Composition pour séparer un liquide et appareil pour l'utilisation
de la composition.
La présente invention se rapporte à une composition pour séparer un liquide qui est utilisée dans la séparation centrifuge d'une substance liquide consistant en '
au iroins deux constituants de densités différentes, de même qu'à un appareil pour l'application de cette composition à
la séparation de cette substance liquide.
Il est bien connu de séparer en couches distinctes, par centrifugation, une substance liquide consistant en au moins deux constituants de densités différentes. Par exemple, le sang total recueilli dans un tube à essai en vue d'un examen hématologique est centrifugé pour l'isolement du sérum et du plasma, d'une partiel des éléments figurés, d'autre part, pour l'analyse. Il est connu d'utiliser pour cette séparation du sang total, une composition pour séparer un liquide (barrière) ayant une densité intermédiaire entre celle du sérum et celle des éléments figurés du sang:
Cette composition pour séparer un liquide est introduite au préalable dans un tube à essai mis sous vide dans lequel le sang total doit être collecté ou bien est ajoutée au sang total collecté dans un tube à essai.
Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique
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vide, qui contient une composition gélifiée pour séparer un liquide déposée au préalable au fond. Le brevet des Etats-Unis
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genre. Dans ce cas, un récipient'contenant une composition pour séparer un liquide et muni d'un ajutage à sa partie inférieure est monté à l'orifice d'un tube à essai rempli
au préalable de sang total. L'ensemble formé par le récipient et le tube à essai est entraîné dans un mouvement de rotation permettant à la composition pour séparer un liquide d'être injectée par centrifugation par l'ajutage du récipient dans le sang total collecté dans le tube à essai.
Dans le premier dispositif connu cité, la composition se trouvant au fond du tube à essai remonté jus-
qu'à la partie centrale du tube à essai lors du stade ultérieur de séparation centrifuge du sang total. Un inconvénient majeur de ce mode opératoire consiste dans la colli-
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solides du sang conduisant à la destruction des éléments figurés par hémolyse. Un autre inconvénient est que la fi-brine est partiellement occluse dans le sérum séparé parce qu'une couche formant barrière et consistant en la composition pour séparer un liquide est simplement amenée jusqu'à l'interface entre les couches du sang.
Dans l'autre dispositif connu, à savoir celui du
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en caoutchouc du tube contenant le sang total est d'abord retiré,puis le récipient contenant la composition est monté à l'orifice du tube contenant le sang en vue de -la séparation centrifuge ultérieure. Dans ce cas, le sang collecté
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re parce que le bouchon du tube est retiré et que l'orifice du tube contenant le sang n'est pas rendu étanche à l'égard de l'atmosphère par le récipient qui est monté à cet endroit. Il s'ensuit que le sang peut être contamine par les bacté-
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cessite des manipulations délicates notamment le
retrait du bouchon en caoutchouc et le montage du récipient contenant la composition pour séparer un liquide à l'orifice du tube à essai. Il convient.de noter que l'analyste peut être infecté par des organismes pathogènes contenus dans le sang, du fait que le bouchon en caoutchouc qu'il touche est souvent souillé de gouttes de sang.
<EMI ID=7.1> précité décrit aussi une composition pour séparer un liquide qui est utilisée pour séparer une substance liquide et qui consiste en un mélange gélifié d'une silicone fluide et d'un dioxyde de silicium hydrophobe. Cette composition est flui- de lors de la centrifugation et vient occuper l'interface entre les phases à séparer où elle constitue une couche barrière stable après l'achèvement de la centrifugation. Toutefois, cette composition pour séparer un liquide n'est pas satisfaisante du fait que la silicone fluide -réagit à la surface des particules de silice, comme le brevet des
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fait ainsi baisser la viscosité de la composition au cours
du temps. Dès lors, lorsque le tube à essai contenant le sang séparé en ses phases est incliné pour le prélèvement du sérum, la couche barrière formée par la composition pour séparer un liquide se mélange au sérum. La précision de l'analyse du sérum ainsi séparé s'en trouve évidemment influencée défavorablement. Il n'est, en outre, pas désirable de conserver le tube à essai contenant le sang dont les phases ont été séparées par la couche barrière dont la viscosité a diminué.
Une autre difficulté qu'il convient de relever est que la composition pour séparer un liquide contient, ainsi qu'il a été indiqué précédemment, comme 'constituant principal une silicone fluide qui ralentit la coagulation du sang. Par conséquent, un traitement secondaire favorisant la coagulation est nécessaire pour abréger la durée de l'examen hématologique. De plus, la séparation centrifuge exige d'exercer une force importante, qui est d'au moins environ 1100 G et constitue un risque d'hémolyse. En outre, il est nécessaire d'utiliser une centrifugeuse onéreuse pouvant atteindre une vitesse élevée. Il convient de noter de plus que lorsque la silicone fluide est stérilisée par exposition au rayonnement
Y, elle devient trop épaisse pour permettre une séparation centrifuge.
La présente invention vise à éviter les difficultés propres aux modes opératoires connus dans ce domaine. Elle a spécialement pour but de procurer une, composition pour séparer un liquide qui manifeste de la thixotropie (c' est-à-dire qui est fluide pendant la centrifugation,qui se déplace aisé-ment jusqu'à l'interface entre les phases à séparer et qui forme un gel stable après achèvement de la centrifugation), dont la viscosité évolue peu au cours d'une longue conser.vation à l'air ou sous vide et qui est propre à accélérer la coagulation du sang.
Elle a aussi pour but de procurer un appareil permettant d'utiliser la composition pour séparer un liquide qui n'expose pas aux inconvénients de l'hémolyse et du mélange de la fibrine à la couche de sérum lors de la séparation du sang total, et qui est très commode à manipuler et maintient la pureté du sang pendant la séparation.
