KR20180051264A - 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소변색 변화에 따른 활성산소의 양을 정량적으로 검출하여 보다 간편하고 신속하게 검사할 수 있는 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 말론디알데하이드(MDA)와 반응하여 발색변화를 일으키는 발색지시제가 묻은 시험지가 지지대상에 부착되어 상기 시험지를 소변 내에 침지시켜 발색변화를 통하여 활성산소의 양을 검출한 후, 보정하는 것으로, 상기 발색지시제가 묻은 시험지는, 시험지를 증류수 100중량부에 대하여, 시트릭산(Citric Acid) 10~20중량부와 트리소디움시트레이트(Trisodium Citrate) 35~45중량부를 혼합하여 제조된 1차용액에 침지시켜 건조하는 제1단계; 및 상기 제1단계를 통하여 얻은 시험지를 알코올 100중량부에 대하여 1,3-디에틸-2-티오바르비튜릭산(1,3-Diethyl-2-Thiobarbituric Acid) 5~10중량부와 트리톤 엑스-100(Triton X-100) 3~5중량부를 혼합하여 제조된 2차용액에 침지시킨 후 건조하는 제2단계;를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템을 기술적 요지로 한다.

Description

소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템{Active oxygen monitoring system due to urine color change}

본 발명은 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소변색 변화에 따른 활성산소의 양을 정량적으로 검출하여 보다 간편하고 신속하게 검사할 수 있는 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템에 관한 것이다.

인간은 생존과 활동을 위한 충분한 에너지(ATP) 공급을 위해 탄수화물과 지방 대사에 의존한다.

이렇듯 인간은 세포 속에 산소를 공급하지 않으면 살아갈 수 없는데, 에너지 생산을 위한 인체 내 산소대사의 과정에서는 유해산소 또는 활성산소라 불리는 프리라디컬(Free radical)이라는 부산물이 생겨난다.

하지만 활성산소는 인체 조직 내에 지질과산화물을 생성하는 것과 같이 인체에 여러 가지 악 영향을 끼친다. 즉 지질의 과산화는 세포막에서 지속적으로 일어나는 생리작용으로 불포화지질의 산화적 손상을 일으키는데, 이는 활성산소인 프리라디컬 등이 불포화지방산이 다량 함유된 세포막의 인지질을 산화시켜 세포막에 지질과산화물이 생성됨을 의미한다.

상술한 바와 같이, 활성산소의 증가는 지질과산화물의 생성을 증가시킴에 따라, 과도한 지질과산화물은 뇌혈관 장애로 인한 뇌졸중, 심근경색, 알코올성 간염 등의 간장질환 등 각종 인체 질환을 일으킨다.

이에 따라, 건강 예방의 지표로써 활성산소의 양을 정량적으로 체크하는 것은 매우 중요한 의미를 가지는바, 이를 측정하기 위한 많은 장치가 개발되고 있는 중이었다.

최근에는 바이오센서의 개발로 인하여 활성산소를 모니터링하는 장치는 보다 소형화/정밀화되어가고 있는 추세이나, 현재 사용중인 장치는 고가의 전자센서장치로 누구나 범용적으로 손쉽게 접근할 수 없는 문제점이 있다.

국내 공개특허공보 제10-2014-0016055호, 2014.02.07.자 공개.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 소변색 변화에 따른 활성산소의 양을 정량적으로 검출하여 보다 간편하고 신속하게 검사할 수 있는 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 말론디알데하이드(MDA)와 반응하여 발색변화를 일으키는 발색지시제가 묻은 시험지가 지지대상에 부착되어 상기 시험지를 소변 내에 침지시켜 발색변화를 통하여 활성산소의 양을 검출한 후, 보정하는 것으로, 상기 발색지시제가 묻은 시험지는, 시험지를 증류수 100중량부에 대하여, 시트릭산(Citric Acid) 10~20중량부와 트리소디움시트레이트(Trisodium Citrate) 35~45중량부를 혼합하여 제조된 1차용액에 침지시켜 건조하는 제1단계; 및 상기 제1단계를 통하여 얻은 시험지를 알코올 100중량부에 대하여 1,3-디에틸-2-티오바르비튜릭산(1,3-Diethyl-2-Thiobarbituric Acid) 5~10중량부와 트리톤 엑스-100(Triton X-100) 3~5중량부를 혼합하여 제조된 2차용액에 침지시킨 후 건조하는 제2단계;를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템을 기술적 요지로 한다.

