Farbvergleichsskala
Farbvergleichsskalen für die Auswertung von Farbreaktionen sind auf vielen Anwendungsgebieten von grosser Bedeutung. Besonders wichtig ist beispielsweise die Verwendung von Farbvergleichsskalen für die Bestimmung von Indikator- und Reagenzienfarben. Hierbei wird beispielsweise ein Indikator- bzw. ein Reagenzpapier in eine Lösung der zu prüfenden Substanz getaucht, der dadurch hervorgerufene Farbton mit den Farbstufen einer auf die betreffende Farbreaktion geeichten Farbskala verglichen und der dem gebildeten Farbton entsprechende Eichwert aus der Skala abgelesen. Es ist bekannt, dass auf diese Weise z.B. der pH-Wert einer Lösung bestimmt werden kann.
Jedoch bringt sowohl die Herstellung als auch die Anwendung der bisher bekannten Vergleichsskalen für die Auswertung von Farbreaktionen Schwierigkeiten mit sich.
Bei den bekannten gedruckten Skalen wirkt sich vor allem nachteilig aus, dass sie aus einzelnen Farbstufen zusammengesetzt sind und demnach die Zuordnung von Farbtönen, die zwischen diesen Stufen liegen, nicht exakt möglich ist. Die absolute Genauigkeit der Ablesung ist zudem noch von der Qualität des Farbdrucks abhängig.
Hieraus ergeben sich leicht systematische Fehler bei der Auswertung.
Ein weiterer Nachteil für die Herstellung der bisher angewandten auf einem Träger aufgedruckten diskontinuierlichen Farbvergleichsskalen, wie sie beispielsweise für die Bestimmung der Farbtöne von pH-Indikatoren verwendet werden, besteht darin, dass die Eichfarben für die einzelnen Farbstufen vorgegeben sind und demnach auch jede einzelne Farbstufe mit dem jeweiligen Muster im Farbton abgestimmt werden muss. Die Anwendung des an sich technisch einfach zu handhabenden Vierfarbdrucks ist damit für den Druck der bisher üblichen diskontinuierlichen Farbskalen schlecht möglich, da die Anfertigung der entsprechenden Zinkraster zu schwierig ist. Diese Farbvergleichsskalen werden daher in der Praxis mit dem aufwendigen Vollton-Druckverfahren hergestellt. Hierbei müssen die Druckfarben für jeden einzelnen Farbton der Skala getrennt gemischt werden.
Die Feinabstimmung der Farbtöne ist bei diesem Verfahren auch für geübte Farbdrucker ausserordentlich schwierig. Für jeden einzelnen Farbton der Skala ist ein Durchlauf der Träger, beispielsweise der Papiere, durch die Druckmaschine erforderlich, wobei jeweils in bezug auf Sattheit nochmals abgestimmt werden muss. Falls ein Farbwert schlecht ausfällt, muss die gesamte Charge verworfen werden. Jede Neuauflage der gedruckten Farbskala erfordert die erneute Durchführung praktisch aller Arbeitsgänge.
Es wurde nun gefunden, dass die im folgenden beschriebene kontinuierliche Farbskala im Vergleich zu den bekannten auf Träger gedruckten diskontinuierlichen Farbskalen einfacher in der Herstellung und in der Anwendung ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbvergleichsskala für die Auswertung von Farbreaktionen die gekennzeichnet ist durch ein auf einem Träger befindliches Farbband, das in kontinuierlichem Übergang verschiedene Farbnuancen, z.B. alle bei einer sich abspielenden Farbreaktion auftretenden Farbtöne enthält.
Eine solche Farbvergleichsskala ist herstellbar mittels Rasterdruck auf einen Träger, wobei man das Farbband mit den kontinuierlich ineinander übergehenden Farbtönen auf den Träger aufdruck und es im Anschluss daran kalibriert.