L'invention a pour objet une composition pour séparer un liquide qui contient comme constituant principal un polymère liquide d'hydrocarbure ayant une viscosité de 100 à <EMI ID=9.1> ditifs ajustant la densité et la viscosité de la composition, outre un agent formateur de réseau qui confère la thixotropie à la composition.
L'invention a aussi pour objet un appareil qui permet d'utiliser la composition pour séparer un liquide
et qui comprend un récipient comportant une extrémité fermée et rempli d'uns. composition pour séparer un liquide dont la densité a été ajustée à une valeur intermédiaire entre celle des phases d'une substance .liquide à séparer, de même qu'une canule qui s'étend vers l'extérieur à partir de l'autre extrémité du récipient,qui communique avec l'intérieur du récipient et qui présente une pointe affûtée. Le bord affûté de la canule est inséré à travers un bouchon élastique. d'un récipient rempli- d'un liquide multiphasique <EMI ID=10.1> <EMI ID=11.1>
fuge d'une intensité déterminée au préalable est exercée sur l'ense&ole formé par l'appareil débitant une composi-
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multiphasique, la composition se transfère dans le récipient liquide et constitue ainsi une couche barrière séparant au moins deux phases de la substance liquide qui diffèrent par la densité.
Dans les dessins : Fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil pour débiter une composition pour séparer un liquide dans un tube contenant une substance liquide à séparer,suivant une forme de réalisation de l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe de l'appareil illustré à la Fig. 1 ; Fig. 3 et 4 sont des vues en coupe d'appareils pour débiter une composition pour séparer un liquide suivant d'autres formes de réalisation de l'invention; Fig. 5 est une vue en perspective d'une canule suivant une autre forme de réalisation de l'invention; Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 5; Fig. 7 est une vue en perspective d'une canule suivant une autre forme de réalisation de l'invention; Fig. 8 est une vue en coupe d'une canule suivant
-une autre forme de réalisation de l'invention;
Fig. 9 à 11 sont des vues en coupe de 1 assemblage formé par un appareil pour.débiter une composition pour séparer un liquide et par un tube contenant un liquide à séparer, illustrant comment la composition pour séparer un liquide contenue dans l'appareil est transférée dans le tube pour <EMI ID=13.1>
<EMI ID=14.1> ensemble un appareil pour débiter une composition pour sé-
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phasique, suivant une forme de réalisation de l'invention.
L'appareil comprend un récipient en forme de cuvette 12 rempli d'une composition pour séparer un liquide 11, une canule cylindrique 13 s'étendant vers le bas depuis la
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obturant l'orifice supérieur du récipient 12. De plus, un capuchon 15 protégeant la canule 13 peut être retiré d'un épaulement 16 à la partie inférieure du récipient 12.
Le récipient 12 et le couvercle 14 sont tous deux faits d'une matière thermoplastique comme le polypropylène
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par scellement thermique. La canule 13 communique avec l'intérieur du récipient 12 et son extrémité est taillée en biseau de manière à ménager une arête tranchante facilitant la pénétration de la canule à travers un bouchon en caoutchouc que porte le tube contenant le liquide multiphasique, comme décrit ci-après.
La Fig. 3 représente un appareil suivant une autre forme de réalisation de l'invention. L'appareil de
la Fig. 3 diffère de celui de la Fig. 2 du fait qu'une plaque de pression 17 est adaptée sur la surface de la composition pour séparer un liquide 11 contenue dans le récipient 12
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23a et 23b assemblées dos à dos. La plaque de pression 17 facilite l'injection de la composition pour séparer un li- quide 11 par la canule 23 pendant la centrifugation parce que la force centrifuge exercée sur la plaque 17 refoule la composition 11. Comme il est évident, la plaque de pression
17. est surtout efficace lorsque la composition pour séparer un liquide est très visqueuse. D'autre part, la canule 23 formée de deux canules cylindriques 23a. et 23b relâche efficacement l'air contenu dans le tube contenant un liquide multiphasique pendant la centrifugation. Plus spécifiquement, un petit intervalle entre les canules 23a et 23b constitue un canal pour le passage de l'air lorsque la canule 23 est insérée dans le tube contenant le liquide multiphasique à travers son bouchon en caoutchouc. Par conséquent, lorsque
la composition pour séparer un liquide 11 est injectée par centrifugation dans le tube, l'air subsistant dans celui-ci.. est relâché par ce canal.
La Fig. 4 représente un appareil pour débiter une composition pour séparer un liquide suivant une autre forme
de réalisation de l'invention. L'appareil de la Fig. 4 diffère de celui de la Fig. 2 par le mode d'oburation de l'orifice supérieur du récipient 12. D'autre part, la canule 23 est formée de deux canules 23a et 23b assemblées comme la canule de la
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19 sur le contour d'un couvercle 18 est engagé dans une rainure annulaire 20 dans la partie supérieure de la face intérieure de la paroi du récipient 12 pour la fermeture de l'orifice supérieur du récipient 12. En outre, plusieurs passages d'air 21 permettant la pénétration de l'air extérieur dans le récipient 12 <EMI ID=21.1>
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<EMI ID=23.1>
offre l'avantage que les passages d'air 21 ménagés dans le couvercle 18 facilitent l'injection de la composition pour sépa-
<EMI ID=24.1> <EMI ID=25.1>
ver qu'une rainure axiale 22 est ménagée dans la face exté- <EMI ID=26.1>
longueur de la canule. La rainure axiale 22 constitue un canal pour-l'air lorsque la canule est enfoncée dans le bouchon en caoutchouc du tube contenant le liquide multiphasique et permet ainsi à l'air restant dans ce tube de se dégager pendant la centrifugation. La Fig. 8 illustre, une autre variante de la réalisation de la canule. Dans ce-cas, la canule 53 est à double paroi et consiste en un tube intérieur 53a et en un tube extérieur 53b. Comme le montre le dessin, les extrémités des tubes sont assemblées par un adhésif 54 et un orifice d'admission d'air 53c est ménagé à la partie supérieure
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Chacune des canules des Fig. 3 à 8 est destinée
à constituer un canal pour l'air lorsqu'elle est insérée dans un bouchon en caoutchouc d'un tube contenant un liquide multiphasique pour faciliter le dégagement de l'air substituant dans le tube et faciliter l'injection de la composition pour séparer un liquide dans ce tube. Toutefois, une canule cylindrique ordinaire telle qu'illustrée à la Fig. 2 et ayant un diamètre intérieur de 1,35 mm ou davantage donne des résultats satisfaisants lorsque la composition pour séparer un
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ci-après.
