 미만이면, 음이온 존재에 따른 색 변화가 미미할 우려가 있고, 50 nm를 초과하면, 완충 용액 상에서 불안정할 우려가 있다. In the present invention, the average diameter of the gold nanoparticles may be 5 nm to 50 nm, preferably 10 nm to 30 nm, more preferably 13 nm to 20 nm. In the present invention, when the average diameter of the gold nanoparticles is less than 5 nm, there is a fear that the color change due to the presence of anions may be insignificant.
본 발명에서는 금염을 금 나노입자로 환원시키면서 금 나노입자의 평균 직경을 상기 범위로 제어하기 위하여, 환원제를 사용할 수 있다. 본 발명에서는 구체적으로, 금염이 포함된 용액과 환원제를 혼합하고 5 분 내지 20 분 동안 교반함으로써, 상기 범위 내로 금 나노입자의 평균 직경을 제어할 수 있다. In the present invention, in order to control the average diameter of the gold nanoparticles in the above range while reducing the gold salt to the gold nanoparticles, it is possible to use a reducing agent. In the present invention, specifically, by mixing a solution containing a gold salt and a reducing agent and stirring for 5 to 20 minutes, it is possible to control the average diameter of the gold nanoparticles within the above range.
본 발명에서 사용할 수 있는 환원제의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 시트르산일 수 있다. 상기 시트르산은 물, 구체적으로는 삼차 증류한 삼차 증류수(TDW) 에 용해된 상태로 존재할 수 있다. The kind of reducing agent that can be used in the present invention is not particularly limited, but may preferably be citric acid. The citric acid may be present in a dissolved state in water, specifically tertiary distilled water (TDW).
본 발명에서 상기 발색체를 제조하는 데 사용되는 금 나노입자 용액의 몰 농도는 1 nM 내지 20 nM, 바람직하게는 2 nM 내지 10 nM, 보다 바람직하게는 3 nM 내지 8 nM 일 수 있다. 상기 금 나노입자 용액의 몰 농도가 1 nM 미만이면, 금 나노입자의 거리 의존적 광학특성에 따른 색 변화가 어려울 수 있고, 20 nM을 초과하면, 검출 대상 음이온의 검출 한계가 악화될 우려가 있다.The molar concentration of the gold nanoparticle solution used to prepare the chromosome in the present invention may be 1 nM to 20 nM, preferably 2 nM to 10 nM, more preferably 3 nM to 8 nM. When the molar concentration of the gold nanoparticle solution is less than 1 nM, color change according to the distance-dependent optical characteristics of the gold nanoparticles may be difficult, and when it exceeds 20 nM, the detection limit of the anion to be detected may deteriorate.
또한, 본 발명에서 상기 발색체를 제조하는 데 사용되는 아데노신 트리포스페이트 용액은 아데노신 트리포스페이트를 물, 구체적으로는 삼차 증류한 삼차 증류수(TDW)에 용해시켜 102 nM 내지 105 nM, 바람직하게는 103 nM 내지 104 nM, 보다 바람직하게는 2×103 nM 내지 5×103 nM의 몰 농도를 가지도록 제조될 수 있다. 상기 아데노신 트리포스페이트 용액의 몰 농도가 102 nM 미만이면, 금 나노입자의 안정성이 감소하여 검출 대상 음이온이 존재하지 않는 경우에도 발색체의 색 변화가 유발될 우려가 있고, 105 nM 을 초과하면, 금 나노입자가 지나치게 안정화 되어 검출 대상 음이온의 존재에 따른 발색체의 색 변화가 미약할 우려가 있다.In addition, the adenosine triphosphate solution used to prepare the chromosome in the present invention is dissolved in adenosine triphosphate in water, specifically tertiary distilled tertiary distilled water (TDW) 10 2 nM to 10 5 nM, preferably It may be prepared to have a molar concentration of 10 3 nM to 10 4 nM, more preferably 2 × 10 3 nM to 5 × 10 3 nM. If the molar concentration of the adenosine triphosphate solution is less than 10 2 nM, the stability of the gold nanoparticles is reduced, and there is a possibility that color change of the chromosome may be induced even when no anion to be detected exists, and if it exceeds 10 5 nM, In addition, the gold nanoparticles may be excessively stabilized, and thus the color change of the chromosome due to the presence of the anion to be detected may be weak.
본 발명에서 아데노신 트리포스페이트로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체는 금 나노입자 용액 및 아데노신 트리포스페이트 용액을 1 : 10 내지 1 : 105, 바람직하게는 1: 102 내지 1 : 104 , 보다 바람직하게는 1: 500 내지 1 : 5000 의 몰수비로 혼합함으로써, 제조될 수 있다. 본 발명에서 상기 몰수비가 1 : 10 미만이면, 금 나노입자의 안정성이 감소하여 검출 대상 음이온이 존재하지 않는 경우에도 발색체의 색 변화가 유발될 우려가 있고, 1 : 105을 초과하면, 금 나노입자가 지나치게 안정화 되어 검출 대상 음이온의 존재에 따른 발색체의 색 변화가 미약할 우려가 있다. In the present invention, a chromophore containing gold nanoparticles surface-modified with adenosine triphosphate may contain a gold nanoparticle solution and an adenosine triphosphate solution in a range of 1: 10 to 1: 10 5 , preferably 1: 10 2 to 1: 10 4. , More preferably by mixing in a molar ratio of 1: 500 to 1: 5000. The mole number ratio of 1 in the present invention: If less than 10, even if the stability of the gold nanoparticles that are not detection target anion present to decrease and cause a color change of the foot color scheme to be caused, 1: greater than 10 5, the gold Since the nanoparticles are excessively stabilized, there is a fear that the color change of the chromophor due to the presence of the anion to be detected is weak.
