KR20170035749A - 비스페놀 a 검출 키트 및 검출 방법 - Google Patents

비스페놀 a 검출 키트 및 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 질산철 및 페리시아나이드의 혼합 용액을 포함하는 검출부; 및 상면에 상기 검출부가 하나 이상 형성된 지지부;를 포함하는, 비스페놀 A 검출 키트를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예는 (a) 비스페놀 A가 포함된 검출 대상 시료를 채취하는 단계; (b) 상기 검출 대상 시료를 질산철 및 페리시아나이드의 혼합 용액과 반응시키는 단계; 및 (c) 상기 혼합 용액의 색 변화를 관찰하는 단계;를 포함하는, 비스페놀 A 검출 방법을 제공한다.

Description

비스페놀 A 검출 키트 및 검출 방법{KIT AND METHOD FOR DETECTING BISPHENOL A}
본 발명은 비스페놀 A 검출 키트 및 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 질산철과 페리시아나이드의 혼합 용액을 포함하는 비스페놀 A 검출 키트 및 이를 이용한 비스페놀 A 검출 방법에 관한 것이다.
비스페놀 A(Bisphenol A)는 에폭시 수지 및 플라스틱류 생산을 위한 원료 물질로 널리 사용되나, 세포 독성이 강하고 및 내분비계에 대한 교란 작용을 한다. 상기 비스페놀A는 여타 독성 화학물질에 비해 저농도만으로도 인체뿐만 아니라 그 후손에까지 영향을 미치고, 난분해성과 지방 친화성을 나타내므로 먹이사슬을 통해 농축되어 그 위험성이 한층 강조되고 있다.
비스페놀 A가 산업폐수에 포함되어 배출되는 경우 생태 환경에 대한 악영향을 미치므로 환경부에서는 수질 관리를 위해 페놀 및 비스페놀 A 등의 내분비계 교란 물질에 대한 지속적인 규제를 시행하고 있으며, 보건복지부에서는 식품 잔류 규제를 시행하고 있다.
이에 따라, 산업 현장 등에서 배출되는 폐수 내에 존재하는 비스페놀 A를 검출하는 방법이 개발되고 있으며, 종래 HPLC(High Performance Liquid Chromatography) 또는 GC/MS(Gas Chromatography/Mass Spectroscopy)와 같은 정량 분석법을 통한 검출 방법이 개발된 바 있다. 상기 방법들은 저농도의 비스페놀 A를 검출하는데 용이하나, 장기의 소요시간, 고가의 장비, 및 숙련된 전문가가 필요하고, 산업 현장에서 바로 적용할 수 없는 문제점이 있다.
이와 같은 문제를 일부 해결하고자 최근에는 면역 센서, 항혈청, 올리고핵산(압타머) 등의 생물학적 방법을 이용한 검출 방법이 제안된 바 있으나, 고도의 전문적인 지식을 요구하는 한계점이 있다.