La composition pour séparer un liquide conforme à l'invention comprend comme constituant principal un polymère liquide d'hydrocarbure ou un polymère liquide d'un dérivé d'hydrocarbure. Il est préférable que ce polymère liquide ait une viscosité de 100 à 20.000 centipoises à
20[deg.]C, mesurée à l'aide d'un viscosimètre Brookfield. Il
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tion utile, d'effectuer la maléinisation ou l'époxydation du polymère liquide pour empêcher sa gélification, son oxyda- <EMI ID=30.1>
Par exemple, l'époxydation provoque une' augmentation de viscosité du polymère liquide. Dans ce cas, la viscosité de ce dernier peut être ajustée à volonté par addi'. tion d'une petite quantité d'un agent modificateur de la viscosité. L'époxydation provoque aussi une augmentation de polarité du polymère liquide qui gagne ainsi en compatibilité. Il s'ensuit que le polymère liquide ayant subi l'époxydation peut constituer une couche barrière tenace et stable.
Des agents qui conviennent pour ajuster la densité et la viscosité du polymère liquide sont notamment, par exemple, des poudres inorganiques, comme la silice amorphe hydrophile ou hyarophobe, l'alumine, le sulfate de baryum et le noir de carbone, outre des poudres de matières thermoplastiques telles que le Nylon. Ces agents peuvent être uti- lisés isolément ou en combinaison et doivent être hautement dispersables dans le polymère liquide. Pour choisir l'agent, il est évidemment important de noter qu'il ne .peut avoir aucun effet nuisible sur la substance liquide qui est séparée par centrifugation.
La couche barrière séparant les différentes phases d'une substance liquide ne peut être détruite par les vibrations pendant le transport du récipient contenant le li-
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formateur de réseau est ajouté au polymère liquide pour-lui conférer de la thixotropie. Plus spécifiquement, la thixotropie est conférée à une composition gélifiée pour séparer un liquide par incorporation d'une quantité convenable d'un agent formateur de. réseau., comme un glycol. Dans ces conditions, la composition passe à l'état de sol lorsqu'elle est soumise à une sollicitation et revient à l'état de gel lors-que la sollicitation disparaît. Par conséquent, la couche barrière formée d'une composition thixotropique résiste aux vibrations.
Des agents formateurs de réseau qui conviennent pour conférer la thixotropie à la composition pour séparer
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butanediol, le 1,5-pentanediol, le diéthylèneglycol et les silanes promoteurs de condensation, comme les alkoxysilanes
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dibenzalsorbitol en dispersion dans un diester aromatique ou un diester aliphatique.
La composition pour séparer un liquide faisant l'objet de l'invention doit être amenée à une densité de 1,030
à 1,065 et à une viscosité de 300.000 à 2.500.000 cen'ipoises à 20[deg.]C pour séparer le sérum et le plasma du sang total. Le
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satisfaisant à ces critères.
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L'invention, est davantage illustrée par la description de son application à la séparation du sang total en sérum et en éléments figurés.
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est enfoncée à travers un bouchon en caoutchouc 62 d'un tube
61 mis sous vide et contenant le sang total 60 collecté au préalable. On peut voir que la pointe de la canule 13 se trouve dans l'espace libre à la partie supérieure du tube
61 contenant le sang. Comme d'habitude pour isoler le sérum ou le plasma, l'assemblage consistant en l'appareil pour débiter la composition pour séparer un liquide et en le tube
61 contenant le sang ainsi adaptés l'un à l'autre est soumis
à la centrifugation.
La composition gélifiée pour séparer un liquide 11 est amenée sous l'effet de la force centrifuge à l'état de sol dans lequel elle est fluide,de sorte qu'elle s'écoule 'graduellement dans le tube 61 par l'extrémité de la canule 13. Il est important de noter que la composition 11 est introduite dans le tube 61 après que les éléments figurés du sang ont pu suffisamment s'accumuler à la partie inférieure du tube, comme il ressort de la Fig. 10. A cette fin, les constituants de la composition 11 sont choisis de façon qu'elle ait une densité et une viscosité appropriées et la canule 13 doit
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Après la centrifugation, presque toute la composition pour séparer le liquide 11 contenue dans le récipient
12 est transférée dans le tube--61 contenant le sang et con-
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<EMI ID=42.1> l'effet de la force centrifuge, reprend l'état de -gel lors-
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mée de la composition thixotropique 11 adhère fermement à la paroi intérieure du tube 61,contenant le sang. De plus, la
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être détruite lorsque le tube 61 est retourné ou subit des vibrations.- Après la centrifugation, le tube 61 contenant le sang peut donc être transporté avec sûreté jusqu'au labora-
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couche d'éléments figurés 63 peut être recueilli à l'état de haute pureté par décantation du tube 61.