본 발명에서는, 상기 몰수비와 같이, 금 나노입자 용액과 아데노신 트리포스페이트 용액을 혼합하여 아데노신 트리포스페이트로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체를 형성할 수 있다. In the present invention, as in the molar ratio, the gold nanoparticle solution and the adenosine triphosphate solution may be mixed to form a chromophore containing the gold nanoparticles surface-modified with adenosine triphosphate.
또한, 본 발명의 음이온 검출용 조성물은 음이온 수용체 및 금 나노입자를 함유하는 발색체를 10 : 1 내지 50000 : 1, 바람직하게는 100 : 1 내지 10000 : 1, 보다 바람직하게는 1000 : 1 내지 5000 : 1의 몰수비로 혼합함으로써, 제조될 수 있다. 본 발명에서 상기 몰수비가 10 : 1 미만(ex. 8 : 1) 이면, 검출 대상 음이온의 존재에 따른 발색체의 색 변화가 미미할 우려가 있고, 50000 : 1을 초과(ex. 60000 : 1)하면, 검출 대상 음이온의 존재에 따른 자유 페난트롤린 양이 필요 이상으로 과량으로 존재하여 단가가 경제적이지 못할 우려가 있다.
In addition, the composition for detecting anions of the present invention is a chromophor containing anion acceptor and gold nanoparticles 10: 1 to 50000: 1, preferably 100: 1 to 10000: 1, more preferably 1000: 1 to 5000 It can be manufactured by mixing in a molar ratio of 1 :. In the present invention, when the molar ratio is less than 10: 1 (ex. 8: 1), there is a fear that the color change of the chromophor due to the presence of the anion to be detected may be insignificant, and when the molar ratio is greater than 50000: 1 (ex. 60000: 1). However, the amount of free phenanthroline due to the presence of an anion to be detected is excessively necessary, resulting in an uneconomical cost.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물과 시료를 혼합하고, 색 변화를 관찰하는 단계를 포함하는 음이온의 검출 방법에 관한 것이다.
The present invention also relates to a method for detecting anions, which comprises mixing a sample for detecting anions and a sample according to the present invention and observing color changes.
이하, 본 발명의 음이온 검출 방법을 첨부된 도 1 을 참조하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of detecting anions of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.
첨부된 도 1 은 본 발명의 일 태양에 따른 음이온의 검출 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다. 첨부된 도 1 에 나타난 바와 같이, ATP(12)로 표면 개질된 적색의 금 나노입자(11)로 이루어진 발색체(10) 및 금속 이온(22)과 페난트롤린(21)의 복합체인 음이온 수용체(20)를 포함하는 음이온 검출용 조성물(30)과 특정 음이온(40)을 포함하는 시료를 혼합하면, 특정 음이온(40)은 음이온 수용체(20)로부터 금속 이온(22)을 유인하여 금속 이온(22) 및 음이온(40)으로 이루어진 착체(50)를 형성하고, 이에 따라 음이온 수용체(20)로부터 분리된 페난트롤린(21)은 자유 입자로 된다. 상기 페난트롤린(21) 자유 입자는 비공유 전자쌍을 가진 질소를 포함하고 있어, 상기 질소의 비공유 전자쌍이 금 나노입자의 표면과 강한 친화력을 지니고 있어, 일부 ATP(12) 입자를 금 나노입자(11)로부터 분리시키면서 발색체(10)와 결합을 형성할 수 있다. 상기 페난트롤린(21)은 금 나노입자(61)와 결합하면서 금 나노입자 집합체(60)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 집합체(60)에 포함되는 금 나노입자(61)는 청색을 띨 수 있다. 1 is a diagram schematically illustrating a method for detecting anions according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an anion acceptor which is a complex of a
상기와 같이, 시료에 특정 음이온이 포함된 경우에만 색 변화가 일어날 수 있기 때문에 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물과 시료를 혼합하고, 색 변화를 관찰하는 단계를 수행함으로써 특정 음이온의 유무를 색 변화를 통해 육안으로 간편하게 확인할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 시안화 이온을 검출 대상 이온으로 하였으나, 이는 본 발명의 일 예에 불과하고, 전술한 다른 음이온을 검출 대상으로 할 수도 있다.
As described above, since the color change may occur only when a specific anion is included in the sample, the color change is determined by mixing the sample for anion detection composition and the sample according to the present invention and observing the color change. You can easily check through the naked eye. In the embodiment of the present invention, cyanide ions are used as detection target ions, but this is merely an example of the present invention, and the other anions described above may be detected.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물과 시료를 혼합하고, 자외선/가시광선 스펙트럼을 측정하는 단계를 포함하는 음이온의 검출 방법에 관한 것이다.
