WO2023132551A1 - 동물의 소변 상태 진단용 모래, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소변 상태 진단 방법 - Google Patents

동물의 소변 상태 진단용 모래, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소변 상태 진단 방법 Download PDF

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WO2023132551A1
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urine
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beads
state
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장우순
박지환
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주식회사 퓨쳐바이오웍스
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    • G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
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    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
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    • G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements

Definitions

  • the present application relates to sand for diagnosing the state of urine in animals, a method for manufacturing the same, and a method for diagnosing the state of urine in animals using the same.
  • the present application can conveniently diagnose (determine) urine conditions such as alkaline urine or hematuria without separately collecting animal urine, and further diagnose urinary tract diseases based on this sand for diagnosing urine conditions, It relates to a manufacturing method thereof and a urine condition diagnosis method using the same.
  • Urinary system diseases in companion animals appear in various ways.
  • urinary system diseases such as inflammation or stones in the kidneys, ureters, and bladder account for a large proportion.
  • the proximal urethra and bladder are maintained in an aseptic state by the urinary defense mechanism. If gastric defense mechanisms are compromised, pets can develop urinary infections.
  • cystitis and urinary tract infection are not caused by bacterial infection, but in some cases, idiopathic cystitis means that the exact cause is unknown. It is speculated that the cause of this is stress, obesity, and a lack of certain substances in the inner wall of the bladder.
  • Bacterial cystitis or urinary tract infection is usually caused by a bacterial infection, but stones and tumors can also be the cause.
  • stones are a common disease that often occurs in pets.
  • the reason for these stones can be caused by eating foods high in minerals or protein, bacterial infection, or by congenital factors, but it is difficult to specify the cause when caught.
  • Stones are formed when minerals such as calcium and magnesium contained in urine act as nuclei, clump together, and gradually crystallize like stones. Eventually, as these crystals increase in size, the stone can function like a valve or tap, causing partial or intermittent bladder obstruction. Small stones can stick to the urethra and cause constipation. Eventually, if the stone is not excreted and obstructs the flow of urine in a specific part of the urinary system, it causes various symptoms such as inflammation in the specific part of the urinary system.
  • urine tests, blood tests, X-rays or ultrasounds are used to diagnose the diagnosis, and for the diagnosis of inflammation, various indices are checked through urine tests, culture tests, and blood tests, and endoscopy can be performed if necessary.
  • various indices are checked through urine tests, culture tests, and blood tests, and endoscopy can be performed if necessary.
  • the most basic test is a urine test, and when there is a urinary system disease such as cystitis, since alkaline substances are included in urine and discharged, diagnosis is possible through a pH discoloration reagent.
  • a urinary system disease such as cystitis is intensified, since blood is included in urine and discharged, it is possible to diagnose through a guaiac test.
  • a gum guaiac test which is an oxidizable color indicator
  • the Guaiac test has the ability to indicate the presence of blood or hemoglobin.
  • the guaiac test turns from pale yellow to blue when occult blood is detected. This has the disadvantage of not causing a color change from white to colored.
  • occult blood can be tested using luminol. Since the luminol test uses chemiluminescence, detection of occult blood requires multiple components, which is relatively inconvenient.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide sand for diagnosing urine conditions that can conveniently determine (diagnose) urine conditions such as alkaline urine or hematuria without separately collecting animal urine, a manufacturing method thereof, and It is an object of the present invention to provide a method for diagnosing a urine condition using the same.
  • the sand for diagnosing the urine state of animals is sand for determining the state of urine by contacting with excrement of an animal to be diagnosed, the sand is alginate, Starch and substances for determining urine status may be included.
  • the sand is in the shape of a bead containing alginate and starch, and the substance for determining the urine state may be provided in a form of being dispersed in the bead or adsorbed on the surface of the bead.
  • the alginate may have a cross-linked structure with a multivalent cation.
  • the sand may have an average particle diameter in the range of 1 mm to 15 mm.
  • the substance for determining the urine state includes an organic hydroperoxide compound and a first substance, and the first substance is 3, one or more of 3',5,5'-tetramethylbenzidine, ortho-tolidine and benzoyl leucomethylene blue.
  • the organic hydroperoxide compound includes one or more of the compounds represented by the following formula (1),
  • R may be a hydrocarbon group containing 3 to 15 carbon atoms.
  • the organic hydroperoxide compound tert-butyl hydroperoxide, tert-amyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, cyclohexyl hydroperoxide, methyl At least one of cyclohexyl hydroperoxide, tetralin hydroperoxide, isobutylbenzene hydroperoxide, and ethylnaphthalene hydroperoxide.
  • the sand may further include a surfactant.
  • the sand may further include a pH adjusting agent.
  • the substance for determining the urine state may include a substance that serves as a pH indicator.
  • the method for producing sand for diagnosing the urine condition of an animal is a method for producing sand for determining the urine condition by contacting with excrement of an animal to be diagnosed, and a mixed solution containing alginate and starch. It may include dropping (dropping) in a polyvalent cation solution to form beads, mixing the formed beads with a solution containing a substance for determining urine status, and drying the beads mixed with the solution.
  • the step of mixing the formed beads and the solution is performed after the step of forming the beads, and the substance for determining the urine state is dispersed in the beads or adsorbed on the surface of the beads. It can be.
  • the method may further include drying the formed beads after the forming of the beads and before the mixing with the solution.
  • the method for diagnosing a urine condition of an animal according to the third aspect of the present application includes the step of contacting the sand for diagnosing a urine condition according to the first aspect of the present application with excretion of an animal to be diagnosed, It may be characterized in that the urine state is determined based on the color change of the sand for diagnosing the urine state.
  • the sand for diagnosing urine conditions may be used alone or mixed with sand for defecation.
  • the urine state eg, hematuria or alkaline urine
  • the urine state eg, hematuria or alkaline urine
  • blood detection tests are possible in a stress-free environment, and complications can be minimized by preventing worsening of symptoms through early detection of urine conditions such as hematuria or alkaline urine. there is.
  • sand for diagnosing the state of urine in animals can be manufactured in an inexpensive and simple process, so that urine such as hematuria or alkaline urine can be detected at an early stage at a low cost for animals requiring regular examinations. It is possible to diagnose the condition, so that efficient health management can be performed.
  • 1 shows sand for diagnosing alkaline urine having a bead shape.
  • Figure 2 shows the synthesis of beads by dropping an alginate solution and a starch mixture solution into a polyvalent cation solution.
  • Figure 3 shows the color change according to the pH and albumin conditions of sand for diagnosing alkaline urine.
  • Figure 4 shows the color change according to pH conditions after mixing sand for alkali urine diagnosis with bentonite sand.
  • FIG. 5 shows the color change according to the hemoglobin concentration of the sand for diagnosing hematuria.
  • FIG. 6 shows color changes according to hemoglobin concentration after mixing sand for hematuria diagnosis with bentonite sand.
  • the sand for diagnosing the urine state of an animal is sand that determines the urine state by contacting with excrement of an animal to be diagnosed, and the sand includes alginate, starch, and a substance for determining the urine state.
  • the sand may be in the shape of a bead containing alginate and starch, and the substance for determining the urine state may be provided in a form dispersed in the bead or adsorbed on the surface of the bead.
  • the alginate may have a cross-linked structure with a multivalent cation.
  • the sand may have an average particle diameter in the range of 1 mm to 15 mm.
  • the substance for determining the urine state is a substance that serves as a pH indicator (eg, phenol red, phenolphthalein, BTB solution etc.) may be included.
  • a pH indicator eg, phenol red, phenolphthalein, BTB solution etc.
  • the substance for determining the urine state includes an organic hydroperoxide compound and a first substance, and the first substance is 3, one or more of 3',5,5'-tetramethylbenzidine, ortho-tolidine and benzoyl leucomethylene blue.
  • the organic hydroperoxide compound may include one or more of the compounds represented by Formula 1 below.
  • R may be a hydrocarbon group containing 3 to 15 carbon atoms.
  • the organic hydroperoxide compound is tert-butyl hydroperoxide, tert-amyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, cyclohexyl hydroperoxide, At least one of methylcyclohexyl hydroperoxide, tetralin hydroperoxide, isobutylbenzene hydroperoxide, and ethylnaphthalene hydroperoxide may be included.
  • the sand may include a surfactant.
  • the sand may include a pH adjusting agent.
  • the first embodiment in which the determination of the urine state is the determination of alkalinity (the sand for diagnosing alkalosis when the sand for diagnosing the urine state is the sand for diagnosing alkalosis, the manufacturing method thereof, and the method for diagnosing alkaline urine using the same) Example) and the second embodiment for determining whether or not hematuria is present (an embodiment of sand for diagnosing hematuria when the sand for diagnosing urine conditions is sand for diagnosing hematuria, a manufacturing method thereof, and a method for diagnosing hematuria using the same) will be described in turn.
  • the first embodiment of the present application relates to sand for diagnosing alkalinuria capable of diagnosing alkalosis in animals, a manufacturing method thereof, and a method for diagnosing alkalinuria in animals using the sand.
  • the sand for diagnosing alkalosis according to the first embodiment of the present application may include alginate, starch, and phenol red. That is, in the first embodiment of the present application, a substance serving as a pH indicator such as phenol red as a substance for determining the state of urine can be applied to determine whether or not there is alkalosis.
  • phenol red is phenolsulfonphthalein, and phenol red may serve as a pH indicator reacting to a basic substance.
  • the phenol red is discolored from yellow to red in the range of pH 6.8 to pH 8.2.
  • the color according to the pH distribution of phenol red is approximately yellow when the pH is less than 6.8, red when the pH is higher than 8.2, and yellow to red when the pH value is higher in the range of pH 6.8 to pH 8.2.
  • Figure 1 shows the sand for diagnosing alkaline urine, which is the first embodiment of the present application, in the form of beads and has a yellow color as a whole. As described above, under the pH condition of less than 6.8, the color of sand containing phenol red also becomes yellow due to the property of phenol red to have yellow color.
  • the phenol red is a pH reagent that changes from yellow to red at a pH of 6.8 or higher, it can be an important indicator for determining whether urine has a high pH in alkaline urine.
  • Staphylococcus which commonly causes cystitis
  • Proteus which commonly causes urinary tract infections
  • urease an enzyme called urease, which breaks down urea to ammonia (NH4+) and bicarbonate. (HNO3) to increase the pH of urine. Therefore, the urine of companion animals suffering from infectious cystitis or urinary tract infection shows alkalosis with a high pH and turns red within the discoloration range of the phenol red pH indicator.
  • phenolphthalein may be used instead of phenol red. Phenolphthalein is colorless at pH less than 8.3, but turns red at pH 8.3 or higher, so it can be a pH indicator that can check for alkalinity.
  • a BTB (bromothymol) solution which is a pH indicator generally used in urine tests, can be used.
  • the BTB solution exhibits yellow color below pH 6, green color between pH 6 and pH 7.6, and dark blue color above pH 7.6. Therefore, when the bead of the present application using the BTB solution reacts with alkaline urine, it changes color from green to deep blue, so the BTB solution can be used as a pH indicator that can confirm whether or not alkaline urine is present.
  • phenol red was used as a pH indicator in order to clearly determine the color change of sand according to pH change
  • the pH indicator in the present application is not limited thereto.
  • an appropriate pH indicator may be used in addition to phenol red depending on the characteristics and purpose of the sand for diagnosing alkaline urine, and the appropriate pH indicator is not limited to the aforementioned pH indicators.
  • the color development range of the pH indicator including phenol red may be affected by the acidity of the contacting material.
  • the sand for diagnosing alkaline urine prepared using the phenol red of the present application may be mixed with sand for defecation of a companion animal.
  • the bentonite used in the sand for defecation of companion animals is a weakly alkaline substance having an acidity of about pH 9 to pH 10.5. If it is used, it may affect the acidity of the sand for diagnosis of alkalosis using phenol red. Therefore, discoloration may occur at a pH value higher than the actual phenol red pH discoloration range.
  • the discoloration range of phenol red may vary depending on the acidity of the sand itself for diagnosing alkaline urine of the present application.
  • a salt containing a polyvalent cation such as calcium chloride (CaCl 2 )
  • CaCl 2 calcium chloride
  • the pH indicator can select an appropriate pH indicator in consideration of the acidity of the sand for diagnosing alkalosis and the acidity of the sand component for defecation used together with the sand for diagnosing alkalosis.
  • phenol red contained in the sand of the present application comes into contact with feces of an animal with alkalosis, the color of the sand changes from yellow to red, so it is possible to easily diagnose alkalosis with the naked eye.
  • phenol red herein is a representative example of a material that serves as a pH indicator (a material used as a pH indicator), and the content exemplarily described herein through phenol red or phenol red solution is a pH indicator
  • phenol red a representative example of a material that serves as a pH indicator
  • the content exemplarily described herein through phenol red or phenol red solution is a pH indicator
  • it can be comprehensively expanded and applied to materials that play a role and solutions containing them.
  • the starch may be starch made from any one or more of wheat, corn, cassava, rice, potato, and sweet potato as a raw material. Specifically, it may be corn starch. As will be described later, the hydrogel formed through cross-linking of alginate and polyvalent cations does not have structurally sufficient rigidity. At this time, starch serves to structurally increase rigidity.
  • Alginate is a natural polysaccharide and is an important constituent of brown algae such as wakame and kelp. Alginate has the advantages of excellent biocompatibility, low toxicity, and relatively low price.
  • the alginate may form a hydrogel bead by cross-linking with a multivalent cation.
  • the multivalent cation is calcium ion (Ca 2+ ), strontium ion (Sr 2+ ), barium ion (Ba 2+ ), copper ion (Cu 2+ ), iron ion (Fe 3+ ), and aluminum ion (Al 3+ ).
  • divalent cations in particular can form cross-links relatively easily.
  • the hydrogel beads formed in this way are dried and then exposed to water, they are hydrated again and have high absorbency that swells to their original shape and size. Therefore, the alginate cross-linked with the polyvalent cation facilitates the contact between the sand for diagnosing alkaline urine of the present application and animal excretion.
  • the hydrogel in which alginate meets with polyvalent cations to form cross-links does not provide sufficient rigidity as a three-dimensional structure containing water. Therefore, the hydrogel beads need to contain starch capable of supplementing rigidity. That is, the starch included in the hydrogel beads plays a structural role.
  • the hydrogel beads can be prepared in various ratios in consideration of the high absorbency of the hydrogel beads formed by cross-linking alginate with polyvalent cations and the stiffness supplemented by starch.
  • starch and alginate may be mixed with water to form a solution.
  • 100 L to 400 L of water and 0.1 kg to 5 kg of alginate may be included per 100 kg of starch, and preferably, 150 L to 300 L of water and 1 to 3 kg of alginate may be included per 100 kg of starch.
  • cross-linking with polyvalent cations cannot be sufficiently achieved, making it difficult to form a gel and maintain the structure, and significantly decrease water absorption.
  • the amount of alginate per 100 kg of starch exceeds 5 kg, the alginate absorbs a large amount of moisture and expands in volume, resulting in weak strength.
  • Both the alginate and starch are natural substances that do not pose a problem even if animals ingest them, and are safe to use alone or in combination with sand for excretion.
  • the multivalent cation may be in the form of a salt containing the multivalent cation, and may be a mixed solution diluted with water.
  • the multivalent cations of the multivalent cation solution include calcium ions (Ca 2+ ), strontium ions (Sr 2+ ), barium ions (Ba 2+ ), copper ions (Cu 2+ ), iron ions (Fe 3+ ), And it may be any one or more of aluminum ions (Al 3+ ), but may be calcium ions or barium ions, which are divalent cations. More specifically, the multivalent cation solution may be a calcium salt solution. At this time, as long as the calcium salt contains a divalent calcium cation (Ca 2+ ), it may be used without particular limitation.
  • calcium chloride (CaCl 2 ), calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ), calcium nitrite (Ca(NO 2 ) 2 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), calcium sulfite (CaSO 3 ), and calcium carbonate ( CaCO 3 ) may be any one or more.
  • the calcium salt may be any one or more of calcium chloride (CaCl 2 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), and calcium carbonate (CaCO 3 ), or calcium chloride (CaCl 2 ).
  • Salts containing polyvalent cations can be prepared with mixtures of alginate and starch in various ratios.
  • a salt containing a multivalent cation may be in the form of a solution using water as a solvent.
  • the polyvalent cation solution may contain 0.2 kg to 5 kg of salt containing polyvalent cations based on 100 kg of starch. Preferably, it may be 1 kg to 4 kg, and more preferably, it may be 2 kg to 3 kg.
  • the amount of salt containing polyvalent cations is less than 0.2 kg, sufficient cross-linking with alginate cannot be performed, making it difficult to form a porous gel and maintain the structure.
  • the amount of salt containing polyvalent cations exceeds 5 kg, the density of alginate increases, making it difficult for the polyvalent cations to diffuse into the beads.
  • the amount of water included in the multivalent cation solution may be 60L to 180L. Preferably it may be 80L to 160L, more preferably it may be 100L to 140L.
  • the amount of water may be appropriately changed according to the concentration of the mixed solution of starch and alginate.
  • the sand for diagnosing alkalosis may contain an organic acid to increase the acidity of the beads for diagnosing alkalosis.