Wegen der erst nach dem Aufbringen des Farbbandes auf den Träger durchgeführten Eichung kann das Farbband nach der Erfindung mit dem technisch einfach zu handhabenden Vierfarben-Rasterdruckverfahren gedruckt werden. Da hierbei nur die Grundfarben verwendet werden, entfällt ein Mischen einzelner Farbtöne durch den Drucker, wie es für die Herstellung der bisher angewandten diskontinuierlichen Skalen erforderlich war. Beim jeweils einmaligen Aufdrucken der Grundfarben Blau, Rot, Gelb u. gegebenenfalls Schwarz sind insgesamt für das ganze Farbband lediglich 3 bis 4 Abstimmungen auf der Druckmaschine in bezug auf Sattheit notwendig. Sofern an einer Stelle der gedruckten Skala eine Farbe beim Druck versehentlich zu stark aufgebracht wurde, kann dieser Fehler in der Regel bei der nachträglichen Eichung wieder korrigiert werden.
Ferner ist noch von Vorteil, dass bei Anwendung des Vierfarben-Rasterdruckverfahrens für die Herstellung der Farbskala nach der Erfindung bei Neuauflage das Farbband in der gleichen Qualität mit den für die Erstauflage hergestellten Zinkrastem ohne grosse Vorbereitungen gedruckt werden kann.
Bei Anwendung der neuen kontinuierlichen Farbskala nach der Erfindung wird eine grössere Genauigkeit und eine bessere Reproduzierbarkeit in der Auswertung von Farbreaktionen erzielt. So lassen sich Farbtöne, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Farbstufen einer diskontinuierlichen Farbskala liegen, in dem kontinuierlichen Farbband nach der Erfindung eindeutig einem Zwischenwert zuordnen. Durch die nachträgliche Eichung des Farbbandes ergibt sich ausserdem auch eine grössere absolute Genauigkeit für die Ablesung.
Ausserdem ist von Vorteil, dass beim Druck der Farbskala nach der Erfindung die einzelnen Farbnuancen in beliebigen Bereichen mehr oder weniger breit angelegt werden können. Damit lässt sich auch eine Farbskala herstellen, die nicht linear geeicht ist, d.h. deren Eichstriche in gewissen Bereichen auseinandergerückt sind. in den anderen Bereichen enger zusammenliegen. Eine derartige Eichung bietet z.B. Vorteile bei Farbskalen, die zur Auswertung von Farbreaktionen dia gnostischer Testpapiere dienen.
In den diagnostisch in teressanten Bereichen werden hierbei die Farbtöne breit angelegt. so dass die Eichstriche in diesen Bereichen grossere Abstände haben und damit eine genaue Able sung ermöglichell, während in den Farbbereichen der Skala. in denen nur eine grobe Abschätzung der Farbwerte erforderlich ist, die Eichstriche eng zusammengerückt werden können.
Das Farbband nach der Erfindung wird mit dem Raster-Druckverfahren auf den Träger aufgebracht. Als Träger sind feste bedruckbare Stoffe mit glatter Oberfläche. vorzugsweise Papier. Karton oder Folien aus geeigneten synthetischen Polymeren, z.B. bedruckbaren, gegebenenfalls substituierten polymeren Kohlenwasserstoffen wie Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlond, Polystyrol oder Polyamiden oder Polycarbonaten oder Harn stoffpressmassen verwendbar.
Vorzugsweise wird die Farbskala nach der Erfindung auf Papier oder Karton oder einen anderen geeigneten undurchsichtigen Träger gedrückt. Die Farbskala dient vorzugsweise der Auswertung von Farbreak tonen, insbesondere Reagenzien- und Indikatorfarbreaktionen. die auf Papier hervorgerufen wurden. Jedoch ist auch die Auswertung entsprechender Farbreaktionen, die in einem durchsichtigen Medium, z.B. in Lösung auftreten. mit Hilfe der erfindungsgemässen Farbvergleichsskala möglich. Selbstverständlich kann die Farbskala auch auf eine durchsichtige Folie, beispielsweise auf eine der oben aufgeführten Folien, gedruckt werden, die für einen Vergleich gegebenenfalls auf einer undurchsichtigen weissen Unterlage, z.B. auf Papier, angebracht oder aufgelegt werden.
Besonders bewährt haben sich Farbskalen nach der Erfindung, die Rechteck-Form (etwa 0,3 bis 3, vorzugsweise 1 bis 2 cm Höhe und etwa 5 bis 30, vorzugsweise
15 bis 20 cm Länge) oder Ringform (etwa 0,3 bis 3, vorzugsweise 1 bis 2 cm Radiendifferenz und 5 - 30, vorzugsweise 15-20 cm mittlerer Ringumfang) aufweisen.