The present invention also relates to a method for detecting anions, which comprises mixing a sample for detecting anions and a sample according to the present invention and measuring an ultraviolet / visible spectrum.
이하, 본 발명의 음이온의 검출 방법을 첨부된 도 4 를 참조로 하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of detecting anions of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
첨부된 도 4 는 다양한 음이온의 존재 하에서 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물의 가시광선 흡광 스펙트럼을 측정한 그래프이다. 첨부된 도 4 에 나타난 바와 같이, 과염소산 이온(ClO4 -), 황산 이온(SO4 2 -), 피로인산 이온(P2O7 4 -), 불화 이온(F-), 염화 이온(Cl-), 브롬화 이온(Br-), 중탄산 이온(HCO3-), 아세테이트 이온(AcO-), 인산 이온(HPO4 2 -), 질산 이온(NO3 -) 및 아지드화 이온(N3 -)의 존재 시에는 음이온이 없는 경우와 유사한 흡광 스펙트럼을 나타내고 있지만, 시안화 이온(CN-)의 존재 시에는 상기 다른 음이온이 존재하는 경우와 상이한 흡광 스펙트럼을 나타내고 있다. 4 is a graph illustrating visible light absorption spectra of the composition for detecting anions according to the present invention in the presence of various anions. As shown in the accompanying Figure 4, perchloric acid ion (ClO 4 -), sulfate ion (SO 4 2 -), pyrophosphate ion (P 2 O 7 4 -) , fluoride ion (F -), chloride ion (Cl - ), bromide ion (Br -), bicarbonate ion (HCO3 -), acetate ion (AcO -), phosphate ions (HPO 4 2 -), nitrate ion (NO 3 -), and azide ion (N 3 -) of When present, the absorption spectrum is similar to that in the absence of an anion, but in the presence of cyanide ions (CN − ), the absorption spectrum is different from that when the other anions are present.
상기와 같이, 시료에 특정 음이온이 포함되어 있는지 여부에 따라 흡광 스펙트럼이 다르기 때문에 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물과 시료를 혼합하고, 자외선/가시광선 스펙트럼을 측정하는 단계를 수행함으로써 특정 음이온의 유무를 흡광 스펙트럼을 통해 확인할 수 있다. As described above, since the absorption spectrum is different depending on whether or not a specific anion is included in the sample, by mixing the sample with the composition for detecting anion according to the present invention and the sample, and measuring the ultraviolet / visible spectrum, the presence or absence of a specific anion It can be confirmed through the absorption spectrum.
본 발명에서 상기 자외선/가시광선 스펙트럼을 측정하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 모든 공지의 수단일 수 있다.
In the present invention, the method for measuring the ultraviolet / visible spectrum is not particularly limited, and may be any known means commonly used in the art.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물을 포함하는 음이온 검출용 센서에 관한 것이다. The present invention also relates to a sensor for detecting anion comprising the composition for detecting anions according to the present invention.
본 발명에서 상기 음이온 검출용 센서의 형태는 특별히 한정되지 않고, 본 발명에 따른 음이온 검출용 조성물을 포함하는 형태라면 제한 없이 가능하다. 상기 음이온 검출용 센서의 구체적인 예로는, 음이온 검출용 조성물이 담겨 있는 용기 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the form of the sensor for detecting anions is not particularly limited, and any form including the composition for detecting anions according to the present invention may be used without limitation. Specific examples of the anion detection sensor may include a container in which an anion detection composition is contained, but is not limited thereto.
또한, 본 발명의 음이온 검출용 센서는 자외선/가시광선 스펙트럼을 측정하는 장치를 추가로 포함할 수 있다. 상기 자외선/가시광선 스펙트럼을 측정하는 장치는 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 공지의 것을 제한 없이 채용할 수 있다.
In addition, the anion detecting sensor of the present invention may further include a device for measuring the ultraviolet / visible spectrum. The apparatus for measuring the ultraviolet / visible spectrum is not particularly limited, and any known one commonly used in this field may be employed without limitation.
[[ 실시예Example ]]
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.
실시예Example 1 One
금 나노입자 용액의 제조Preparation of Gold Nanoparticle Solutions
왕수(염산:질산 = 3:1, 부피비)를 가지고 유리 용기를 세척한 후, 두 번 증류한 증류수를 가지고 추가 세척을 하였다. 그 후, HAuCl4?xH2O(Sigma Aldrich(제))을 삼차 증류수에 용해시켜 제조한 농도가 1.0 mM인 HAuCl4?xH2O(Sigma Aldrich(제)) 용액 500 mL를 상기 세척한 유리 용기에 넣고, 농도가 38.8 mM인 시트르산 염(Sigma Aldrich(제)) 용액 50 mL를 상기 유리 용기에 넣은 후, 끓이면서 격렬하게 교반하였으며, 진한 적색이 나타난 후, 15 분 동안 끓이면서 교반하였다. 그 후, 상기 용액을 계속 교반하면서 상온으로 냉각시켜 13 nm의 평균 직경을 가지는 금 나노입자 용액을 제조하였다. 상기 금 나노입자 용액의 몰 농도는 8.02 nM 이었다.