한편, 염화철 및 페리시아나이드의 혼합 용액을 검출 시약으로 하여, 자외선-가시광선 분광광도계(UV-Vis spectrophotometer)를 사용한 비색 정량법을 통해 기존의 HPLC나 GC/MS 정량법에 비해 신속한 검출 방법이 개발되었으나, 이 또한 고가의 기계 장비 및 이를 분석하기 위한 전문가가 필요하고, 기존의 검출 방법에 비해 검출 정밀도가 우수하지 못해 분석에 어려움이 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 단시간에 산업 현장에서 즉시 적용할 수 있는 저비용의 비스페놀 A 검출 키트 및 검출 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 질산철(Ferric nitrate) 및 페리시아나이드(Ferricyanide)의 혼합 용액을 포함하는 검출부; 및 상면에 상기 검출부가 하나 이상 형성된 지지부;를 포함하는, 비스페놀 A 검출 키트를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 지지부가 종이 기판 상에 소수성 물질이 인쇄된 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지지부가 상기 검출부에 대응하는 하나 이상의 홈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혼합 용액은 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드가 각각 2 : 8 내지 8 : 2의 부피비로 혼합된 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드의 함량이 상기 혼합 용액의 전체 부피를 기준으로 0.5부피% 내지 2.5부피%일 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 일 측면은 (a) 비스페놀 A가 포함된 검출 대상 시료를 채취하는 단계; (b) 상기 검출 대상 시료를 질산철 및 페리시아나이드의 혼합 용액과 반응시키는 단계; 및 (c) 상기 혼합 용액의 색 변화를 관찰하는 단계;를 포함하는, 비스페놀 A 검출 방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 혼합 용액은 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드가 각각 2 : 8 내지 8 : 2의 부피비로 혼합된 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드의 함량이 상기 혼합 용액의 전체 부피를 기준으로 0.5부피% 내지 2.5부피%일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 비스페놀 A 검출 키트는 종이 기판 상에 소수성 물질이 인쇄된 지지부의 상면에 검출부가 형성되도록 간소하게 구성되어 기존 분석 장비에 비해 휴대성을 증진시킴으로써 산업 현장에서 바로 적용할 수 있으며, 제작 비용을 대폭 절감함으로써 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 질산철 및 페리시아나이드의 혼합 용액을 검출 시약으로 사용하는 검출 키트는 기존의 염화철 및 페리시아나이드의 혼합 용액을 사용한 검출 방법에 비해 검출 정밀도가 우수하고, HPLC, GC/MS 등 고가의 장비와 동등한 수준의 정밀도를 나타내므로 저비용, 고효율로 비스페놀 A에 대한 정량적인 분석을 수행할 수 있다.
나아가, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 비스페놀 A 검출 방법은 질산철 및 페리시아나이드의 혼합 용액과 비스페놀 A를 포함하는 검출 대상 시료를 반응시키는 것만으로도 육안으로 뚜렷한 색 변화를 관찰할 수 있어, 산업 현장의 인력 누구나 용이하게 사용할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비스페놀 A 검출 키트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 비스페놀 A 검출 키트의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비스페놀 A 검출 방법을 도식화한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제작된 비스페놀 A 검출 키트에 포함된 검출 시약의 조성비에 따른 색 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제작된 비스페놀 A 검출 키트에 포함된 검출 시약의 농도에 따른 색 변화를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제작된 비스페놀 A 검출 키트에 포함된 검출 시약의 조성에 따른 자외선-가시광선 분광광도법(UV-Vis spectrophotoscopy)의 흡광도를 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
비스페놀 A 검출 키트
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 비스페놀 A 검출 키트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 일 측면에 따른 비스페놀 A 검출 키트를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 측면에 따른 비스페놀 A 검출 키트가 질산철(Ferric nitrate) 및 페리시아나이드(Ferricyanide)의 혼합 용액(11)을 포함하는 검출부(10); 및 상면에 상기 검출부(10)가 하나 이상 형성된 지지부(20);를 포함할 수 있다.
상기 혼합 용액(11) 자체로는 육안으로 관찰 시 주황색을 띨 수 있으며, 상기 혼합 용액(11)과 접촉하는 상기 지지부(20)의 재질에 따라 녹색을 띨 수도 있다. 또한, 상기 혼합 용액(11)과 비스페놀 A가 접촉하면 상기 비스페놀 A의 산화 반응이 진행되면서 주황색 또는 녹색에서 청색으로의 색 변화가 관찰될 수 있다. 즉, 비스페놀 A가 포함된 폐수가 검출 대상 시약이 되고, 상기 혼합 용액(11)이 상기 비스페놀 A에 대한 검출 시약으로 기능할 수 있다.
구체적으로, 상기 페리시아나이드가 산화제로 작용하고, 상기 질산철이 산화 촉매로 작용하여, 이에 따라 상기 비스페놀 A의 산화 반응이 진행되면서 페놀 라디칼이 생성될 수 있다. 상기 페놀 라디칼은 청색을 띠는 화합물로 반응이 진행될수록 그 농도가 증가하고, 이에 따라 청색의 채도가 증가하며, 이러한 색 변화는 육안으로 뚜렷하게 관찰될 수 있다.
