• 제목/요약/키워드: $^{15}N$-isotope dilution

검색결과 16건 처리시간 0.022초

답리작 춘계포장에서 보리 및 이탈리안 라이그라스와 두과의 혼파비율이 동위원소 희석법 및 차이법을 이용한 질소고정 및 이동에 미치는 영향 (Effect of Barley, Italian ryegrass and Legume Mixture on Nitrogen Fixation and Transfer to Grasses on Spring Paddy Field using Isotope Dilution and Difference Method)

  • 이효원;이효진;김원호;윤봉기;고한종
    • 한국초지조사료학회지
    • /
    • 제36권4호
    • /
    • pp.318-324
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 전남농업기술원 답리작 시험포장에서 2006년과 2007년 사이에 보리와 이탈리안 라이그래스와 각종 두과를 혼파비율을 달리한 처리하여 파종하였다. 주구는 보리 및 이탈리안 라이그래스와 자운영, 크림손클로버, 헤어리벳치, 사료용 완두였고 세구는 화본과와 두과를 각각 50:50, 60:40, 70:30 그리고 80:20이었다. 공중질소 고정량 및 이의 이동을 측정하기 위하여 질소동위원소($^{15}N(NH_4)_2SO_4$)를 2007년 4월 15일 처리 후 쿼드랏 안의 식물체를 6월 8일에 수확하여 화본과 및 두과로 분리한 후 안정성동위원소 질량분석기를 이용하여 분석하였다. 공중질소 고정률은 두과에서 화본과로, 질소이동은 차이법과 동위원소 희석법을 이용하여 구하였다. 본 실험결과의 주요내용은 동위원소 초과는 화본과에서는 차가 없었던 반면 보리와 두과와 혼파비율이 60:40인 처리에서 유의적인 차이가 있었다. 그 값은 보리와 혼파한 두과는 0에서 0.54 범위였다. 이탈리안 라이그래스와 두과 혼파에서는 초과 값이 더 높아 보리에서는 0.71에서 0.82, 두과는 0.37에서 1.01 사이였다. 공중 질소 이용비율은 보리와의 조합은 0%~49.5%, 이탈리안 라이그라스 조합은 0~60.5%의 범위로 다양한 결과를 나타내었다. 차이법에 의한 이동량 시험에서는 보리와의 조합에서 12.3~90.9 kg/ha, 이탈리안 라이그래스 조합에서는 보리보다 더 많아 31.7~107.8 kg 사이였다. 한편 동위원소 희석법에서는 보리와 두과 혼파조합은 0~36.1 kg/ha 그리고 이탈리안 라이그래스와 두과 혼파에서는 0~50.6 kg/ha로 이탈리안 라이그래스 조합이 더 많은 것으로 나타났다. 차이법에 의한 질소 이동량이 동위원소 희석법보다 더 많은 것으로 나타났다.

Effects of legume mixture on nitrogen fixation and transfer to grasses in spring paddy field

  • Lee, H.
    • 한국유기농업학회지
    • /
    • 제19권spc호
    • /
    • pp.161-164
    • /
    • 2011
  • Nitrogen fixation by legumes can be valuable sources for organic farming. This study was to investigate the effect of different legume mixtures on nitrogen fixation and transfer to grasses on spring paddy field. Three different mixtures were used (rye+hairy vetch, Italian ryegrass+crimson clover, oat+pea) in a randomized complete block design with three replications and sowed in pots with different sowing rate (5:5 rye:hairy vetch,7:3=Italian:crimson, 6:4=oat:pea) on early March. $(^{15}NH_4)SO_4$ solution at. 99.8 atom%$^{15}N$ was applied to the each pot at the rate of 2kg N $ha^{-1}$ on $16^{th}$ April. Forage were harvested at ground level in heading stage and separated into legume and grass. Total N content and $^{15}N$ value were determined using a continuous flow stable isotope ratio mass spectrometry. DM yield of rye+vetch, Italian+crimson and oat+pea were 6,607, 3,213 and 4,312kg/ha, respectively. Proportion of N from fixation was 0.73(rye+vetch), 0.42(Italian+crimson) and 0.93(oat+pea). The percentages of N transfer from legume to grass were from 61% to 24% in different method by treatments and -35% to 21% in isotope dilution method.