The glass vessel was washed with aqua regia (hydrochloric acid: nitric acid = 3: 1, volume ratio), and then further washed with distilled water twice distilled. Thereafter, 500 mL of a solution of HAuCl 4 xH 2 O (Sigma Aldrich) having a concentration of 1.0 mM prepared by dissolving HAuCl 4 xH 2 O (Sigma Aldrich) in tertiary distilled water was washed. 50 mL of a citrate salt (Sigma Aldrich) solution having a concentration of 38.8 mM was placed in the glass vessel, and vigorously stirred while boiling, and dark red appeared, followed by stirring with boiling for 15 minutes. Thereafter, the solution was cooled to room temperature with continuous stirring to prepare a gold nanoparticle solution having an average diameter of 13 nm. The molar concentration of the gold nanoparticle solution was 8.02 nM.
아데노신 Adenosine 트리포스페이트Triphosphate (( ATPATP ) 용액의 제조) Preparation of solution
왕수(염산:질산 = 3:1, 부피비)를 가지고 유리 용기를 세척한 후, 두 번 증류한 증류수를 가지고 추가 세척을 하였다. 그 후, 삼차 증류수 및 ATP를 상기 유리 용기에 첨가하여, 150 mM의 ATP 용액을 제조하였다.
The glass vessel was washed with aqua regia (hydrochloric acid: nitric acid = 3: 1, volume ratio), and then further washed with distilled water twice distilled. Tertiary distilled water and ATP were then added to the glass vessel to prepare a 150 mM ATP solution.
ATPATP 를 이용한 금 나노입자의 표면 개질 (Surface Modification of Gold Nanoparticles Using 발색체의Chromosome 제조) Produce)
상기 제조된 0.82 nM의 금 나노입자 용액 374 ㎕와 상기 제조된 150 μM의 ATP 용액 20 ㎕를 혼합하고, 상기 혼합 용액을 5 분 동안 배양함으로써, ATP로 표면 개질된 금 나노입자(평균 직경: 13 nm)를 제조하였다.
By mixing 374 μl of the prepared 0.82 nM gold nanoparticle solution and 20 μl of the prepared 150 μM ATP solution and incubating the mixed solution for 5 minutes, the gold nanoparticles surface-modified with ATP (average diameter: 13 nm) was prepared.
음이온 수용체의 제조Preparation of Anion Receptors
구리 이온을 물에 용해시켜 제조된 1 mM의 구리 이온 용액 10 ㎕와 페난트롤린을 물로 희석시킨 DMF 용액에 용해시켜 제조된 1 mM의 페난트롤린 용액 10 ㎕를 혼합하여 구리 이온-페난트롤린 복합체로 된 음이온(시안화 이온) 수용체를 제조하였다.
10 μl of a 1 mM copper ion solution prepared by dissolving copper ions in water and 10 μl of a 1 mM phenanthroline solution prepared by dissolving phenanthroline in a DMF solution diluted with water were mixed. An anion (cyanide ion) receptor in complex was prepared.
음이온 검출용 조성물의 제조Preparation of Anion Detection Composition
상기 제조된 음이온 수용체 20 ㎕ 및 금 나노입자를 함유하는 발색체 394 ㎕를 pH 7.0의 완충용액(10mM의 PBS 용액 + 0.1M의 NaCl 용액)이 담긴 용기에 혼합함으로써, 10 μM의 음이온 수용체 및 3 nM의 발색체를 포함하는 음이온 검출용 조성물을 제조하였다
20 μl of the anion acceptor prepared above and 394 μl of the chromophore containing gold nanoparticles were mixed in a container containing a pH 7.0 buffer solution (10 mM PBS solution + 0.1 M NaCl solution), thereby obtaining 10 μM of anion receptor and 3 A composition for detecting anion containing an chromosome of nM was prepared.
시험예Test Example 1 One
음이온 검출용 조성물의 특정 음이온(시안화 이온)에 대한 민감성을 평가하기 위해, 상기 실시예에서 제조된 음이온 검출용 조성물 900 ㎕에 다양한 농도(최종농도가 0 μM 내지 30 μM)의 시안화 이온 용액 100 ㎕를 혼합 하고, 흡광 스펙트럼 변화를 측정하였다. 첨부된 도 2 는 시안화 이온의 농도에 따른 680 nm 파장에서의 음이온 검출용 조성물의 흡광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 첨부된 도 2 에서 볼 수 있는 바와 같이, 시안화 이온의 농도가 증가할수록 680 nm 파장에서의 흡광도가 증가함을 알 수 있다. 특히, 도 3 에서 볼 수 있는 바와 같이, 680 nm 파장에서의 흡광도는 시안화 이온의 농도와 거의 비례하였다. 또한, 음이온 검출용 조성물을 시안화 이온으로 적정한 결과, 시안화 이온의 검출 한계 농도는 1.4×10-5 M 로 측정되었다. 이와 같이 매우 작은 양의 음이온의 존재 시에도 특정 음이온(시안화 이온)을 검출할 수 있을 정도로 특정 음이온(시안화 이온)에 대한 민감성이 높았다.