  • an organic acid may be determined whether or not to add an organic acid in order to artificially adjust the color development range of the pH indicator.
  • the organic acids are citric acid, malic acid, acetic acid, lactic acid, oxalic acid, ascorbic acid, isocitric acid, fumarate It includes fumaric acid, tartaric acid, or other organic acids that are not harmful even if ingested by animals, and may be any one or a mixture of two or more of these organic acids.
  • an inorganic base may be included to artificially increase the pH.
  • the inorganic base is any one or two of these sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), magnesium hydroxide (Mg(OH) 2 ), ammonium hydroxide (NH 4 OH) It can be a mixture of more than one species.
  • the sand for diagnosing alkalosis according to the first embodiment of the present application may be in the form of beads containing alginate and starch, and phenol red dispersed in the beads or adsorbed on the surface of the beads.
  • alginate may have a cross-linked structure with a multivalent cation.
  • the average particle diameter of the sand for diagnosis of alkalosis may be 1 mm to 15 mm, 1 mm to 5 mm, 1 mm to 12 mm, 2 mm to 10 mm, or 5 mm to 15 mm. If the average particle diameter is less than 1 mm, it is not easy to distinguish colors with the naked eye with a small amount of alkaline urine diagnostic sand, and if it exceeds 15 mm, animals may feel a sense of heterogeneity due to the difference in size from conventional defecation sand. There is a problem of increasing cost.
  • the present invention provides a simple and inexpensive method of manufacturing sand for diagnosing alkaline urine.
  • the method for producing sand for diagnosing alkaline urine according to the first embodiment of the present application includes the steps of synthesizing beads by dropping a mixed solution containing an alginate solution and starch into a polyvalent cation solution, mixing the phenol red solution with the formed beads and drying the beads.
  • starch in the step of synthesizing the beads, starch, as described above, that is edible and easily dissolved in water and has a viscosity may be used without limitation.
  • the starch may be a starch made from any one or more of wheat, corn, cassava, rice, potato, and sweet potato as a raw material.
  • the starch may be corn starch.
  • alginate is not particularly limited, but may be sodium alginate.
  • sodium alginate having an appropriate viscosity may be selected so as to cross-link with polyvalent cations to form beads.
  • the step of forming beads is a process of preparing a mixed solution of alginate and starch, a process of preparing a polyvalent cation solution (salt solution containing polyvalent cations), and dropping the mixed solution of alginate solution and starch into the polyvalent cation solution process may be included.
  • the process of preparing the mixed solution of alginate and starch may include mixing water and alginate to form an alginate solution, mixing with a starch solution containing water and starch, and stirring.
  • the mixed solution of alginate and starch may include 100 L to 400 L of water and 0.1 kg to 5 kg of alginate per 100 kg of starch, preferably 150 L to 300 L of water and 1 to 3 kg of alginate per 100 kg of starch.
  • the process of preparing a multivalent cation solution may be performed by adding water to a salt containing a multivalent cation, mixing, and then stirring.
  • the preparation of the polyvalent cation solution may contain 0.2 kg to 5 kg of the salt containing the polyvalent cation based on 100 kg of starch.
  • a salt containing a polyvalent cation may be preferably 1 kg to 4 kg, more preferably 2 kg to 3 kg.
  • the amount of water included in the multivalent cation solution may be 60L to 180L.
  • the amount of water included in the polyvalent cation solution may be preferably 80L to 160L, more preferably 100L to 140L.
  • the amount of water may be appropriately changed according to the concentration of the mixed solution of starch and alginate.
  • the process of dropping the mixed solution of the alginate solution and starch into the multivalent cation solution is to form an ionic bond with the multivalent cation by dropping the mixed solution of the alginate solution and starch into the multivalent cation solution to induce gelation of the alginate. That is, alginate can form a bead shape by combining with polyvalent cations, and starch maintains the bead shape.
  • the mixed solution of alginate and starch may be dropped into the calcium salt solution in the form of droplets using a container, and after dropping, the mixed solution may be maintained for 12 to 24 hours to form hydrogel beads.
  • the type of container that can be used to drop the mixed solution into the calcium salt solution is not particularly limited, and for example, a syringe, pipette, dropper, or syringe pump may be used.
  • the shape of the bead to be prepared may be determined.
  • the beads may have a spherical shape, and the average particle size of the beads may be adjusted according to the diameter of the syringe needle as described above.
  • the method for preparing sand for diagnosing alkaline urine according to the first embodiment of the present application may include drying beads formed by dropping the beads into a polyvalent cation solution. This may facilitate dispersion of the phenol red solution in the beads or adsorption of the phenol red solution to the surface of the beads by removing moisture from the hydrogel beads, which is a later step.
  • the particle diameter of the beads may be adjusted according to the degree of drying.
  • the method for manufacturing sand for diagnosing alkaline urine according to the first embodiment of the present application may include mixing the formed beads and a phenol red solution.
  • the mixing step corresponds to a step in which phenol red is dispersed in beads or adsorbed on the surface of beads.
  • the mixing may be performed by adding the formed beads to a phenol red solution and then stirring.
  • the method for preparing sand for diagnosing alkaline urine may include preparing a phenol red solution prior to mixing the beads and the phenol red solution.
  • the phenol red solution may be prepared by mixing 0.1 g to 2 g of phenol red, 0.1 ml to 2 ml of water, and 0.1 ml to 2 ml of ethanol.
  • the phenol red solution may be prepared by mixing 0.3 g to 1 g of phenol red, 0.5 ml to 1 ml water, and 0.5 ml to 1 ml ethanol, wherein a step of stirring for about 20 minutes to 60 minutes may be performed.
  • the beads and phenol stirred in a coating machine (sugar machine) for adsorption of the phenol red solution on the surface of the beads
  • a coating machine sugar machine
  • a step of coating for about 5 minutes to 1 hour after adding the red solution may be further included.
  • the method for preparing sand for diagnosing alkaline urine according to the first embodiment of the present application may include drying beads containing phenol red.
  • sand for diagnosing alkaline urine may be prepared by collecting beads from the phenol red solution and drying them. That is, sand for diagnosing alkalosis may be prepared by collecting beads from the phenol red solution and then drying them.
  • the step of drying the beads after collecting them from the phenol red solution removes moisture from the beads to facilitate dispersion of the phenol red solution in the beads or adsorption of the phenol red solution to the surface of the beads.
  • the particle size of the beads may be adjusted.
  • the drying temperature may be 100 °C or less, and specifically, 20 °C to 100 °C, 20 °C to 60 °C, 60 °C to 100 °C, or 30 °C to 80 °C.
  • the present application provides a method for diagnosing alkalosis in animals according to a first embodiment.
  • excretion of animals to be diagnosed is brought into contact with the sand for diagnosing alkalinuria according to the first embodiment of the present application, so that the color of the sand ranges from yellow to red. If there is a change in color, it can be diagnosed as alkaliuria.
  • the sand for diagnosing alkalosis according to the first embodiment of the present invention can be used alone, it is easy to diagnose alkaline urine by mixing and using the sand for diagnosing alkalosis according to the first embodiment of the present invention with sand for excretion in an existing toilet. This is possible
  • the diagnosis of alkalosis using a conventional urine test strip is made by waiting until an animal such as a cat discharges urine, collecting the urine discharged through a separate container, and soaking the urine test strip.
  • an animal such as a cat discharges urine
  • collecting the urine discharged through a separate container and soaking the urine test strip.
  • cumbersome and inconvenient if a mixture of sand for defecation and sand for diagnosis of alkaline urine according to the first embodiment of the present application is prepared in the bathroom, when cleaning or replacing the sand for defecation without waiting for urine to be discharged or the process of collecting urine, It is easy to check for changes, and regular checkups are also possible.
  • the defecation sand mixed with the sand for diagnosing alkaline urine according to the first embodiment of the present application is not particularly limited, and any general sand available on the market can be used without limitation.
  • any general sand available on the market can be used without limitation.
  • the sand for defecation any one or a mixture of two or more of natural sand, silica sand, and wood pellet sand using bentonite sand, soy flour, starch, etc. may be used.
  • the weight ratio of the sand for diagnosis of alkalosis and the sand for defecation according to the first embodiment of the present application may be 1:99 to 50:50.
  • the weight ratio of the sand for diagnosing alkaline urine is less than 1, it may be difficult to visually check the color change due to the large amount of sand for defecation, and when the weight ratio of the sand for diagnosing alkaline urine exceeds 50, There is a problem that the cost increases due to excessive use. Therefore, by mixing and using the sand for diagnosing alkalosis and the sand for defecation within the above range, it is possible to diagnose alkalosis with the naked eye simply and economically.
  • the sand for diagnosis of alkalosis according to the first embodiment of the present application is a sand for clinical diagnosis according to animal urine, such as sand for diagnosis of proteinuria or sand for diagnosis of hematuria (for example, sand for diagnosis of hematuria according to the second embodiment of the present application) may be used in combination.
  • Figure 1 shows sand for diagnosing alkaline urine having a bead shape.
  • Figure 2 shows the synthesis of beads by dropping (dropping) an alginate solution and a starch mixture solution into a polyvalent cation solution.
  • a multivalent cation solution (30) was prepared by mixing 2 kg of calcium chloride (CaCl 2 ) and 120 L of water and stirring until the calcium chloride was completely dissolved.
  • the alginate solution and the starch mixture solution 10 are passed through a container 20 including a plurality of outlets to form beads and dropped into a container containing calcium chloride (CaCl 2 ) solution did At this time, alginate gelation was induced by reacting for 24 hours to form sufficient cross-links between alginate and polyvalent cations (Ca 2+ ). Thereafter, beads cross-linked between alginate and polyvalent cations were collected and dried at 50° C. for 24 hours to remove moisture from the beads.
  • CaCl 2 calcium chloride
  • phenol red stock solution 0.5 g was mixed with 0.7 ml of water and 0.8 ml of ethanol, and stirred for 30 minutes to prepare a phenol red mixed solution. 8 kg of the dried beads and the phenol red mixed solution were put into a sugar coating machine (coating machine) and coated for about 10 minutes. The coated beads were collected and dried at 100° C. for 1 hour to prepare yellow sand for diagnosis of alkaline urine as shown in FIG. 1 .
  • Figure 3 shows the color change according to the pH and albumin conditions of sand for diagnosing alkaline urine.
  • Figure 4 shows the color change according to pH conditions after mixing sand for alkali urine diagnosis with bentonite sand.
  • the reagent for detecting proteinuria having an acidity of pH 8 or less or containing albumin does not affect the color change of sand for diagnosis of alkalosis including phenol red, and when it has an acidity of pH 9, it reacts with phenol red to change color from yellow to red. You can see that it changes color. Through this, since the color of the bead changes from yellow to red when contact with the sand for diagnosing alkaline urine of the present application, alkalinity of the alkali urine can be easily confirmed with the naked eye.
  • the albumin-containing reagent for detecting proteinuria is not affected by the sand for diagnosing alkalosis of the present invention
  • the sand for diagnosing alkalinuria and the sand for diagnosing proteinuria of the present invention can be used in combination.
  • the defecation sand is made of bentonite, and as a result of observing the color change after adding pH 7 and pH 8 reagents and waiting for 5 minutes, no color change was observed in the sand for diagnosis of alkalosis in the above pH range.
  • the pH 9 reagent was added, it can be seen that the color change from yellow to red (for reference, the sand that appears relatively dark in the middle area of the sand indicated as pH 9 in FIG. .
  • the present sand for diagnosis of alkaliuria when used in combination with sand for defecation of a weak base such as bentonite, the sand for diagnosis of alkalosis reacts with alkali urine having an acidity in the range of pH 8 to pH 9, and the color changes from yellow to red. You will be able to observe the change.
  • the second embodiment of the present application relates to a sand for diagnosing hematuria capable of diagnosing hematuria in animals, a manufacturing method thereof, and a method for diagnosing hematuria in animals using the same.
  • sand for diagnosing hematuria can be provided that can diagnose hematuria in animals simply and inexpensively.
  • Sand for diagnosing hematuria includes alginate, starch and organic hydroperoxide compounds and a first material (eg, the first material is 3,3', 5,5' -It may include one or more of tetramethylbenzidine (3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine), ortho-tolidine, and benzoyl leucomethylene blue).
  • a first material eg, the first material is 3,3', 5,5' -It may include one or more of tetramethylbenzidine (3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine), ortho-tolidine, and benzoyl leucomethylene blue).
  • an organic hydroperoxide compound and the first material are used as a material for determining the urine state.
  • This can be applied to determine whether or not hematuria is present.
  • 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine herein is a representative example of a material that is combined with an organic hydroperoxide compound, and 3,3',5,5'- It goes without saying that what is exemplarily explained through tetramethylbenzidine can be comprehensively expanded and applied to ortho-tolidine, benzoyl leucomethylene blue, and the like.
  • the starch may be starch made from any one or more of wheat, corn, cassava, rice, potato, and sweet potato as a raw material.
  • the starch may be corn starch.
  • the hydrogel formed through cross-linking of alginate and polyvalent cations does not have structurally sufficient rigidity. At this time, starch serves to structurally increase rigidity.
  • the alginate also called alginic acid, is a natural polysaccharide and is an important constituent of brown algae such as wakame and kelp. Alginate has the advantages of excellent biocompatibility, low toxicity, and relatively low price.
  • the alginate may form a hydrogel bead by cross-linking with a multivalent cation.
  • the multivalent cation is calcium ion (Ca 2+ ), strontium ion (Sr 2+ ), barium ion (Ba 2+ ), copper ion (Cu 2+ ), iron ion (Fe 3+ ), and aluminum ion (Al 3+ ), but in particular, divalent cations can relatively easily generate cross-links.
  • the alginate cross-linked with the polyvalent cation facilitates the contact between the sand for diagnosing hematuria of the present application and animal excretion.
  • a hydrogel in which alginate meets multivalent cations to form cross-links may not provide sufficient rigidity as a three-dimensional structure containing water. Therefore, it is necessary to include starch capable of supplementing stiffness. That is, the starch included in the hydrogel beads can play a structural role.
  • the sand for diagnosing hematuria according to the second embodiment of the present application can be prepared in various ratios in consideration of the high water absorption of hydrogel beads formed by cross-linking alginate with polyvalent cations and the stiffness supplemented by starch.
  • starch and alginate may be mixed with water to provide a solution.
  • 100 L to 400 L of water and 0.1 to 5 kg of alginate may be included per 100 kg of starch, and preferably, 150 L to 300 L of water and 1 kg to 3 kg of alginate may be included per 100 kg of starch.
  • cross-linking with polyvalent cations cannot be sufficiently achieved, making it difficult to form a gel and maintain the structure, and the water absorption is significantly reduced.
  • the alginate content exceeds 5 kg per 100 kg of starch, the alginate absorbs a large amount of moisture and expands in volume, resulting in weak strength.
  • Both the alginate and starch are natural substances that do not pose a problem even if animals ingest them, and are safe to use alone or in combination with sand for excretion.
  • the sand for diagnosing hematuria according to the second embodiment of the present application may include polyvalent cations crosslinked with alginate.
  • the multivalent cation may be in the form of a salt containing the multivalent cation, and may be a mixed solution diluted with water.
  • the multivalent cations of the multivalent cation solution include calcium ions (Ca 2+ ), strontium ions (Sr 2+ ), barium ions (Ba 2+ ), copper ions (Cu 2+ ), iron ions (Fe 3+ ), And it may be any one or more of aluminum ions (Al 3+ ), but may be calcium ions or barium ions, which are divalent cations, and more specifically, the multivalent cation solution may be a calcium salt solution.
  • the calcium salt can be used without particular limitation as long as it contains a divalent calcium cation (Ca 2+ ), and for example, calcium chloride (CaCl 2 ), calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ), nitrous acid It may be any one or more of calcium (Ca(NO 2 ) 2 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), calcium sulfite (CaSO 3 ), and calcium carbonate (CaCO 3 ).
  • Ca 2+ divalent calcium cation
  • CaCl 2 calcium chloride
  • Ca(NO 3 ) 2 calcium nitrate
  • nitrous acid It may be any one or more of calcium (Ca(NO 2 ) 2 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), calcium sulfite (CaSO 3 ), and calcium carbonate (CaCO 3 ).
  • the calcium salt may be any one or more of calcium chloride (CaCl 2 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), and calcium carbonate (CaCO 3 ), or calcium chloride (CaCl 2 ).
  • Salts containing polyvalent cations can be prepared with mixtures of alginate and starch in various ratios.
  • a salt containing a multivalent cation may be in the form of a solution using water as a solvent.
  • the polyvalent cation solution may contain 0.2 kg to 5 kg of salt containing polyvalent cations based on 100 kg of starch.
  • the polyvalent cation solution may preferably be 1 kg to 4 kg, more preferably 2 kg to 3 kg.
  • the amount of salt containing polyvalent cations is less than 0.2 kg, sufficient cross-linking with alginate cannot be performed, making it difficult to form a porous gel and maintain the structure.
  • the amount of salt containing polyvalent cations exceeds 5 kg, the density of alginate increases, making it difficult for the polyvalent cations to diffuse into the beads.
  • the amount of water included in the multivalent cation solution may be 60L to 180L.
  • the amount of the polyvalent water may be preferably 80L to 160L, more preferably 100L to 140L.