논토양에서 중질소(N-15)를 이용한 표면시용 요소로부터 유래하는 질소의 행동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of Surface-Applied Urea with $^{15}N$ Isotope Dilution Technique in Paddy Soil)

  • 이상모;류순호
    • Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제37권4호
    • /
    • pp.277-286
    • /
    • 1994
  • 중질소(N-15)를 추적자로 사용하는 동위원소 희석법(isotope dilution technique)을 이용하여 수도를 pot 재배하면서 중질소로 표지된 요소를 15kg N/10a(관행구)와 30kg N/10a(배비구) 수준으로 사용한 후 토양과 수도체의 중질소함량을 안정동위원소비 질량분석기로 분석하여 사용한 요소로부터 유래하는 질소의 수지(balance)를 계산하였다. 수도체 중 시용한 요소로부터 유래하는 질소가 차지하는 비율(NDFF)은 관행구에서 평균 64%, 배비구에서 평균 89%로서 배비구가 높았으나, 수도체에 의한 시용된 요소의 회수율은 관행구와 배비구가 각각 65.5와 54.2%로서 시용된 요소의 효율은 관행구가 높았다. 시용된 요소 중 토양에 무기태 질소의 형태로 남아있는 잔류율은 관행구과 배비구에서 수도를 재배하지 않은 경우 각각 $13.5%(NH_4-N\;5.53%,\;NO_3-N\;7.99%)$$16.5%(NH_4-N\;7.49%,\;NO_3-N\;8.98%)$이고, 수도를 재배한 경우 각각 $2.0%(NH_4-N\;0.63%,\;NO_3-N\;1.32%)$$2.3%(NH_4-N\;0.87%,\;NO_3-N\;1.40%)$로서 수도를 수확한 직후의 토양에서 관행구와 배비구 모두 시용된 요소는 $NH_4-N$의 형태보다는 $NO_3-N$의 형태로서의 잔류율이 높았다. 시용된 요소 중 토양에 유기태 질소의 형태로 남아있는 잔류율은 수도를 재배한 경우에는 관행구와 배비구가 각각 23.65와 26.93%로서 비슷하였으나, 수도를 재배하지 않은 경우에는 각각 64.98과 41.83%로서 큰 차이가 있었다. 수도체와 토양에 의한 시용된 요소의 전체 회수율은 수도를 재배하지 않은 경우 관행구 78.5%, 배비구 58.3%이고, 수도를 재배한 경우 관행구 91.1%, 배비구 83.4%로서 시용된 요소의 전체 회수율은 관행구가 높았다.

  • PDF

Development of an Isotope-Dilution Liquid Chromatography/Mass Spectrometric Method for the Accurate Determination of Acetaminophen in Tablets

  • Shin, Hyun-Ju;Kim, Byung-Joo;Lee, Joon-Hee;Hwang, Eui-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제31권12호
    • /
    • pp.3663-3667
    • /
    • 2010
  • Acetaminophen (N-acetyl-p-aminophenol) is one of the most popular analgesic and antipyretic drugs. An isotope dilution mass spectrometric method based on LC/MS was developed as a candidate reference method for the accurate determination of acetaminophen in pharmaceutical product. After spiking an isotope labeled acetaminophen (acetyl-$^{13}C_2$, $^{15}N$-acetaminophen) as an internal standard, tablet extracts were analyzed by LC/MS in a selected reaction monitoring (SRM) mode to detect ions at m/z $152{\rightarrow}110$ and m/z $155{\rightarrow}111$ for acetaminophen and acetyl-$^{13}C_2$, $^{15}N$-acetaminophen, respectively. The repeatability and reproducibility of the developed ID/LC-MS method were tested for the validation and assessment of metrological quality of the method.

팔당호 내 식물플랑크톤 안정동위원소 분석을 통한 유기물 기원 평가 (Evaluation of Organic Matter Sources of Phytoplankton in Paldang Reservoir using Stable Isotope Analysis)

  • 김종민;김보경;김민섭;신기식
    • 한국물환경학회지
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.159-165
    • /
    • 2015
  • The organic matter sources of phytoplankton and related environmental factors influencing algal bloom in Paldang reservoir were studied using nitrogen and carbon isotope ratio(${\delta}^{15}N$, ${\delta}^{13}C$). Phytoplankton samples for stable isotope analysis were collected from four points in reservoir using a plankton net. Physicochemical water quality, algal taxa and hydrological data were collected from published monitoring material. Phytoplankton samples were analyzed by IRMS. CN ratio of each sample was very similar to that of phytoplankton from literature cited. ${\delta}^{15}N$ of each sample was decreased during July. Mixing and dilution of nitrogen sources due to increment of influx by concentrated rainfall were considered as the main reason for the decline of ${\delta}^{15}N$. Based on analyzed ${\delta}^{15}N$ value of each sample, nitrogen source of Bughan river sample was presumed to come from soil. The nitrogen sources of Namhan river and Kyeongan stream samples seemed to be sewage or animal waste. Low ${\delta}^{15}N$ value in August (2012) seemed to be influenced by isotope fractionation due to the blooming of nitrogen-fixation blue-green algae (Anabaena spp.). Variation in ${\delta}^{15}N$ values particularly by blue-green algal bloom was considered the important factor for estimating the organic matter sources of phytoplankton.