In order to evaluate the sensitivity of the anion detection composition to a specific anion (cyanide ion), 100 μl of cyanide ion solution of various concentrations (
시험예Test Example 2 2
음이온 검출용 조성물의 특정 음이온에 대한 선택성을 평가하기 위해, 상기 실시예에서 제조된 음이온 검출용 조성물 900 ㎕에 300 μM의 다양한 음이온 용액 100 ㎕를 혼합하고, 3 분 동안 배양한 후, 흡광 스펙트럼 변화 및 색 변화를 관찰하였다. 첨부된 도 4 는 다양한 음이온의 존재하에서 음이온 검출용 조성물의 가시광선 흡광 스펙트럼을 측정한 그래프이다. 첨부된 도 4 에 나타난 바와 같이, 과염소산 이온(ClO4 -), 황산 이온(SO4 2 -), 피로인산 이온(P2O7 4 -), 불화 이온(F-), 염화 이온(Cl-), 브롬화 이온(Br-), 중탄산 이온(HCO3-), 아세테이트 이온(AcO-), 인산 이온(HPO4 2 -), 질산 이온(NO3 -) 및 아지드화 이온(N3 -)의 존재 시에는 음이온이 없는 경우와 유사한 흡광 스펙트럼을 나타내고 있지만, 시안화 이온 존재 시에는 상기 다른 음이온의 흡광 스펙트럼과 상이한 흡광 스펙트럼을 나타내고 있다. 특히, 첨부된 도 5 에 나타난 바와 같이, 680 nm 파장에서의 흡광도를 측정한 결과, 시안화 이온 첨가 시에만 월등히 높은 흡광도(약 0.75)를 나타내었으며, 다른 금속 이온의 경우 낮은 흡광도(약 0.25 내지 0.30)를 나타내었다. 첨부된 도 6 은 음이온 검출용 조성물에 다양한 음이온을 혼합한 경우의 색 변화를 나타내는 사진이다. 첨부된 도 6 에 나타난 바와 같이, 시안화 이온의 혼합 시에는 확연한 색 변화를 나타내었으나, 다른 금속 이온의 혼합 시에는 색 변화가 거의 없었다. 이로부터 음이온 검출용 조성물이 특정 음이온(시안화 이온)에 대한 높은 선택성을 가짐을 알 수 있었다.
In order to evaluate the selectivity for the specific anion of the composition for detecting anions, 100 μl of various anion solutions of 300 μM were mixed with 900 μl of the composition for detecting anions prepared in the above examples, and then cultured for 3 minutes, followed by changes in absorbance spectra. And color change was observed. 4 is a graph showing the visible light absorption spectrum of the composition for detecting anions in the presence of various anions. As shown in the accompanying Figure 4, perchloric acid ion (ClO 4 -), sulfate ion (SO 4 2 -), pyrophosphate ion (P 2 O 7 4 -) , fluoride ion (F -), chloride ion (Cl - ), bromide ion (Br -), bicarbonate ion (HCO3 -), acetate ion (AcO -), phosphate ions (HPO 4 2 -), nitrate ion (NO 3 -), and azide ion (N 3 -) of When present, the absorption spectrum is similar to that in the absence of an anion, but when cyanide ions are present, the absorption spectrum is different from that of the other anions. In particular, as shown in the accompanying FIG. 5, the absorbance at the wavelength of 680 nm was found to show a significantly higher absorbance (about 0.75) only when cyanide was added, and a lower absorbance (about 0.25 to 0.30) for other metal ions. ). 6 is a photograph showing color change when various anions are mixed with the composition for detecting anions. As shown in FIG. 6, when the cyanide ions were mixed, there was a marked color change, but when the other metal ions were mixed, there was almost no color change. From this, it was found that the composition for anion detection had high selectivity for a specific anion (cyanide ion).
시험예Test Example 3 3
음이온 검출용 조성물의 특정 음이온(시안화 이온)에 대한 선택성이 다른 음이온의 병존 시 영향을 받는지 평가하기 위해, 300 μM의 시안화 이온 및 3000 μM의 다른 음이온을 혼합한 혼합 용액을 제조하고, 상기 혼합 이온용액 100 ㎕를 상기 실시예에서 제조된 음이온 검출용 조성물 900 ㎕에 혼합한 후, 3 분 동안 배양한 다음, 흡광 스펙트럼 변화를 관찰하였다. 첨부된 도 7 은 시안화 이온과 다른 음이온을 혼합한 혼합 이온의 존재 하에서 음이온 검출용 조성물의 가시광선 파장 변화에 따른 흡광 스펙트럼을 측정한 그래프이다. 첨부된 도 7 에 나타난 바와 같이, 시안화 이온 용액만 첨가한 경우의 흡광 스펙트럼과 시안화 이온 및 다른 음이온을 혼합한 혼합 이온 용액을 첨가한 경우의 흡광 스펙트럼이 유사한 패턴을 나타내고 있다. 첨부된 도 8 은 시안화 이온 용액만을 첨가한 경우의 흡광도 대비 시안화 이온 및 다른 음이온의 혼합 용액을 첨가한 경우의 흡광도를 비교한 그래프이다. 첨부된 도 8 에 나타난 바와 같이, 시안화 이온 용액만을 첨가한 경우의 흡광도를 1로 보았을 때, 시안화 이온 및 다른 음이온의 혼합 용액을 첨가한 경우의 흡광도 또한 거의 1에 가깝다는 것을 알 수 있다. 이로부터 음이온 검출용 조성물의 특정 음이온(시안화 이온)에 대한 선택성이 다른 음이온의 존재에 따른 영향을 받지 않는다는 점을 알 수 있었다.
