CH618016A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Testvorrichtung für den Vergleich der Konzentration eines Materials in einer flüssigen Probe mit einer vorbestimmten Konzentrationsgrenze.

Im besonderen kann eine dieser Testvorrichtungen dazu 20 verwendet werden, die Konzentration von Harnsäure in Flüssigkeiten mit einer gegebenen Konzentration zu vergleichen.

Die im allgemeinen heute bekannten Teststreifen verwenden direkte kolorimetrische Techniken, bei denen eine Färbung produziert wird, deren Intensität der Konzentration des 25 zu testenden Materials proportional ist. Ein Beispiel für solch einen Teststreifen ist der Streifen, welcher zur quantitativen Bestimmung von Glukose in Flüssigkeiten verwendet wird, wobei der Streifen aus einem saugfähigen Material besteht, welches mit einem Testgemisch, das o-Toluidin als Indikator 30 aufweist, imprägniert ist.

Liegt in dem zu testenden Material Glukose vor, so tritt eine Blaufärbung auf, deren Intensität proportional zur vorliegenden Glukosemenge ist. Um die Glukosekonzentration zu bestimmen, muss eine sichtbare halbquantitative Einschätzung 35 der produzierten Färbung vorgenommen werden, was durch Vergleichen des Streifens mit einer standardisierten Farbkarte erfolgt.

Die Tests zur Bestimmung von Harnsäurespiegeln in Körperflüssigkeiten, wie beispielsweise im Serum oder im Urin, 4o wird heute im allgemeinen nicht mittels Teststreifen vorgenommen. Die Tests basieren für gewöhnlich auf der Umsetzung der Harnsäure in alkalischer Lösung mit Phosphorwolframsäure, wobei eine Blaufärbung oder ein Chromophor erzeugt wird. Die Tiefe der so produzierten Blaufärbung ist 45 proportional der Harnsäurekonzentration in der Flüssigkeit. Jedoch weist dieses Testverfahren den wesentlichen Nachteil auf, dass alle Proteine im Serum ausgefällt werden müssen und durch langwieriges Filtrieren oder Zentrifugieren vor der Zugabe des Reagens entfernt werden müssen, um eine Chro-50 mophorbildung mit den Proteinen selbst zu verhindern und ebenso die Bildung einer Trübung aufgrund der Reaktion dieser Proteine mit den verwendeten Reagentien zu vermeiden. Solche vorbereitenden Manipulationen sind sehr zeitraubend und darüberhinaus verliert der Test an Spezifität, da andere 55 reduzierende Substanzen mit einigen der Testreagentien Störungen ergeben könnten.

Andere Tests verwenden das Enzym Uricase, das die Harnsäure in Alantoin und Wasserstoffperoxyd überführt. So wird beispielsweise in einem dieser Tests eine Probe der die 60 Harnsäure enthaltenden Flüssigkeit mit dem Enzym bei ungefähr pH 8,5 bis 9 behandelt. Sodann wird das Wasserstoffperoxyd mit einem Chromogen in Gegenwart des Enzyms Peroxydase bei pH 5 umgesetzt, wobei ein oxydiertes Chromogen mit einer anderen Färbung resultiert. Die Tiefe der produzierten 65 Färbung variiert wiederum proportional mit der Konzentration der vorliegenden Harnsäure und wird für gewöhnlich mit einer Standardkarte verglichen. Der Nachteil dieses und des letzten Tests besteht darin, dass die Prinzipien der direkten

Colorimetrie Anwendung finden, wobei die Farbänderungen bei höheren Harnsäurekonzentrationen abnehmen und es für das menschliche Auge äusserst schwierig wird, die Farben zu vergleichen und eine genaue Harnsäuremenge zu bestimmen. Das Fehlen der sichtbaren Unterscheidung durch das menschliche Auge macht die halbquantitative Bestimmung ungenau, d. h., die Fehlergrenze liegt für gewöhnlich bei 66 bis 200%. Während bei niedrigen Konzentrationen die sichtbare Unterscheidung verhältnismässig genau vorgenommen werden kann, wird bei höheren Konzentrationen, d. h. bei häufig auftretenden Abnormalitäten in biologischen Systemen, die Unterscheidung immer schwieriger und letztlich unmöglich.