또한, 상기 비스페놀 A의 농도가 높을수록 산화 반응이 완료된 후 생성된 페놀 라디칼의 농도가 증가하고 이에 따라 청색의 채도가 증가하므로, 이를 통해 산업 현장 폐수 내에 존재하는 비스페놀 A의 농도를 정량적으로 측정할 수 있다.
한편, 상기 지지부(20)는 왁스 프린팅(Wax Printing)을 이용하여 제작될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 “왁스 프린팅”은, 소수성 물질인 왁스를 사용하여 종이에 패턴을 인쇄한 후, 왁스가 용융될 수 있도록 일정 온도로 종이를 가열하면 왁스가 종이의 반대 면까지 흡수되어, 패턴이 형성된 부분은 소수성이 되고 패턴이 형성되지 않은 부분은 친수성이 되도록 하는 인쇄 방식을 의미한다.
상기 왁스 프린팅을 이용하여 종이 기판 상에 패턴을 인쇄하면 친수성 영역과 소수성 영역이 구분된 3차원 형상의 지지부를 제작할 수 있다. 이에 따라, 상기 지지부(20)가 종이 기판 상에 소수성 물질, 예를 들어 왁스가 인쇄된 것일 수 있다. 이에 따라, 기존 분석 장비에 비해 생산 단가 등의 측면에서 제작 비용을 대폭 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 왁스 프린팅 외의 인쇄 방식으로 소수성 물질을 상기 종이 기판 상에 인쇄하여 상기 지지부(20)를 제작할 수도 있다. 상기 왁스 프린팅 외의 인쇄 방식은, 예를 들어, 소수성 물질 및 이를 용해시키는 용매를 포함하는 소수성 잉크를 상기 종이 기판 상에 인쇄하고 용매를 증발시키거나, 상기 소수성 물질을 용융시켜 인쇄한 후 응고시키는 인쇄 방식 등이 사용될 수 있다.
이 때, 상기 소수성 물질은 아조계 블랙 염료, 인디고 염료 등의 소수성 염료, 및 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 니트로셀룰로오스 수지 등의 소수성 수지가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 소수성 잉크에 사용되는 용매로는 알코올, 클로로포름, 벤젠, 에테르, 아세톤 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라, 상기 혼합 용액을 포함하는 상기 검출부(10)는 친수성으로 형성되고 상기 지지부(20)는 소수성으로 형성되어, 상기 검출 대상 시료가 상기 검출부(10)에 포함된 각각의 혼합 용액(11)과 선택적으로 산화 반응이 진행되도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 사용된 혼합 용액(11)의 교체 작업을 용이하게 할 수 있다. 즉, 상기 검출 대상 시료에 포함된 비스페놀 A는 하이드록실기를 가지는 친수성 물질에 해당되므로, 반응 공간에 해당되는 상기 검출부(10) 내에서만 선택적으로 산화 반응이 진행될 수 있다.
한편, 도 2를 참고하면, 상기 검출 키트의 비스페놀 A에 대한 검출 정밀도를 향상시키기 위해, 상기 지지부(20)가 상기 검출부(10)에 대응하는 하나 이상의 홈(21)을 포함할 수 있고, 바람직하게는 상기 홈(21)이 각각 등간격으로 형성될 수 있다.
상기 지지부(20)의 상면에 상기 검출부(10)에 대응하는 하나 이상의 홈(21)이 형성되면, 상기 홈(21)의 내부 공간으로 상기 혼합 용액(11)이 주입될 수 있고, 상기 혼합 용액(11)이 상기 지지부(20) 상에서 유동하는 것이 방지될 수 있다 즉, 상기 홈(21)이 복수로 형성되고 각각의 홈(21)마다 상이한 검출 대상 시료를 투입하여 분석을 수행하는 경우, 상호 혼합되는 것을 방지할 수 있어 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 홈(21)이 각각 등간격으로 형성되는 경우, 각각의 홈(21)의 내부 공간에 검출 대상 시료가 투입될 때, 상기 검출 대상 시료가 상호 혼합되어 검출 정밀성이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 상기 혼합 용액(11)과 상기 검출 대상 시료가 균일하게 혼합되어 반응될 수 있도록 상기 하나 이상의 홈(21)이 각각 동일한 크기의 원형으로 제작될 수 있다.