  • the amount of water may be appropriately changed according to the concentration of the mixed solution of starch and alginate.
  • the sand for diagnosing hematuria of the present application may include an organic hydroperoxide compound.
  • An organic hydroperoxide compound is an organic compound having a hydroperoxy group.
  • the organic hydroperoxide compound undergoes a redox reaction with hemoglobin of red blood cells. Specifically, the hemoglobin acts as a peroxidase (peroxidase), and organic hydroperoxide compounds that receive electrons from the heme molecule of hemoglobin are reduced to form radical molecules. That is, the organic hydroperoxide compound serves as an oxidizing agent.
  • the radical molecule may be a hydroxyl radical.
  • the color of the 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine indicator described below may change to blue due to the formed radical molecule.
  • organic hydroperoxide compound may include one or more of the compounds represented by Chemical Formula 1.
  • R is a hydrocarbon group containing 3 to 15 carbon atoms
  • the organic hydroperoxide compound is tert-Butyl hydroperoxide, tert-Amyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide (ethylbenzene hydroperoxide), cyclohexyl hydroperoxide, methylcyclohexyl hydroperoxide, tetralin hydroperoxide, isobutylbenzene hydroperoxide, and At least one of ethylnaphthalene hydroperoxide may be included.
  • the organic hydroperoxide compound may be cumene hydroperoxide.
  • the sand for diagnosing hematuria may include 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB).
  • TMB 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine
  • ox-TMB oxidized 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine
  • the radical molecule generated by the redox reaction between the hemoglobin and the organic hydroperoxide compound serves as a reducing agent to form 3,3',5, 5'-tetramethylbenzidine is oxidized, and the oxidized 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (ox-TMB) may change color from colorless to blue.
  • o-Tolidine may be used instead of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine. Even in the case of o-Tolidine indicator, if a radical molecule (reducing agent) such as 7,3',5,5'-tetra methylbenzidine is present, it can be oxidized by the radical molecule and change color from colorless to blue. there is.
  • a radical molecule such as 7,3',5,5'-tetra methylbenzidine
  • benzoyl leuco methylene blue may be used instead of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine.
  • BLMB benzoyl leuco methylene blue
  • the sand for diagnosing hematuria may include a stabilizer for preventing auto-oxidation of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine.
  • the stabilizer may include, for example, triethanolamine borate.
  • the stabilizer may be included in an amount of 0.1% to 5% by weight based on the weight of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine.
  • the sand for diagnosing hematuria may include a color reinforcing agent for increasing color intensity when 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine changes color.
  • the color enhancer may include, for example, 6-methoxyquinoline. In this case, the color enhancer may be in the range of 0.1% to 15% by weight based on the weight of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine.
  • the beads, 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and the organic hydroperoxide compound may be mixed in various amounts. Based on 8 kg of the beads, 0.1 g to 20 g of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and 0.1 g to 30 g of an organic hydroperoxide compound may be mixed.
  • 0.5 g to 20 g of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and 1 g to 20 g of an organic hydroperoxide compound may be mixed, and more preferably 3,3',5,5'-tetra 1 g to 10 g of methylbenzidine and 3 g to 10 g of an organic hydroperoxide compound may be mixed.
  • the amount of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine is less than 0.1 g, color development may not appear clearly, and when it exceeds 20 g, there is a problem in that the manufacturing cost increases by exceeding the appropriate amount.
  • the organic hydroperoxide compound is less than 1 g, it cannot sufficiently react with hemoglobin of red blood cells, so that a minute amount of hematuria cannot be detected, and if it exceeds 30 g, unnecessary side reactions may be caused.
  • 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and the organic hydroperoxide compound may contain a solvent.
  • the solvent may be any one or more of de-ionized water or ethanol.
  • the purified water may be 5000 ml or less based on 8 kg of the beads.
  • the purified water may be 1 ml to 5000 ml, 1 ml to 3000 ml, 2000 ml to 5000 ml, or 1000 ml to 4000 ml based on 8 kg of the beads.
  • ethanol may be 5000 ml or less based on 8 kg of the beads.
  • ethanol may be 1 ml to 5000 ml, 1 ml to 3000 ml, 2000 ml to 5000 ml, or 1000 ml to 4000 ml based on 8 kg of the beads.
  • the ratio of purified water to ethanol may be 1:99 to 50:50.
  • the organic hydroperoxide compound and the 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine indicator contained in the sand for diagnosing hematuria come in contact with excrement of animals with hematuria, the sand Since it has a color change from colorless to blue, it is possible to easily diagnose hematuria with the naked eye.
  • the sand for diagnosing hematuria is in the shape of a bead containing alginate and starch, and 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound are dispersed in the bead or on the surface of the bead. It may be in the form of being adsorbed on.
  • the sand for diagnosing hematuria may include a surfactant.
  • the surfactant increases the overall reaction rate by helping the 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and organic hydroperoxide compounds to be dispersed in the beads or penetrated into the beads to be dispersed or adsorbed on the surface of the beads It can be used for purposes.
  • the surfactant is not particularly limited, and sodium dodecyl sulfate, sodium lauryl sulfate, sodium laureth sulfate, or ammonium dodecyl sulfate, It may be any one of conventional cationic surfactants or anionic surfactants such as ammonium lauryl sulfate.
  • the surfactant may be a solution mixed with a solvent.
  • the solvent may be either de-ionized water or ethanol or a mixture of the purified water and ethanol.
  • the surfactant may be 0.05g to 5g based on 8kg of the beads, and the solvent containing at least one of purified water and ethanol may be 200ml to 2000ml.
  • the sand for diagnosing hematuria according to the second embodiment of the present application may include a pH adjusting agent.
  • the pH adjusting agent does not directly affect the chemical reaction, but may play a role of increasing the reaction rate by creating an optimal pH condition for the organic hydroperoxide compound.
  • the pH adjusting agent may maintain acidity in the range of pH 4 to pH 7, preferably in the range of pH 5 to pH 6.
  • a pH adjusting agent may be included.
  • the pH adjusting agent may include an organic acid, and the organic acid may include citric acid, glycolic acid, acetic acid, lactic acid, ascorbic acid, oxalic acid, or malic acid. It may be a mixture of any one or more of malic acid, tartaric acid, salicylic acid, palmitic acid, fumaric acid, or formic acid.
  • the organic acid is not particularly limited as long as it is an organic acid that is not harmful even if ingested by animals other than the above-mentioned organic acid.
  • the pH adjusting agent may be mixed in the range of 0.1g to 50g, preferably 1g to 40g, based on 8kg of the beads.
  • the average particle diameter of the sand for diagnosing hematuria may be 1 mm to 15 mm, 1 mm to 5 mm, 1 mm to 12 mm, 2 mm to 10 mm, or 5 mm to 15 mm. If the average particle diameter is less than 1 mm, it is not easy to distinguish colors with the naked eye with a small amount of hematuria diagnostic sand, and if it exceeds 15 mm, animals may feel a sense of difference due to the difference in size from conventional sand for defecation.
  • the present invention provides a simple and inexpensive manufacturing method of sand for diagnosing hematuria.
  • the method for producing sand for diagnosing hematuria includes the steps of dropping a mixed solution containing alginate and starch into a polyvalent cation solution to form beads, and forming the beads by 3,3',5,5'- mixing with a solution containing tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound and drying the formed beads.
  • 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine herein is a representative example of a material combined with an organic hydroperoxide compound, 3,3',5, one or more of 5'-tetramethylbenzidine, ortho-tolidine and benzoyl leucomethylene blue.
  • starch that is edible and easily dissolved in water and has a viscosity may be used without limitation.
  • the starch may be a starch obtained from one or more of wheat, corn, cassava, rice, potato, and sweet potato as a raw material.
  • it may be corn starch.
  • alginate is not particularly limited, but may be sodium alginate.
  • sodium alginate having an appropriate viscosity can be selected so as to form beads by cross-linking with polyvalent cations.
  • the step of forming beads is a process of preparing a mixed solution of alginate and starch, a process of preparing a polyvalent cation solution (salt solution containing polyvalent cations), and a mixed solution of alginate solution and starch to the polyvalent cation solution It may include a loading process.
  • the process of preparing the mixed solution of alginate and starch may consist of mixing water and alginate to form an alginate solution, then mixing with a starch solution composed of water and starch and stirring.
  • the mixed solution of alginate and starch may include 100 L to 400 L of water and 0.1 kg to 5 kg of alginate per 100 kg of starch, preferably 150 L to 300 L of water and 1 kg to 3 kg of alginate per 100 kg of starch.
  • the process of preparing a multivalent cation solution may be performed by adding water to a salt containing a multivalent cation, mixing, and then stirring.
  • the salt containing the multivalent cation may be 0.2 kg to 5 kg based on 100 kg of starch.
  • the salt may be preferably 1 kg to 4 kg, more preferably 2 kg to 3 kg.
  • the amount of water included in the multivalent cation solution may be 60L to 180L.
  • the amount of water may be preferably 80L to 160L, more preferably 100L to 140L.
  • the amount of water may be appropriately changed according to the concentration of the mixed solution of starch and alginate.
  • the process of dropping the mixed solution of the alginate solution and the starch into the multivalent cation solution is to form an ionic bond with the multivalent cation by dropping the mixed solution of the alginate solution and starch into the multivalent cation solution to induce gelation of the alginate. That is, alginate can form a bead shape by combining with polyvalent cations, and starch maintains the bead shape.
  • the mixed solution of alginate and starch may be dropped into the calcium salt solution in the form of droplets using a container, and after dropping, the mixed solution may be maintained for 12 to 24 hours to form hydrogel beads.
  • the type of container that can be used to drop the mixed solution into the calcium salt solution is not particularly limited, and for example, a syringe, pipette, dropper, or syringe pump may be used.
  • the shape of the bead to be prepared may be determined.
  • the beads may have a spherical shape, and the average particle size of the beads may be adjusted according to the diameter of the syringe needle.
  • the step of forming the beads may include a process of drying the beads formed by dropping the multivalent cation solution.
  • the moisture of the hydrogel beads is removed, and in a later step, dispersion of a solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound in the beads or adsorption to the surface of the beads occurs.
  • the particle size of the beads may be adjusted.
  • the formed beads are mixed with a solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound.
  • the mixing step corresponds to a step in which a solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound is dispersed in beads or adsorbed on the surface of beads.
  • the mixing may be performed by adding the formed beads to a phenol red solution and then stirring.
  • the organic hydroperoxide compound may include one or more of the compounds represented by Formula 1 below.
  • R is a hydrocarbon group containing 3 to 15 carbon atoms
  • the organic hydroperoxide compound is tert-Butyl hydroperoxide, tert-Amyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide (ethylbenzene hydroperoxide), cyclohexyl hydroperoxide, methylcyclohexyl hydroperoxide, tetralin hydroperoxide, isobutylbenzene hydroperoxide, and At least one of ethylnaphthalene hydroperoxide may be included.
  • the organic hydroperoxide compound may be cumene hydroperoxide.
  • mixing the beads with a solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound is 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide
  • It may include a process of preparing an indicator mixture comprising the compound.
  • the process of preparing an indicator mixture containing the 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound is 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine 0.1 based on 8 kg of the beads.
  • the indicator mixture may be prepared by mixing g to 20 g and 0.1 g to 30 g of an organic hydroperoxide compound.
  • 0.5 g to 20 g of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and 1 g to 20 g of an organic hydroperoxide compound may be mixed, and more preferably 3,3',5,5'-tetra 1 g to 10 g of methylbenzidine and 3 g to 10 g of an organic hydroperoxide compound may be mixed.
  • solvents may be included in 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and organic hydroperoxide compounds.
  • the solvent may be any one or more of de-ionized water or ethanol.
  • 5000 ml or less of purified water may be included based on 8 kg of the beads.
  • the purified water may include 1 ml to 5000 ml, 1 ml to 3000 ml, 2000 ml to 5000 ml, or 1000 ml to 4000 ml based on 8 kg of the beads.
  • ethanol may be included in an amount of 5000 ml or less based on 8 kg of the beads.
  • the ethanol may be included in 1ml to 5000ml, 1ml to 3000ml, 2000ml to 5000ml, or 1000ml to 4000ml based on 8kg of the beads.
  • the ratio of purified water to ethanol may be 1:99 to 50:50.
  • the method for preparing sand for diagnosing hematuria may include mixing a surfactant solution with the indicator mixture.
  • the surfactant is sodium dodecyl sulfate, sodium lauryl sulfate, sodium laureth sulfate or ammonium dodecyl sulfate, It may be any one of conventional cationic surfactants or anionic surfactants such as ammonium lauryl sulfate.
  • the surfactant solution may be used in a form in which a surfactant is mixed with a solvent containing at least one of de-ionized water and ethanol. At this time, based on 8 kg of the beads, the surfactant may be 0.1 g to 5 g, and the solvent containing at least one of purified water and ethanol may be 200 ml to 2000 ml.
  • the method for preparing sand for diagnosing hematuria may include mixing a pH adjusting agent with the indicator mixture.
  • the pH adjusting agent may have an acidity in the range of pH 4 to pH 7 and may include an organic acid.
  • the organic acid is citric acid, glycolic acid, acetic acid, lactic acid, ascorbic acid, oxalic acid, malic acid, tartaric acid , salicylic acid, palmitic acid, fumaric acid, or formic acid.
  • the pH adjusting agent may be mixed in the range of 0.1 g to 50 g based on 8 kg of the beads, and preferably in the range of 1 g to 40 g.
  • the process of preparing the mixed solution containing the 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and the organic hydroperoxide compound may further include stirring the mixed solution for about 20 to 60 minutes. there is.
  • the beads are mixed with a solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound, followed by coating.
  • a solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound can include
  • the beads stirred in a coating machine (sugar-coating machine) for adsorption of a mixed solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound on the surface of the beads and 3,3'
  • coating may be performed for about 5 minutes to 1 hour.
  • the method for preparing sand for diagnosing hematuria includes drying the beads formed by mixing with a solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound.
  • a drying step sand for diagnosing hematuria can be prepared by collecting and drying beads from a solution containing the 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound.
  • the drying step removes moisture from the beads to facilitate dispersion or adsorption of a solution containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound in the beads to the surface of the beads. do. Also, depending on the degree of drying, the particle size of the beads may be adjusted.
  • the drying temperature may be 100 ° C or less, specifically, 20 ° C to 100 ° C, 20 ° C to 60 ° C, 60 ° C to 100 ° C, or 30 ° C to 80 ° C may be.
  • the present application provides a method for diagnosing hematuria in animals according to a second embodiment.
  • excretion of an animal to be diagnosed is brought into contact with the sand for diagnosing hematuria according to the second embodiment of the present application, and the color of the sand changes from colorless to blue If present, it can be diagnosed as hematuria.
  • the sand for diagnosing hematuria containing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine and an organic hydroperoxide compound according to the second embodiment of the present application exhibits a color change from colorless to blue when it meets red blood cells in hematuria, which is useful for animals. hematuria can be confirmed.
  • the diagnosis of hematuria using a conventional urine test strip is performed by waiting until an animal such as a cat discharges urine, collecting the urine discharged through a separate container, and soaking the urine test strip, so the process is cumbersome. and uncomfortable
  • a mixture of sand for defecation and sand for diagnosing hematuria according to the second embodiment of the present invention is prepared in the bathroom, when cleaning or replacing the sand for defecation without waiting for urine to be discharged or collecting urine, color change It is easy and regular checkup is possible.
  • the sand for defecation is not particularly limited, and any general sand available on the market can be used without limitation.
  • any one or a mixture of two or more of natural sand, silica sand, and wood pellet sand using bentonite sand, soy flour, starch, etc. may be used.
  • the weight ratio of the sand for diagnosing hematuria and the sand for defecation according to the second embodiment of the present application may be 1:99 to 50:50. Specifically, if the weight ratio of sand for hematuria diagnosis is less than 1, it may be difficult to visually check the color change due to a large amount of sand for defecation, and if the weight ratio of sand for hematuria diagnosis exceeds 50, excessive use of sand for hematuria diagnosis There is a problem of increasing cost. Therefore, hematuria can be visually diagnosed simply and economically by mixing and using sand for diagnosing hematuria and sand for defecation within the above range.
  • the sand for diagnosing hematuria according to the second embodiment of the present application is clinical diagnostic sand according to animal urine, such as sand for diagnosing proteinuria or sand for diagnosing alkaline urine (for example, sand for diagnosing alkali urine according to the second embodiment of the present application). may be used in combination with
  • a multivalent cation solution was prepared by mixing 2 kg of calcium chloride (CaCl 2 ) and 120 L of water and stirring until the calcium chloride was completely dissolved.
  • a mixed solution containing alginate and starch was passed through a container having a plurality of outlets to form beads, and then dropped into a container containing a calcium chloride solution.
  • alginate gelation was induced by reacting for 24 hours to form a sufficient cross-link between alginate and polyvalent cations (Ca 2+ ).
  • beads cross-linked between alginate and polyvalent cations were collected and dried at 50° C. for 24 hours to remove moisture from the beads.
  • FIG. 5 shows the color change according to the hemoglobin concentration of the sand for diagnosing hematuria.
  • 6 shows the color change according to the hemoglobin concentration after mixing sand for diagnosing hematuria with bentonite sand.