Es hat sich kürzlich herausgestellt, dass ein äusserst genauer Teststreifen derart hergestellt werden kann, indem man eine bestimmte Menge eines gefärbten Indikators, welcher auf das zu testende Material derart empfindlich anspricht, dass er seine Farbe im direkten Verhältnis zu der vorliegenden Menge des zu testenden Materials verliert, auf einen festen inerten Träger aufträgt. Da der Endpunkt farblos ist, und die zu testende Materialmenge über oder unter einem bestimmten Grenzwert liegt, wird es möglich, dass eine sehr genaue Bestimmung vorgenommen werden kann. Der Begriff

-N = N- =C = S

0 +

-N = 0 -CH = N-

gefärbt erscheinen. Ferner ist der aromatische Ring der Chino-noid-Struktur ebenfalls ein Chromophor. Die Gegenwart eines der ersten vier Gruppen oder des Chinonoidringes, machen eine Substanz farbig, für gewöhnlich gelb. Substanzen mit Ketogruppen brauchen jedoch zwei dieser Gruppen nahe beieinander und die Doppelbindung C=C muss mindestens sechsfach konjugiert sein, um sicherzustellen, dass Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums absorbiert wird.

Die Eigenschaft einer Verbindung, gefärbt zu sein, kann durch das Vorliegen anderer Gruppen, welche selbst keine Chromophore sind, verstärkt oder modifiziert werden, wie bei-, spielsweise durch die Gruppen OH, NH2, NHR oder NR2 (worin R eine Alkylgruppe bedeutet). Die Wechselwirkung einer gefärbten Verbindung mit seiner Umgebung, beispielsweise durch Aggregation, durch Adsorption auf einem Feststoff oder durch Lösei: in verschiedenen Lösungsmitteln, kann eine stark modifizierende Wirkung auf die Farbe haben. Steri-sche Beziehungen können ebenfalls die Farbe einer Verbindung verändern, so dass sie in der einen Form gefärbt und in der anderen farblos ist.

Neben den organischen Molekülen gibt es auch anorganische Moleküle, die gefärbt sind, beispielsweise Metalle, insbesondere Übergangsmetalle und einige Nichtmetalle, wie beispielsweise die Halogene. Bei den Metallen bilden diejenigen, welche eine unvollständige 3 d Elektronenschale aufweisen, in Lösung farbige Ionen.

Einige anorganische Moleküle sind selbst nur schwach gefärbt, wie beispielsweise Jod. Sind sie jedoch mit einer anderen nicht gefärbten Verbindung komplex gebunden, so wird die Farbe modifiziert oder verstärkt. Jod kann beispielsweise in Form des komplexen Trijodidions auf den kolloidalen Makromolekülen der Stärke adsorbiert werden und ergibt die gut bekannt dunkelblaue Färbung. Die Zugabe eines Metallions zu einer anderen nicht gefärbten Verbindung kann ebenfalls eine gefärbte Substanz ergeben.

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des kontinuierlichen Testens kann durch ein genaues, «kritisches» Endpunkt-Messsystem ersetzt werden, welches natürlich eine ganze Anzahl Teststreifen umfassen kann, die die Bestimmung der verschiedensten Bereiche ermöglichen. 5 Die Erfindung betrifft daher eine Testvorrichtung der im Patentanspruch 1 definierten Art

Ein besonderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist weiter eine spezielle Testvorrichtung zur Bestimmung von Harnsäure in Flüssigkeiten unter alkalischen Bedin-'o gungen, welche in Kombination eine vorherbestimmte Menge einer Jod liefernden Substanz, eines Jodindikators und eines Jod-Lösungsvermittlers auf einem festen und inerten Träger aufweist und derart eingestellt ist, dass bei einer spezifischen oder grösseren Harnsäuremenge in der zu testenden Flüssig-15 keit die Farbe des Indikators vollständig verschwindet.

In der Colorimetrie sind die Indikatoren für gewöhnlich chemische Verbindungen, welche bevorzugt Licht bei einer bestimmten Wellenlänge absorbieren, die im sichtbaren Bereich des Spektrums liegt, mit dem Ergebnis, dass sie farbig 20 erscheinen. Diese Fähigkeit wird durch die Struktur der Verbindung hervorgerufen. So können beispielsweise organische Verbindungen, welche chromophore Gruppierungen, d. h. ungesättigte Atomgruppen, wie beispielsweise die Gruppen