한편, 상기 혼합 용액(11)은 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드가 각각 2 : 8 내지 8 : 2, 바람직하게는 3 : 7 내지 7 : 3, 더욱 바람직하게는 5 : 5의 부피비로 혼합된 것일 수 있다.
상기 질산철이나 상기 페리시아나이드가 각각 단독으로 비스페놀 A 검출 시약으로 사용되는 경우, 비스페놀 A를 포함하는 검출 대상 시료를 상기 혼합 용액(11)과 혼합하여도 반응이 진행되지 않거나 그 진행 정도가 미미하여 색 변화가 관찰되지 않을 수 있다. 또한, 상기 질산철과 상기 페리시아나이드의 혼합비가 상기한 범위를 벗어나는 경우, 저농도의 비스페놀 A가 포함된 시료에 대한 반응성이 미약하여 육안으로 색 변화가 관찰되지 않을 수 있다.
한편, 검출 시약인 상기 혼합 용액(11)은 비스페놀 A가 혼합되어 접촉하는 즉시 산화 반응이 진행될 수 있을 정도로 반응성이 우수하나, 격렬한 반응에 따른 폭발 위험성 등이 동반될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 상기 혼합 용액(11)의 농도가 조절될 수 있다.
구체적으로, 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드의 함량이 상기 혼합 용액(11)의 전체 부피를 기준으로 0.2부피% 내지 2.5부피%일 수 있다. 상기 혼합 용액(11)에 포함된 상기 질산철 및 페리시아나이드가 0.5부피% 미만이거나 2.5부피% 초과이면 상기 혼합 용액(11)의 채도가 과도하게 낮거나 높아, 비스페놀 A와 반응하여도 육안으로 색 변화가 관찰되지 않을 수 있고, 특히, 2.5부피% 초과인 경우에는 이에 더하여 폭발 위험성이 존재하여 정밀한 분석이 용이하지 않을 수 있다.
또한, 상기 혼합 용액(11)의 용매로는 예를 들어, 물, 알코올, 에터 등이 사용될 수 있으나, 불순물의 함량 및 이에 따른 부반응을 최소화시키기 위해 바람직하게는 증류수가 사용될 수 있다.
비스페놀 A 검출 방법
도 3은 본 발명의 다른 일 측면에 따른 비스페놀 A 검출 방법을 도식화한 것이다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 비스페놀 A 검출 방법이 (a) 비스페놀 A가 포함된 검출 대상 시료를 채취하는 단계; (b) 상기 검출 대상 시료를 질산철 및 페리시아나이드의 혼합 용액과 반응시키는 단계; 및 (c) 상기 혼합 용액의 색 변화를 관찰하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 검출 대상 시료는 비스페놀 A가 적용되는 제조 공장 등에서 유출되는 폐수 등이 채취 대상이 될 수 있다. 각 산업 현장마다 배출되는 비스페놀 A의 농도가 상이할 수 있으므로, 시료의 채취량을 상이하게 조절할 수 있다. 즉, 배출되는 폐수에 포함된 비스페놀 A의 농도가 미미한 장소에서는 그 채취량을 증가시킴으로써 저농도에서도 보다 정밀한 분석을 수행할 수 있도록 유동적으로 조절할 수 있다.
상기 (b) 단계에서는 상기 (a) 단계에서 채취된 검출 대상 시료를 질산철 및 페리시아나이드의 혼합 용액과 산화 반응을 진행시킬 수 있다. 상기 혼합 용액에 포함된 질산철 및 페리시아나이드의 혼합비, 및 상기 혼합 용액에 포함된 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드의 함량 등에 관해서는 전술한 것과 같다.
한편, 상기 (b) 단계에서 상기 혼합 용액과 반응하는 상기 검출 대상 시료의 부피가 1㎕ 내지 10㎕, 바람직하게는 5㎕일 수 있다. 비스페놀 A를 포함하는 상기 검출 대상 시료의 부피가 1㎕ 미만이면 생성되는 페놀 라디칼의 농도가 낮아 육안으로 색 변화가 관찰되지 않을 수 있고, 10㎕ 초과이면 페놀 라디칼이 과다하게 생성되어 상기 비스페놀 A의 농도가 높은 시료 간 색 변화의 변별력이 부여되지 않을 수 있다.