Comme indiqué précédemment, le constituant principal de la composition pour séparer un liquide faisant.l'objet de l'invention est un polymère liquide d'hydrocarbure ou un polymère liquide d'un dérivé d'hydrocarbure, ce polymère liquide ayant une viscosité de 100 à 20.000 centipoises à 20[deg.]C. Des exemples typiques de polymères liquides utilisés aux fins de l'invention sont le polybutadiène liquide, le polypropylène liquide et les polymères liquides de dérivés d'hydrocarbures. Il est évident.que la composition pour séparer un liquide est beaucoup moins onéreuse à préparer qu'une composition classique utile aux marnes fins contenant notamment une huile de silicone.
Il convient de rappeler que la composition pour séparer un liquide faisant l'objet de l'invention peut avoir un coefficient de thixotropie relativement élevé. Spécialement, elle est aisément introduite dans le tube contenant
le sang lorsque la centrifugation est effectuée de manière à exercer une force d'environ 700 G sur le sang. Par conséquent, la destruction des éléments figurés du sang par une contrainte. excessive est. sensiblement évitée lors de la centrifuga-
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L'appareil pour débiter la composition pour , séparer un liquide qui fait l'objet de l'invention présente la particularité que la composition peut être introduite dans le tube contenant le sang ou tout autre récipient sans-que le. bouchon élastique de ce dernier soit retiré. Cette particularité est avantageuse surtout lorsqu'une substance liquide empoisonnée ou dangereuse est soumise à la centrifugation, par exemple.lors de la séparation d'un sang contenant des organismes pathogènes, il est impossible que ceux-ci se dispersent hors du tube et atteignent l'analyste. De .même, les bactéries de l'air ne peuvent se mélanger au sérum du sang dont l'analyse peut être précise.
Il est d'une importance particulière de noter que lorsqu'un tube contenant du sang a été débarrassé de son bouchon en caoutchouc et subit la centrifugation, le sang et les organismes pathogènes qui s'y trouvent contenus se dispersent en brouillard dans l'atmosphère parce que la force centrifuge fait baisser la pression à l'intérieur du tube. Cette dispersion constitue évidemment un risque grave pour la santé de l'analyste. Toutefois, l'appareil pour débiter la composition pour séparer un liquide conforme à l'invention évite l'inconvénient de la dispersion des organismes pathogènes, parce qu'il permet de débiter la composition sans re- tirer le bouchon de caoutchouc du tube contenant le sang,comme déjà indiqué.
Un avantage supplémentaire de l'invention est que lors de la séparation du sang total, la composition pour
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après que le sang total s'est séparé en une couche de sérum
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de- sérum jusqu'à l'interface entre la couche de sérum et la couche d'éléments figurés pour y constituer la couche barrière.
De plus, la fibrine flottant dans la couche de sérum descend aussi avec la composition pour séparer un liquide, de sorte que le sérum est séparé avec une pureté élevé. Il convient de rappeler que la composition pour séparer un liquide exerce une pression sur la couche d'éléments figurés pendant la constitution de la couche barrière. Par conséquent, le sérum subsistant dans la couche d'éléments figurés est refoulé dans la couche de sérum,de sorte que le rendement en sérum est élevé.
Une importante particularité de l'invention est aussi que l'appareil pour débiter la composition pour séparer un liquide est de construction très simple. En particulier, lors de l'utilisation d'une composition pour séparer un liquide comme décrit dans les exemples, la canule fixée au récipient contenant la composition pour séparer un liquide peut être constituée par un tube d'un diamètre intérieur de 1,35 mm ou davantage qui donne des résultats fort satisfaisants. Naturellement, il n'est pas nécessaire d'utiliser suivant l'invention un mécanisme d'aspiration d'air compliqué en usage avec un appareil classique pour débiter une composition pour séparer un liquide. La simplicité de l'appareil de l'invention le rend peu onéreux à fabriquer, ce qui constitue un avantage très important dans ce domaine puisque l'appareil est généralement jeté après n'avoir été uti-
<EMI ID=50.1> <EMI ID=51.1>
est un polybutadiène liquide. On conserve la composition à l'air de même que sous vide et on détermine l'évolution
-de la viscosité au cours du temps, les résultats étant rassemblés au tableau II.
TABLEAU II
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On introduit 2 ml de la composition thixotropique dans un tube à essai d'un diamètre intérieur, de 12 mm et d'une capacité de 10 ml. On aspire alors l'air contenu dans le tube à essai)puis on utilise ce dernier pour collecter du sang total. On imprime au tube à essai contenant la composition thixotropique et le sang total une vitesse de rotation .de' <EMI ID=53.1> giration de 10 cm pour centrifuger le sang et obtenir une couche barrière en forme de disque d'une épaisseur d'environ 2 cm entre la. chiche de sérum et la couche d'éléments figurés. La couche barrière est suffisamment stable pour ne donner au---
<EMI ID=54.1> n'est pas détruite par des chocs mécaniques, par exemple des vibrations communiquées au tube à essai.
On effectue un autre essai comme décrit ci-dessus, . mais en remplaçant le cis-poly-butadiène époxydé par du <EMI ID=55.1> sensiblement aux mêmes résultats que ceux atteints avec le poly-cis-butadiène époxyde.