-N = 0 -N = N-

0

= C = 0 >C = C<-N=N-NH- ,

Wenn die Testvorrichtung zur Harnsäurebestimmung vor-35 gesehen ist, enthält der gefärbte Indikator eine jodliefernde Substanz und einen Jodindikator. Die verwendete jodliefernde Substanz kann eine Jodlösung selbst oder ein Jodkomplex, der bei der Lagerung stabil ist, sein, muss jedoch unter den Testbedingungen Jod freigeben. Wird jedoch Jod selbst verwendet, 40 so sollte die Lösung frisch hergestellt sein und sofort für den Test verwendet werden, da das Material flüchtig ist und seine Lösungen deshalb instabil sind. Vorzugsweise wird eine komplexe jodliefernde Verbindung, beispielsweise ein Jodophor, verwendet, bei dem das Jod beispielsweise mit einem oberflä-45 chenaktiven Mittel kombiniert ist. Die Menge der jodliefernden Substanz auf dem Träger hängt je von dem erforderlichen Endpunkt des Tests ab, nämlich von dem Harnsäurespiegel, bei dem die Farbe verschwindet.

Soll beispielsweise die Testvorrichtung zur Bestimmung vi von Harnsäurekonzentrationen verwendet werden, welche höher liegen als die bei einem gesunden erwachsenen Mann, beispielsweise 7 mg/100 ml Blutplasma, so muss die jodliefernde Lösung vorzugsweise derart eingestellt sein, dass 20,49 |ig Jod/cm2 auf dem Träger vorliegen. Das Sättigungsvolumen 55 des Trägers liegt bei 2,46x10~2 ml diagnostischer Zubereitung pro cm2. Ferner werden entsprechend andere Mengenverhältnisse bei den Bestandteilen der Lösung angewendet, um beispielsweise den erforderlichen Endpunkt bei 6 mg/ml für gesunde Frauen nachzuweisen. Andere höhere Endpunkte, welche für die Schwere der Krankheit charakteristisch sind, bei der ein höherer Harnsäurespiegel bewirkt wird, können ebenfalls eingestellt werden.

Ein leicht erhältlicher Jodindikator ist lösliche Stärke, die mit freiem Jod als Komplex gebunden ist, unter den Testbedin-bs gungen eine Blaufärbung bewirkt, und die unter alkalischen Bedingungen nach der Zugabe von Harnsäure schwächer wird. Andere ebenfalls verwendbare Jodindikatoren sind die Amylose oder das Amylopectin, beides Komponenten der

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Stärke, Dextrin, a-Naphthaflavon, Polyvinylpyrrolidon, Polyvi- lose Verbindung resultiert. So kann beispielsweise Diazome-nylalkohol, Glykogen, Natriumstärkeglykolat oder andere Poly- than zu dem farblosen Methylhydrazin reduziert werden, saccharide, welche mit Jod eine befriedigende Farbreaktion Einige gefärbte Verbindungen ändern oder verlieren bei ergeben. Die Stärkemenge beträgt für gewöhnlich 0,5 bis 2,5°/o, der Oxydation irreversibel ihre Farbe, wobei farblose Provorzugsweise 1%, d. h. im Überschuss zu der Gesàmtmenge 5 dukte gebildet werden. Andererseits kann ein Farbverlust des potentiell zur Verfügung stehenden Jods in der Zuberei- auch dann auftreten, wenn eine Adsorption eintritt oder das tung. Freiwerden eines Protons als Folge einer pH-Veränderung,

In anderen Fällen soll eine als Indikator dienende gefärbte begleitet von einer tautomeren Umlagerung des Moleküls und

Substanz fähig sein, eine Reaktion einzugehen oder an ihr teil- Zerstörung der Chromophorgruppen.

zunehmen, wobei eine Entfärbung eintritt. Die Doppelbin- 10

dungssysteme der chromophoren Gruppen können durch Ein Beispiel für solch einen Farbwechsel liefert das

Reduktion entfernt werden, wobei eine völlig gesättigte färb- p-Nitrophenol:

0 0 OH

Dieses Prinzip könnte bei vielen Testsituationen angewendet 25 sollte das Haften auf der Oberfläche nur mit wenig oder kei-

werden, bei denen die Menge eines Säuremetabolits aufgrund nem Eindringen erfolgen.

eines Krankheitszustandes erhöht ist. Der bevorzugte Träger ist ein Glasfaserfilter mit geringer

Um die gewünschte sichtbare Reaktion zu erhalten, die Porosität, wie beispielsweise der «GFIC» (Whatman) mit eine besondere Konzentration einer Substanz anzeigt, muss einem Aschegewicht von ungefähr 55 g/m2 und einer Wasser-

diese Substanz allein oder in Verbindung mit anderen Reak- 30 Diffusionsgeschwindigkeit von 3,0 cm im vertikalen Filterstrei-

tionsteilnehmern fähig sein, den Indikator zu reduzieren, wenn fen/Minute, jedoch können auch andere inerte Träger, wie bei-

dieser ungesättigte chromophore Gruppe aufweist, oder den- spielsweise Träger aus inerten Kunststoffäsern oder ähnli-

selben irreversibel zu einer farblosen Form zu oxydieren. chem verwendet werden. Der Träger sollte ein bestimmtes

Andererseits muss die Substanz Protonen abgeben oder auf- konstantes Volumen der Testzubereitung in seinem Fasergit-

nehmen können oder die pH-Bedingungen verändern können, 35 ter absorbieren können.

um eine Umgruppierung in der Indikatorstruktur zu bewirken. Der Träger kann wiederum auf einem undurchlässigen

In bestimmten Fällen sind zusätzliche Reagentien erfor- Unterlegstreifen, beispielsweise aus Polyvinylchlorid, befestigt derlich, um den Farbwechsel zu beschleunigen. So ist beispiels- sein, um ihn zu schützen und um zu vermeiden, dass Verunrei-weise bei der Testzubereitung zur Bestimmung der Harnsäure nigungen auf ihn gelangen oder in ihn eindringen. Der feste ein Jod-Lösungsvermittler, wie beispielsweise Kaliumjodid, 40 inerte Träger, der auf einem Unterlegstreifen befestigt ist, hat erforderlich, um die Löslichkeit der jodliefernden Substanz die Form eines Teststreifens. Die Menge der oben beschriebe-durch Bildung von Triiodidionen zu verbessern, welche lösli- nen Testzubereitung pro Flächeneinheit des Trägers hängt eher sind als die Jodmoleküle. Für diesen Zweck haben sich 9% von dem jeweils erforderlichen Endpunkt, der Art der zu Kaliumiodid, berechnet auf das gesamtverfügbare Jod, als testenden Flüssigkeit und dem konstanten Volumen der Testungenügend erwiesen. Andere geeignete Jod-Lösungsvermitt- 45 flüssigkeit ab, welche den Teststreifen sättigt.

1er können andere Jodide oder oberflächenaktive Mittel sein. Sollen Flüssigkeiten, welche suspendierte Teilchen enthal-

Da die Anzahl der bekannten gefärbten Substanzen, ten, getestet werden, wie beispielsweise Blut, so sollte der mit welche sich als Indikatoren eignen, sehr gross ist, ist es deshalb der Test- oder der diagnostischen Zubereitung versehene Trä-

für gewöhnlich einfach, einen Indikator zu finden, der leicht ger geschützt und ferner mit beispielsweise einer semiperme-

mit dem zu testenden Material reagieren kann. Dies kann die 50 ablen Membran versehen sein, die z. B. aus Nitrocellulose oder

Einsetzung des pK, des Oxydations-Reduktions-Potentials und ähnlichen Materialien bestehen kann. Durch dieses Material

ähnlicher Eigenschaften der verschiedenen funktionellen kann eine klare Flüssigkeit passieren, jedoch keine suspendier-

Gruppen des Materials einschliessen. ten Feststoffe, wie beispielsweise die Blutzellen, die sonst das

Andere Faktoren, welche die Wahl eines geeigneten Indi- Ablesen des Endpunktes äusserst schwierig gestalten würden,

kators, abgesehen von der Art der Reaktion, beeinflussen, sind 55 Solch eine Filtermembran kann beispielsweise durch Eintau-

die, ob die Substanz einfach und billig in reinem Zustand chen des Trägers, der bereits die diagnostische Zubereitung erhältlich ist. Sie sollte vorzugsweise einfach in wässrigen aufweist und vorzugsweise auf einem Unterlegstreifen befe-

Systemen oder anderen gewöhnlichen Lösungsmitteln löslich stigt ist, in eine Lösung erfolgen, welche das membranbildende sein, um die Aufbringung auf den Träger zu erleichtern. Dar- Material in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel ent-

überhinaus sollte der Indikator vorzugsweise gegenüber Licht 60 hält, und anschliessendem Trocknen aufgebracht werden,

und Luft stabil sein und bei längerem Stehen nicht verderben. Beispielsweise können geeignete Streifen zur Diagnose

Darüberhinaus sollte er nicht mit anderen Komponenten oder der Gicht verwendet werden, bei der der Harnsäurespiegel im in dem Testsystem vorliegenden Substanzen reagieren und Blut bei Frauen höher als 6 mg/100 ml und bei Männern höher dadurch Verbindungen oder Komplexe bilden, welche seine als 7 mg/100 ml ist. Unter alkalischen Bedingungen, beispiels-

Wirkung stören könnten. 65 weise in Gegenwart von Borax oder einem Alkali, wird die

Der feste Träger, der für die erfindungsgemässe Testvor- Harnsäure zu Allantoin oxydiert. Um diese Oxydation anzuzei-richtung verwendet wird, sollte inert und auf keine Weise mit gen, kann ein Triiodid und ein Stärkeindikator verwendet werden Bestandteilen der Zubereitung reagieren. Vorzugsweise den. Bei der Oxydation der Harnsäure werden die Triiodidio-

nen zu Jod reduziert, was einen Farbverlust bewirkt. Für einen Test auf Gicht werden deshalb Teststreifen hergestellt, die eine Indikatormenge aufweisen, welche 6,5 mg/100 ml für Frauen oder 7,5 mg/100 ml für Männer entspricht. Ist einmal bestimmt worden, dass der Harnsäurespiegel im Blut gleich oder grösser als diese Werte ist, empfiehlt es sich, eine Reihe von Streifen zu verwenden, welche eingestellte Endpunkte über 6,5 mg/100 ml oder 7,5 mg/100 ml aufweisen, um genauer die vorliegende Harnsäuremenge zu bestimmen.

Deshalb kann die Urinprobe oder Blutprobe auf einen alkalischen pH-Wert über 9,0, vorzugsweise 9,5, vor dem Test eingestellt werden, zusammen mit einem möglichen Entfernen von Zellen, beispielsweise aus Blut, wenn es nötig erscheint.

Andererseits kann die Testvorrichtung weiter verbessert und ergänzt werden, indem man eine semipermeable Schicht vorsieht, in die ein alkalisches Mittel in einer vorausbestimmten Menge und in einer auflösbaren Form inkorporiert ist, so dass beim Zusammentreffen der Testflüssigkeit mit dem diagnostischen Streifen der pH-Wert entsprechend dem Alkali eingestellt wird, während die Flüssigkeit über diese Schicht läuft, und bevor sie die diagnostische Zubereitung selbst erreicht. Alkalimetallcarbonate, wie beispielsweise Natrium-carbonat, besonders in mikrofeiner Form, haben sich zu diesem Zweck als sehr bequem erwiesen. So hat sich beispielsweise eine Suspension eines solchen Materials in der Membranzubereitung, bei der eine grösser als 1,88x10-2 molare Lösung, vorzugsweise eine 3,77x1 o-2 molare Lösung vorliegen soll, als zweite und äusserste semipermeable Schicht oben auf der inneren schützenden semipermeablen Schicht als äusserst günstig erwiesen.

Um das Ablesen des vorherbestimmten Endpunktes der zu testenden Reaktion, d. h. der Punkt, bei dem der Indikator farblos ist, zu erleichtern, kann ein Komparator vorliegen. Solch ein Komparator ist ähnlich wie die diagnostische Testzubereitung in jeder Beziehung hergestellt, mit der Ausnahme, dass er keinen oder nur eine kleinere Menge des Indikators aufweist und deshalb klar den farblosen Zustand des Trägers erkennen lässt und im letzteren Fall das Vorliegen des zu testenden Materials innerhalb eines bestimmten Konzentrationsbereiches anzeigt. Wird andererseits ein Farbton durch die Testflüssigkeit verdeckt, so kann mittels eines Komparators die Wirkung aufgehoben und der Endpunkt noch abgelesen werden. Der Komparator liegt für gewöhnlich neben dem Testträger.

Soll als Flüssigkeit Blut getestet werden, so kann das Ablesen des Endpunktes durch das Vorliegen der roten Blutkörperchen verdeckt werden. Diese können jedoch entfernt werden und es kann sodann das Serum oder das Plasma getestet werden.

Andererseits können die roten Blutkörperchen wirksam ferngehalten und von der Oberfläche des Streifens abgewaschen werden, indem man eine semipermeable Schicht anbringt, welche nicht nur die Testzubereitung schützt, sondern auch als Filter wirkt. Darüberhinaus kann ein Antikoagu-lant, wie beispielsweise Heparin, dem Blut vor der Verwendung zugesetzt werden, um zu verhindern, dass die roten Blutkörperchen austrocknen oder auf dem Streifen Klumpen bilden. Andererseits kann auch die äusserste semipermeable Schicht oder deren Oberfläche mit solch einem Antikoagulant entsprechend imprägniert oder überzogen sein.

Die zu testende Flüssigkeit, beispielsweise Blut, wird auf jedes Band auf dem Teststreifen aufgebracht und dort kurze Zeit, beispielsweise 5 Minuten, belassen. Sodann wird der Teststreifen unter fliessendem Wasser abgewaschen und geprüft. Das Band mit dem Endpunkt-Komparator sollte normalerweise keine Färbung aufweisen, jedoch kann auf dem Testband eine endgültige Färbung zurückbleiben, was anzeigt, dass die Konzentration des Materials, beispielsweise der Harnsäure, kleiner ist als für den Endpunkt angenommen wurde. Ist

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die Farbe verschwunden, so bedeutet dies einen Gehalt, welcher krankhaften Bedingungen entspricht oder der sogar noch höher liegt, so dass weitere Tests und Untersuchungen am Patienten oder noch weitere individuelle Untersuchungspro-5 ben erforderlich sind.

Ferner können mit Hilfe der erfindungsgemässen Testvorrichtung Minimal- oder Maximalwerte eines Stoffes, beispielsweise Harnsäure in Flüssigkeiten, bestimmt werden, wobei eine Probe einer Testflüssigkeit auf die vorliegende Testzube-10 reitung aufgetragen, die Flüssigkeit mit der Testzubereitung zur Reaktion gebracht und das Vorliegen oder das Fehlen einer Farbreaktion beobachtet wird. Durch die Verwendung von vielen Vorrichtungen, welche eine Reihe von Endpunkten ergaben, konnte der Harnsäurespiegel bestimmt werden, wel-15 eher innerhalb getrennter Werte fällt. Deshalb ist es möglich, ein «Test-Set» herzustellen, welches eine Reihe Von Streifen mit der vorliegenden Testvorrichtung enthält, wobei jeder Streifen jedoch eine andere vorherbestimmte Menge Indikator aufweist. Das Ergebnis ist deshalb eine Folge von Streifen, 20 die jeweils einen unterschiedlichen kritischen Endpunkt aufweisen, bei dem der Indikator farblos wird.

Der Vorteil dieser Testvorrichtung ist, dass sie ein einfaches und billiges System darstellt und leicht herzustellen ist. Darüberhinaus sind keine teuren Ausrüstungen bei der ^5 Anwendung erforderlich, weshalb sie auch von praktischen Ärzten verwendet werden kann: Das Ablesen des Ergebnisses ist durch Anwendung der Prinzipien der umgekehrten Colorimetrie leicht gemacht, deshalb ist es nicht notwendig, sich auf Standard-Farbkarten zu beziehen, welche den Nachteil auf-30 weisen, dass ungenaue visuelle halbquantitative Einschätzungen der hervorgerufenen Farbe erfolgen. Das Ergebnis ist sehr schnell erhältlich, wodurch es gegenüber den zu Beginn beschriebenen Methoden mit den langen Testzeiten, manchmal mehr als eine Stunde, wiederum im Vorteil ist. 35 Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Testvorrichtung sind nachfolgend anhand der Beispiele näher beschrieben.

Beispiel 1

40 Teststreifen zur Harnsäurebestimmung A. Herstellung des Testreagens -

a) Jodliefernde Substanz

Der Jodgehalt einer Jodophor-Zubereitung, «Wescodyne» von der CIBA Agrochemical, wurde durch titrieren mit 45 lxl0~2n Natriumthiosulphatlösungbestimmt. Das Jodophor wurde mit Wasser verdünnt und ergab eine 2,5x10 "3 normale Jodlösung. Jod in dieser Konzentration, wenn es mit Stärke und Kaliumiodid in einem Komplex gebunden ist, entspricht 7 mg Harnsäure/100 ml für eine äquivalente Volumenreaktion.

b) Jodlösungsvermittler

Es wurde eine 9%ige Kaliumiodidlösung in destilliertem Wasser hergestellt.

>5 c) Jodindikator

1 g lösliche Stärke wurde in 90 ml destilliertem Wasser suspendiert, 3 Minuten lang gekocht und sodann mit 10 ml destilliertem Wasser verdünnt, wobei eine l%ige Stärke-Zube-reitung resultierte.

b0

d) Testzubereitung

100 ml der verdünnten Jodophor-Zubereitung «Wescodyne» wurde zu einer aliquoten Menge (100 ml) der 9%igen Kaliumiodidlösung gegeben und das Gemisch leicht gerührt, 65 um Schaumbildung zu vermeiden. Zu dem Gemisch wurde eine aliquote Menge (100 ml) der 1 %igen löslichen Stärke zugegeben und die so hergestellte Zubereitung wiederum leicht ohne Schaumbildung gerührt.

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e) 1. Membranzubereitung

25 ml Collodium (Necol-Collodiumlösung 301-261, erhältlich von British Drug Houses) wurde mit 75 ml Diäthyläther (Anaesthetic Grade, B.P.) verdünnt und sorgfältig vermischt. Das Collodim wurde weiter auf 667 mit einem Gemisch aus Diäthyläther und Äthylalkohol (9 :1 Volumenteile) verdünnt.

f) 2. Membranzubereitung, welche einen pH-Regulierer enthält

5 bis 10 ml einer Mischung aus Diäthyläther/Äthylalkohol (9 :1 Volumenteile) wurde zu 800 mg fein vermahlenem Natri-umcarbonat (wasserfrei, analysenrein) hinzugefügt und die resultierende Suspension vermählen, um alle grossen Bestandteile zu zerkleinern und sodann in eine verschlossene Flasche eingefüllt, wobei auch 200 ml des in Beispiel le) oben hergestellten verdünnten Collodiums verwendet wurden. Die Flasche wurde in ein Ultraschallbad gestellt und sodann solange behandelt, bis sämtliche Bestandteile dispergiert waren.

B. Herstellung der Teststreifen

Ein Blatt unplastifizierten Polyvinylchlorids (PVC) (Formula 128/5065, erhältlich von Bakelite Xylonite Ltd.) wurde in rechteckige Stücke von einer Grösse von 100x54 mm geschnitten und es wurden entlang der einen Längsseite des Rechtecks ein 10 mm breiter Streifen mit roher Schmirgelleinwand aufgerauht.

Von einem Glasfaserfilter (GFC/C Whatman, erhältlich von Scientific Supplies Co. Ltd.) wurde ein 140 bis 150 mm langer und 5 mm breiter Streifen abgeschnitten. Auf eine Seite des Glasfaserstreifens wurde Klebstoff («Britfix-Celluloseni-trat», von Humbrol Ltd.) aufgestrichen, und zwar auf die Seite mit der gitterförmigen Körnung, und ebenso auf einen 5 mm breiten Streifen der aufgerauhten Oberfläche des PVC-Recht-ecks. Der Glasfaserstreifen wurde sodann mit der mit Klebstoff bedeckten Fläche des Unterlegstreifens zusammengebracht.

Genügend Testzubereitung, hergestellt nach Beispiel 1A. a) bis d), wurde in ein flaches Gefäss gefüllt, so dass eine Höhe von ungefähr 6 mm resultierte. Der Glasfaserstreifen, welcher auf dem PVC-Rechteck angeheftet ist, wurde 5 Sekunden lang in das Reagens eingetaucht, herausgenommen und eine Ecke des Streifens mit einem Filterpapierblatt in Kontakt gebracht, um restliche Flüssigkeit zu entfernen. Der Streifen wurde 2 Minuten lang in Luft aufgehängt und die Flüssigkeit mittels Filterpapier entfernt.

Beispiel 2

Ein Diagnosestreifen wurde wie in Beispiel 1 hergestellt.

Genügend erste Membranzubereitung, hergestellt nach Beispiel 1 A. e) wurde in ein flaches Gefäss bis zu einer Höhe von 6 mm eingefüllt, und darin der Diagnosestreifen eingetaucht. Der Streifen wurde an der Luft in einem lichtdichten Behälter getrocknet, wobei der PVC-Unterlegstreifen flach lag.