상기 (c) 단계에서 반응이 진행됨에 따라 상기 혼합 용액이 주황색 또는 녹색에서 점차 청색으로의 뚜렷한 색 변화가 진행되며, 이를 육안으로 관찰할 수 있다. 이 때, 상기 시료 내에 존재하는 비스페놀 A의 농도가 높을수록 색 변화가 더욱 뚜렷하게 나타날 수 있다.
다만, 보다 정밀한 정량 분석을 수행하기 위해 자외선-가시광선 분광광도법(UV-Vis spectrophotoscopy)에 따른 흡광도를 측정하고, 상기 혼합 용액과 상기 검출 대상 시료 간 산화 반응 전후의 흡광도를 비교하여 분석할 수 있다. 구체적으로, 상기 산화 반응의 생성물인 페놀 라디칼은 750㎚ 파장에서 특징적인 흡수를 나타내므로, 750㎚ 파장에서 흡광도의 세기를 비교하여 분석할 수 있다.
상기 자외선-가시광선 분광광도법에 따른 정량 분석을 수행함에 있어서, 질산철과 페리시아나이드의 혼합 용액이 종래의 염화철과 페리시아나이드의 혼합 용액에 비해 향상된 검출 정밀도를 나타낼 수 있다.
즉, 동일한 농도의 혼합 용액을 검출 시약으로 사용하여 비스페놀 A와 반응시키는 경우, 질산철과 페리시아나이드의 혼합 용액의 반응성이 우수하여, 상대적으로 고농도의 페놀 라디칼이 생성될 수 있다. 이에 따라, 자외선-가시광선 분광광도법에 따른 750㎚ 파장에서 흡광도의 세기가 증가하고, 비스페놀 A의 농도차에 따른 흡광도의 편차가 증가하므로 비스페놀 A의 농도차에 따른 검출 정밀도가 향상될 수 있다.
한편, 상기 (c) 단계는 상기 (b) 단계가 완료된 후, 구체적으로, 상기 검출 대상 시료를 상기 혼합 용액과 반응시킨 후, 1분 내지 24시간 이내에 수행될 수 있으며, 바람직하게는 2분 내지 1시간 이내에 수행될 수 있다. 상기 (c) 단계가 상기 (b) 단계 완료 후 1분 이내에 수행되면 반응 진행 정도가 미미하고, 24시간 이후에 수행되면 대부분의 반응이 완료되어, 각각 비스페놀 A의 농도차에 따른 색 변화가 관찰되지 않을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
실시예 1
양면테이프가 부착된 종이(210㎜*297㎜) 위에 원형의 여과지(Advantec No. 1, 지름 150㎜)가 형성되도록 피인쇄물을 준비하였다. 상기 여과지 상에 각 홈의 간격이 10㎜인 5(1*5)개의 원형의 홈(지름 7㎜)이 형성될 수 있도록, Adobe illustrator CS5 프로그램을 사용하여 왁스 패턴을 디자인한 후, 왁스 프린터(Xerox Color 8570 Soild Wax Printer)로 인쇄하였다. 인쇄된 종이의 반대면까지 왁스가 흡수될 수 있도록 가열 교반기(Heidolph MR Hei-Standard Magnetic Stirrer)로 100℃에서 7초 동안 가열하여 각 홈을 제외한 인쇄 부분은 소수성의 왁스로 이루어진 지지부를 제작하였다.