EXEMPLE 2.-
On prépare une composition pour' séparer un liquide d'une densité d'environ 1,040 et d'une viscosité d'environ 1.500.000 centipoises à 20[deg.]C en mélangeant 100 parties en poids'de cis-poly-butadiène liquide, 3 parties en poids de l'Aérosil mentionné dans l'exemple 1 et 5 parties en poids de diéthylèneglycol. Ce poly-cis-butadiène liquide a subi
<EMI ID=56.1>
<EMI ID=57.1>
1,019 et une viscosité de 4500 centipoises à 20[deg.]C
On introduit la composition pour séparer un liquide dans un récipient de polypropylène façonné comme illustré aux Fig. 1 et 2. Ce récipient est muni d'une canule qui est d'un tube en acier d'un diamètre intérieur de 1,40 mm et d'une épaisseur de paroi d'environ 0,1 mm.
D'autre part, on collecte 10 ml de sang humain total dans un tube à essai sous vide d'un diamètre inté-
<EMI ID=58.1>
<EMI ID=59.1>
chouc.
On montre le récipient contenant la composition pour séparer un liquida sur le tube contenant le sang comme
<EMI ID=60.1>
fugation comme dans l'exemple 1. Il se forme d'abord une couche de sérum et une couche d'éléments figurés, puis la composition pour séparer un liquide s'écoule de l'extrémité de la canule. La. composition s'enfonce graduellement vers la couche d ' éléments figurés et forme finalement une couche barrière stable d'une épaisseur d'environ 1,5 cm entre la 'couche de sérum et la couche d'éléments figurés.
EXEMPLE 3.-
On irradie au moyen de rayons Y jusqu'à 2,5 Mrads des tubes à sang contenant des agents de séparation du sérum consistant en les compositions ci-après) puis on introduit
3 ml de plasma gélifié et 4 ml de globules, rouges condensés, après quoi on exécute une centrifugation de 10 minutes à
2500 tours par minute. Les tubes contenant les compositions
<EMI ID=61.1>
sang comme si aucune irradiation n'avait été effectuée.
TABLEAU III
<EMI ID=62.1>
<EMI ID=63.1>
<EMI ID=64.1>
un ester aliphatique.
REVENDICATIONS
1.- Composition pour séparer un liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend comme constituant principal,
un polymère liquide d'hydrocarbure ou d'un dérivé d'hydrocarbure ayant une viscosité de 100 à 20.000 centipoises à
20[deg.]C, .outre une quantité convenable d'un additif ajustant
la densité et la viscosité de la composition et une quantité conférant la thixotropie d'un agent formateur de réseau.
2.- Composition pour séparer un liquide suivant
Composition for separating a liquid and apparatus for use
of the composition.
The present invention relates to a composition for separating a liquid which is used in the centrifugal separation of a liquid substance consisting of:
at least two constituents of different densities, as well as an apparatus for applying this composition to
the separation of this liquid substance.
It is well known to separate into distinct layers, by centrifugation, a liquid substance consisting of at least two constituents of different densities. For example, whole blood collected in a test tube for hematological examination is centrifuged for the isolation of serum and plasma, part of the elements shown, on the other hand, for analysis. It is known to use for this separation of whole blood, a composition for separating a liquid (barrier) having a density intermediate between that of the serum and that of the elements shown in the blood:
This composition for separating a liquid is introduced beforehand into an evacuated test tube in which the whole blood is to be collected or is added to the whole blood collected in a test tube.
For example, the patent of the United States of America
<EMI ID = 1.1>
vacuum, which contains a gelled composition to separate a liquid previously deposited at the bottom. The United States Patent
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kind. In this case, a container 'containing a composition for separating a liquid and provided with a nozzle at its lower part is mounted at the opening of a filled test tube.
whole blood beforehand. The assembly formed by the container and the test tube is driven in a rotational motion allowing the composition for separating a liquid to be injected by centrifugation through the nozzle of the container into the whole blood collected in the test tube.
In the first known device cited, the composition found at the bottom of the test tube brought up to
only to the central part of the test tube during the later stage of centrifugal separation of whole blood. A major drawback of this procedure consists in the colli-
<EMI ID = 3.1>
blood solids leading to destruction of the figured elements by hemolysis. Another disadvantage is that the fi-brin is partially occluded in the separated serum because a barrier layer consisting of the composition for separating a liquid is simply brought to the interface between the blood layers.
In the other known device, namely that of the
<EMI ID = 4.1>
Rubber from the tube containing the whole blood is first withdrawn, then the container containing the composition is mounted to the orifice of the tube containing the blood for subsequent centrifugal separation. In this case, the blood collected
<EMI ID = 5.1>
re because the stopper of the tube is removed and the orifice of the tube containing the blood is not sealed against the atmosphere by the container which is mounted there. It follows that the blood can be contaminated with bacteria.
<EMI ID = 6.1>
requires delicate handling, in particular the
removing the rubber stopper and mounting the container containing the composition to separate a liquid at the port of the test tube. It should be noted that the analyst may be infected with pathogenic organisms contained in the blood, as the rubber stopper he touches is often soiled with drops of blood.
The above-mentioned <EMI ID = 7.1> also describes a composition for separating a liquid which is used for separating a liquid substance and which consists of a gelled mixture of a fluid silicone and of a hydrophobic silicon dioxide. This composition is fluid during centrifugation and comes to occupy the interface between the phases to be separated where it constitutes a stable barrier layer after the completion of the centrifugation. However, this composition for separating a liquid is not satisfactory because the fluid silicone reacts on the surface of the silica particles, as the patent of
<EMI ID = 8.1>
thus lowers the viscosity of the composition during
time. Therefore, when the test tube containing the blood separated in its phases is tilted for the collection of the serum, the barrier layer formed by the composition for separating a liquid mixes with the serum. The precision of the analysis of the serum thus separated is obviously adversely affected. It is further undesirable to keep the test tube containing the blood whose phases have been separated by the barrier layer whose viscosity has decreased.