바람직하게는 상기 발색지시제가 묻은 시험지는, 소변의 pH에 반응이 일어나지 않는 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템은, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 소변을 시험지에 단순히 묻히기만 하면 발색변화를 일으키므로 별도의 전문인력 및 고가의 장비가 필요하지 않아 저렴하고 간단하게 활성산소를 모니터링할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명에 따르면 검사를 위한 특정시설이 필요하지 않으므로 언제 어디서든 간단하게 검사할 수 있어 범용적인 사용이 가능한 효과가 있다.

본 발명을 기술하기에 앞서, 소변은 진한 노란색, 붉은색, 녹색 등 여러 가지 색을 가지는데, 소변의 농축에 따라 소변색이 달라짐에 따라 현재 소변색 측정에 사용되는 MDA 시험지는 소변색에 영향을 많이 받는다.

즉 소변색이 동일한 색 계통인 진한 노란색인 경우 MDA 결과는 기존의 결과보다 진하게 나타나고, 다른 색 계통인 붉은색(예컨대, 질병의 의한 출혈 등)이나 녹색(약물에 의한 영향)인 경우 MDA 시험지 색이 전혀 다르게 나오기 때문에 결과값 오류가 빈번히 발생하고 있다.

따라서 시험지 형태로 소변색을 측정하는 보정시험지를 부착해서 소변색 측정 시험지 결과를 비교 분석하여 MDA 측정 결과에 보정을 하는 형태를 제안해 보고자 하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

말하자면, 본 발명은 말론디알데하이드(MDA)와 반응하여 발색변화를 일으키는 발색지시제가 묻은 시험지가 지지대상에 부착되어 시험지를 소변 내에 침지시켜 발색변화를 통하여 활성산소의 양을 검출한 후, 보정하는 것이 특징이다.

즉 발색지시제가 묻은 시험지에 의해 검출된 값과, 추가적인 보정시험지에 의해 검출된 값을 비교함으로써 본 발명의 목적이 달성되는 것이다.

참고로, 추가적인 보정시험지는 예컨대, 소변 속 크레아티닌과 피크린산염(picrate)이 결합하여 야노프스키(Janovski)결합물을 생성하는 원리를 이용한 Jaffe method에 의하거나, 구리이온과 소변 속 크레아티닌을 결합시켜 가성과산화수소를 분해하여 벤지딘(올소-톨루딘, 테트라메틸벤지딘, 1,6-디하이드로퍼록사이드)과 발색하는 발색지시제가 묻은 시험지가 지지대상에 부착되는 것이라 할 수 있다.

시험지 제조

일반적으로 소변 검사시험지 또는 진단용 시험지를 만들기 위하여 완충용액, 중합체/계면활성제, 측정대상물질의 지시약의 일정 농도를 용매에 용해하고 이 용액에 종이를 침지하여 제조한다. 이는 지시약이 반응물질과 반응하기 위한 최적의 조건을 유지하고 종이에 함유된 지시약 및 기타의 다른 시약이 샘플 내에 용출되는 것을 방지하기 위함이다.

본 발명에서는 측정대상물질인 말론디알데하이드와 반응하여 발색을 일으키는 발색지시제로는 현재 알려진 베이직 퓨크진(Basic fuchsine), 파라로사닐린 하이드로클로라이드(Pararosaniline Hydrochlpride), 글리신(Glycine) 및 티비에이(TBA,(1) 1,3-Diethyl-2-Thiobarbituric Acid)를 사용하여 각 지시제에 적합한 다양한 완충용액 조성 및 중합체/계면면활성제 등의 용액을 제작하여 적합한 시험지를 제작할 수 있다.

특히 발색지시제가 묻은 시험지는 소변의 pH에 반응이 일어나지 않는 것이 중요하다. 이는 소변색의 변화를 정밀하게 판단하여 활성산소를 정확히 모니터링하기 위한 것이다.

1차용액

용매로 증류수 100중량부에 시트릭산(Citric Acid) 10~20중량부와 트리소디움시트레이트(Trisodium Citrate) 35~45중량부를 혼합하여 1차용액을 제조한다.

여기서 시트릭산은 전자를 방출하여 pH를 낮게 하는 음이온 완충제로써, 10~20중량부 범위로 첨가되었을 때에만 발색 구분이 용이함을 알 수 있었다. 즉 시트릭산이 10중량부 미만이면 발색이 잘 되지 않음을 의미하고, 20중량부를 초과하면 시트릭산이 오히려 너무 많이 첨가되어 발색을 구별하기 어려움을 의미한다.