상기 지지부에 형성된 홈에 Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 5 : 5의 부피비로 혼합된 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 각각 주입한 후, 24시간 동안 공기 중에서 건조시켜 비스페놀 A 검출 키트를 제작하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 3 : 7의 부피비로 혼합된 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 7 : 3의 부피비로 혼합된 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 1 : 9의 부피비로 혼합된 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 9 : 1의 부피비로 혼합된 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
실험예 1 : 검출 시약의 조성비에 따른 색 변화 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에 따라 각각 제작된 비스페놀 A 검출 키트의 검출 정밀도를 분석하기 위해, 각 검출 키트에 형성된 홈에 비스페놀 A의 농도가 0㎍/㎖, 100㎍/㎖, 300㎍/㎖, 500㎍/㎖, 1000㎍/㎖인 용액 5㎕를 각각 투입하고 2분 경과 후 색 변화를 관찰하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4를 참조하면, 질산철 및 페리시아나이드가 각각 1 : 9, 9 : 1의 부피비로 혼합된 용액을 검출 시약으로 사용한 비교예 1, 2의 검출 키트는 비스페놀 A의 농도차에 따른 색 변화가 관찰되지 않았고, 각각 3 : 7, 5 : 5, 7 : 3의 부피비로 혼합된 용액을 검출 시약으로 사용한 실시예 1 내지 3의 검출 키트는 정도의 차이는 있으나, 비스페놀 A의 농도가 증가할수록 녹색에서 청색으로의 색 변화가 뚜렷하게 관찰되었다.
이를 통해, 질산철 및 페리시아나이드가 각각 2 : 8 내지 8 : 2의 부피비를 벗어나도록 혼합된 혼합 용액을 검출 시약으로 사용한 경우, 비스페놀 A의 농도차에 따른 색 변화가 육안으로 관찰되지 않으며, 상기 범위 내로 혼합되어야 색 변화가 육안으로 관찰될 수 있음을 확인하였다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 5 : 5의 부피비로 혼합된 수용액(2%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 5 : 5의 부피비로 혼합된 수용액(3%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 5 : 5의 부피비로 혼합된 수용액(4%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 5
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 5 : 5의 부피비로 혼합된 수용액(5%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
실험예 2 : 검출 시약의 농도에 따른 색 변화 측정
상기 실시예 1, 4 및 비교예 3 내지 5에 따라 각각 제작된 비스페놀 A 검출 키트의 검출 정밀도를 분석하기 위해, 각 검출 키트에 형성된 홈에 비스페놀 A의 농도가 0㎍/㎖, 100㎍/㎖, 300㎍/㎖, 500㎍/㎖, 1000㎍/㎖인 용액 5㎕를 각각 투입하고 2분 경과 후 색 변화를 관찰하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5를 참조하면, 질산철 및 페리시아나이드의 함량이 혼합 용액의 전체 부피를 기준으로 각각 3부피%, 4부피%, 및 5부피%인 혼합 용액을 사용한 비교예 3 내지 5의 검출 키트는 비스페놀 A의 농도차에 따른 색 변화가 육안으로 뚜렷하게 관찰되지 않았고, 각각 1부피%, 및 2부피%인 혼합 용액을 사용한 실시예 1, 4의 검출 키트는 정도의 차이는 있으나, 비스페놀 A의 농도가 증가할수록 녹색에서 청색으로의 색 변화가 뚜렷하게 관찰되었다.
이러한 결과를 통해, 질산철 및 페리시아나이드의 함량이 혼합 용액의 전체 부피를 기준으로 2.5부피%를 초과하게 되면 검출 시약인 상기 혼합 용액 자체의 채도가 높기 때문에, 비스페놀 A와 반응하여 녹색에서 청색으로의 색 변화가 진행되어도 육안으로 뚜렷하게 관찰되지 않을 수 있음을 알 수 있다.
비교예 6
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, FeCl3·6H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 5 : 5의 부피비로 혼합된 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 7
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, FeCl3·6H2O(98%) 및 K3(Fe(CN)6)(98%)가 각각 5 : 5의 부피비로 혼합된 수용액(2%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 8
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, K3(Fe(CN)6)(98%) 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 9
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, K3(Fe(CN)6)(98%) 수용액(2%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 10
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, FeCl3·6H2O(98%) 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 11
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, FeCl3·6H2O(98%) 수용액(2%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 12
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 수용액(1%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 13
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, Fe(NO3)3·9H2O(98%) 수용액(2%(v/v), 5㎕)을 검출 시약으로 주입하였다.
비교예 14
상기 실시예1과 동일한 방법으로 비스페놀 A 검출 키트를 제작하되, 검출 시약을 주입하지 않았다.