Another difficulty which should be noted is that the composition for separating a liquid contains, as has been indicated above, as the main constituent a fluid silicone which slows down the coagulation of the blood. Therefore, secondary treatment to promote coagulation is necessary to shorten the duration of the hematologic examination. In addition, centrifugal separation requires the exertion of a large force, which is at least about 1100 G and poses a risk of hemolysis. Further, it is necessary to use an expensive centrifuge which can achieve high speed. It should be further noted that when the fluid silicone is sterilized by exposure to radiation
Y, it becomes too thick to allow centrifugal separation.
The present invention aims to avoid the difficulties inherent in the procedures known in this field. It is especially intended to provide a composition for separating a liquid which exhibits thixotropy (i.e. which is fluid during centrifugation, which moves easily to the interface between the phases to be removed. separating and which forms a stable gel after completion of centrifugation), the viscosity of which changes little during a long storage in air or under vacuum and which is capable of accelerating blood coagulation.
It also aims to provide an apparatus making it possible to use the composition for separating a liquid which does not expose the drawbacks of hemolysis and of the mixing of fibrin with the serum layer during the separation of whole blood, and which is very convenient to handle and maintains the purity of the blood during the separation.
The object of the invention is a composition for separating a liquid which contains as main constituent a liquid hydrocarbon polymer having a viscosity of 100 to <EMI ID = 9.1> ditifs adjusting the density and viscosity of the composition, in addition to a forming agent network which confers thixotropy to the composition.
The invention also relates to an apparatus which makes it possible to use the composition for separating a liquid
and which comprises a container having a closed end and filled with one. composition for separating a liquid whose density has been adjusted to a value intermediate between that of the phases of a liquid substance to be separated, as well as a cannula which extends outward from the other end of the container, which communicates with the interior of the container and which has a sharp point. The sharp edge of the cannula is inserted through an elastic stopper. a container filled with a multiphase liquid <EMI ID = 10.1> <EMI ID = 11.1>
fuge of an intensity determined beforehand is exerted on the ens & ole formed by the device delivering a compound.
<EMI ID = 12.1>
multiphase, the composition is transferred into the liquid container and thus constitutes a barrier layer separating at least two phases of the liquid substance which differ in density.
In the drawings: Fig. 1 is a perspective view of an apparatus for delivering a composition for separating a liquid into a tube containing a liquid substance to be separated, according to one embodiment of the invention; Fig. 2 is a sectional view of the apparatus illustrated in FIG. 1; Fig. 3 and 4 are sectional views of apparatus for delivering a composition for separating a liquid according to other embodiments of the invention; Fig. 5 is a perspective view of a cannula according to another embodiment of the invention; Fig. 6 is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 5; Fig. 7 is a perspective view of a cannula according to another embodiment of the invention; Fig. 8 is a sectional view of a cannula following
another embodiment of the invention;
Fig. 9 to 11 are sectional views of the assembly formed by an apparatus for dispensing a composition for separating a liquid and by a tube containing a liquid to be separated, illustrating how the composition for separating a liquid contained in the apparatus is transferred into the tube for <EMI ID = 13.1>
<EMI ID = 14.1> together an apparatus for dispensing a composition for
<EMI ID = 15.1>
phasic, according to one embodiment of the invention.
The apparatus comprises a cup-shaped container 12 filled with a composition for separating a liquid 11, a cylindrical cannula 13 extending downwardly from the tube.
<EMI ID = 16.1>
sealing the upper orifice of the container 12. In addition, a cap 15 protecting the cannula 13 can be removed from a shoulder 16 at the lower part of the container 12.
The container 12 and the cover 14 are both made of a thermoplastic material such as polypropylene.
<EMI ID = 17.1>
by thermal sealing. The cannula 13 communicates with the interior of the container 12 and its end is bevelled so as to leave a sharp edge facilitating the penetration of the cannula through a rubber stopper carried by the tube containing the multiphasic liquid, as described above. after.
Fig. 3 shows an apparatus according to another embodiment of the invention. The device
Fig. 3 differs from that of FIG. 2 because a pressure plate 17 is fitted on the surface of the composition to separate a liquid 11 contained in the container 12
<EMI ID = 18.1>
23a and 23b assembled back to back. The pressure plate 17 facilitates the injection of the composition to separate a liquid 11 through the cannula 23 during centrifugation because the centrifugal force exerted on the plate 17 pushes the composition 11. As is evident, the pressure plate
17. is especially effective when the composition for separating a liquid is very viscous. On the other hand, the cannula 23 formed of two cylindrical cannulas 23a. and 23b effectively releases the air in the tube containing multiphasic liquid during centrifugation. More specifically, a small gap between the cannulas 23a and 23b provides a channel for the passage of air when the cannula 23 is inserted into the tube containing the multiphasic liquid through its rubber stopper. Therefore, when
the composition for separating a liquid 11 is injected by centrifugation into the tube, the air remaining in the latter .. is released through this channel.
Fig. 4 shows an apparatus for delivering a composition for separating a liquid in another form
embodiment of the invention. The apparatus of FIG. 4 differs from that of FIG. 2 by the method of sealing the upper orifice of the container 12. On the other hand, the cannula 23 is formed of two cannulas 23a and 23b assembled like the cannula of the
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<EMI ID = 20.1>
19 on the outline of a cover 18 is engaged in an annular groove 20 in the upper part of the inner face of the wall of the container 12 for closing the upper orifice of the container 12. In addition, several air passages 21 allowing outside air to penetrate into the receptacle 12 <EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1>
<EMI ID = 23.1>
offers the advantage that the air passages 21 formed in the cover 18 facilitate the injection of the composition for separation.