  • Figure 7 is the result of observing the color change when albumin (Albumin) of the sand for diagnosing hematuria of the present application is added or when a pH buffer solution is added.
  • FIG. 6 shows the color change of the sand for diagnosing hematuria according to the concentration of hemoglobin after placing the sand for diagnosing hematuria, which is the present invention, on the sand for defecation.
  • defecation sand is made of bentonite, and as a result of observing the color change after adding reagents with different hemoglobin concentrations and waiting for 5 minutes, the hemoglobin concentrations were 0.3 mg/dL, 0.8 mg/dL, and 2 mg/dL.
  • the color of the sand in the present application changed from white to blue.
  • the sand with relatively dark brightness in the central region of the sand indicated as 0.3 mg/dL Hb, 0.8 mg/dL Hb, and 2.0 mg/dL Hb is discolored sand, and the details shown in FIG. It can be understood that the blue color intensity increases as the concentration of silver hemoglobin increases.
  • the color of the bead changes from white to dark blue according to the concentration of hemoglobin, so it is easy to visually check whether the animal has hematuria or not.
  • the reagent for detecting proteinuria containing albumin or the reagent for detecting alkalinity that reacts under basic conditions is not affected by the sand for diagnosing hematuria according to the second embodiment of the present application, it is mixed with the sand for diagnosing hematuria according to the second embodiment of the present application and can be used.

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Abstract

동물의 소변 상태 진단용 모래, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소변 상태 진단 방법이 개시되며, 동물의 소변 상태 진단용 모래는, 진단 대상이 되는 동물의 배설물과 접촉하여 소변 상태를 판별하는 모래로서, 상기 모래는 알지네이트, 전분 및 소변 상태 판별용 물질을 포함할 수 있다.

Description

동물의 소변 상태 진단용 모래, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소변 상태 진단 방법
본원은 동물의 소변 상태 진단용 모래, 이의 제조방법 및 이를 이용한 동물의 소변 상태 진단 방법에 관한 것이다. 예를 들면, 본원은 동물의 소변을 별도로 채취하지 않고서도 알칼리뇨 또는 혈뇨와 같은 소변 상태를 편리하게 진단(판별)할 수 있고, 나아가 이에 기초하여 요로계 질환을 진단할 수 있는 소변 상태 진단용 모래, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소변 상태 진단 방법에 관한 것이다.
현대사회에서, 1인 가구 증가와 인구 고령화에 따라 많은 가정이 반려동물을 사육하고 있다. 이에 따라, 다양한 반려동물 용품 및 서비스의 수요가 꾸준히 증가하여 반려동물 산업시장도 빠르게 성장하고 있다.
현대인들은 반려동물을 가족의 일원으로 생각하고 함께 살아가는 동반자로 취급하고 있으므로, 반려동물의 건강과 장수에도 관심이 높다.
반려동물의 비뇨기계질환은 다양하게 나타난다. 특히 신장, 요관, 방광의 염증 또는 결석과 같은 비뇨기계질환이 큰 비중을 차지한다.
구체적으로, 반려동물의 상태가 정상적인 경우 근위요도(Proximal Uretha)와 방광(urinary bladder)이 비뇨기계 방어기전에 의해 무균상태로 유지된다. 위 방어 기전이 손상될 경우 반려동물은 비뇨기 감염증에 걸릴 수 있다. 물론 방광염(cystitis) 및 요로감염(UTI, Urinary Tract Infection)이 세균에 의한 감염으로 발생하는 경우가 아닌 정확한 원인이 불분명하다는 뜻으로 특발성 방광염에 걸리는 경우도 있다. 이를 촉발시키는 원인으로는 스트레스, 비만, 방광 내벽의 특정 물질 이 부족해서 발병하는 것으로 추측한다. 세균성 방광염 또는 요로감염은 보통 세균 감염으로 발생하나 결석, 종양 등도 원인이 될 수 있다.
염증을 유발하는 원인으로 반려동물에게 결석은 자주 발생하는 흔한 질환이다. 이러한 결석이 생기는 이유는 식이적으로 미네랄이나 단백질이 많이 함유된 먹 이를 섭취하거나 세균 감염이 원인이 될 수 있고, 선천적인 요인에 의해 발생할 수도 있지만, 걸렸을 때 원인을 특정하기 어렵다. 결석은 소변에 포함된 칼슘, 마그네슘 등 미네랄이 핵으로 작용해 뭉치고 점점 돌처럼 결정화되면서 만들어진다. 결국 이 결정의 크기가 커지면 결석이 밸브나 꼭지처럼 기능해 부분적 또는 간헐적으로 방광 폐색을 유발할 수 있다. 결석의 크기가 작은 경우에는 요도에 들러붙거나 변비를 유발할 수 있다. 결국 결석이 배출되지 않고 비뇨기계의 특정 부위에서 소 변의 흐름을 방해하게 되면 비뇨기계 특정 부분에 염증 등 여러 가지 증상을 유발한다.
반려동물의 비뇨기계 염증 또는 결석 유무를 보호자가 알아채는 시기는 보통 혈뇨나 배뇨곤란 증상이 나타날 때이다. 방광염에 대한 치료는 약물 또는 식이로 할 수 있으나, 결석의 경우에는 수술 외에는 치료할 수 있는 특별한 방법이 없는 경우가 많아 정기적인 검사가 매우 중요하다.
비뇨기계 결석 진단을 위해 소변검사, 혈액 검사, 엑스레이 촬영 또는 초음파 검사를 통해 진단을 검사하고, 염증 진단은 소변검사, 배양검사, 혈액 검사를 통해 다양한 지수를 검사하며, 필요시 내시경 검사도 시행할 수 있다. 가장 기본적인 검사는 소변검사가 있고, 방광염 등의 비뇨기계 질환이 있는 경우, 알칼리 물질이 소변에 포함되어 배출되므로 pH 변색 시약을 통해 진단이 가능하다. 또한, 방광염 등의 비뇨기계 질환이 심화된 경우 혈액이 소변에 포함되어 배출되므로 구아이악(guaiac test) 시험을 통해 진단이 가능하다.
위의 비뇨기계 질환의 진단 방법은 반려동물의 혈뇨나 배뇨곤란 증상이 나타난 이후 병원을 방문하여 발견하게 되므로, 이미 어느정도 질병이 진행된 이후에 치료를 시작하게 되어 치료비용이 많이 들게 되는 문제점이 있다. 따라서, 정기적으로 조기에 진단하는 것이 매우 중요하나, 보호자가 병원에서 정기적으로 검진하는 것은 현실적으로 어려움이 따른다.
한편, 병원 방문을 하지 않고 가정에서 요 시험지 봉, 키트를 통해 소변검사를 하는 방법도 있다. 이는 상대적으로 저렴하고 조기 진단도 가능하다는 장점이 있지만, 반려 동물의 소변을 채취하는 과정이 번거롭고 사용법도 복잡하여 사용자의 불편함을 초래하는 단점이 있다. 더욱이 가정용 뇨검사기도 이용할 수 있으나, 고가의 장비이기 때문에 이를 이용하는 것이 쉽지 않은 실정이다.
한편, 반려묘의 경우 모래 화장실을 이용하므로 소변의 색깔을 통해 반려묘의 비뇨기계 질환을 판단하기 쉽지 않다. 더욱이 반려묘의 소변에 섞여 나오는 혈액의 양이 적은 미세혈뇨의 경우 더욱 육안으로 구별하기 어렵다.
종래의 잠혈 검사 방법으로 산화 가능한 색 표시기인 검 구아이악 테스트를 이용하였다. 상기 구아이악 테스트는 혈액 또는 헤모글로빈의 존재를 표시할 수 있는 능력을 가지고 있다. 구아이악 테스트는 잠혈이 검출될 경우 연한 황색으로부터 청색으로 변한다. 이는 흰색으로부터 유색으로 색변화를 일으키지 못하는 단점이 있다. 또한, 루미놀(luminol)을 이용한 잠혈 여부를 테스트할 수 있다. 루미놀 테스트는 화학발광을 이용하기 때문에 잠혈 검출에서는 다수 구성성분이 요구되어 상 대적으로 불편하다.
따라서, 저렴하면서도 반려동물의 화장실 환경의 변화가 필요하지 않아 반려동물의 스트레스를 최소화하는데 도움이 되고, 반려묘의 소변에 따라 육안으로 관 찰이 가능하여 가정에서 손쉽게 검사할 수 있는 반려동물의 비뇨기계 질환 검사 방 법이 요구되고 있는 실정이다.
본원 이전에 개시된 선행기술문헌으로는 한국등록특허공보 제2289449호 및 한국공개특허공보 제2019-0119817호가 있다.
본원은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 동물의 소변을 별도로 채취하지 않고서도 알칼리뇨 또는 혈뇨와 같은 소변 상태를 편리하게 판별(진단)할 수 있는 소변 상태 진단용 모래, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소변 상태 진단 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 동물의 소변 상태 진단용 모래는, 진단 대상이 되는 동물의 배설물과 접촉하여 소변 상태를 판별하는 모래로서, 상기 모래는 알지네이트, 전분 및 소변 상태 판별용 물질을 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 모래는 알지네이트 및 전분을 포함하는 비드 형상이며, 상기 소변 상태 판별용 물질은 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착되는 형태로 제공될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 알지네이트는 다가 양이온과 가교 결합된 구조일 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 모래는 평균 입경이 1mm 내지 15mm 범위일 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 소변 상태의 판별이 혈뇨 여부의 판별인 경우, 상기 소변 상태 판별용 물질은 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 및 제1 물질을 포함하고, 상기 제1 물질은 3,3’,5,5’-테트라메틸벤지딘, 오르토-톨리딘 및 벤조일 류코 메틸렌 블루 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함하고,
[화학식 1]
Figure PCTKR2022021475-appb-img-000001
여기서, R은 3 내지 15개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소기일 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, tert-아밀 하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 에틸벤젠 하이드로퍼옥사이드, 사이클로헥실 하이드로퍼옥사이드, 메틸사이클로헥실 하이드로퍼옥사이드, 테트랄린 하이드로퍼옥사이드, 이소부틸벤젠 하이드로퍼옥사이드, 및 에틸나프탈렌 하이드로퍼옥사이드 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 모래는 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 모래는 pH 조절제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 소변 상태의 판별이 알칼리뇨 여부의 판별인 경우, 상기 소변 상태 판별용 물질은 pH 지시약 역할을 수행하는 물질을 포함할 수 있다.
한편, 본원의 제2 측면에 따른 동물의 소변 상태 진단용 모래의 제조방법은, 진단 대상이 되는 동물의 배설물과 접촉하여 소변 상태를 판별하는 모래를 제조하는 방법으로서, 알지네이트 및 전분을 포함하는 혼합 용액을 다가 양이온 용액에 적하(dropping)하여 비드를 형성하는 단계, 상기 형성된 비드를 소변 상태 판별용 물질을 포함하는 용액과 혼합하는 단계, 및 용액과 혼합된 비드를 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 형성된 비드와 상기 용액을 혼합하는 단계는, 상기 비드를 형성하는 단계 이후에 수행되고, 상기 소변 상태 판별용 물질이 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착되도록 수행될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 비드를 형성하는 단계 이후 및 상기 용액과 혼합하는 단계 이전에, 상기 형성된 비드를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본원의 제3 측면에 따른 동물의 소변 상태 진단방법은, 본원의 제1 측면에 따른 소변 상태 진단용 모래와 진단 대상이 되는 동물의 배설물을 접촉하는 단계를 포함하며, 동물의 배설물과 접촉한 상기 소변 상태 진단용 모래의 색상 변화에 기초하여 소변 상태가 판별되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 소변 상태 진단용 모래는, 단독으로 사용되거나, 또는 배변용 모래와 혼합 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단 중 적어도 하나에 의하면, 병원을 방문하거나 특수한 장비를 사용할 필요없이 동물의 배설물을 이용하여 간편하게 소변 상태(예를 들면, 혈뇨 여부 또는 알칼리뇨 여부)를 판별할 수 있다. 또한, 스트레스 없는 환경에서 혈액 등의 검출 검사가 가능하고, 혈뇨 또는 알칼리뇨와 같은 소변 상태의 조기 발견을 통해 증상 악화를 방지하여 합병증 발생을 최소화할 수 있으며, 육안으로 쉽게 소변 상태를 판단할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단 중 적어도 하나에 의하면, 동물의 소변 상태 진단용 모래를 저렴하고 간편한 공정으로 제작할 수 있으므로, 정기적인 검진이 필요한 동물에게 저렴한 비용으로 조기에 혈뇨 또는 알칼리뇨와 같은 소변 상태 진단이 가능하여, 효율적인 건강관리를 할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 비드 형태를 가지는 알칼리뇨 진단용 모래를 도시한 것이다.
도 2는 알지네이트 용액 및 전분 혼합 용액을 다가 양이온 용액에 적하하여 비드를 합성하는 것을 도시한 것이다.
도 3은 알칼리뇨 진단용 모래의 pH 및 알부민 조건에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 벤토나이트 모래에 알칼리뇨 진단용 모래를 혼합한 후, pH 조건에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 혈뇨 진단용 모래의 헤모글로빈 농도에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다.
도 6은 벤토나이트 모래에 혈뇨 진단용 모래를 혼합한 후의 헤모글로빈 농도에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다.
도 7은 혈뇨 진단용 모래에 알부민(Albumin)을 가하는 경우 또는 pH 버퍼 솔루션을 가하는 경우 색 변화를 관찰한 결과이다.
이하, 본원에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본원 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본원의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본원을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본원의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본원을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하 려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 동물의 소변 상태 진단용 모래, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소변 상태 진단 방법에 관하여 설명한다.
우선, 본원의 일 실시예에 따른 동물의 소변 상태 진단용 모래에 관하여 설명한다.
본원의 일 실시예에 따른 동물의 소변 상태 진단용 모래는, 진단 대상이 되는 동물의 배설물과 접촉하여 소변 상태를 판별하는 모래로서, 상기 모래는 알지네이트, 전분 및 소변 상태 판별용 물질을 포함한다.
또한, 상기 모래는 알지네이트 및 전분을 포함하는 비드 형상일 수 있고, 상기 소변 상태 판별용 물질은 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착되는 형태로 제공될 수 있다.
또한, 상기 알지네이트는 다가 양이온과 가교 결합된 구조일 수 있다.
또한, 상기 모래는 평균 입경이 1mm 내지 15mm 범위일 수 있다.
또한, 본원의 제1 실시예로서, 상기 소변 상태의 판별이 알칼리뇨 여부의 판별인 경우, 상기 소변 상태 판별용 물질은 pH 지시약 역할을 수행하는 물질(예를 들면, 페놀레드, 페놀프탈레인, BTB 용액 등)을 포함할 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예로서, 상기 소변 상태의 판별이 혈뇨 여부의 판별인 경우, 상기 소변 상태 판별용 물질은 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 및 제1 물질을 포함하고, 상기 제1 물질은 3,3’,5,5’-테트라메틸벤지딘, 오르토-톨리딘 및 벤조일 류코 메틸렌 블루 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따르면, 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022021475-appb-img-000002
여기서, R은 3 내지 15개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소기일 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따르면, 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, tert-아밀 하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 에틸벤젠 하이드로퍼옥사이드, 사이클로헥실 하이드로퍼옥사이드, 메틸사이클로헥실 하이드로퍼옥사이드, 테트랄린 하이드로퍼옥사이드, 이소부틸벤젠 하이드로퍼옥사이드, 및 에틸나프탈렌 하이드로퍼옥사이드 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따르면, 상기 모래는 계면활성제를 포함할 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따르면, 상기 모래는 pH 조절제를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상기 소변 상태의 판별이 알칼리뇨 여부의 판별인 제1 실시예(소변 상태 진단용 모래가 알칼리뇨 진단용 모래인 경우의 알칼리뇨 진단용 모래, 그 제조방법 및 이를 이용한 알칼리뇨 진단방법에 관한 실시예)와, 혈뇨 여부의 판별인 제2 실시예(소변 상태 진단용 모래가 혈뇨 진단용 모래인 경우의 혈뇨 진단용 모래, 그 제조방법 및 이를 이용한 혈뇨 진단방법에 관한 실시예)를 차례로 설명하기로 한다.
먼저, 본원의 제1 실시예는 동물의 알칼리뇨를 진단할 수 있는 알칼리뇨 진단용 모래, 그 제조방법 및 이를 이용한 동물의 알칼리뇨 진단 방법에 관한 것이다.
본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래는 알지네이트(alginate), 전분 및 페놀레드(Phenol red)를 포함할 수 있다. 즉, 본원의 제1 실시예에서는 소변 상태 판별용 물질로 페놀레드와 같은 pH 지시약 역할을 하는 물질이 알칼리뇨 여부의 판별을 위해 적용될 수 있다.
상기 페놀레드의 다른 이름은 페놀술폰프탈레인(Phenolulfonphthalein)이며, 페놀레드는 염기성을 띄는 물질에 반응하는 pH 지시약 역할을 수행할 수 있다. 상기 페놀레드는 pH 6.8 내지 pH 8.2 범위에서 노란색에서 붉은색으로 변색된 다.