In order to evaluate whether the selectivity for a specific anion (cyanide ion) of the anion detecting composition is affected when coexisting other anions, a mixed solution of 300 μM cyanide ion and 3000 μM other anions is prepared, and the mixed ion 100 μl of the solution was mixed with 900 μl of the anion detecting composition prepared in Example, followed by incubation for 3 minutes, and then the change in absorbance spectrum was observed. FIG. 7 is a graph illustrating absorption spectra according to changes in visible light wavelengths of the composition for detecting anions in the presence of mixed ions mixed with cyanide ions and other anions. As shown in FIG. 7, the absorption spectrum when only the cyanide ion solution was added and the absorption spectrum when the mixed ion solution containing cyanide and other anions were added showed similar patterns. 8 is a graph comparing the absorbance when the mixed solution of cyanide ions and other anions is added to the absorbance when only the cyanide ion solution is added. As shown in the attached FIG. 8, when the absorbance when only the cyanide ion solution is added is 1, it can be seen that the absorbance when the mixed solution of cyanide ions and other anions is added is also close to one. From this, it can be seen that the selectivity for a specific anion (cyanide ion) of the composition for anion detection is not affected by the presence of other anions.
10: 발색체 11: 적색의 금 나노입자
12: ATP 20: 음이온 수용체
21: 페난트롤린 22: 금속 이온
30: 음이온 검출용 조성물 40: 특정 음이온
50: 금속 이온-음이온 착체 60: 금 나노입자 집합체
61: 청색의 금 나노입자10: Chromosome 11: Red Gold Nanoparticles
12: ATP 20: anion receptor
21: phenanthroline 22: metal ion
30: Composition for Anion Detection 40: Specific Anion
50: metal ion-anion complex 60: gold nanoparticle aggregate
61: blue gold nanoparticles
Claims (25)
음이온은 시안화 이온(CN-), 피로인산 이온(P2O7 4 -) 및 인산 이온(HPO4 2 -)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 음이온 검출용 조성물. The method of claim 1,
Anion cyanide ion (CN -), pyrophosphate ion (P 2 O 7 4 -) and phosphate ions (HPO 4 2 -) with one or more anions selected from the group consisting of a composition for detection.
음이온 수용체는 구리 이온(Cu2 +) 및 철 이온(Fe2 +)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 이온과 페난트롤린((Phenanthroline)의 복합체인 음이온 검출용 조성물.The method of claim 1,
The anion receptor is a composition for detecting anions, which is a complex of phenanthroline ((Phenanthroline) and at least one metal ion selected from the group consisting of copper ions (Cu 2 + ) and iron ions (Fe 2 + ).
금 나노입자는 그 평균 직경이 5 nm 내지 50 nm인 음이온 검출용 조성물.The method of claim 1,
Gold nanoparticles have an average diameter of 5 nm to 50 nm for anion detection composition.
음이온 수용체 및 발색체는 각각 102 nM 내지 105 nM 및 1 nM 내지 20 nM의 몰 농도로 용해되어 있는 음이온 검출용 조성물. The method of claim 5, wherein
The anion receptor and the chromosome are dissolved in a molar concentration of 10 2 nM to 10 5 nM and 1 nM to 20 nM, respectively.
음이온은 시안화 이온(CN-), 피로인산 이온(P2O7 4 -) 및 인산 이온(HPO4 2 -)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 음이온 검출용 조성물의 제조 방법.The method of claim 7, wherein
Anion cyanide ion (CN -), pyrophosphate ion (P 2 O 7 4 -) and phosphate ions (HPO 4 2 -) a method of producing a composition for detecting anions or more selected from the group consisting of.
음이온 수용체는 구리 이온(Cu2 +) 및 철 이온(Fe2 +)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 이온 용액과 페난트롤린 (Phenanthroline)용액을 혼합하여 제조되는 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 7, wherein
Anion receptor is a method for producing an anion detection composition is prepared by mixing a phenanthroline solution with at least one metal ion solution selected from the group consisting of copper ions (Cu 2 + ) and iron ions (Fe 2 + ).
금속 이온 용액의 몰 농도는 102 nM 내지 105 nM 인 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 9,
A molar concentration of the metal ion solution is 10 2 nM to 10 5 nM A method for producing a composition for anion detection.