Die für den Druck erforderlichen Raster werden hergestellt, indem man den Anteil der Grundfarben in einer Reihe vorgegebener Eichfarben bestimmt, und die erhaltenen Grundfarbenanteile anschliessend in entsprechende kontinuierlich ineinander übergehende Rasterwerte überträgt.
Der Druck des Farbbandes mit dem Rasterdruckverfahren erfolgt in üblicher Weise. So kann man das erfindungsgemässe Farbband nach allen bekannten Hoch-, Tief- oder Flachdruckverfahren drucken.
Es hat sich herausgestellt, dass für die Auswertung von Farbreaktionen besonders günstig eine Farbskala nach der Erfindung geeignet ist, die im Rasterdruckverfahren wie folgt hergestellt wird:
Zunächst wird eine Reihe von Eichfarben mit einer Anzahl der zu prüfenden Stoffe in verschiedenen Konzentrationen erzeugt, z.B. durch Befeuchten von Reagenzpapier mit Lösungen verschiedener Konzentrationen der zu prüfenden Substanzen. Für jede Eichfarbe wird der Anteil der Grundfarben mit Hilfe von im Handel befindlichen Farbwerttabellen bzw. Farbmischtafeln festgestellt. (In einer Farbwerttabelle bzw. Farbmischtafel sind für grössenordnungsgemäss 1000 Mischfarben die jeweiligen Anteile an Grundfarben zusammengestellt). Anschliessend werden die in der Farbwerttabelle bzw.
Farbwertmischtafel aufgeführten Grundfarben in Form von Lösungen mit Hilfe eines Sprays auf eine Unterlage, beispielsweise einen Bogen Papier, nacheinander so aufgesprüht, dass die Anteile jeder Grundfarbe bei den Eichwerten den aus der Farbanalyse vorgegebenen Anteilen entsprechen und dass die einzelnen Farbtöne der Eichwerte kontinuierlich ineinander übergehen. Gegebenenfalls werden danach die Farbtöne durch Versprühen von hochverdünnten Lösungen der Grundfarben vollends an die Eichfarben angeglichen.
Das entstehende Farbband setzt sich aus z=hlreichen kleinen Punkten der verwendeten Grundfarben zusammen. Dieser Effekt tritt jedoch in der fertig gedruckten Farbskala nicht mehr in Erscheinung, da die Vorlage zur Erstellung der Zinkplatten für das Rasterdruckverfahren photographisch verkleinert wird. Anhand der so angefertigten Vorlage werden dann in an sich üblicher Weise photographisch die entsprechenden Metallraster für den Druck des Farbbandes angefertigt.
Nach dem Druck wird das Farbband durch Vergleich mit den vorgegebenen Eichfarben und Eintragen der Markierungsstriche mit den entsprechenden Konzentra tionsgaben der zu prüfenden Substanz an den zugehörigen Farbtönen der Skala geeicht.
Die Übertragung der nach der Farbanalyse wie oben angegeben in den vorgegebenen Eichfarben bestimmten Anteile der Grundfarben in entsprechende Rasterwerte, kann auch auf andere geeignete Weise erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, eine Vorlage für die Herstellung der Raster dadurch herzustellen, dass man die Grundfarben auf eine Unterlage, z.B. einen Bogen Papier, in den aus den Eichfarben bestimmten Anteilen aufspinselt und die einzelnen Farbstufen kontinuierlich ineinander verlaufen lässt. Durch anschliessendes gegebenenfalls wiederholtes Aufpinseln verdünnter Lösungen der Grundfarben können die Farbtöne des Farbbandes vollends an die Eichfarben angeglichen werden. Die Herstellung der Raster nach der so erhaltenen Vorlage erfolgt in an sich üblicher Weise.
Es ist auch möglich, die nach der Farbanalyse der Eichfarben bestimmten Anteile an Grundfarben für die Vergleichsskala direkt, ohne Herstellung eines Musterfarbbandes in entsprechende Rasterwerte zu übertragen.
Man kann hierzu beispielsweise so vorgehen, dass für jede Grundfarbe ein vergrössertes Rasterbild aufgezeichnet und anschliessend photographisch verkleinert und auf die Zinkplatte übertragen wird. Für jede Grundfarbe wird bei dieser Ausführungsform auf einer hellen Unterlage, beispielsweise auf einem Papier von geeigneter Grösse (z.B. 30 X 300 cm), ein Gitter aus senkrechten und waagrechten Linien in geeignetem Abstand, z.B.
im Abstand von 2 mm, aufgezeichnet. Die Strichdicke wird hierbei kontinuierlich so geändert, dass die entstehenden Karos eine Fläche besitzen, die dem jeweiligen relativen Anteil der Grundfarbe an der betreffenden Stelle der Vorlage entspricht. Durch photographische Verkleinerunng in geeignetem Verhältnis, beispielsweise im Verhältnis 1: 50, erhält man dann den Raster, der für die Zinkplattenätzung in an sich bekannter Weise verwendet wird.
In einer anderen Ausführungsform werden die verschieden starken Rasterpunkte für jede Grundflarbe wie folgt hergestellt: Man legt eine normale Rasterplatte (d.h. eine der im Handel befindlichen durchsichtigen Rasterfolien mit 20 bis 80 Rasterpunkten pro cm Länge) auf einen lichtempfindlichen Film, deckt mit einer lichtdurchlässigen Platte ab und belichtet. Dann wird die Abdeckplatte kontinuierlich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit entfernt, so dass die einzelnen Abschnitte verschieden lang belichtet und dadurch nach der folgenden Entwicklung des Filmes verschieden stark geschwärzt sind.
Der entwickelte Film wird dann in üblicher Weise für die Herstellung der Metallraster weiterverwendet.
Die Farbskala nach der Erfindung wird für die Aus wertung von beliebigen Farbreaktionen, wie z.B. in der Firmenschrift Anfärbereagenzien für Dünnschicht- und Papier-Chromatographie > y (1961) der Fa. E. Merck AG, Darmstadt beschrieben sind, angewandt. So ist es z.B.
möglich, mit einem entsprechend geeichten Farbband Farbreaktionen auszuwerten, mit deren Hilfe die Konzentration von anorganischen Substanzen (bzw. Ionen) bestimmt wird. Z.B. können folgende Reaktionen ausgewertet werden:
Farbänderung von pH-Indikatoren (z.B. Thymolblau, Naphtholphthalein, Phenolrot, Methylorange 3,5-lDinitro- benzolsulfonsäure-(1)-2-azo-4-naphthol-(1), -Naphthol- violett) zur Messung des pH.
Farbänderung von Redoxindikatoren (z.B. Kalium jodid/Stärke, Peroxydase/Anisidin, Tetrazolsalze z.B. 3 -[3,5-Dimethyl-thiazolyl-(2)]-2,5 - diphenyltetrazoliumbromid, oder Leukofarbstoffe) zur Messung von oxydierenden bzw. reduzierenden Verbindungen (z.B. von H2O2).
Farbänderung von Gruppenreagenzien, z.B. Ninhydrin für die Messung von Aminosäuren und primären Aminen, Dinitrophenylhydrazin für die Messung von Ketonen oder Benzidin und Natriummetaperjodat für Bestimmung mehrwertiger Alkohole (z.B. von Zuckern). In diesen Fällen ist eine Farbvergleichsskala besonders wichtig für die halbquantitative Auswertung von Chromatogrammen.
Farbänderung von unspezifischen Farbstoffen mit einem Reaktionspartner einer spezifischen Reaktion, z.B.
Glucose-Bestimmung mit Glucoseoxydase, Peroxydase u.
Dianisidin; Milchsäure-Nachweis mit Lactatdehydrogenase, Nicotinamidadenindinucleotid (NAD), Phenazinmethosulfat und Tetrazolsalzen.
Farbänderung an spezifischen Reagenzien, z.B. Cyanoferrat(II) für Fe (III)-Ionen.
Besonders geeignet ist eine Farbskala nach der Erfin dung zur Auswertung von Farbänderungen von Indikatorgemischen, insbesondere von pH-Indikatorgemischen, beispielsweise c -Naphtholphthalein/Phenolrot oder Hexa inethoxyrot 1 Methylrot/ Kongorot/Phenolrot / Naphtholphthalein / Thymolphthalein / Nitramin oder anderen Mischindikatoren, wie sie z.B. im Biochemischen Ta schenbuch, Springer-Verlag, Berlin, Band II, Seite 109 (1964) angegeben sind.
Die Eichung der Skala erfolgt zweckmässigerweise, indem an den Markierungsstrichen die Konzentrationen der die Farbreaktion hervorrufenden Verbindungen eingetragen werden. So wird beispielsweise eine Farbskala zur Auswertung der Farbtönungen eines pH-Indikators durch Eintragen der pH-Werte aufgrund der vorgegebenen Eichfarben an den Markierungsstrichen in Abständen von beispielsweise 0,2 pH-Einheiten geeicht.
Besonders bewährt hat sich eine Ausführungsform der Farbskala nach der Erfindung, die anhand der Geschwindigkeit der durch eine Mischung von Acetylcholin bzw.
einem Acetylcholinsalz mit dem Enzym Cholinesterase in Gegenwart des Indikatorgemischs Phenolrot/Naphtholphthalein verursachten Farbänderung geeicht wurde. An den Markierungsstrichen der Skala wird hierbei die jeweilige Konzentration an Cholinesterase eingetragen, die der Freisetzung einer bestimmten Essigsäuremenge pro Zeiteinheit entspricht und damit verschiedene pH-Werte und entsprechend unterschiedliche Indikatorfarbtöne hervorruft. Die Farbskala enthält in diesem Fall ineinander übergehende Farbtöne von Violett über Rot und Orange bis Hellgelb. Anhand einer derart geeichten Farbskala kann der Cholinesterasegehalt im Serum bzw. Plasma aufgrund der in einem Gemisch aus Phenolrot/Naphtholphthalein und Acetylcholin bzw. einem Acetylcholinsalz hervorgerufenen Farbtönung mit grosser Genauigkeit bestimmt werden.
Eine Farbskala, die sichere Ergebnisse bei der Auswertung dieser Farbreaktionen liefert, ist im vorliegenden Fall besonders wichtig, da die Cholinesterasekonzentration des Blutplasmas bei gewissen Krankheiten für die Diagnose herangezogen wird und falsche Werte Fehldiagnosen nach sich ziehen können.
Es ist auch möglich, die Farbskala aufgrund anderer als der oben aufgeführten Parameter zu eichen, z.B. nadi der Temperatur, sofern temperaturabhängige Farbreaktionen ausgewertet werden sollen. So kann man beisp els- weise eine entsprechend geeichte Farbskala nach der vorliegenden Erfindung für die Auswertung der Verfärbung von temperaturanzeigenden Farbanstrichen, beispielsweise V. reversiblen tinperaturangebenden Quecksilberverbindungen wie Ag2(tIgJ1), HgfHgJ) bzw. von irreversiblen temperaturanzeigenden Verbindungen wie [Cr(NH3)B], (P207)3, NH4V03 für die Messung der Oberflächentvm- peratur, z.B.
bei der Verschweissung von Kunststoffen oder bei der Kontrolle der Temperatur von Maschinenteilen, verwenden.
Die hierfür erforderliche Farbvergleichsskala wird erhalten, indem nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen Raster hergestellt werden, welche den 4 Farbdruck von verschiedenen Eichtemperaturen entsprechenden Farbtönen in kontinuierlichem Übergang ermöglichen. Das gedruckte Farbband wird nach Vergleich mit den bei den Eichtemperaturen erzeugten Farbnuancen geeicht, indem Markierungsstriche und die betreffenden Temperaturen an den entsprechenden Stellen auf das Farbband gedruckt werden.
Beispiel I Farbvergleiclisskala für die Bestünnung von pH-Werten zwischen etwa 6 bis 9 Itnter Verwendung von Plzenolrotl
Naphtholphthalein als Indikator a) Herstellung und A Analyse der Eichfarben für die
Druckvorlage der Farbskala
Zur Herstellung der Eichfarben wird jeweils ein In dikatorpapierstreifen, hergestellt durch Eintauchen von
Filterpapier in eine Lösung von 100 mg Phenolrot und l00 mg r.-Naphtholphthalein in 100 ml Methanol und anschliessendes Trocknen, mit einer Pufferlösung getränkt, z.l3. einer Pufferlösung nach Sörensen, die einen der in der nachstehenden Tabelle 1 genannten pH-Werte besitzt.
Für jeden der auf den Indikatorstreifen gebildeten Farbtöne wird der Anteil der Grundfarben durch Vergleich mit den im Handel befindlichen Farbmessbögen bestimmt. Die bei den verschiedenen pH-Werten gebildeten Farbtöne enthalten demnach die folgenden Anteile an Grundfarben:
TABELLE I pH Rot Gelb Blau Schwarz
5.8 0,20 1,0 0,00 0,00
6,1 0,3 1,0 0,00 0,00
6,4 0.48 0,96 0,00 0,00
6.7 0,64 0,88 0,04 0,00
7,0 0,80 0,72 0,08 0,00
7,3 0,92 0,56 0,12 0,00
7,6 0,96 0,40 0,20 0,00
7,9 1,00 0.28 0,28 0,00
8,2 1.00 0,16 0,40 0,00
8,5 1,00 0.08 0,52 0,00
8,8 1,00 0,04 0,64 0,00
9,1 1,00 0,00 0,76 0,00
Die obigen Werte wurden durch Mittelbildung verschiedener Messungen und Auf- bzw. Abrunden auf ganze Vielfache von 0.04 erhalten.
Die so bestimmten Intensitäten der einzelnen Grundfarben werden graphisch in Abhängigkeit v. pH aufgetragen. wobei die pH-Koordinate zusätzlich mit der der gewünschten Vorlage entsprechenden Längenskala (im vorliegenden Fall: l cm auf der x-Achse = 0,2 pH-Stufen, entsprechend 5 cm Farbbandvorlage) versehen wird. Man erhält hierbei die in der Abbildung 1 dargestellten Kurven.
b) I-lerstelll(ng der Drickvorlage
Die Vorlage für den Druck des Farbbandes wird anhand der nach a) erhaltenen Kurven wie folgt hergestellt: Auf einem rechteckigen Bogen Papier mit den Massen
100 cm X 30 cm werden die nach dem Farbwertmessbogen angegebenen Druckfarben, aus denen sich nach der Tabelle die gewünschten Farbtöne zusammensetzen, in jeweils 10$'r iger Chloroformlösung nacheinander entsprechend den in Abbildung 1 angegebenen Itensitäten aufgesprüht. Gegebenenfalls werden durch Nachsprühen mit stark verdünnten (etwa 0,5 vcigen) Lösungen der Farben die Farbtöne den vorgegebenen Eichfarben vollständig angeglichen. Beim Ausschneiden der Vorlage wird ein 5 cm breiter Rand verworfen.
c) Dfl(ck des Farbbandes
Aufgrund der nach b) hergestellten Vorlage werden die für den Vierfarbdruck erforderlichen Raster und die Zinkätzungen in üblicher Weise hergestellt. Mit den Zinkplatten wird dann in bekannter Weise im Buchdruckverfahren das Farbband auf eine Unterlage, z.B. auf Kunstdruckpapier, gedruckt.
d) Eichirng des Farbbandes
Die Eichung des Bandes wird nach dem Druck dadurch ausgeführt, dass Markierungsstriche für die pH Werte im Abstand von 0,2 pH-Einheiten an diejenigen Stellen des Bandes gedruckt werden, die in ihren Farbtönen den jeweiligen Eichfarben entsprechen.
Beispiel 2 Farb vergleichsskala für die Cholinesterasebestimmung
Die im folgenden beschriebene Farbvergleichsskala dient der Auswertung der von dem Enzym Cholinesterase nach einer Inkubationszeit von 6 Minuten in Gegenwart von Acetylcholin und dem Indikatorgemisch Phenolrot/ Naphtholphthalein durch Freisetzen von Essigsäure hervorgerufenen Farbreaktion. Bei dieser Reaktion ist die Geschwindigkeit der Indikatorfarbänderung charakteristisch für eine entsprechende Cholinesterase-Konzentration.
Die Herstellung der Vorlage und der Druck des Farbbandes erfolgt wie in Beispiel 1 angegeben ist, mit dem Unterschied, dass der Längenmassstab in der graphischen Darstellung (Beispiel lb), nach der die Vorlage gesprüht wird, nicht linear ist. Der Massstab wird in den diagnostisch wichtigen pH-Bereichen (etwa pH 7,0 bis 8,3 entsprechend einem Cholinesterasegehalt von 0 bis 3 Internationalen Einheiten/ml) weit auseinandergezogen und in den diagnostisch uninteressanten pH-Bereichen (pH ( 7,0 bzw. > 8,3) eng zusammengerückt.
Mit einem solchen Massstab können geringfügige Farbveränderungen und damit die diagnostisch wichtigen verminderten Cholinesterasekonzentrationen genau abgelesen werden, während der enge Massstab für die pH-Bereiche am Rande für die in diesen Bereichen lediglich erforderlichen groben Abschätzungen des Cholinesterasegehalts genügt.
Die Eichung des Farbbandes ist im vorliegenden Beispiel etwas langwieriger, da die Reaktionsgeschwindigkeit (pH-Änderung pro vorgegebener Zeiteinheit) der Eichung zugrunde gelegt werden muss und da man als Eichlösung nicht eine Lösung einer eingewogenen Menge Cholinesterase in einer Flüssigkeit, sondern Humanseren mit den zufällig in diesen Seren vorhandenen Cholinesterasekonzentrationen und dem zufällig vorhandenen pH-Wert verwenden muss. Im einzelnen wird die Eichung wie folgt durchgeführt:
Zunächst trägt man auf der gedruckten Skala eine mm-Einteilung als vorläufigen Längenmassstab ein, so dass jeder Farbton einem bestimmten mm-Wert (im Folgenden Farbwert y genannt) entspricht.
Dann erzeugt man die gewünschte Farbreaktion durch Eintauchen von jeweils einem Acetylcholin, Phenolrot und Naphtholphthalein enthaltenden Indikatorpapier in eine Reihe von Serumproben von verschiedenem Cholinesterasegehalt [im folgenden z genannt, ausgedrückt in Internationalen Einheiten pro ml Serum (U/ml)]. Zu Bezinn der Inkubationszeit und nach jeweils einer weiteren Minute Inkubation wird der entstandene Farbton mit dem gedruckten Farbband verglichen und der dem Farbton entsprechende Farbwert in mm abgelesen. Die Farbnuancen (y, ausgedrückt in mm Farbband) werden in Abhängigkeit von der Inkubationszeit (im folgenden t genannt) graphisch aufgetragen. Man erhält so für eine Auswahl von Seren die in Abb. 2a dargestellten Kurven.
Hierauf bestimmt man durch eine exakte Methode (Titration der freiwerdenden Essigsäure nach üblichen Verfahren) die Cholinesterase-Konzentration (in U/ml) für die gleichen Serumproben.
Ay
Die Steigung - der Kurven in Abb. 2a wird für die At Werte y = 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 bestimmt. Anschliessend werden diese Ay Steigungswerte durch die zugehörigen Cholinester At asekonzentrationen z dividiert und in Abhängigkeit von den Farbnuancen y (ausgedrückt in mm Farbband) aufgetragen (vgl. Abb. 2b). Die zugehörige in Abb. 2b eingetragene Kurve ist ein Mass für die durchschnittliche Geschwindigkeit der Farbänderung (ausgedrückt in mm Farbband pro Minute) für ein Serum, das 1 U/ml Cholinesterase enthält.
Hieraus können die gemittelten Farbnuncen (im folgenden y genannt, ausgedrückt in mm Farbband) für beliebige Cholinesterase-Konzentrationen in Abhängigkeit von der Zeit z.B. für die Cholinesterase Konzentrationen z = 0, 1, 2, 3 usw. bis z = 10 berechnet werden (graphische Integration). Durch graphische Auftragung der so erhaltenen gemittelten Farbnuancen y in Abhängigkeit von der Zeit t für verschiedene Konzentrationen z erhält man die in Abb. 2c dargestellte Kurvenschar (wobei der y-Wert für t = 0 (Integrationskonstante) = 2 gesetzt wird). Die 9Werte für die Zeit t = 6 ergeben die Lage der Eichstriche (ausgedrückt in mm Farbband) bei 6 Minuten Inkubationszeit. Diese Eichung kann für Seren mit beliebigen Anfangs-pH-Werten verwendet werden.
Wenn am Beginn der Inkubation ein von Null abweichender y-Wert abgelesen wird, muss dieser Wert von dem bei t=6 abgelesenen y-Wert abgezogen werden.
Zur Kontrolle wird anschliessend eine Fehleranalyse durchgeführt. Hierzu wird der Cholinesterasegehalt von einer grösseren Zahl Seren mit Hilfe des näherungsweise geeichten Farbbandes und ausserdem mit einer exakten Vergleichsmethode bestimmt. Die Differenzen werden in Abhängigkeit von den abgelesenen Anfangs- und Endwerten graphisch dargestellt. Hierbei können auch kleinere systematische Fehler leicht erkannt und durch eine entsprechende Korrektur der Eichstriche ausgeschaltet werden.
Diese Art der Eichung berücksichtigt die unterschiedlichen Anfangs-pH-Werte und die unterschiedlichen Pufferkapazitäten der verschiedenen Seren sowie den nicht linearen Verlauf der Skala.
Man erhält nach der vorstehend gegebenen Arbeitsvorschrift die in Abb. 2d dargestellte Farbvergleichsskala.
Beispiel 3
Farbband für die schnelle Auswertung von Papieroder dünnschichtchromatographischen Aminosäure-Trennungen und für die halbquantitative Aminosäure-Bestimmung mit Hilfe eines Ninhydrin-Reagenzpapiers.
Je 0,005 ml einer Lösung aus 0,01, 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50 bzw. 100 mg Alanin in 10 ml Wasser werden nebeneinander auf Filterpapier aufgetragen.
Man lässt trocknen und taucht in eine Lösung von 0,1 g Cadmiumacetat, 10 ml Wasser, 5 ml Eisessig und 1 g Ninhydrin in 100 ml Aceton.
Anschliessend lässt man das imprägnierte Papier etwa 45 Minuten lang an der Luft liegen und bestimmt die Anteile der Grundfarben in den gebildeten Flecken mit Hilfe der im Handel befindlichen Farbmischtafeln. Verwendet man Farbtabellen, in denen für die verschiedenen Blau Rot-Gelb-Mischungen die Kombinationen mit den verschiedenen Schwarzanteilen fehlen, legt man gegebenenfalls eine oder mehrere durchsichtige graue Folien, deren Schwarzanteil getrennt mit Hilfe der in der Tafel aufgeführten Reihe verschiedener Schwärzungsgrade bestimmt wird, auf die Farbtabellen. Die jeweiligen Farbanteile (erhalten durch Mittelung verschiedener Ablesungen und Auf- bzw.
Abrunden auf ganze Vielfache von 0,04) sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt:
TABELLE II
Aminosäure- Rot Gelb Blau Schwarz konzentration (mg Alanin/ml)
0,01 0,20 0,00 0,00 0,04
0,02 0,20 0,00 0,00 0,04
0,05 0,20 0,00 0,00 0,08
0,1 0,24 0,00 0,00 0,08
0,2 0,28 0,00 0,04 0,12
0,5 0,40 0,04 0,16 0,12
1 0,48 0,08 0,28 0,12
2 0,56 0,16 0,40 0,12
5 0,68 0,20 0,48 0,12
10 0,76 0,24 0,52 0,12
20 0,84 0,28 0,56 0,12
50 0,88 0,28 0,60 0,12
100 0,88 0,28 0,60 0,12
Nach der Tabelle 2 werden die einzelnen Grundfarben, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, nacheinander auf ein weisses Kunstdruckpapier gesprüht. Hierbei wird ein logarithmischer Konzentrationsmassstab proportional zur Farbbandlänge gewählt, um über einen grösseren Konzentrationsbereich eine etwa gleiche visuelle Farbänderung pro cm Farbband und damit eine etwa gleiche prozentuale Messgenauigkeit zu erzielen.
Die Herstellung der Rasterplatten und der Druck des Farbbandes erfolgen nach dieser Vorlage in einer Klischeeanstalt, wie in Beispiel 1 angegeben ist. Nach dem Farbdruck werden nochmals wie im vorliegenden Beispiel, Absatz 2 beschrieben, die Eichfarben erzeugt und an den mit den Eichfarben übereinstimmenden Farbtönen Markierungsstriche und die betreffenden Konzentrationsangaben gedruckt.