페놀레드의 pH 분포에 따른 색상은 대략적으로 pH 6.8 미만일 때 노란색을 띄고, pH 8.2 이상에서는 붉은색을 띄며, pH 6.8 내지 pH 8.2 범위에서는 pH 값이 높을수록 노란색에서 붉은색에 가까운 색을 띈다.
도 1은 본원의 제1 실시예인 알칼리뇨 진단용 모래를 도시한 것으로서, 비드 형태이고 전체적으로 노란색을 가진다. 앞서 설명한 바와 같이 pH 6.8 미 만의 조건에서는 페놀레드가 노란색을 가지는 성질 때문에 페놀레드를 포함하는 모 래의 색상 또한 노란색을 띄게 된다.
상기 페놀레드는 pH 6.8 이상에서 노란색에서 붉은색으로 변하는 pH 시약이므로, 소변에 pH가 높은 알칼리뇨 여부를 확인하는 중요한 지표가 될 수 있다. 예를 들어, 방광염을 흔히 일으키는 황색포도상구균(Staphylococcus) 또는 요로 감염을 흔히 일으키는 프로테우스균(Proteus)은 유레아제(Urease)라는 효소를 분비하고, 이 효소가 요소를 분해하여 암모니아(NH4+)와 중탄산염(HNO3)을 만들어 소변의 pH를 증가시킨다. 따라서, 감염성 방광염 또는 요로 감염에 걸린 반려 동물의 소변 은 pH가 높은 알칼리뇨를 나타내어 페놀레드 pH 지시약의 변색 범위 내에서 붉은색으로 변하게 되어 알칼리뇨 여부를 감별할 수 있다.
한편, pH 지시약으로 페놀레드 대신 페놀프탈레인(Phenolphthalein)을 사용할 수 있다. 페놀프탈레인은 pH 8.3 미만에서는 무색을 띄나 pH 8.3 이상에서는 붉 은 색으로 변하는 특징이 있어 알칼리뇨 여부를 확인할 수 있는 pH 지시약이 될 수 있다. 또한, 일반적으로 소변검사에 사용되는 pH 지시약인 BTB(bromothymol) 용액을 사용할 수 있다. BTB 용액은 pH 6 미만에서는 황색을 나타내고, pH 6 내지 pH 7.6 에서는 초록색을 나타내며, pH 7.6을 초과할 때 진청색을 나타낸다. 따라서, BTB용액을 이용한 본원의 비드가 알칼리뇨와 반응하면 초록색에서 진청색으로 변색되므로, BTB 용액은 알칼리뇨 여부를 확인할 수 있는 pH 지시약으로 사용될 수 있다. 즉, 본원의 일 실시예에서는 pH 변화에 따른 모래의 색상 변화를 명확히 판단하기 위하여 페놀레드를 pH 지시약으로 사용하였으나, 본원에서 pH 지시약은 이에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 본원에서는 알칼리뇨 진단용 모래의 특성 및 사용 목적에 따라 페놀레드 이외에 적절한 pH 지시약이 사용될 수 있으며, 상기 적절한 pH 지시약은 전술한 pH 지시약들로만 한정되는 것 또한 아니다.
한편, 페놀레드를 비롯한 pH 지시약의 발색 범위는 접촉하는 물질의 산도에 영향을 받을 수 있다. 하나의 예로서, 본원의 페놀레드를 이용하여 제조된 알칼리뇨 진단용 모래는 반려 동물의 배변용 모래와 혼합되어 사용될 수 있다. 이때, 반려 동물의 배변용 모래에 사용되는 벤토나이트는 pH 9 내지 pH 10.5 정도의 산도를 가지는 약알칼리성 물질로서, 본원의 페놀레드를 이용한 알칼리뇨 진단용 모래와 벤토나이트 배변용 모래가 접촉하여 일정시간이 경과할 경우 페놀레드를 이용한 알칼리뇨 진단용 모래의 산도에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 실제 페놀레드 pH 변색 범위 보다 높은 pH 값에서 변색될 수 있다. 또한, 본원의 알칼리뇨 진단용 모래 자체의 산도에 의해서도 페놀레드의 변색 범위가 달라질 수 있다. 예를 들어, 후술하는 다가 양이온을 제공하기 위하여 투입되는 염화칼슘(CaCl2)과 같은 다가 양이온을 포함하는 염이 이온화될 경우 약산성을 띄어 염화칼슘을 이용하여 제조된 알칼리뇨 진단용 모래의 산도에 영향을 끼칠 수 있다. 즉, 염화칼슘이 다량 함유된 알칼리뇨 진단용 모래는 약산성을 띄게 되므로, 실제 페놀레드의 변색 범위 보다 낮은 pH 값에서 변색될 수 있다. 따라서, pH 지시약은 알칼리뇨 진단용 모래 자체의 산도와 알칼리뇨 진단용 모래와 함께 사용되는 배변용 모래 성분의 산도를 고려하여 적절한 pH 지시약을 선정할 수 있다.
정리하자면, 본원의 모래에 포함된 페놀레드가 알칼리뇨가 있는 동물의 배설물과 접촉시, 모래가 노란색에서 붉은색으로 색 변화를 가지므로, 육안으로 간 편하게 알칼리뇨 진단이 가능하다. 참고로, 본원에서 페놀레드는 pH 지시약 역할을 수행하는 물질(pH 지시약으로 사용되는 물질)의 대표적인 예시가 되는 물질로서, 본원에서 페놀레드 또는 페놀레드 용액을 통해 예시적으로 설명되는 내용은 pH 지시약 역할을 수행하는 물질 및 이를 포함하는 용액에 대하여 포괄적으로 확장하여 이해 및 적용될 수 있음은 물론이다.
구체적인 예에서, 상기 전분은 밀, 옥수수, 카사바, 쌀, 감자, 및 고구마 중 어느 하나 이상을 원료로 하는 전분일 수 있다. 구체적으로, 옥수수 전분일 수 있다. 후술하는 바와 같이 알지네이트와 다가 양이온이 가교 결합을 통해 형성되는 하이드로겔은 구조적으로 충분한 강성을 가지지 못하는데 이때, 전분이 구조적으로 견고성을 높여주는 역할을 한다.
상기 알지네이트(Alginate)는 자연산 다당류로, 미역, 다시마와 같은 갈조류의 중요 구성 성분이다. 알지네이트는 생체적합성이 뛰어나고 독성이 낮으며 가격 이 비교적 저렴한 장점이 있다.
상기 알지네이트는 다가 양이온과 가교 결합하여 하이드로겔 비드를 형성할 수 있다. 이때, 다가 양이온은 칼슘이온(Ca2+), 스트론튬이온(Sr2+), 바륨이온(Ba2+), 구리이온(Cu2+), 철이온(Fe3+), 및 알루미늄이온(Al3+) 중 하나 이상일 수 있다. 또한, 특히 2가 양이온이 가교 결합을 비교적 쉽게 생성할 수 있다.
이와 같이 형성된 하이드로겔 비드는 건조시킨 후 물에 노출시키면, 다시 수화되어 원래의 모양과 크기로 팽윤하는 고흡수성을 가지고 있다. 따라서, 다가 양 이온과 가교 결합된 알지네이트는 본원의 알칼리뇨 진단용 모래와 동물의 배설 물의 접촉을 용이하게 한다.
전술한 바와 같이, 알지네이트가 다가 양이온과 만나 가교 결합을 형성하는 하이드로겔은 물을 함유하는 3차원 구조체로서 충분한 강성을 제공하지 못한다. 따라서, 하이드로겔 비드는 강성을 보완할 수 있는 전분을 포함할 필요가 있다. 즉, 하이드로겔 비드에 포함되는 전분은 구조적 역할을 수행한다.
전술한 바와 같이, 하이드로겔 비드는 알지네이트가 다가 양이온과 가교 결합하여 형성되는 하이드로겔 비드의 고흡수성 및 전분에 의해 보완되는 강성을 고려하여 다양한 비율로 제조 가능하다.
예를 들어, 전분 및 알지네이트는 물과 혼합되어 용액 형태일 수 있다. 이때 전분 100kg 당 물 100L 내지 400L 및 알지네이트 0.1kg 내지 5kg이 포함될 수 있고, 바람직하게는 전분 100kg 당 물 150L 내지 300L 및 알지네이트 1 내지 3kg이 포함될 수 있다. 전분 100kg 당 알지네이트 0.1kg 미만인 경우에는 다가 양이온과의 가교 결합이 충분히 이루어질 수 없어 겔 형성과 구조 유지가 어렵게 되고, 흡수성이 현저히 떨어지게 된다. 이에 반해, 전분 100kg 당 알지네이트가 5kg을 초과하는 경우에는 알지네이트가 수분을 다량 흡수하여 부피가 팽창하게 되어 강도가 약하게 된다.
상기 알지네이트 및 전분은 모두 동물이 섭취해도 문제가 없는 천연물질로서 단독으로 또는 배변용 모래와 혼합하여 사용해도 안전하다.
또한, 알지네이트와 가교 결합하는 다가 양이온을 더욱 포함할 수 있다. 구체적으로, 다가 양이온은 다가 양이온을 포함하는 염의 형태일 수 있고, 물과 희석된 혼합 용액일 수 있다.
이때, 상기 다가 양이온 용액의 다가 양이온은 칼슘이온(Ca2+), 스트론튬이온(Sr2+), 바륨이온(Ba2+), 구리이온(Cu2+), 철이온(Fe3+), 및 알루미늄이온(Al3+) 중 어느 하나 이상일 수 있으나, 2가 양이온인 칼슘이온 또는 바륨이온이 될 수 있다. 보다 구체적으로 다가 양이온 용액은 칼슘염 용액일 수 있다. 이때, 상기 칼슘염은 2가 칼슘 양이온(Ca2+)을 포함하고 있는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 염화칼슘(CaCl2), 질산칼슘(Ca(NO3)2), 아질산칼슘(Ca(NO2)2), 황산칼슘(CaSO4), 아황산칼슘(CaSO3), 및 탄산칼슘(CaCO3) 중 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 칼슘염은 염화칼슘(CaCl2), 황산칼슘(CaSO4), 및 탄산칼슘(CaCO3) 중 어느 하나 이상이거나, 염화칼슘(CaCl2)일 수 있다.
다가 양이온을 포함하는 염은 알지네이트와 전분의 혼합물과 다양한 비율로 제조 가능하다. 예를 들면, 다가 양이온을 포함하는 염은 물을 용매로 하는 용액의 형태일 수 있다. 구체적으로 다가 양이온 용액은 전분 100kg을 기준으로 다가 양이온을 포함하는 염은 0.2kg 내지 5kg 일 수 있다. 바람직하게는 1kg 내지 4kg 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2kg 내지 3kg 일 수 있다. 다가 양이온을 포함하는 염이 0.2kg 미만일 경우에는 알지네이트와 충분한 가교 결합을 할 수 없어 다공성 겔 형성과 구조 유지가 어렵게 된다. 반면, 다가 양이온을 포함하는 염이 5kg을 초과하는 경우에는 알지네이트의 조밀도가 증가하여 다가 양이온이 비드 내부로 확산하는 것이 어려워진다.
한편, 다가 양이온 용액에 포함되는 물의 양은 60L 내지 180L 일 수 있다. 바람직하게는 80L 내지 160L 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 100L 내지 140L 일 수 있다. 상기 물의 양은 전분 및 알지네이트 혼합 용액의 농도에 따라 적절히 변경될 수 있다.
한편, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래는 알칼리뇨 진단용 비드의 산도를 높이기 위해 유기산을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 pH 지시약의 발색 범위를 인위적으로 조절하기 위하여 유기산의 첨가 여부가 결정될 수 있다. 상기 유기산은 구연산(citric acid), 말산(malic acid), 아세트산(acetic acid), 젖산(lactic acid), 옥살산(oxalic acid), 아스코브산(ascorbic acid), 이소시트르산(isocitric acid), 푸 마르산(fumaric acid), 타타르산(tartaric acid) 또는 이외에 동물이 섭취하더라도 해가 되지 않는 유기산을 포함하며, 상기 유기산 중에서 어느 하나 또는 이들 중 2 종 이상의 혼합물일 수 있다.
반면, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 일 구현예에 있어서, 유기산이 과량 포함된 전분으로 제조된 알칼리뇨 진단용 모래의 경우 pH를 인위적으로 높이기 위하여 무기 염기를 포함할 수 있다. 무기 염기는 상기 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산 화암묘늄(NH4OH) 중에서 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
정리하면, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래는 알지네이트 및 전분을 포함하는 비드 형상이면서, 페놀레드가 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착된 형태일 수 있다. 또한, 알지네이트는 다가 양이온과 가교 결합된 구조를 가질 수 있다.
한편, 상기 알칼리뇨 진단용 모래의 평균 입경은 1mm 내지 15mm, 1mm 내지 5mm, 1mm 내지 12mm, 2mm 내지 10mm, 또는 5mm 내지 15mm일 수 있다. 평균 입경이 1mm 미만일 경우 소량의 알칼리뇨 진단 모래로는 육안으로 색 구별이 용이하지 않고, 15mm를 초과할 경우, 종래의 배변용 모래와 크기의 차이 때문에 사용하는 동물이 이질감을 느낄 수 있으며, 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 본원은 간편하고 저렴한 알칼리뇨 진단용 모래의 제조방법을 제공한다.
본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 제조방법에 관한 설명에 있어서, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래에서 서술한 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 제조방법은, 알지네이트 용액 및 전분을 포함하는 혼합 용액을 다가 양이온 용액에 적하(dropping)하여 비드를 합성하는 단계, 형성된 비드에 페놀레드 용액을 혼합하는 단계, 및 비드를 건조하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 비드를 합성하는 단계에서, 전분으로는, 상술한 바와 같이, 식용 가능하고 물에 쉽게 녹아 점성을 띄는 것은 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 전분은 밀, 옥수수, 카사바, 쌀, 감자, 및 고구마 중 어느 하나 이상을 원료로 하는 전분일 수 있다. 구체적으로, 상기 전분은 옥수수 전분일 수 있다.
또한, 알지네이트의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 소듐 알지네이트(sodium alginate)일 수 있다. 후술할 바와 같이, 다가 양이온과 가교결합하여 비드를 형성할 수 있도록, 적절한 점도의 소듐 알지네이트가 선택될 수 있다.
구체적으로 비드를 형성하는 단계는 알지네이트 및 전분의 혼합 용액을 제조하는 과정과 다가 양이온 용액(다가 양이온을 포함하는 염 솔루션)을 제조하는 과 정 및 다가 양이온 용액에 알지네이트 용액 및 전분의 혼합 용액을 적하하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 알지네이트 및 전분의 혼합 용액을 제조하는 과정은 물과 알지네이트를 혼합하여 알지네이트 용액을 만든 후, 물과 전분을 포함하는 전분 용액과 혼합하고 교반하는 과정으로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 알지네이트 및 전분의 혼합 용액에는 전분 100kg 당 물 100L 내지 400L 및 알지네이트 0.1kg 내지 5kg이 포함될 수 있고, 바람직하게는 전분 100kg 당 물 150L 내지 300L 및 알지네이트 1 내지 3kg이 포함될 수 있다.
또한, 다가 양이온 용액을 제조하는 과정은 다가 양이온을 포함하는 염에 물을 첨가하여 혼합한 후 교반하는 과정으로 이루어질 수 있다.
한편, 다가 양이온 용액의 제조는 전술한 바와 같이, 다가 양이온 용액에서, 전분 100kg을 기준으로 다가 양이온을 포함하는 염은 0.2kg 내지 5kg 일 수 있다. 다가 양이온을 포함하는 염은, 바람직하게는 1kg 내지 4kg 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2kg 내지 3kg 일 수 있다.
한편, 다가 양이온 용액에 포함되는 물의 양은 60L 내지 180L 일 수 있다. 다가 양이온 용액에 포함되는 물의 양은, 바람직하게는 80L 내지 160L 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 100L 내지 140L 일 수 있다. 상기 물의 양은 전분 및 알지네이트 혼합 용액의 농도에 따라 적절히 변경될 수 있다.
다음으로, 다가 양이온 용액에 알지네이트 용액 및 전분의 혼합 용액을 적하하는 과정은 알지네이트 용액 및 전분의 혼합 용액을 다가 양이온 용액에 적하함으로서 다가 양이온과 이온 결합을 형성하여 알지네이트의 겔화를 유도하는 것이다. 즉, 알지네이트가 다가 양이온과 결합하여 비드 형태를 형성할 수 있으며, 전분이 비드 형상을 유지하게 한다.
구체적으로, 알지네이트 및 전분의 혼합 용액을 용기를 이용하여 방울 형태로 칼슘염 용액에 적하할 수 있으며, 적하 후, 12시간 내지 24시간 혼합된 상태를 유지하여 하이드로겔 비드를 형성할 수 있다. 상기 혼합 용액을 칼슘염 용액에 적하하기 위해 사용될 수 있는 용기의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 주사기, 피펫, 스포이드, 또는 실린지 펌프를 이용할 수 있다. 상기 혼합 용액의 적하에 이용되는 용기의 형태에 따라, 제조되는 비드의 형태가 결정될 수 있다. 예를 들면, 주사기를 이용하여 혼합 용액을 칼슘염 용액에 적하하는 경우에는 비드가 구형의 형태가 될 수 있고, 주사기 바늘의 지름에 따라 비드의 평균 입자 크기를 전술한 바와 같이 조절할 수 있다.