<EMI ID = 24.1> <EMI ID = 25.1>
ver that an axial groove 22 is made in the outer face - <EMI ID = 26.1>
cannula length. The axial groove 22 provides a channel for the air when the cannula is pushed into the rubber stopper of the tube containing the multiphase liquid and thus allows the air remaining in this tube to escape during centrifugation. Fig. 8 illustrates another variant of the embodiment of the cannula. In this case, the cannula 53 is double-walled and consists of an inner tube 53a and an outer tube 53b. As shown in the drawing, the ends of the tubes are joined by an adhesive 54 and an air inlet port 53c is provided at the top.
<EMI ID = 27.1>
Each of the cannulas of Figs. 3 to 8 is intended
to provide a channel for air when inserted into a rubber stopper of a tube containing a multiphase liquid to facilitate the release of the substituting air in the tube and to facilitate injection of the composition to separate a liquid in this tube. However, an ordinary cylindrical cannula such as shown in FIG. 2 and having an inner diameter of 1.35 mm or more gives satisfactory results when the composition for separating a
<EMI ID = 28.1>
below.
The composition for separating a liquid according to the invention comprises as main constituent a liquid hydrocarbon polymer or a liquid polymer of a hydrocarbon derivative. It is preferable that this liquid polymer has a viscosity of 100 to 20,000 centipoise at
20 [deg.] C, measured using a Brookfield viscometer. he
<EMI ID = 29.1>
tion useful, to carry out maleinization or epoxidation of the liquid polymer to prevent its gelation, its oxidation <EMI ID = 30.1>
For example, epoxidation causes an increase in viscosity of the liquid polymer. In this case, the viscosity of the latter can be adjusted at will by addi '. tion of a small amount of a viscosity modifier. The epoxidation also causes an increase in the polarity of the liquid polymer, which thus gains in compatibility. As a result, the liquid polymer which has undergone epoxidation can constitute a tough and stable barrier layer.
Agents which are suitable for adjusting the density and viscosity of the liquid polymer include, for example, inorganic powders, such as hydrophilic or hyarophobic amorphous silica, alumina, barium sulfate and carbon black, in addition to powders of thermoplastic materials such as Nylon. These agents can be used singly or in combination and should be highly dispersible in the liquid polymer. In choosing the agent, it is obviously important to note that it cannot have any deleterious effect on the liquid substance which is separated by centrifugation.
The barrier layer separating the different phases of a liquid substance cannot be destroyed by vibrations during transport of the container containing the liquid.
<EMI ID = 31.1>
lattice former is added to the liquid polymer to impart thixotropy. More specifically, thixotropy is imparted to a gel composition for separating a liquid by incorporating a suitable amount of a forming agent. network., like a glycol. Under these conditions, the composition changes to the sol state when it is subjected to a stress and returns to the gel state when the stress disappears. Therefore, the barrier layer formed of a thixotropic composition resists vibration.
Network forming agents which are suitable for imparting thixotropy to the composition for separating
<EMI ID = 32.1>
butanediol, 1,5-pentanediol, diethylene glycol and condensation promoting silanes, such as alkoxysilanes
<EMI ID = 33.1>
dibenzalsorbitol in dispersion in an aromatic diester or an aliphatic diester.
The composition for separating a liquid which is the object of the invention should be brought to a density of 1.030
at 1.065 and a viscosity of 300,000 to 2,500,000 cen'ipoise at 20 [deg.] C to separate serum and plasma from whole blood. The
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meeting these criteria.
<EMI ID = 35.1>
<EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1>
The invention is further illustrated by the description of its application to the separation of whole blood into serum and shaped elements.
<EMI ID = 38.1>
is pushed through a rubber stopper 62 of a tube
61 evacuated and containing the whole blood 60 collected beforehand. It can be seen that the tip of the cannula 13 is in the free space at the top of the tube.
61 containing blood. As usual for isolating serum or plasma, the assembly consisting of the apparatus for delivering the composition to separate a liquid and the tube
61 containing the blood thus adapted to each other is subjected
during centrifugation.
The gelled composition for separating a liquid 11 is brought under the effect of centrifugal force to the state of the soil in which it is fluid, so that it gradually flows into the tube 61 through the end of the tube. cannula 13. It is important to note that the composition 11 is introduced into the tube 61 after the elements of the blood have been able to sufficiently accumulate at the lower part of the tube, as can be seen from FIG. 10. To this end, the constituents of composition 11 are chosen so that it has an appropriate density and viscosity and the cannula 13 must
<EMI ID = 39.1>
After centrifugation, almost all the composition to separate the liquid 11 contained in the container
12 is transferred to the tube - 61 containing the blood and con-
<EMI ID = 40.1>
<EMI ID = 41.1>
<EMI ID = 42.1> the effect of centrifugal force, resumes the state of -gel when
<EMI ID = 43.1>
mée of the thixotropic composition 11 firmly adheres to the inner wall of the tube 61, containing the blood. In addition, the
<EMI ID = 44.1>
be destroyed when the tube 61 is inverted or undergoes vibrations - After centrifugation, the tube 61 containing the blood can therefore be transported safely to the laboratory.
<EMI ID = 45.1>
Layer of figured elements 63 can be collected in a state of high purity by settling of the tube 61.
As indicated above, the main constituent of the composition for separating a liquid forming the object of the invention is a liquid hydrocarbon polymer or a liquid polymer of a hydrocarbon derivative, this liquid polymer having a viscosity of 100 at 20,000 centipoise at 20 [deg.] C. Typical examples of liquid polymers used for the purposes of the invention are liquid polybutadiene, liquid polypropylene and liquid polymers of hydrocarbon derivatives. It is obvious that the composition for separating a liquid is much less expensive to prepare than a conventional composition useful for fine marls containing in particular a silicone oil.