INDUCTIVELY COUPLED PLASMA MASS SPECTROMETRY FOR THE DETERMINATION OF 237Np IN SPENT NUCLEAR FUEL SAMPLES BY ISOTOPE DILUTION METHOD USING 239Np AS A SPIKE

  • Joe, Kihsoo;Han, Sun-Ho;Song, Byung-Chul;Lee, Chang-Heon;Ha, Yeong-Keong;Song, Kyuseok
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제45권3호
    • /
    • pp.415-420
    • /
    • 2013
  • A determination method for $^{237}Np$ in spent nuclear fuel samples was developed using an isotope dilution method with $^{239}Np$ as a spike. In this method, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was taken for the $^{237}Np$ instead of the previously used alpha spectrometry. $^{237}Np$ and $^{239}Np$ were measured by ICP-MS and gamma spectrometry, respectively. The recovery yield of $^{237}Np$ in synthetic samples was $95.9{\pm}9.7$% (1S, n=4). The $^{237}Np$ contents in the spent fuel samples were 0.15, 0.25, and $1.06{\mu}g/mgU$ and these values were compared with those from ORIGEN-2 code. A fairly good agreement between the measurements (m) and calculations (c) was obtained, giving ratios (m/c) of 0.93, 1.12 and 1.25 for the three PWR spent fuel samples with burnups of 16.7, 19.0, and 55.9 GWd/MtU, respectively.

춘계답리작 토양에서 두과의 질소고정과 이의 화본과로의 이동 (Nitrogen Fixation of Legumes and Transfer to Grasses in Spring Paddy Soil)

  • 이효원
    • 한국초지조사료학회지
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.167-172
    • /
    • 2007
  • 분뇨이용에 대한 관심이 높아지면서 질소고정을 통해 동반하는 작물에 질소를 고정하고 이동하는 두과와 화본과의 혼파가 주목을 받고 있다. 본 연구는 각기 다른 혼파조합이 춘계논토양에서 두과작물의 질소고정과 이의 이동을 규명하고자 실시하였다. 시험처리는 난괴법 3처리, 3반복이었으면 세 개의 다른 혼파처리는 호밀+벳치, 이탈리안라이그래스+크림손클로버 그리고 연맥+완두였다. 충남 서천의 논토양을 포트에 채워 시험을 하였다. 호밀과 헤어리벳치구는 수원의 진흥청 포장에서 이식하였고 나머지 두 처리는 3월 초에 각기 다른 화본과 두과의 비율로(이탈리안라이그래스:크림손클로버=7:3, 연맥:완두=6:4)포트에 파종하였다. 99.8%의 질소동위원소{$(^{15}NH_4)_2SO_4$ solution at. $99.8\;atom%^{15}N$}는 ha당 2kg의 수준으로 각 포트에 시용하였는데 호밀과 벳치는 4월 6일 그리고 나머지 두 처리는 4월 16일에 처리하였다. 각 포트에서 출수기에 수확하여 화본과와 두과로 분리한 다음 총질소와 $^{15}N$값은 서울대학교부설 나이샘(NICEM)의 매스 스팩트로메트리로 분석하였다. 호밀+헤어리벳치, 이탈리안라이그래스+크림손클로버 그리고 연맥+완두 처리의 건물함량은 각각 6,607kg, 3,212kg 그리고 4,312kg 였다. 공중질소에서 기인한 질소의 비는 0.73(호밀+벳치), 0.42(이탈리안라이그래스+크림손클로버) 그리고 0.93(연맥+완두)였다. 두과에서 화본과로의 질소이동비율은 차이법에서 61%에서 4% 사이였고, 동위원소법에서는 12%에서 -32% 범위였다.

Effects of Rice Straw Supplemented with Urea and Molasses on Intermediary Metabolism of Plasma Glucose and Leucine in Sheep

  • Alam, Mohammad Khairul;Ogata, Yasumichi;Sato, Yukari;Sano, Hiroaki
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.523-529
    • /
    • 2016
  • An isotope dilution method using $[U-^{13}C]glucose$ and $[1-^{13}C]leucine$ (Leu) was conducted to evaluate the effects of rice straw supplemented with urea and molasses (RSUM-diet) on plasma glucose and Leu turnover rates in sheep. Nitrogen (N) balance, rumen fermentation characteristics and blood metabolite concentrations were also determined. Four sheep were fed either mixed hay (MH-diet), or a RSUM-diet with a crossover design for two 21 days period. Feed allowance was computed on the basis of metabolizable energy at maintenance level. The isotope dilution method was performed as the primed-continuous infusion on day 21 of each dietary period. Nitrogen intake was lower (p = 0.01) for the RSUM-diet and N digestibility did not differ (p = 0.57) between diets. Concentrations of rumen total volatile fatty acids tended to be higher (p = 0.09) for the RSUM-diet than the MH-diet. Acetate concentration in the rumen did not differ (p = 0.38) between diets, whereas propionate concentration was higher (p = 0.01) for the RSUM-diet compared to the MH-diet. Turnover rates as well as concentrations of plasma glucose and Leu did not differ between diets. It can be concluded that kinetics of plasma glucose and Leu metabolism were comparable between the RSUM-diet and the MH-diet, and rumen fermentation characteristics were improved in sheep fed the RSUM-diet compared to the MH-diet.

Investigation on the Stability of Uric Acid and its Isotope (1,3-15N2) in Ammonium Hydroxide for the Absolute Quantification of Uric Acid in Human Serum

  • Lee, Sun Young;Kim, Kwonseong;Oh, Han Bin;Hong, Jongki;Kang, Dukjin
    • Mass Spectrometry Letters
    • /
    • 제8권3호
    • /
    • pp.59-64
    • /
    • 2017
  • In clinical diagnosis, it's well known that the abnormal level of uric acid (UA) in human body is implicated in diverse human diseases, for instance, chronic heart failure, gouty arthritis, diabetes, and so on. As a primary method, an isotope dilution mass spectrometry (IDMS) has been used to obtain the accurate quantity of UA in blood or serum and also develop the certificated reference material (CRM) so as to provide a SI-traceability to clinical laboratories. Due to the low solubility of UA in water, an ammonium hydroxide ($NH_4OH$) has been considered as a promising solvent to increase the solubility of UA that enables the preparation of both UA and its isotope standard solution for next IDMS-based absolute quantification. But, because of using this $NH_4OH$ solvent, it gives rise to the unwanted degradation of UA. In this study, we sought to optimize condition for the stability of UA in $NH_4OH$ solution by varying the mole ratios of UA to $NH_4OH$, followed by ID-LC-MRM analysis. In addition, we also inspected minutely the effect of the storage temperatures. Additionally, we also performed the quantitative analysis of UA in the KRISS serum certificated reference material (CRM, 111-01-02A) with diverse mixing ratios of UA to $NH_4OH$ and then compared those values to its certification value. Based on our experiments, adjusting the mole ratio of 1/2 ($UA/NH_4OH$) with the storage temperature of $-20^{\circ}C$ is an effective way to secure both the solubility and stability of UA in $NH_4OH$ solution for next IDMS-based quantification of UA in serum.

동위원소 희석 HPLC/MS에 의한 혈청 내 urea의 정량 (Quantification of urea in serum by isotope dilution HPLC/MS)

  • 이화심;박상열
    • 분석과학
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.271-277
    • /
    • 2005
  • 혈액 내 urea는 임상진단 시 신장 기능을 판단하는 중요한 표지물질로서 측정되고 있다. 단백질 등 질소화합물의 최종 대사물인 urea는 콩팥의 사구체에서 걸러져 소변으로 배출되는데, 사구체의 거르는 능력이 저하되면 결국 혈액 속의 urea 농도가 증가하게 되어 신장 기능의 정상여부를 판단할 수 있게 된다. 이러한 임상진단 결과의 신뢰성 향상을 위해서는 측정결과가 일차분석법으로 인증된 인증표준 물질과 소급성 고리를 유지해야 한다. 본 연구에서는 혈청 내 urea의 일차분석법으로서 $15^N_2$-urea를 내부 표준물질로 사용하는 동위원소희석 액체크로마토그라피-질량분석법 (ID-HPLC/MS)을 개발하였다. 이 방법은 측정원리상 고도의 정확성이 확보될 뿐 아니라 별도의 유도체화가 필요 없기 때문에 빠르고 편리하다. $C_{18}$-분리관에 0.1 mmol/L $NH_4Cl$ buffer를 이동상으로 사용하여 urea를 분리하였는데, 이 완충용액은 비교적 분자량이 작은 urea를 질량분석하는데 방해가 크지 않은 장점이 있다. HPLC와 질량분석기의 인터페이스로서 positive mode의 electrospray ionization (ESI)를 사용하여 높은 감도와 재현성을 성취하였다. 국제적으로 인정된 인증표준물질의 분석을 통해 최적화된 방법의 유효성을 확인하였으며, 국제비교시험에도 참여하여 좋은 결과를 얻었다. ISO guide에 따라 불확도를 계산하였으며, 확장 불확도는 95% 신뢰도에서 약 1.8%로 나타났다. 이 분석법은 표준연에서 개발 중인 혈청인증표준물질을 인증하는 일차기준측정절차로도 사용되고 있다.