또한, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 제조방법은 다가 양이온 용액에 적하하여 형성된 비드를 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 이후 단계인 하이드로겔 비드의 수분을 제거하여 비드 내 페놀레드 용액의 분산 또는 비드 표면에 페놀레드 용액의 흡착을 용이하게 할 수 있다. 또한 상기 비드를 건조하는 단계에서, 건조 정도에 따라, 비드의 입경이 조절될 수도 있다.
또한, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 제조방법은 형성된 비드와 페놀레드 용액을 혼합하는 단계를 거칠 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합하는 단계는 페놀레드가 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착되는 단계에 해당한다. 예를 들어, 상기 혼합하는 단계는 형성된 비드를 페놀레드 용액에 투입 후, 교반하여 수행될 수 있다.
한편, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 제조방법은 비드와 페놀레드 용액을 혼합하는 단계 이전에 페놀레드 용액을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적으로, 상기 단계에서 페놀레드 용액은 페놀레드 0.1g 내 지 2g, 물 0.1ml 내지 2ml 및 에탄올 0.1ml 내지 2ml를 혼합하여 제조될 수 있다. 바람직하게는 페놀레드 용액은 페놀레드 0.3g 내지 1g, 물 0.5ml 내지 1ml 및 에탄올 0.5ml 내지 1ml를 혼합하여 제조될 수 있으며, 이때 20분 내지 60분가량 교반하는 단계가 수행될 수 있다.
다음으로, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 제조방법은 상기 비드와 페놀레드 용액을 혼합한 후 비드 표면에 페놀레드 용액의 흡착을 위해 코팅기(당의기)에 교반된 비드와 페놀레드 용액을 투입한 후 약 5분 내지 1시간 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다음으로, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 제조방법은 페놀레드를 포함하는 비드를 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 페놀레드 용액으로부터 비드를 수거하여, 건조함으로써 알칼리뇨 진단용 모래가 제조될 수 있다. 즉, 페놀레드 용액으로부터 비드를 수거한 후 건조하는 과정을 통해 알칼리뇨 진단용 모래가 제조될 수 있다.
구체적인 예에서, 상기 페놀레드 용액으로부터 비드를 수거한 후 건조하는 단계는 비드의 수분을 제거하여 비드 내 페놀레드 용액의 분산 또는 비드 표면에 페놀레드 용액의 흡착을 용이하게 한다. 또한 건조 정도에 따라, 비드의 입경이 조절될 수도 있다. 이때, 건조 온도는 100℃ 이하일 수 있고, 구체적으로, 20℃ 내지 100℃, 20℃ 내지 60℃, 60℃ 내지 100℃ 또는 30℃ 내지 80℃일 수 있다.
또한, 본원은 제1 실시예에 따른 동물의 알칼리뇨 진단 방법을 제공한다.
구체적으로, 본원의 제1 실시예에 따른 동물의 알칼리뇨 진단 방법은, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래에 진단 대상이 되는 동물의 배설물을 접촉시켜, 모래의 색상이 노란색에서 붉은색으로 변화가 있는 경우 알칼리뇨로 진단할 수 있다.
도 3을 참고하면, 본원의 페놀레드를 포함하는 알칼리뇨 진단용 모래는 pH 9 시약과 만나면 노란색에서 분홍색으로 변하는 색 변화를 통해 동물의 알칼리 뇨를 확인할 수 있다(참고로 도 3에서 pH 9로 표기된 모래의 가운데 영역에 상대적으로 어둡게 나타난 모래가 분홍색으로 변색된 모래임).
특히, 고양이의 경우, 모래에 배변을 하는 습관이 있어, 사람들은 배변용 모래를 넣은 화장실을 구비하고 있다. 따라서, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래를 단독으로 사용할 수도 있지만, 기존의 화장실의 배변용 모래에 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래를 혼합하여 사용하면 간편하게 알칼리뇨 진단이 가능하다.
구체적으로, 종래의 요 시험지 봉을 이용한 알칼리뇨 진단은 고양이 등의 동물이 소변을 배출할 때까지 기다렸다가, 별도의 용기를 통해 배출된 소변을 채취하고 이를 요 시험지 봉에 적셔 이루어지므로, 그 과정이 번잡하고 불편하다. 하지만, 배변용 모래에 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래를 혼합한 것을 화장실에 마련해두면, 소변 배출을 기다리거나 소변을 채취하는 과정 필요없이 배변용 모래를 청소하거나 교체할 때, 색 변화를 확인하면 되므로 간편하고, 정기적인 검진도 가능하다.
이때, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래와 혼합되는 배변용 모래는 특별히 한정되지 않고, 시중에서 구할 수 있는 일반적인 모래라면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 배변용 모래로는 벤토나이트 모래, 콩가루, 전분 등을 이용한 천연 모래, 실리카 모래, 및 우드펠렛 모래 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
한편, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래 및 배변용 모래의 중량비는 1:99 내지 50:50일 수 있다. 구체적으로, 알칼리뇨 진단용 모래의 중량비가 1 미만인 경우 다량의 배변용 모래에 의해 색 변화를 육안으로 확인하기가 어려울 수 있고, 알칼리뇨 진단용 모래의 중량비가 50을 초과할 경우, 알칼리뇨 진단용 모래를 지나치게 많이 사용하여 비용이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 상기 범위로 알칼리뇨 진단용 모래 및 배변용 모래를 혼합하여 사용함으로써, 간편하고 경제적으로 알칼리뇨 진단을 육안으로 할 수 있다.
또한, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래는 단백뇨 진단용 모래 또는 혈뇨 진단용 모래(예를 들면 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래)와 같은 동물의 소변에 따른 임상적 진단용 모래와 혼용되어 사용될 수 있다.
이하, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래, 그 제조 방법 및 이를 이용한 알칼리뇨 진단 방법을 구체적으로 설명하기 위해 실시예와 도면을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본원에 따른 실시예 내지 도면은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본원의 범위가 아래에서 서술하는 실시예 내지 도면에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본원의 실시예 내지 도면은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본원을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
(실시예)
알지네이트 및 전분의 혼합 용액 제조
도 1은 비드 형태를 가지는 알칼리뇨 진단용 모래를 도시한 것이다. 도 2는 알지네이트 용액 및 전분 혼합 용액을 다가 양이온 용액에 적하(dropping)하여 비드를 합성하는 것을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 알지네이트 1.5kg에 수돗물(이하 물이라고 함) 40L를 첨가하고, 뭉침이 없어질 때까지 교반한 후, 물 100L를 추가로 첨가하고 교반하였다. 이후, 옥수수 전분 100kg 및 물 10L를 첨가하고, 뭉침이 없어질 때까지 교반하여 알지네이트 및 전분의 혼합 용액(10)을 제조하였다.
다가 양이온 용액 제조
염화칼슘(CaCl2) 2kg과 물 120L를 혼합하고, 염화칼슘이 완전히 녹을 때까지 교반하여 다가 양이온 용액(30)을 제조하였다.
비드 제조
도 2에서 보는 바와 같이, 알지네이트 용액 및 전분 혼합 용액(10)을 다수의 토출구를 포함하는 용기(20)에 통과시켜 비드 형태를 만들고, 염화칼슘(CaCl2)액이 담겨있는 용기에 적하(dropping)하였다. 이때, 알지네이트와 다가 양이온(Ca2+) 사 이의 충분한 가교 결합을 형성할 수 있도록 24시간 동안 반응시켜 알지네이트 겔화를 유도하였다. 이후, 알지네이트와 다가 양이온 사이에 가교 결합된 비드를 수집하고, 비드의 수분을 제거하기 위해 50℃에서 24시간 동안 건조시켰다.
지시약이 코팅된 비드 제조
페놀레드 원액 0.5g을 물 0.7ml 및 에탄올 0.8ml과 혼합하고, 30분간 교반하여 페놀레드 혼합 용액을 제조하였다. 건조가 완료된 비드 8kg과 상기 페놀레드 혼 합 용액을 당의기(코팅기)에 투입하여 약 10분간 코팅하였다. 코팅을 마친 비드를 수집하고, 100℃에서 1시간 건조하여 도 1에서 보는 바와 같은 노란색의 알칼리뇨 진단용 모래를 제조하였다.
산도에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 색 변화
도 3은 알칼리뇨 진단용 모래의 pH 및 알부민 조건에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다. 도 4는 벤토나이트 모래에 알칼리뇨 진단용 모래를 혼합한 후, pH 조건에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 상기 제조방법으로 제조된 알칼리뇨 진단용 모래에 pH 범위를 달리하거나, 알부민 단백질의 첨가 여부 및 첨가량에 따른 모래의 색 변화를 관찰한 것이다. 도 3에서 볼 수 있듯이, 알칼리뇨 진단용 모래에 pH 9 시약(pH buffer solution)을 가하고 5분간 대기한 후 색 변화를 관찰하였을 때, 노란색 비드가 분홍색으로 변색되는 것을 확인할 수 있었다(참고로 도 3에서 pH 9로 표기된 모래의 가운데 영역에 상대적으로 어둡게 나타난 모래가 분홍색으로 변색된 모래임). 반면, 각각 pH 6, pH 7, pH 8 시약(pH buffer solution)을 첨가한 경우와 각각 100mg, 200mg, 300mg 알부민(Albumin) 단백질을 포함하는 단백뇨 검출 시약을 첨가한 경우에는 색 변화를 관찰할 수 없었다.
따라서, pH 8 이하의 산도를 갖거나 알부민을 포함하는 단백뇨 검출 시약은 페놀레드를 포함하는 알칼리뇨 진단용 모래의 색 변화에 영향을 주지 않고, pH 9 산도를 갖는 경우 페놀레드와 반응하여 노란색에서 붉은색으로 변색되는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 염기성을 띄는 알칼리뇨는 본원의 알칼리뇨 진단용 모래와 접촉시 비드의 색상이 노란색에서 붉은색으로 변색되므로, 이를 통해 동물의 알칼리뇨 여부를 육안으로 손쉽게 확인할 수 있다. 더욱이, 알부민을 포함하는 단백뇨 검출 시약은 본원의 알칼리뇨 진단용 모래에 영향을 받지 않으므로, 본 발 명의 알칼리뇨 진단용 모래와 단백뇨 진단용 모래를 혼용하여 사용할 수 있다.
도 4는 배변용 모래 위에 본원의 알칼리뇨 진단용 모래를 올려놓고 pH 변화에 따른 알칼리뇨 진단용 모래의 색 변화를 관찰한 것이다. 구체적으로, 배변용 모래는 벤토나이트를 이용한 것으로서, pH 7 및 pH 8 시약을 가하고 5분간 대기한 후 색 변화를 관찰한 결과 위 pH 범위에서는 알칼리뇨 진단용 모래의 색 변화가 관찰되지 않았다. 반면, pH 9 시약을 가한 경우에는 노란색에서 붉은색으로 변화가 생긴 것을 확인할 수 있다(참고로 도 4에서 pH 9로 표기된 모래의 가운데 영역에 상대적으로 어둡게 나타난 모래가 붉은색으로 변색된 모래임).
한편, pH 8의 시약을 가한 후 12시간이 경과한 후에는 벤토나이트 모래와 접촉한 알칼리뇨 진단용 모래의 표면이 붉은색으로 변화(미도시)된 것을 관찰할 수 있었다. 이는 벤토나이트가 pH 9 내지 pH 10.5 정도의 약염기성을 가지는 물질이기 때문에, 벤토나이트와 접촉한 알칼리뇨 진단용 모래의 산도에 영향을 미쳤기 때문에 pH 9 보다 낮은 pH 8에서도 색 변화가 일어난 것으로 추측할 수 있다. 즉, 본원의 알칼리뇨 진단용 모래가 벤토나이트와 같은 약염기성 배변용 모래와 혼용하여 사용될 경우, 알칼리뇨 진단용 모래는 pH 8 내지 pH 9 범위의 산도를 갖는 알칼리뇨와 반응하여 노란색에서 붉은색으로 변하는 색 변화를 관찰할 수 있을 것이다.
다음으로, 본원의 제2 실시예에 관하여 설명한다. 참고로, 본원의 제1 실시예와 제2 실시예는 소변 상태 판별용 물질을 상호 달리하는 것 이외에는 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 공유하므로, 전술한 제1 실시예에 관한 설명 중 제2 실시예와 동일하거나 상응하는 설명 부분이 제2 실시예를 뒷받침하거나, 후술할 제2 실시예에 관한 설명 중 제1 실시예와 동일하거나 상응하는 설명 부분이 제1 실시예를 뒷받침할 수 있음은 물론이다.
본원의 제2 실시예는 동물의 혈뇨를 진단할 수 있는 혈뇨 진단용 모래, 그 제조방법 및 이를 이용한 동물의 혈뇨 진단방법에 관한 것이다.
본원의 제2 실시예에 따르면, 간편하고 저렴하게 동물의 혈뇨를 진단할 수 있는 혈뇨 진단용 모래가 제공될 수 있다.
본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 알지네이트(alginate), 전분 및 유기 하이드로퍼옥사이드(organic hydroperoxide) 화합물 및 제1 물질(예를 들면, 제1 물질은 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine), 오르토-톨리딘 및 벤조일 류코 메틸렌 블루 중 하나 이상을 포함하는 것일 수 있음)을 포함할 수 있다.
즉, 본원의 제2 실시예에서는 소변 상태 판별용 물질로 유기 하이드로퍼옥사이드(organic hydroperoxide) 화합물 및 상기 제1 물질(예를 들면 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 또는 다른 물질)이 혈뇨 여부의 판별을 위해 적용될 수 있다. 참고로, 본원에서 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘은 유기 하이드로퍼옥사이드(organic hydroperoxide) 화합물과 조합되는 대표적인 예시가 되는 물질로서, 본원에서 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘을 통해 예시적으로 설명되는 내용은 오르토-톨리딘, 벤조일 류코 메틸렌 블루 등에 대하여 포괄적으로 확장하여 이해 및 적용될 수 있음은 물론이다.
구체적인 예에서, 상기 전분은 밀, 옥수수, 카사바, 쌀, 감자, 및 고구마 중 어느 하나 이상을 원료로 하는 전분일 수 있다. 구체적으로, 상기 전분은 옥수수 전분일 수 있다. 후술하는 바와 같이 알지네이트와 다가 양이온이 가교 결합을 통해 형성되는 하이드로겔은 구조적으로 충분한 강성을 가지지 못하는데 이때, 전분이 구조적으로 견고성을 높여주는 역할을 한다.
상기 알지네이트(alginate)는 알길산(alginic acid)으로도 불리우며, 자연산 다당류로, 미역, 다시마와 같은 갈조류의 중요 구성 성분이다. 알지네이트는 생체 적합성이 뛰어나고 독성이 낮으며 가격이 비교적 저렴한 장점이 있다.
상기 알지네이트는 다가 양이온과 가교 결합하여 하이드로겔 비드를 형성할 수 있다. 이때, 다가 양이온은 칼슘이온(Ca2+), 스트론튬이온(Sr2+), 바륨이온(Ba2+), 구리이온(Cu2+), 철이온(Fe3+), 및 알루미늄이온(Al3+) 중 어느 하나 이상일 수 있으나, 특히, 2가 양이온이 가교 결합을 비교적 쉽게 생성할 수 있다.
이와 같이 형성된 하이드로겔 비드는 건조시킨 후 물에 노출시키면, 다시 수화되어 원래의 모양과 크기로 팽윤하는 고흡수성을 가지고 있다. 따라서, 다가 양 이온과 가교 결합된 알지네이트는 본원의 혈뇨 진단용 모래와 동물의 배설물의 접촉을 용이하게 한다.
알지네이트가 다가 양이온과 만나 가교 결합을 형성하는 하이드로겔은 물을 함유하는 3차원 구조체로서 충분한 강성을 제공하지 못할 수 있다. 따라서, 강성을 보완할 수 있는 전분이 포함될 필요가 있다. 즉, 하이드로겔 비드에 포함되는 전분은 구조적 역할을 수행할 수 있다.
본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 알지네이트가 다가 양이온과 가교 결합하여 형성되는 하이드로겔 비드의 고흡수성 및 전분에 의해 보완되는 강성을 고려하여 다양한 비율로 제조 가능하다.
예를 들어, 전분 및 알지네이트는 물과 혼합되어 용액 형태로 제공될 수 있다. 이때 전분 100kg 당 물 100L 내지 400L 및 알지네이트 0.1 내지 5kg이 포함될 수 있 고, 바람직하게는 전분 100kg 당 물 150L 내지 300L 및 알지네이트 1kg 내지 3kg 이 포함될 수 있다. 전분 100kg 당 알지네이트 0.1kg 미만인 경우에는 다가 양이온과의 가 교 결합이 충분히 이루어질 수 없어 겔 형성과 구조 유지가 어렵게 되고, 흡수성이 현저히 떨어지게 된다. 이에 반해, 전분 100kg 당 알지네이트가 5kg을 초과하는 경 우에는 알지네이트가 수분을 다량 흡수하여 부피가 팽창하게 되어 강도가 약하게 된다.