특히 시트릭산과 같은 음이온 완충제는 금속 양이온이 존재할 때 가지고 있는 전자를 방출하게 되어 pH가 낮아지므로, 양이온 완충제인 트리소디움시트레이트 35~45중량부를 조합한 결과, 발색 구분이 안정적이었다. 이때 트리소디움시트레이트가 35중량부 미만이면 시트릭산과의 반응이 잘 일어나지 않고, 45중량부를 초과하면 오히려 과반응이 일어나 물성의 저하가 초래되므로, 트리소디움시트레이트는 35~45중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

이후, 완성된 와트만 시험지(Whatman paper) 등과 같은 용액이 쉽게 흡습될 수 있는 재질의 시험지를 침지시켜 충분히 스며들게 한다. 즉 1차용액에 시험지를 침지시킨 후, 드라이오븐에서 50~60℃ 하에서 20~30분 동안 건조하는 것이다.

2차용액

2차용액은 1차용액과는 별도로, 알코올 100중량부에 대하여 1,3-디에틸-2-티오바르비튜릭산(1,3-Diethyl-2-Thiobarbituric Acid) 5~10중량부와 트리톤 엑스-100(Triton X-100) 3~5중량부를 혼합하여 제조한다.

이때 1,3-디에틸-2-티오바르비튜릭산은 알코올과의 용해도 문제로 5중량부 미만이면 그 반응성이 좋지 않아 알코올과의 용해도가 저하되고, 10중량부를 초과하면 발색 증가가 미미함을 알 수 있었다.

그리고 트리톤 엑스-100은 계면활성제로써, 시험지의 건조 상태가 유지되도록 하고 안정화시켜줄 뿐만 아니라, 색 변화를 균일하게 유지시켜주는 작용을 한다. 특히 트리톤 엑스-100은 발색이 낮아지는 경향이 있어 그 양은 알코올 100중량부에 대하여 3~5중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직하다. 실험 결과, 트리톤 엑스-100이 3중량부 미만이면 발색이 미미한 정도였으며, 5중량부를 초과하면 2차용액의 물성이 나빠질 우려가 있음을 확인할 수 있었다.

이렇게 앞서 완성된 1차용액에 침지되어 건조가 완료된 시험지를 상술된 2차용액에 다시 침지시켜 드라이오븐에서 건조하여 최종 시험지를 제작하게 된다.

검출수단의 제작

시험지를 제작한 후, 적당한 크기로 절단하여 통상 긴 직사각형 형태로 이루어진 지지대상에 부착하여 검출수단을 제작한다.

이때 지지대상 자체는 소변의 어떠한 성분과도 반응이 일으키지 않는 재질로 이루어져야 하는 것이 중요하다. 이를 위해 지지대상은 폴리스티렌 재질의 고분자나 폴리아크릴 재질 등 통상의 고분자 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 지지대상의 그 형태는 필름형태 또는 막대 형태 등 여러 가지 형태로 이루어질 수 있으며, 지지대상의 전방부분에 상술한 시험지가 부착되도록 하는 것이 좋다. 이때 시험지는 지지대상에 양면테이프를 이용하거나 접착제 등을 이용하여 부착시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다.

본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 말론디알데하이드(MDA)와 반응하여 발색변화를 일으키는 발색지시제가 묻은 시험지가 지지대상에 부착되어 상기 시험지를 소변 내에 침지시켜 발색변화를 통하여 활성산소의 양을 검출한 후, 보정하는 것으로,
   상기 발색지시제가 묻은 시험지는,
   시험지를 증류수 100중량부에 대하여, 시트릭산(Citric Acid) 10~20중량부와 트리소디움시트레이트(Trisodium Citrate) 35~45중량부를 혼합하여 제조된 1차용액에 침지시켜 건조하는 제1단계; 및
   상기 제1단계를 통하여 얻은 시험지를 알코올 100중량부에 대하여 1,3-디에틸-2-티오바르비튜릭산(1,3-Diethyl-2-Thiobarbituric Acid) 5~10중량부와 트리톤 엑스-100(Triton X-100) 3~5중량부를 혼합하여 제조된 2차용액에 침지시킨 후 건조하는 제2단계;를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 발색지시제가 묻은 시험지는,
   소변의 pH에 반응이 일어나지 않는 것을 특징으로 하는 소변색 변화에 의한 활성산소 모니터링 시스템.