Reevaluation of. the effect of Triton X-100 on the assay of superoxide radical by the nitrobluetetrazolium reduction method

NBT 환원방법에 의한 superoxide 라디칼의 검량에 미치는 Triton X-100 효과에 대한 재평가

Triton X-100 enhances to a marked extent the analytical sensitivity of the nitrobluetetrazolium (NBT) reduction method for the assay of superoxide$(O^-_{\.{^.2}})$ production. In the present work, it was attempted to elucidate the physicochemical nature of this Triton X-100 effect, focusing on not only the surfactant-caused stabilization of the water-insoluble formazan colloid but also the kinetic competition between the $NBT-O^-_{\.{^.2}}$ reaction and the autodisproportionation of concommitantly occuring in aqueous media. The measurements of formazan and $H_2O_2$ formed in a number of reaction systems, as prepared by vortex-mixing potassium superoxide dissolved in an aprotic solvent with aqueous solutions of NBT, revealed that Triton X-100 exerts its effect both through preventing formazan colloid from aggregation and thereby increasing the formazan absorbance and through suppressing the autodisproportionation reaction of $O^-_{\.{^.2}}$. It also turned out that the relative shares of the colloid stabilization effect and the kinetic effect in the contribution to the sensitivity amplification of the NBT method are dependent upon the reaction conditions, particulary the molar concentration ratio of NBT to $O^-_{\.{^.2}}$ in the reaction systems.

널리 이용되는 검량방법중의 하나인 NBT 환원방법은 계면활성제인 Triton X-100의 존재하에서 그 측정감도가 크게 증폭된다. 본 연구는 이러한 Triton X-100 효과의 물리화학적 본질을 이해하기 위하여 수행하였으며, 이를 위하여 이 계면활성제가 NBT의 환원생성물인 불용성 formazan 콜로이드를 안정화시키는 효과와 수용액 중에서 동시에 진행되는 두 반응 $(NBT-O^-_{\.{^.2}}$ 산화환원 반응과 $O^-_{\.{^.2}}$의 disproportionation반응) 간의 경쟁관계에 미치는 속도론적 영향에 촛점을 맞추었다. Triton X-100 유무 조건하에서 $KO_2-DMSO$ 용액과 $K-PO_4$ 완충용액에 녹인 여러가지 농도의 NBT 용액을 빠르게 혼합하고, 이때 생성된 formazan과 $H_2O_2$를 각각 정량한 결과, 이 계면활성제는 formazan 콜로이드를 안정화 시킴으로써 결과적으로 formazan의 흡수도를 상승시키는 효과를 보일뿐만 아니라 $O^-_{\.{^.2}}$의 자발적인 dismutation을 억제하는 결과를 초래함을 확인하였다. 또한 종합적인 Triton X-100의 효과에 대한 콜로이드 안정화 효과와 속도론적 효과의 상대적 기여도는 실험조건에 따라 바뀌는데 특히 반응계의 $NBT/O^-_{\.{^.2}}$ 농도비율에 크게 좌우되는 것으로 밝혀졌다.