페난트롤린 용액의 몰 농도는 102 nM 내지 105 nM 인 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 9,
A molar concentration of the phenanthroline solution is 10 2 nM to 10 5 nM A method for producing a composition for detecting anions.
금속 이온 용액 및 페난트롤린 용액은 1 : 0.5 내지 1 : 2의 몰수비로 혼합되는 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 9,
A metal ion solution and a phenanthroline solution are mixed in a molar ratio of 1: 0.5 to 1: 2.
아데노신 트리포스페이트(ATP)로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체는 금 나노입자 용액과 아데노신 트리포스페이트(ATP) 용액을 혼합하여 제조되는 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 7, wherein
A chromophore containing gold nanoparticles surface-modified with adenosine triphosphate (ATP) is prepared by mixing a gold nanoparticle solution and an adenosine triphosphate (ATP) solution.
금 나노입자 용액은 금염 및 환원제를 혼합하여 제조되는 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 13,
Gold nanoparticle solution is a method for producing a composition for detecting anion is prepared by mixing a gold salt and a reducing agent.
금염은 염화금산칼륨(KAuCl4), 염화금산나트륨 수화물(NaAuCl4?2H2O), 사염화금산 수화물(HAuCl4?3H2O), 염화금(III)(AuCl3) 및 브롬화금(III)(AuBr3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. 15. The method of claim 14,
Gold salts include potassium chloride (KAuCl 4 ), sodium chlorate hydrate (NaAuCl 4 -2H 2 O), gold tetrachloride hydrate (HAuCl 4 -3H 2 O), gold (III) chloride (AuCl 3 ) and gold bromide (III) ( AuBr 3 ) at least one selected from the group consisting of methods for producing a composition for detecting anions.
금 나노입자는 그 평균 직경이 5 nm 내지 50 nm인 음이온 검출용 조성물의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The gold nanoparticles have a mean diameter of 5 nm to 50 nm for producing a composition for detecting anions.
환원제는 시트르산인 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. 15. The method of claim 14,
A reducing agent is a method for producing a composition for detecting anion, which is citric acid.
금 나노입자 용액의 몰 농도는 1 nM 내지 20 nM 인 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 13,
A molar concentration of the gold nanoparticle solution is 1 nM to 20 nM A method for producing a composition for anion detection.
아데노신 트리포스페이트 용액의 몰 농도는 102 nM 내지 105 nM인 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 13,
The molar concentration of the adenosine triphosphate solution is 10 2 nM to 10 5 nM A method for producing a composition for detecting anions.
금 나노입자 용액 및 아데노신 트리포스페이트 용액은 1 : 10 내지 1 : 105의 몰수비로 혼합되는 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 13,
The gold nanoparticle solution and the adenosine triphosphate solution are mixed in a molar ratio of 1: 10 to 1: 10 5 .
음이온 수용체; 및 아데노신 트리포스페이트로 표면 개질된 금 나노입자를 함유하는 발색체는 10 : 1 내지 50000 : 1의 몰수비로 혼합되는 음이온 검출용 조성물의 제조 방법. The method of claim 7, wherein
Anion receptors; And a chromophore containing gold nanoparticles surface-modified with adenosine triphosphate is mixed in a molar ratio of 10: 1 to 50000: 1.
자외선/가시광선 스펙트럼을 측정하는 장치를 추가로 포함하는 음이온 검출용 센서.
The method of claim 24,
Sensor for detecting anions, further comprising a device for measuring the ultraviolet / visible spectrum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100114655A KR101212014B1 (en) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | Composition for detecting anions and method for detecting anions using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100114655A KR101212014B1 (en) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | Composition for detecting anions and method for detecting anions using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120053405A true KR20120053405A (en) | 2012-05-25 |
| KR101212014B1 KR101212014B1 (en) | 2012-12-13 |
Family
ID=46269621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100114655A KR101212014B1 (en) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | Composition for detecting anions and method for detecting anions using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101212014B1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015123654A1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | The Cleveland Clinic Foundation | Amine passivated nanoparticles for cancer treatment and imaging |
| US9846127B2 (en) | 2015-12-02 | 2017-12-19 | Korea Institute Of Science And Technology | Colorimetric detection sensor and colorimetric detection method for detecting cyanide anion by etching of gold nanorods |
| WO2018151542A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | 서울대학교 산학협력단 | Detection method of target analyte using gold nanoprobe through overgrowth of copper crystal |
| CN114871439A (en) * | 2022-03-31 | 2022-08-09 | 上海市第十人民医院 | Base molecule modified gold nano material, preparation method and application |
| CN115636853A (en) * | 2022-09-14 | 2023-01-24 | 南昌大学 | Nucleotide anion recognition ferrocene receptor based on fluorescent indicator displacement method and preparation method and application thereof |
| CN117554362A (en) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | Method for detecting cyanide at normal temperature with high sensitivity and nano colorimetric analysis kit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101042399B1 (en) | 2008-09-16 | 2011-06-24 | 전북대학교병원 | Multifunctional iron oxide nanoparticles and a diagnostic agent using the same |
-
2010
- 2010-11-17 KR KR1020100114655A patent/KR101212014B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015123654A1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | The Cleveland Clinic Foundation | Amine passivated nanoparticles for cancer treatment and imaging |