상기 알지네이트 및 전분은 모두 동물이 섭취해도 문제가 없는 천연물질로서 단독으로 또는 배변용 모래와 혼합하여 사용해도 안전하다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 알지네이트와 가교 결합하는 다가 양이온을 포함할 수 있다. 구체적으로, 다가 양이온은 다가 양이온을 포함하는 염의 형태일 수 있고, 물과 희석된 혼합 용액일 수 있다.
이때, 상기 다가 양이온 용액의 다가 양이온은 칼슘이온(Ca2+), 스트론튬이온(Sr2+), 바륨이온(Ba2+), 구리이온(Cu2+), 철이온(Fe3+), 및 알루미늄이온(Al3+) 중 어느 하나 이상일 수 있으나, 2가 양이온인 칼슘이온 또는 바륨이온이 될 수 있고, 보다 구체적으로 다가 양이온 용액은 칼슘염 용액일 수 있다. 이때, 상기 칼슘염 은 2가 칼슘 양이온(Ca2+)을 포함하고 있는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있 고, 예를 들어, 염화칼슘(CaCl2), 질산칼슘(Ca(NO3)2), 아질산칼슘(Ca(NO2)2), 황산칼슘(CaSO4), 아황산칼슘(CaSO3), 및 탄산칼슘(CaCO3) 중 어느 하나 이상일 수 있다.
구체적으로, 상기 칼슘염은 염화칼슘(CaCl2), 황산칼슘(CaSO4), 및 탄산칼슘(CaCO3) 중 어느 하나 이상이거나, 염화칼슘(CaCl2)일 수 있다.
다가 양이온을 포함하는 염은 알지네이트와 전분의 혼합물과 다양한 비율로 제조 가능하다. 예를 들면, 다가 양이온을 포함하는 염은 물을 용매로 하는 용액의 형태일 수 있다. 구체적으로 다가 양이온 용액은 전분 100kg을 기준으로 다가 양이 온을 포함하는 염은 0.2kg 내지 5kg 일 수 있다. 다가 양이온 용액은 바람직하게는 1kg 내지 4kg 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2kg 내지 3kg 일 수 있다. 다가 양이온을 포함하는 염이 0.2kg 미만일 경우에는 알지네이트와 충분한 가교 결합을 할 수 없어 다공성 겔 형성과 구조 유지가 어렵게 된다. 반면, 다가 양이온을 포함하는 염이 5kg을 초과하는 경우에는 알지네이트의 조밀도가 증가하여 다가 양이온이 비드 내부로 확산하는 것이 어려워진다.
한편, 다가 양이온 용액에 포함되는 물의 양은 60L 내지 180L 일 수 있다. 다가 상기 물의 양은 바람직하게는 80L 내지 160L 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 100L 내지 140L 일 수 있다. 상기 물의 양은 전분 및 알지네이트 혼합 용액의 농도에 따라 적절히 변경될 수 있다.
한편, 본원의 혈뇨 진단용 모래는 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함할 수 있다. 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 하이드로퍼옥시(hydroperoxy)기를 가지는 유기 화합물이다.
상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 적혈구의 헤모글로빈(hemoglobin)과 산화환원반응을 한다. 구체적으로, 상기 헤모글로빈은 과산화효소(퍼옥시다아제, peroxidase)로 작용하여 헤모글로빈의 헴(heme) 분자로부터 전자를 받은 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 환원되어 라디칼 분자를 형성한다. 즉, 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 산화제로서 역할을 한다. 하나의 예로서, 상기 라디칼 분자는 하이드록실 라디칼(Hydroxyl radical)일 수 있다. 이때 형성된 라디칼 분자에 의해 후술하는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 지시약이 청색으로 색 변화가 일어날 수 있 다.
한편, 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022021475-appb-img-000003
(상기 식에서 R은 3 내지 15개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소 기임)
구체적으로, 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드(tert-Butyl hydroperoxide), tert-아밀 하이 드로퍼옥사이드(tert-Amyl hydroperoxide), 큐멘 하이드로퍼옥사이드(Cumene Hydroperoxide), 에틸벤젠 하이드로퍼옥사이드(ethylbenzene hydroperoxide), 사이 클로헥실 하이드로퍼옥사이드(cyclohexyl hydroperoxide), 메틸사이클로헥실 하이드로퍼옥사이드(methylcyclohexyl hydroperoxide), 테트랄린 하이드로퍼옥사이드(tetralin hydroperoxide), 이소부틸벤젠 하이드로퍼옥사이드(isobutyl hydroperoxide), 및 에틸나프탈렌 하이드로퍼옥사이드(ethylnaphthalene hydroperoxide) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 큐멘 하이드로퍼옥사이드일 수 있다.
한편, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine, TMB)을 포함할 수 있다. 이때 산화된 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(ox-TMB)은 무색에서 청색으로 변색되는 특징이 있어 환원제의 존재 여부를 확인할 수 있는 지시약으로서 역할을 할 수 있다.
상기 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘과 관련하여, 상기 헤모글로빈과 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물과의 산화환원반응으로 발생된 라디칼 분자는 환원제로 역할을 하여 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘을 산화시키고, 산화된 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(ox-TMB)은 무색에서 청색으로 변색될 수 있다.
한편, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘을 대신하여 오르토-톨리딘(o-Tolidine)이 사용될 수 있다. 오르토-톨리딘(o-Tolidine) 지시약의 경우에도 7,3',5,5'-테트라 메틸벤지딘 와 같이 라디칼 분자(환원제)가 존재할 경우 상기 라디칼 분자에 의해 산화되어 무색에서 청색으로 변색될 수 있다.
또한, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘을 대신하여 벤조일 류코 메틸렌 블루(benzoyl leuco methylene blue, BLMB)가 사용될 수 있다. 이때 라디칼 분자(환원제)가 존재할 경우 상기 라디칼 분자에 의해 산화되어 무색에서 청색으로 변색될 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘의 자가 산화를 방지하기 위한 안정화제를 포함할 수 있다. 상기 안정화제로는 예컨대, 트라이에탄올아민 보레이트(triethanolamine borate)가 포함될 수 있다. 이때, 안정화제는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘의 중량 대비 0.1 중량% 내지 5 중량% 범위로 포함될 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘의 색 변화 시 색의 강도를 증가시키기 위한 칼라 보강제를 포함할 수 있다. 상기 칼라 보강제로는 예컨대, 6-메톡시퀴놀린(6-methoxyquinoline)이 포함될 수 있다. 이때, 칼라 보강제는 3,3',5,5'-테트라 메틸벤지딘의 중량 대비 0.1 중량% 내지 15 중량% 범위 일 수 있다.
한편, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래에서, 비드와 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 다양한 함량으로 혼합될 수 있다. 상기 비드 8kg을 기준으로 3,3',5,5'-테트 라메틸벤지딘 0.1g 내지 20g 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 0.1g 내지 30g이 혼합될 수 있다. 바람직하게는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 0.5g 내지 20g 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 1g 내지 20g이 혼합될 수 있고, 더욱 바람직하게는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 1g 내지 10g 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 3g 내지 10g이 혼합될 수 있다. 이때, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘이 0.1g 미만인 경 우 발색이 선명하게 나타나지 않을 수 있고, 20g 초과하는 경우 적정량을 상회하여 제조단가가 증가하는 문제점이 있다. 한편, 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물이 1g 미만인 경우 적혈구의 헤모글로빈과 충분히 반응할 수 없어 미세한 양의 혈뇨가 감지될 수 없고, 30g 초과하는 경우 불필요한 부반응이 초래될 수 있다.
더욱이, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래에 있어서 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘과 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 용매를 포함할 수 있다. 이때 용매는 정제수(de-ionized water) 또는 에탄올 중 어느 1종 이상일 수 있다. 이때, 상기 비드 8kg을 기준으로 정제수는 5000ml 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 비드 8kg을 기준으로 정제수는 1ml 내지 5000ml, 1ml 내지 3000ml, 2000ml 내지 5000ml 또는 1000ml 내지 4000ml 일 수 있다. 한편, 에탄올은 상기 비드 8kg을 기준으로 5000ml 이하일 수 있다. 구체적으로 에탄올은 상기 비드 8kg을 기준으로 1ml 내지 5000ml, 1ml 내지 3000ml, 2000ml 내지 5000ml 또는 1000ml 내지 4000ml 일 수 있다. 또한 정제수와 에탄올의 비율은 1:99 내지 50:50 일 수 있다.
정리하면, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래에 포함된 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 및 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 지시약은 혈뇨가 있는 동물의 배설물과 접촉시, 모래가 무색에서 청색으로 색 변화를 가지므로, 육안으로 간편하게 혈뇨 진단이 가능하다.
한편, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 알지네이트 및 전분을 포함하는 비드 형상이며, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물이 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착되는 형태일 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 계면활성제(sulfactant)를 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 상기 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼 옥사이드 화합물이 비드 내에 분산 또는 비드 내에 침투하여 분산 또는 비드 표면에 흡착을 돕는 역할을 수행하여 전체적인 반응속도를 증가시키는 용도로 이용될 수 있다. 이때 계면활성제는 특별히 제한되지 않으며, 소듐도데실설페이트(Sodium dodecyl sulfate), 소듐라우릴설페이트(Sodium Lauryl Sulfate), 소듐라우레스설페 이트(Sodium Laureth Sulfate) 또는 암모늄도데실설페이트(Ammonium dodecyl sulfate), 암모늄라우릴설페이트(Ammonium lauryl sulfate) 등 종래의 양이온계 계면활성제 또는 음이온계 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 계면활성제는 용매와 혼합되는 용액일 수 있다. 상기 용매는 정제수(de-ionized water) 또는 에탄올 중 어느 하나이거나 상기 정제수와 에탄올의 혼합물일 수 있다. 이때, 계면활성제는 상기 비드 8kg을 기준으로 0.05g 내지 5g 일 수 있고, 정제수 및 에탄올 중 어느 1종 이상을 포함하는 용매는 200ml 내지 2000ml 일 수 있다.
한편, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 pH 조절제를 포함할 수 있다. 상기 pH 조절제는 화학반응에 직접적인 영향을 주지 않지만, 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물의 최적의 pH 조건을 조성해 주어 반응속도를 높여주는 역할을 할 수 있다. 상기 pH 조절제는 pH 4 내지 pH 7 범위의 산도를 유지할 수 있고, 바람직하 게는 pH 5 내지 pH 6 범위일 수 있다. 하나의 예로서 큐멘 하이드로퍼옥사이드의 경우 적혈구의 헤모글로빈과 반응함에 있어 약 pH 5.4에서 가장 최적의 결과를 나 타내므로, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 상기 pH 범위 내에 산도를 조절하는 pH 조절제를 포함할 수 있다. 상기 pH 조절제는 유기산을 포함할 수 있으며, 상기 유기산은 시트르산(citric acid), 글리콜산, 아세트산(acetic acid), 젖산(lactic acid), 아스코브산(ascorbic acid), 옥살산(oxalic acid), 말산(malic acid), 타르타르산(tartaric acid), 살리실산(salicylic acid), 팔미트산(palmitic acid), 푸마르산(fumaric acid) 또는 포름산(formic acid) 중 어느 1종 이상의 혼합물일 수 있다. 또한, 상기 유기산은 상술한 유기산 이외에 동물이 섭취하더라도 해가 되지 않는 유기산이면 특별히 제한되는 것은 아니다. 이때, pH 조절제는 상기 비드 8kg을 기준으로 0.1g 내지 50g 범위로 혼합될 수 있고, 바람직하게는 1g 내지 40g 일 수 있다.
한편, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래의 평균 입경은 1mm 내지 15mm, 1mm 내지 5mm, 1mm 내지 12mm, 2mm 내지 10mm, 또는 5mm 내지 15mm일 수 있다. 평균 입경이 1mm 미만일 경우 소량의 혈뇨 진단 모래로는 육안으로 색 구별이 용이하지 않고, 15mm를 초과할 경우, 종래의 배변용 모래와 크기의 차이 때문에 사용하는 동물이 이질감을 느낄 수 있다.
또한, 본원은 간편하고 저렴한 혈뇨 진단용 모래의 제조방법을 제공한다.
본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래의 제조방법에 관한 설명에 있어서, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래에서 서술한 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래의 제조방법은 알지네이트 및 전분을 포함하는 혼합 용액을 다가 양이온 용액에 적하하여 비드를 형성하는 단계와 상기 형성된 비드를 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액과 혼합하는 단계 및 형성된 비드를 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 참고로, 전술한 바와 같이, 본원에서 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘은 유기 하이드로퍼옥사이드(organic hydroperoxide) 화합물과 조합되는 대표적인 예시가 되는 물질로서, 3,3’,5,5’-테트라메틸벤지딘, 오르토-톨리딘 및 벤조일 류코 메틸렌 블루 중 하나 이상으로 대체될 수 있다.
구체적으로, 상기 비드를 형성하는 단계에서, 전분은 식용 가능하고 물에 쉽게 녹아 점성을 띄는 것은 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 전분은 밀, 옥수수, 카사바, 쌀, 감자, 및 고구마 중 어느 하나 이상을 원료 로 하는 전분일 수 있다. 구체적으로, 옥수수 전분일 수 있다.
또한, 알지네이트의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 소듐 알지네이트(sodium alginate)일 수 있다. 후술할 바와 같이, 다가 양이온과 가교결합하여 비드를 형성할 수 있도록, 적절한 점도의 소듐 알지네이트를 선택할 수 있다.
구체적으로, 비드를 형성하는 단계는 알지네이트 및 전분의 혼합 용액을 제조하는 과정과 다가 양이온 용액(다가 양이온을 포함하는 염 솔루션)을 제조하는 과 정 및 다가 양이온 용액에 알지네이트 용액 및 전분의 혼합 용액을 적하하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 알지네이트 및 전분의 혼합 용액을 제조하는 과정은 물과 알지네이트를 혼합하여 알지네이트 용액을 만든 후, 물과 전분으로 구성된 전분 용액과 혼합하고 교반하는 과정으로 이루어질 수 있다.
알지네이트 및 전분의 혼합 용액은 전분 100kg 당 물 100L 내지 400L 및 알지네이트 0.1kg 내지 5kg을 포함할 수 있고, 바람직하게는 전분 100kg 당 물 150L 내지 300L 및 알지네이트 1kg 내지 3kg을 포함할 수 있다.
또한, 다가 양이온 용액을 제조하는 과정은 다가 양이온을 포함하는 염에 물을 첨가하여 혼합한 후 교반하는 과정으로 이루어질 수 있다.
한편, 다가 양이온 용액의 제조에 있어서 전분 100kg을 기준으로 다가 양이온을 포함하는 염은 0.2kg 내지 5kg 일 수 있다. 상기 염은 바람직하게는 1kg 내지 4kg 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2kg 내지 3kg 일 수 있 다.
한편, 다가 양이온 용액에 포함되는 물의 양은 60L 내지 180L 일 수 있다. 상기 물의 양은 바람직하게는 80L 내지 160L 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 100L 내지 140L 일 수 있다. 상기 물의 양은 전분 및 알지네이트 혼합 용액의 농도에 따라 적절히 변경될 수 있다.
다음으로, 다가 양이온 용액에 알지네이트 용액 및 전분의 혼합 용액을 적하하는 과정은 알지네이트 용액 및 전분의 혼합 용액을 다가 양이온 용액에 적하함으 로서 다가 양이온과 이온 결합을 형성하여 알지네이트의 겔화를 유도하는 것이다. 즉, 알지네이트가 다가 양이온과 결합하여 비드 형태를 형성할 수 있으며, 전분이 비드 형상을 유지하게 한다.
구체적으로, 알지네이트 및 전분의 혼합 용액을 용기를 이용하여 방울 형태로 칼슘염 용액에 적하할 수 있으며, 적하 후, 12시간 내지 24시간 혼합된 상태를 유지하여 하이드로겔 비드가 형성될 수 있다. 상기 혼합 용액을 칼슘염 용액에 적 하하기 위해 사용될 수 있는 용기의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 주사기, 피펫, 스포이드, 또는 실린지 펌프가 이용될 수 있다. 상기 혼합 용액의 적하에 이용되는 용기의 형태에 따라, 제조되는 비드의 형태가 결정될 수 있다. 예를 들면, 주사기를 이용하여 혼합 용액을 칼슘염 용액에 적하하는 경우에는 비드가 구형의 형태가 될 수 있고, 주사기 바늘의 지름에 따라 비드의 평균 입자 크기가 조절될 수 있다.
또한, 상기 비드를 형성하는 단계는 다가 양이온 용액에 적하하여 형성된 비드를 건조하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 과정에 의하면 하이드로겔 비드의 수분이 제거되어, 이후 단계에서 비드 내 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액의 분산 또는 비드 표면에 대한 흡착이 용이해질 수 있다. 또한 건조 정도에 따라, 비드의 입경이 조절될 수도 있다.
다음으로, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래 제조방법은, 형성된 비드와 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액을 혼합하는 단계를 거칠 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합하는 단계는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액이 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착되는 단계에 해당한다. 예를 들어, 상기 혼합하는 단계는 형성된 비드를 페놀레드 용액에 투입 후, 교반하여 수행될 수 있다.