It should be remembered that the composition for separating a liquid which is the subject of the invention can have a relatively high thixotropy coefficient. In particular, it is easily introduced into the tube containing
blood when centrifugation is carried out so as to exert a force of about 700 G on the blood. Therefore, the destruction of the figured elements of blood by duress. excessive is. significantly avoided during centrifugation
<EMI ID = 46.1>
The device for delivering the composition for, separating a liquid which is the subject of the invention has the particular feature that the composition can be introduced into the tube containing the blood or any other container without it. elastic cap of the latter is removed. This peculiarity is especially advantageous when a poisoned or dangerous liquid substance is subjected to centrifugation, for example when separating a blood containing pathogenic organisms, it is impossible for these to disperse out of the tube and reach the 'analyst. Likewise, bacteria in the air cannot mix with blood serum, the analysis of which can be precise.
It is of particular importance to note that when a tube containing blood has been stripped of its rubber stopper and undergoes centrifugation, the blood and the pathogenic organisms contained therein disperse as a mist into the atmosphere. because the centrifugal force lowers the pressure inside the tube. This dispersion obviously constitutes a serious risk for the health of the analyst. However, the apparatus for dispensing the composition to separate a liquid in accordance with the invention avoids the drawback of the dispersion of pathogenic organisms, because it allows the composition to be dispensed without removing the rubber stopper from the tube containing the blood, as already indicated.
An additional advantage of the invention is that when separating whole blood, the composition for
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after the whole blood has separated into a layer of serum
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de- serum up to the interface between the serum layer and the layer of figured elements to constitute the barrier layer therein.
In addition, the fibrin floating in the serum layer also descends with the composition to separate a liquid, so that the serum is separated with high purity. It should be remembered that the composition for separating a liquid exerts a pressure on the layer of figured elements during the constitution of the barrier layer. Therefore, the serum remaining in the figured layer is forced back into the serum layer, so that the serum yield is high.
An important feature of the invention is also that the apparatus for delivering the composition to separate a liquid is of very simple construction. In particular, when using a composition for separating a liquid as described in the examples, the cannula attached to the container containing the composition for separating a liquid may be constituted by a tube with an internal diameter of 1.35 mm. or more which gives very satisfactory results. Of course, it is not necessary to use according to the invention a complicated air suction mechanism in use with conventional apparatus for delivering a composition to separate a liquid. The simplicity of the apparatus of the invention makes it inexpensive to manufacture, which constitutes a very important advantage in this field since the apparatus is generally discarded after not having been used.
<EMI ID = 50.1> <EMI ID = 51.1>
is a liquid polybutadiene. The composition is kept in air as well as under vacuum and the evolution is determined.
the viscosity over time, the results being collated in Table II.
TABLE II
<EMI ID = 52.1>
2 ml of the thixotropic composition are placed in a test tube with an internal diameter of 12 mm and a capacity of 10 ml. The air contained in the test tube is then aspirated) and then the latter is used to collect whole blood. The test tube containing the thixotropic composition and whole blood was imparted to a 10 cm rotation speed of <EMI ID = 53.1> to centrifuge the blood and obtain a disk-shaped barrier layer with a thickness of 10 cm. about 2 cm between the. chick of serum and layer of figured elements. The barrier layer is stable enough not to give the ---
<EMI ID = 54.1> is not destroyed by mechanical shocks, eg vibrations imparted to the test tube.
Another test is carried out as described above. but replacing the epoxidized cis-poly-butadiene with <EMI ID = 55.1> substantially to the same results as those achieved with the epoxidized poly-cis-butadiene.
EXAMPLE 2.-
A composition is prepared for separating a liquid having a density of about 1.040 and a viscosity of about 1,500,000 centipoise at 20 [deg.] C by mixing 100 parts by weight of liquid cis-poly-butadiene. , 3 parts by weight of the Aerosil mentioned in Example 1 and 5 parts by weight of diethylene glycol. This liquid poly-cis-butadiene has undergone
<EMI ID = 56.1>
<EMI ID = 57.1>
1.019 and a viscosity of 4500 centipoise at 20 [deg.] C
The composition is introduced to separate a liquid into a polypropylene container shaped as illustrated in Figs. 1 and 2. This container is provided with a cannula which is a steel tube with an inner diameter of 1.40 mm and a wall thickness of about 0.1 mm.
On the other hand, 10 ml of whole human blood is collected in a vacuum test tube with an inner diameter.
<EMI ID = 58.1>
<EMI ID = 59.1>
cabbage.
The container containing the composition is shown to separate a liquida on the tube containing the blood as
<EMI ID = 60.1>
fugation as in Example 1. First a layer of serum and a layer of figurative elements are formed, then the composition for separating a liquid flows from the end of the cannula. The composition gradually sinks towards the figured layer and eventually forms a stable barrier layer about 1.5 cm thick between the serum layer and the figured layer.
EXAMPLE 3.-
Blood tubes containing serum separating agents consisting of the following compositions are irradiated by means of Y rays up to 2.5 Mrads and then introduced
3 ml of gel plasma and 4 ml of condensed red blood cells, after which a 10 minute centrifugation is carried out at
2500 revolutions per minute. The tubes containing the compositions
<EMI ID = 61.1>
blood as if no irradiation had been performed.
TABLE III
<EMI ID = 62.1>
<EMI ID = 63.1>
<EMI ID = 64.1>
an aliphatic ester.
CLAIMS
1.- Composition for separating a liquid, characterized in that it comprises as main constituent,
a liquid polymer of hydrocarbon or hydrocarbon derivative having a viscosity of 100 to 20,000 centipoise at
20 [deg.] C, in addition to a suitable amount of an adjusting additive
the density and viscosity of the composition and a thixotropy imparting amount of a network forming agent.
2.- Composition to separate a following liquid