실험예 3 : 검출 시약의 조성에 따른 흡광도 측정
상기 실시예 1, 4 및 비교예 6 내지 14에 따라 각각 제작된 비스페놀 A 검출 키트의 검출 정밀도를 분석하기 위해, 각 검출 키트에 형성된 홈에 비스페놀 A의 농도가 0㎍/㎖, 100㎍/㎖, 300㎍/㎖, 500㎍/㎖, 1000㎍/㎖인 용액 5㎕를 각각 투입하고 2분 경과 후 자외선-가시광선 분광광도계를 사용하여 750㎚ 파장의 흡광도를 측정하였고, 그 결과를 도6에 나타내었다.
도 6을 참고하면, 검출 시약을 사용하지 않은 비교예 14의 검출 키트와 비교하여, 염화철, 질산철, 및 페리시아나이드 단독의 수용액을 검출 시약으로 사용한 비교예 8 내지 13의 검출 키트는 750㎚ 파장의 흡광도가 동등하거나 유사한 수준으로 측정되었으나, 질산철 및 페리시아나이드가 혼합된 수용액을 검출 시약으로 사용한 실시예 1, 4의 검출 키트는 750㎚ 파장의 흡광도가 대폭 증가한 것으로 측정되었다.
한편, 염화철 및 페리시아나이드가 혼합된 수용액을 검출 시약으로 사용한 비교예 6, 7의 검출 키트와 비교하여, 질산철 및 페리시아나이드가 혼합된 수용액을 검출 시약으로 사용한 실시예 1, 4의 검출 키트는 750㎚ 파장의 흡광도가 전체적으로 증가하였으며, 비스페놀 A의 농도차에 따른 흡광도 차이도 증가하였다.
이를 통해, 염화철, 질산철, 및 페리시아나이드 단독의 수용액을 검출 시약으로 사용하는 것에 비해 질산철과 페리시아나이드가 혼합된 수용액을 검출 시약으로 사용하는 검출 키트가 현저히 향상된 검출 정밀도를 나타냄을 알 수 있다.
또한, 염화철 및 페리시아나이드가 혼합된 수용액을 검출 시약으로 사용하는 것에 비해 질산철 및 페리시아나이드가 혼합된 수용액을 검출 시약으로 사용하는 검출 키트가 비스페놀 A의 농도차에 따른 정량 분석을 수행함에 있어서, 보다 향상된 정밀도를 나타내는 것을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 검출부
11 : 혼합 용액
20 : 지지부
21 : 홈

Claims (8)

  1. 질산철(Ferric nitrate) 및 페리시아나이드(Ferricyanide)의 혼합 용액을 포함하는 검출부; 및
    상면에 상기 검출부가 하나 이상 형성된 지지부;를 포함하는, 비스페놀 A 검출 키트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부가 종이 기판 상에 소수성 물질이 인쇄된 것인, 비스페놀 A 검출 키트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지부가 상기 검출부에 대응하는 하나 이상의 홈을 포함하는, 비스페놀 A 검출 키트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 용액은 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드가 각각 2 : 8 내지 8 : 2의 부피비로 혼합된 것인, 비스페놀 A 검출 키트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 질산철 및 상기 페리시아나이드의 함량이 상기 혼합 용액의 전체 부피를 기준으로 0.5부피% 내지 2.5부피%인, 비스페놀 A 검출 키트.
  6. (a) 비스페놀 A가 포함된 검출 대상 시료를 채취하는 단계;
    (b) 상기 검출 대상 시료를 질산철 및 페리시아나이드의 혼합 용액과 반응시키는 단계; 및
    (c) 상기 혼합 용액의 색 변화를 관찰하는 단계;를 포함하는, 비스페놀 A 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 혼합 용액은 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드가 각각 2 : 8 내지 8 : 2의 부피비로 혼합된 것인, 비스페놀 A 검출 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 질산철 및 상기 페리시아나이드의 함량이 상기 혼합 용액의 전체 부피를 기준으로 0.5부피% 내지 2.5부피%인, 비스페놀 A 검출 방법.
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