| US9846127B2 (en) | 2015-12-02 | 2017-12-19 | Korea Institute Of Science And Technology | Colorimetric detection sensor and colorimetric detection method for detecting cyanide anion by etching of gold nanorods |
| WO2018151542A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | 서울대학교 산학협력단 | Detection method of target analyte using gold nanoprobe through overgrowth of copper crystal |
| KR20180094680A (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 서울대학교산학협력단 | A method for detection of a target analyte using gold nano-probe by copper crystal overgrowth |
| US11747333B2 (en) | 2017-02-16 | 2023-09-05 | Korea Food & Drug Administration | Detection method of target analyte using gold nanoprobe through overgrowth of copper crystal |
| CN114871439A (en) * | 2022-03-31 | 2022-08-09 | 上海市第十人民医院 | Base molecule modified gold nano material, preparation method and application |
| CN115636853A (en) * | 2022-09-14 | 2023-01-24 | 南昌大学 | Nucleotide anion recognition ferrocene receptor based on fluorescent indicator displacement method and preparation method and application thereof |
| CN115636853B (en) * | 2022-09-14 | 2024-06-04 | 南昌大学 | Nucleotide anion recognition ferrocene receptor based on fluorescent indicator substitution method and preparation method and application thereof |
| CN117554362A (en) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | Method for detecting cyanide at normal temperature with high sensitivity and nano colorimetric analysis kit |
| CN117554362B (en) * | 2024-01-10 | 2024-03-12 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | Method for detecting cyanide at normal temperature with high sensitivity and nano colorimetric analysis kit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101212014B1 (en) | 2012-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101212014B1 (en) | Composition for detecting anions and method for detecting anions using the same | |
| Shang et al. | Turn-on fluorescent cyanide sensor based on copper ion-modified CdTe quantum dots | |
| Bothra et al. | Functionalized silver nanoparticles as chemosensor for pH, Hg2+ and Fe3+ in aqueous medium | |
| Liu et al. | A gold nanorod based colorimetric probe for the rapid and selective detection of Cu 2+ ions | |
| Ye et al. | Colorimetric determination of copper (II) ions using gold nanoparticles as a probe | |
| Cheng et al. | An ultrasensitive and selective fluorescent nanosensor based on porphyrinic metal–organic framework nanoparticles for Cu 2+ detection | |
| Shang et al. | Sensitive turn-on fluorescent detection of cyanide based on the dissolution of fluorophore functionalized gold nanoparticles | |
| Basiri et al. | Biologically green synthesized silver nanoparticles as a facile and rapid label-free colorimetric probe for determination of Cu2+ in water samples | |
| Pandya et al. | A novel calix [4] arene thiol functionalized silver nanoprobe for selective recognition of ferric ion with nanomolar sensitivity via DLS selectivity in human biological fluid | |
| Jian-feng et al. | Colorimetric sensing of chromium (VI) ions in aqueous solution based on the leaching of protein-stabled gold nanoparticles | |
| Li et al. | A highly selective and sensitive nanoprobe for detection and imaging of the superoxide anion radical in living cells | |
| Liu et al. | A highly sensitive non-aggregation colorimetric sensor for the determination of I− based on its catalytic effect on Fe3+ etching gold nanorods | |
| Ibrahim et al. | Sensitive and selective colorimetric nitrite ion assay using silver nanoparticles easily synthesized and stabilized by AHNDMS and functionalized with PABA | |
| KR101208659B1 (en) | Detection method using colorimetric analysis | |
| Chaiendoo et al. | A highly selective colorimetric sensor for ferrous ion based on polymethylacrylic acid-templated silver nanoclusters | |
| KR101689659B1 (en) | DNA-based silver nanoclusters having silver ion mediated specific fluorescence enhancement and method for the preparation thereof, and silver ion sensor | |
| Ardianrama et al. | Colorimetric sensing of barium ion in water based on polyelectrolyte-induced chemical etching of silver nanoprisms | |
| Nguyen et al. | Sensitive detection of lead ions using sodium thiosulfate and surfactant-capped gold nanoparticles | |
| Sabarinathan et al. | Thunnus albacares protein-mediated synthesis of water-soluble Copper nanoclusters as sensitive fluorescent probe for Ferric ion detection | |
| Shi et al. | A label-free colorimetric sensor for Pb 2+ detection based on the acceleration of gold leaching by graphene oxide | |
| Song et al. | A ratiometric lanthanide fluorescent probe for highly sensitive detection of alkaline phosphatase and arsenate | |
| Yang et al. | A dual sensor of fluorescent and colorimetric for the rapid detection of lead | |
| Choi et al. | Gold nanoparticle-based fluorescent “turn-on” sensing system for the selective detection of mercury ions in aqueous solution | |
| Liu et al. | A rapid fluorescent ratiometric Ag+ sensor based on synthesis of a dual-emission ternary nucleotide/terbium complex probe | |
| Lou et al. | Ultrasensitive optical detection of anions by quantum dots |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151028 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161004 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171011 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |