ANALYTICAL DEVICE

Abstract: 1. An analytical means for the detection of ingredients of aqueous or water-containing fluids by chromatographic methods, comprising at least two fluid-absorbing zones which are in mutual contact and of which at least one is composed of a chromatographically active material and another serves as a fluid reservoir, and a carrier which is two-dimensional or has the form of a hollow body and stabilizes this arrangement, wherein the zone serving as a fluid reservoir is composed of a hydrophilic swellable polymer which, if appropriate, can contain chemicals or other substances necessary for the test.

Description: Analytisches Mittel Die Erfindung betrifft ein analytisches Mittel zum Nachweis von Inhaltsstoffen von wässrigen oder wasserenthaltenden Flüssigkeiten. Bel analytischen Screeningverfahren ist seit Jahren ein starker Trend zum Einsatz von Schnelltests auf der Basis von Teststäbchen zu beobachten, worunter im wesentlichen flächige Gebilde wie Teststreifen verstanden werden. Es sind jedoch auch folienumhüllte Teststreifen oder röhrchenförmige Gebilde bekannt (DE-AS 14 98 875, DE-OS 19 40 964). Die Anwendung dieser Schnelltests erfolgt entweder durch Eintauchen eines mit den testnotwendigen Chemikalien getränkten saugfähigen Materials, z.B. Papier, in die zu untersuchende Probe und Beobach tung -einer auftretenden Farbreaktion oder Eintauchen eines Teils des chemikaliengetränkten Papiers, chromatographisches Aufziehen der Probe und Beobvchtung einer Verfärbung im nichtgetauchten Teil des Papiers. Chromatographische Schnelltests der letzgenannten Art werden im allgemeinen eingesetzt, wenn vor, während oder nach der Reaktion der testnotwendigen Chemikalien mit der nachzuweisenden Substanz eine Abtrennung der nachzuweisenden Substanz von anderen Probeninhaltsstoffen, der Reaktionsprodukte von den testnotwendigen Chemikalien oder verschiedener Reagenzien voneinander erreicht werden soll. Wesentliche Voraussetzung für ein einwandfreies, reproe duzierbares Funktionieren chromatographischer Schnelltests ist eine gleichmässige chromatographische Durchfeuchtung des nicht eingetauchten Teils des saugfähigen Materials, was seinerseits über ein gleichbleibendes und reproduzierbares Flüssigkeitsangebot an einer genau definierten Startl inle des chromatographisch wirksamen Materials erreicht wird. Aus den US-Patentschriften 2,785,057 und 3,915,647 ist ein Schnelltest bekannt, der aus et.nem chromatographisch wirksamen Material und einem fest damit verbundenen Probengefäss besteht, wobei das Probengefäss über flüssig- keitsdurchlässlge Offnungen mit dem saugfähigen Material in Kontakt steht. Die Herstellung dieses Schnelltests ist teuer, und der Teststreifen muss nach dem Tauchen stets senkrecht gehalten werden. Weiterhin sinkt durch Einsaugen der Flüssigkeit in das chromatographisch wirksame Material der Flüssigkeitssplegel im Reservoir und damit verändert sich die Startlinie der Chromatographie während des Testes laufend, was zu erheblichen Schwankungen der Chromatographiedauer führt. Nach der DE-OS 22 15 089 wird das chromatographisch aktive Material mit einer Schicht eines quellfähigen Gelbildners verbunden, die als Flüssigkeltsreservoir dient. Dieses Verfahren führt zu einem im feuchten Zustand mechanisch sehr instabilen, leicht verschmierenden Produkt, wobei das Gel zudem die Feuchtigkeit selbst stark festhält und der Quellvorgang langsam ist. Von diesen analytischen Mitteln erfüllt keines die an einen chromatographlschen Schnelltest zu stellenden Anforderungen: Einfache Handhabung, problemlose und kostengünstige Herstellung sowie reproduzierbare Chromatographleeigenschaften (Laufhöhe, Laufzeit) durch gleichmässi- ges Flüssigkeitsangebot. Der Erfindung lag somit die-Aufgabe zugrunde, diese Anforderungen in einem verbesserten chromatographischen Schnelltest, bestehend aus chromatographisch aktivem Material und einem Flüsslgkeitsreservolr mit reproduzlerbarer Flüssigkeitsaufnahme zu vereinen. überraschend wurde nun gefunden, dass poröse hydrophile, nicht gelbildende, quellfähige Polymere sich selbst bei ungleichmässiger und grober Porenstruktur ausgezeichnet als selbstansaugende Flüssigkeitsreservoire mit sehr hoher und gleichmässiger Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe In einem chromatographischen Schnelltest eignen. Die Herstellung poröser hydrophiler, quellflüssiger Polymere ist z.B. in DE-OS 27 39 008 und DE-OS 27 22 025, Seiten 8 und 9, beschrieben. Geeignete Polymersubstanzen hydrophiler Natur sind demnach beispielsweise regenerierte und modifizierte Cellulosetypen, gegebenenfalls chemisch vernetzt, wasserunlösliche Pfropfpolymerisate aus Cellulosen und synthetischen hydrophilen Polymerbildnern wie Polyacrylamiden, Polyacrylsäuren, Polyglykolen und Polyvinylpyrrolidonen sowie diese synthetischen Polymerbildner allein in vernetzter Form. Bevorzugt sind regenerierte, modifizierte und/oder vernetzte Cel lulosetypen. Als sehr vorteilhaft im Sinne der Erfindung erwelst sich die erhebliche Quellfähigkelt in wässrigen Medien. Ein trockner Schwamm aus diesen Polymeren kann beispielsweise durch einen einfachen Pressvorgang auf 1/10 des Nassvolumens verpresst werden und behält diese Form bis zur Anfeuchtung bei. Dabei können sowohl flächige, papier ähnliche Strukturen als auch Pulver, Flocken oder andere Formkörper verwendet werden. Für die Herstellung von Teststreifen wird man zweckmässigerweise ein trockengepresstes flächiges Material von der gleichen Trockenstärke wie das verwendete chromatographisch aktive Materlal einsetzen, da dann mit geringsten produktionstechnischen Schwierigkeiten zu rechnen ist. Als chromatographisch aktives Material sind Papiere aus Cellulose oder Cellulosederivaten sowie stabilisierte für eine Chromatographie geeignete Beschichtungen aus Kieselgelen und dergleichen brauchbar. Die folgenden Belspiele sollen die Erfindung erläutern: Beispiel 1 : Teststreifen zur Bestimmung von alpha-Amylase im Urin Auf eine Kunststoff-Folie von 0,3 mm Dicke, 7 mm Breite und 10 cm Länge wird an einem Ende ein 10 mm langes Stück trocken-gepresster Kunstschwamm aus regenerierter Cellulose von 7 mm Breite und 0,2 mm Dicke aufgeklebt. Daran angrenzend wird ein Stück Filterpapier von 40 mm Länge, 7 mm Breite und 0,2 mm Dicke aufgeklebt. Auf dem Papier sind ein oder mehrere Striche einer wasserunlöslochen chromogenen Stärkeverbindung quer zirTeststreifen- richtung aufgetragen. Zur Ausführung des Tests wird das untere Drittel des mit dem Kunstschwamm beklebten Teststrelfenendes in Urin ein getaucht. Unter Ausdehnung auf etwa die 10-fache Dicke werden von dem Kunstschwamm 120/ul Urin aufgesaugt und zur Stosskante mit dem Filterpapier weitertransportiert. Dort beginnt nach ca. 2 Sekunden der Chromatographiervorgang, der nach ca. 5 Minuten beendet ist. Der Amylasegehalt der Probe lässt sich an der Zahl der während die ser 5 Minuten abgelösten Stärkestriche halbquantitativ ablesen. In anderen Ausführungsformen kann ein Schwamm selbst bereits Chemikalien oder andere testnotwendige Sub- stanzen (z.B. Enzyme) enthalten, wobei das Flüssigkeitsaufnahmevermögen geringfügig abnimmt. Eine weitere technisch nutzbare Eigenschaft des Kunstschwamms ergibt sich daraus, dass der gepresste Schwamm nur mit Wasser quellbar ist und somit auch in stark organisch verunreinigten Abwässern optimal angewandt werden kann, ohne dass das Flüssigkeitsaufnahmevermögen bereits durch nichtwässrige Lösungsmittel abgesättigt wird. Beispiel 2 : Test auf Eisengehalt Im Abwasser (slehe Zeichnung) Ein Plastlkröhrchen (1) (Makrolon ) mit 6 mm Innendurchmesser wird an einem Ende mit einer wasserdurchlässigen Lochplatte (2) verschlossen, daraufhin werden ca. 1 ml einer lockeren Schüttung eines Pulvers aus regenerierter Cellulose mit einer Tel lchengrösse von ca. 1 - 2 mm Durchmesser (3) eingefüllt und mit Hilfe eines nachgeschobenen Papierstopfens (4) auf 1 ml (= 3 cm Röhrchenlänge) verdichtet. Darüber wird eine mit Kaliumhexacyanoferrat (II) Imprägnierte Papier hülse (5) mit einem Aussendurchmesser von 6 mm angeordnet, die mit Hilfe eines Abschlussstopfens (6) gegen den Paplerstopfen (4) gepresst wird. Zur Ausführung des Tests wird das Röhrchen mit der wasserdurchlässigen Lochplatte ca. 6 Sekunden in die Abwasserprobe getaucht. Die in dieser Zeit aufgenommene definierte Flüssigkeitsmenge wandert in die Papierhülse (5), wo mit Fe(III)-Salzen das schwer lösliche Berlinerblau entsteht. Nach Beendigung der Chromatographie ist die (Fe(III)-Salzkonzentration in der Abwasserprobe über die Höhe der Berlinerblau-Zcne in der Papierhülse (5) anhand einer Eichkurve abzulesen.

Claims: Patentansprüche 1. Analytisches Mittel zum Nachweis von Inhaltsstoffen von wässrigen oder wasserenthaltenden Flüssigkeiten, bestehend aus mindestens zwei in Kontakt miteinander befindlichen flüssigkeitsaufnehmenden Zonen, wovon mindestens eine aus einem chromatographisch aktiven Material besteht und eine andere als Flüsslgkeits- reservoir dient, sowie einem diese Anordnung stabil im sierenden, flächigen oder hohlkörperförmigen Träger, dadurch gekennzeichnet, dass die als Flüssigkeits reservoir dienende Zone aus einem hydrophilen quell fähigen Polymeren besteht, das gegebenenfalls Chemika lien oder andere testnotwendige Substanzen enthalten kann. 2. Analytisches Mittel gemäss Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Flüssigkeitsreservoir ein Kunst stoffschwamm aus einem hydrophilen quellfähigen Poly meren in beliebiger, dem jeweiligen Test optimal an gepasster Form und Grösse ist. 3. Analytisches Mittel gemäss Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das hydrophile quellfähige Polymer aus regenerierter Cellulose oder einem Cellulosederivat besteht.

Inventors: HABENSTEIN, KLAUS, DR., KOHL, HELMUT, DR., WALCH, AXEL, DR.
Applicants: BEHRINGWERKE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: G01N33
IPC codes: G01N30, B01L3, C12Q1, G01N31, G01N33