상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 전술한 바와 같이 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022021475-appb-img-000004
(상기 식에서 R은 3 내지 15개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소 기임)
구체적으로, 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드(tert-Butyl hydroperoxide), tert-아밀 하이 드로퍼옥사이드(tert-Amyl hydroperoxide), 큐멘 하이드로퍼옥사이드(Cumene Hydroperoxide), 에틸벤젠 하이드로퍼옥사이드(ethylbenzene hydroperoxide), 사이 클로헥실 하이드로퍼옥사이드(cyclohexyl hydroperoxide), 메틸사이클로헥실 하이드로퍼옥사이드(methylcyclohexyl hydroperoxide), 테트랄린 하이드로퍼옥사이드(tetralin hydroperoxide), 이소부틸벤젠 하이드로퍼옥사이드(isobutyl hydroperoxide), 및 에틸나프탈렌 하이드로퍼옥사이드(ethylnaphthalene hydroperoxide) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 큐멘 하이드로퍼옥사이드일 수 있다.
한편, 비드와 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액을 혼합하는 단계는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이 드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 지시약 혼합물을 제조하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 지시약 혼합물을 제조하는 과정은 상기 비드 8kg을 기준으로 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 0.1g 내지 20g 과 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 0.1g 내지 30g을 혼합하여 상기 지시약 혼합물을 제조할 수 있다. 바람직하게는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 0.5g 내지 20g 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 1g 내지 20g이 혼합될 수 있고, 더욱 바람직하게는 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 1g 내지 10g 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 3g 내지 10g이 혼합될 수 있다.
또한, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물에 용매가 포함될 수 있다. 상기 용매는 정제수(de-ionized water) 또는 에탄올 중 어느 1종 이상일 수 있다. 이때, 상기 비드 8kg을 기준으로 정제수는 5000ml 이하가 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 정제수는 상기 비드 8kg을 기준으로 1ml 내지 5000ml, 1ml 내지 3000ml, 2000ml 내지 5000ml 또는 1000ml 내지 4000ml가 포함될 수 있다. 한편, 에탄올은 상기 비드 8kg을 기준으로 5000ml 이하가 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 에탄올은 상기 비드 8kg을 기준으로 1ml 내지 5000ml, 1ml 내지 3000ml, 2000ml 내지 5000ml 또는 1000ml 내지 4000ml가 포함될 수 있다. 또한 정제수와 에탄올의 비율은 1:99 내지 50:50 일 수 있다.
한편, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래 제조방법은 상기 지시약 혼합물에 계면활성제 용액을 혼합하는 과정을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 계면활성제는 소듐도데실설페이트(Sodium dodecyl sulfate), 소듐라우릴설페이트(Sodium Lauryl Sulfate), 소듐라우레스설페이 트(Sodium Laureth Sulfate) 또는 암모늄도데실설페이트(Ammonium dodecyl sulfate), 암모늄라우릴설페이트(Ammonium lauryl sulfate) 등 종래의 양이온계 계 면활성제 또는 음이온계 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 구체적으로, 상기 계 면활성제 용액은 계면활성제와 정제수(de-ionized water) 및 에탄올 중 어느 1종 이상을 포함하는 용매와 혼합되는 형태로 이용될 수 있다. 이때, 상기 비드 8kg을 기준으로, 계면활성제는 0.1g 내지 5g 일 수 있고, 정제수 및 에탄올 중 어느 1종 이상을 포함하는 용매는 200ml 내지 2000ml 일 수 있다.
더욱이, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래 제조방법은 상기 지시약 혼합물에 pH 조절제를 혼합하는 과정을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 pH 조절제는 pH 4 내지 pH 7 범위의 산도를 가질 수 있으며, 유기산을 포함할 수 있다. 상기 유기산은 시트르산(citric acid), 글리콜 산, 아세트산(acetic acid), 젖산(lactic acid), 아스코브산(ascorbic acid), 옥살 산(oxalic acid), 말산(malic acid), 타르타르산(tartaric acid), 살리실 산(salicylic acid), 팔미트산(palmitic acid), 푸마르산(fumaric acid) 또는 포름 산(formic acid) 중 어느 1종 이상의 혼합물일 수 있다. 이때, pH 조절제는 상기 비드 8kg을 기준으로 0.1g 내지 50g 범위로 혼합될 수 있고, 바람직하게는 1g 내지 40g 범위로 혼합될 수 있다.
한편, 상기 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 혼합 용액을 제조하는 과정은 상기 혼합 용액을 20분 내지 60분 가량 교반하는 과정을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래 제조방법은 상기 비드와 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액을 혼합한 후 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 코팅하는 단계는 비드 표면에 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼 옥사이드 화합물을 포함하는 혼합 용액의 흡착을 위해 코팅기(당의기)에 교반된 비드와 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 혼합 용액을 투입한 후 약 5분 내지 1시간 코팅할 수 있다.
다음으로, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래 제조방법은 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액과 혼합되어 형성된 비드를 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 건조하는 단계는 상기 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액으로부터 비드를 수거하여 건조함으로써 혈뇨 진단용 모래를 제조할 수 있다.
구체적인 예에서, 상기 건조하는 단계는 비드의 수분을 제거하여 비드 내 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 용액 의 분산 또는 비드 표면에 흡착을 용이하게 한다. 또한 건조 정도에 따라, 비드의 입경이 조절될 수도 있다. 이때, 건조 온도는 100℃ 이하일 수 있고, 구체적으로, 20℃ 내지 100℃, 20℃ 내지 60℃, 60℃ 내지 100℃, 또는 30℃ 내지 80℃일 수 있 다.
또한, 본원은 제2 실시예에 따른 동물의 혈뇨 진단 방법을 제공한다.
구체적으로, 본원의 제2 실시예에 따른 동물의 혈뇨 진단 방법은, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래에 진단 대상이 되는 동물의 배설물을 접촉시켜, 모래의 색상이 무색에서 청색으로 변화가 있는 경우 혈뇨로 진단할 수 있다.
본원의 제2 실시예에 따른 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물을 포함하는 혈뇨 진단용 모래는 혈뇨 내의 적혈구와 만나면 무색에서 청색으로 변 하는 색 변화를 통해 동물의 혈뇨를 확인할 수 있다.
특히, 고양이의 경우, 모래에 배변을 하는 습관이 있어, 사람들은 배변용 모래를 넣은 화장실을 구비하고 있다. 따라서, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래를 단독으로 사용할 수도 있지만, 기존의 화장실의 배변용 모래에 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래를 혼합하여 사용하면 간편하게 혈뇨 진단이 가능하다.
구체적으로, 종래의 요 시험지 봉을 이용한 혈뇨 진단은 고양이 등의 동물이 소변을 배출할 때까지 기다렸다가, 별도의 용기를 통해 배출된 소변을 채취하고 이를 요 시험지 봉에 적셔 이루어지므로, 그 과정이 번잡하고 불편하다. 하지만, 배변용 모래에 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래를 혼합한 것을 화장실에 마련해두면, 소변 배출을 기다리거나 소변을 채취하는 과정 필요없이 배변용 모래를 청소하거나 교체할 때, 색 변화를 확인하면 되므로 간편하고, 정기적인 검진도 가능하다.
이때, 배변용 모래는 특별히 한정되지 않고, 시중에서 구할 수 있는 일반적인 모래라면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 배변용 모래로는 벤토나이트 모래, 콩가루, 전분 등을 이용한 천연 모래, 실리카 모래, 및 우드펠렛 모래 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
한편, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래 및 배변용 모래의 중량비는 1:99 내지 50:50일 수 있다. 구체적으로, 혈뇨 진단용 모래의 중량비가 1 미만인 경우 다량의 배변용 모래에 의해 색 변화를 육안으로 확인하기가 어려울 수 있고, 혈뇨 진단용 모래의 중량비가 50을 초과할 경우, 혈뇨 진단용 모래를 지나치게 많이 사용하여 비용이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 상기 범위로 혈뇨 진단용 모래 및 배변용 모래를 혼합하여 사용함으로써, 간편하고 경제적으로 혈뇨 진단을 육안으로 할 수 있다.
또한, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래는 단백뇨 진단용 모래 또는 알칼리뇨 진단용 모래(예를 들면 본원의 제2 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래)와 같은 동물의 소변에 따른 임상적 진단용 모래와 혼용되어 사용될 수 있다.
이하, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래, 그 제조 방법 및 이를 이용한 혈뇨 진단 방법을 구체적으로 설명하기 위해 실시예와 도면을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본원에 따른 실시예 내지 도면은 여러가지 다른 형태 로 변형될 수 있으며, 본원의 범위가 아래에서 서술하는 실시예 내지 도면 에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본원의 실시예 내지 도면은 당업 계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본원을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제 공되는 것이다. 또한, 본원의 제1 실시예에 따른 알칼리뇨 진단용 모래, 그 제조 방법 및 이를 이용한 알칼리뇨 진단 방법에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 그 설명이 생략될 수 있으므로, 전술한 설명을 참조하여 이해될 수 있음은 물론이다.
(실시예)
알지네이트 및 전분의 혼합 용액 제조
알지네이트 1.5kg에 수돗물(이하 물이라고 함) 40L를 첨가하고, 뭉침이 없어질 때까지 교반한 후, 물 100L를 추가로 첨가하고 교반하였다. 이후, 옥수수 전분 100kg 및 물 10L를 첨가하고, 뭉침이 없어질 때까지 교반하여 알지네이트 및 전분의 혼합 용액을 제조하였다.
다가 양이온 용액 제조
염화칼슘(CaCl2) 2kg과 물 120L를 혼합하고, 염화칼슘이 완전히 녹을 때까지 교반하여 다가 양이온 용액을 제조하였다.
비드 제조
알지네이트 및 전분을 포함하는 혼합 용액을 다수의 토출구를 포함하는 용기에 통과시켜 비드 형태를 만들고, 염화칼슘 용액이 담겨있는 용기에 적 하(dropping)하였다. 이때, 알지네이트와 다가 양이온(Ca2+) 사이의 충분한 가교 결 합을 형성할 수 있도록 24시간 동안 반응시켜 알지네이트 겔화를 유도하였다. 이 후, 알지네이트와 다가 양이온 사이에 가교 결합된 비드를 수집하고, 비드의 수분을 제거하기 위해 50℃에서 24시간 동안 건조시켰다.
지시약 혼합물
3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(CAS No. 54827-17-7) 지시약 2g을 에탄올 1000ml에 넣어 교반한 후, 큐멘 하이드로퍼옥사이드(CAS No. 80-15-9) 지시약 6g을 추가 투입하고 교반한다. 이때, 반응속도를 높이기 위해 계면활성제 또는 pH 조절제를 첨가할 수 있다.
지시약이 코팅된 비드 제조
건조가 완료된 비드 8kg과 상기 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 및 큐멘 하이드로퍼옥사이드 지시약 혼합물을 당의기(코팅기)에 투입하여 약 10분간 코팅하였다. 코팅을 마친 비드를 수집하고, 100℃에서 1시간 건조하여 무색의 혈뇨 진단용 모래를 제조하였다.
산도에 따른 혈뇨 진단용 모래의 색 변화
도 5는 혈뇨 진단용 모래의 헤모글로빈 농도에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다. 도 6은 벤토나이트 모래에 혈뇨 진단용 모래를 혼합한 후, 헤모글로빈 농도에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다. 또한, 도 7은 본원의 혈뇨 진단용 모래의 알부민(Albumin)을 가하는 경우 또는 pH 버퍼 솔루션을 가하는 경우 색 변화를 관 찰한 결과이다.
도 5를 참조하면, 혈뇨 진단용 모래에 0.3mg/dL 이상의 농도를 가지는 헤모글로빈 용액을 가하고 5분간 대기한 후 색 변화를 관찰하였을 때, 흰색의 모래가 청색으로 변색되는 것을 확인할 수 있었다. 참고로, 도 5에서 0.3mg/dL Hb, 0.8 mg/dL Hb, 2.0mg/dL Hb 로 각각 표기된 모래의 가운데 영역에 상대적으로 어두운 명도로 나타난 모래가 변색된 모래로서, 도 5에 도시된 사항은 헤모글로빈 농도가 증가할수록 청색의 진하기가 점점 증가하는 것이 도시된 것으로 이해될 수 있다.
한편, 본원의 모래에 알부민(Albumin)을 가하는 경우는 물론, pH 4 내지 pH 9 범위의 pH 버퍼 솔루션을 가하는 경우 색 변화를 관찰할 수 없었다(도 7 참조).
따라서, pH 농도를 변화시키거나 알부민 유무에는 본원인 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래의 색 변화에 영향을 주지 않고, 헤모글로빈 유무에만 반응하여 흰색에서 청색으로 변색되며, 구체적으로 헤모글로빈의 농도가 진할수록 색의 진하기 또한 증가하는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 배변용 모래 위에 본원인 혈뇨 진단용 모래를 올려놓고 헤모글로빈의 농도에 따른 혈뇨 진단용 모래의 색 변화를 관찰한 것이다. 구체적으로, 배변용 모래는 벤토나이트를 이용한 것으로서, 헤모글로빈 농도를 달리하는 시약을 가 하고 5분간 대기한 후 색 변화를 관찰한 결과 헤모글로빈 농도가 0.3 mg/dL, 0.8 mg/dL 및 2 mg/dL의 시약을 가한 경우 본원의 모래의 색이 흰색에서 청색으로 변화되었다. 참고로, 도 6에서 0.3mg/dL Hb, 0.8 mg/dL Hb, 2.0mg/dL Hb 로 각각 표기된 모래의 가운데 영역에 상대적으로 어두운 명도로 나타난 모래가 변색된 모래로서, 도 6에 도시된 사항은 헤모글로빈의 농도가 높을수록 청색의 진하기가 증가하는 것이 도시된 것으로 이해될 수 있다.
이를 통해, 헤모글로빈을 포함하는 혈뇨는 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래와 접촉시 비드의 색상이 흰색에서 헤모글로빈의 농도에 따라 짙은 청색으로 변색되므로 이를 통해 동물의 혈뇨 여부를 육안으로 손쉽게 확인할 수 있다. 더욱이, 알부민을 포함하는 단백뇨 검출 시약 또는 염기성 조건에서 반응하는 알칼리뇨 검출 시약은 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래에 영향을 받지 않으므로, 본원의 제2 실시예에 따른 혈뇨 진단용 모래와 혼용하여 사용할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 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, 단일 형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 진단 대상이 되는 동물의 배설물과 접촉하여 소변 상태를 판별하는 모래로서,
    상기 모래는 알지네이트, 전분 및 소변 상태 판별용 물질을 포함하는 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모래는 알지네이트 및 전분을 포함하는 비드 형상이며,
    상기 소변 상태 판별용 물질은 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착되는 형태로 제공되는 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알지네이트는 다가 양이온과 가교 결합된 구조인 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모래는 평균 입경이 1mm 내지 15mm 범위인 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소변 상태의 판별이 혈뇨 여부의 판별인 경우,
    상기 소변 상태 판별용 물질은 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물 및 제1 물질을 포함하고,
    상기 제1 물질은 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘, 오르토-톨리딘 및 벤조일 류코 메틸렌 블루 중 하나 이상을 포함하는 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함하고,
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2022021475-appb-img-000005
    여기서, R은 3 내지 15개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소기인 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 유기 하이드로퍼옥사이드 화합물은,
    tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, tert-아밀 하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 에틸벤젠 하이드로퍼옥사이드, 사이클로헥실 하이드로퍼옥사이드, 메틸사이클로헥실 하이드로퍼옥사이드, 테트랄린 하이드로퍼옥사이드, 이소부틸벤젠 하이드로퍼옥사이드, 및 에틸나프탈렌 하이드로퍼옥사이드 중 1종 이상을 포함하는 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 모래는 계면활성제를 더 포함하는 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 모래는 pH 조절제를 더 포함하는 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 소변 상태의 판별이 알칼리뇨 여부의 판별인 경우,
    상기 소변 상태 판별용 물질은 pH 지시약 역할을 수행하는 물질을 포함하는 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래.
  11. 진단 대상이 되는 동물의 배설물과 접촉하여 소변 상태를 판별하는 모래를 제조하는 방법으로서,
    알지네이트 및 전분을 포함하는 혼합 용액을 다가 양이온 용액에 적하(dropping)하여 비드를 형성하는 단계;
    상기 형성된 비드를 소변 상태 판별용 물질을 포함하는 용액과 혼합하는 단계; 및
    용액과 혼합된 비드를 건조하는 단계,
    를 포함하는 동물의 소변 상태 진단용 모래의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 형성된 비드와 상기 용액을 혼합하는 단계는, 상기 비드를 형성하는 단계 이후에 수행되고, 상기 소변 상태 판별용 물질이 비드 내에 분산 또는 비드 표면에 흡착되도록 수행되는 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 비드를 형성하는 단계 이후 및 상기 용액과 혼합하는 단계 이전에, 상기 형성된 비드를 건조하는 단계를 더 포함하는 것인, 동물의 소변 상태 진단용 모래의 제조방법.
  14. 제1항에 따른 소변 상태 진단용 모래와 진단 대상이 되는 동물의 배설물을 접촉하는 단계를 포함하며,
    동물의 배설물과 접촉한 상기 소변 상태 진단용 모래의 색상 변화에 기초하여 소변 상태가 판별되는 것을 특징으로 하는 동물의 소변 상태 진단방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 소변 상태 진단용 모래는, 단독으로 사용되거나, 또는 배변용 모래와 혼합 사용되는 것을 특징으로 하는 동물의 소변 상태 진단방법.
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