Beispiel 3

Herstellung eines Komparators

Von einem Glasfaserfilter wurde ein 5 mm breiter Streifen mit einer Länge von 140 bis 150 mm abgeschnitten. Die Testzubereitung wurde wie in Beispiel 1 A. a) bis d) hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Konzentration der jodliefernden Substanz Jodophor reduziert war, so dass eine Jodkonzentration von 7,1 x 10"4 N (entsprechend 2 mg Harnsäure/100 ml) vorlag, und in ein flaches Gefäss gefüllt.

Der Komparatorstreifen wurde in das Reagens eingetaucht, herausgenommen, getrocknet und unter Verwendung von Klebstoff auf den PVC-Unterlegstreifen derart aufgebracht, dass er neben dem ersten Filterstreifen, hergestellt nach Beispiel 1 anschloss.

Beispiel 4

Ein Komparatorstreifen wurde wie in Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass vor der Anbringung auf dem Unterlegstreifen der Streifen in die erste Membranzubereitung, hergestellt nach Beispiel 1 A. e) eingetaucht wurde.

Beispiel 5

Ein Glasfaserfilter-Teststreifen wurde wie in Beispiel 3 oder Beispiel 4 hergestellt und sodann in Teststreifen von 5 mm Breite und 50 mm Länge parallel zur kurzen Achse des Blattes geschnitten.

Beispiel 6

Teststreifen wurden auf die in den Beispielen 2,4 und 5 beschriebene Weise hergestellt. Sodann wurde genügend zweite Membranzubereitung, hergestellt nach Beispiel 1 A. f) in ein flaches Gefäss gegeben und darin die Teststreifen eingetaucht. Diese wurden im Dunkeln getrocknet.

Beispiel 7

Eine Probe eines 24 Stunden-Uringemisches eines Patienten, von dem man annahm, dass er an Gicht litt, wurde genommen und der pH-Wert auf 9,0 unter Verwendung von festem Natriumcarbonat eingestellt. Die alkalischè Probe wurde 1 zu 7 mit destilliertem Wasser verdünnt und ein Tropfen dieser Verdünnung sodann jeweils auf die Komparator- und Diagnosestreifen, hergestellt nach den Beispielen 1,3 und 5, aufgebracht und stehengelassen. Nach ungefähr 5 Minuten wurden die Streifen auf eine Blaufärbung hin geprüft und es stellte sich heraus, dass weder der Komparatorstreifen noch der Diagnosestreifen eine Färbung aufwiesen, was anzeigte, dass der Harnsäurespiegel gleich oder grösser als die Konzentration der jodliefernden Substanz war. Daraus folgt, dass der Patient einen anormal hohen Harnsäurespiegel im Urin aufwies, weshalb weitere diagnostische Tests erforderlich werden.

Beispiel 8

Es wurde der gleiche wie in Beispiel 7 beschriebene Vorgang durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die verwendete Testflüssigkeit Blut war, welche nicht verdünnt wurde, jedoch zusätzlich mit festem Heparin (50 Einheiten/ml Blut) vorbehandelt worden war, und die Streifen auf die in den Beispielen 2,4 und 5 beschriebene Weise hergestellt waren. Darüberhinaus wurden vor der Farbprüfung die Streifen unter fliessen-dem Wasser ausgewaschen, um rote Blutkörperchen zu entfernen.

Das Ergebnis ähnelte dem aus Beispiel 7.

Beispiel 9

Das in Beispiel 8 vorgenommene Testverfahren wurde erneut durchgeführt, mit der Ausnahme, dass der pH-Wert des Blutes vor dem Test nicht eingestellt wurde und der Teststreifen auf die in Beispiel 6 beschriebene Weise hergestellt war. Man erhielt ein ähnliches Resultat wie in Beispiel 7.

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Claims (15)

618016 PATENTANSPRÜCHE

1. Testvorrichtung für den Vergleich der Konzentration eines Materials in einer flüssigen Probe mit einer vorbestimmten Konzentrationsgrenze, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine bestimmte Menge eines farbigen Indikators enthält, die auf einem festen inerten Träger in Form eines Teststreifens vorliegt, wobei die Menge des Indikators so gewählt ist, dass nach der Reaktion mit einem zur Sättigung des Trägers genügenden Volumen der flüssigen Probe, die mindestens eine Menge des Materials, entsprechend der vorbestimmten Konzentrationsgrenze, enthält, die Farbe des Indikators vollständig verschwindet und wenn die Konzentration des Materials kleiner ist als die bestimmte Konzentrationsgrenze, restliche Färbung nachweisbar ist, wobei ein Indikator vorliegt, dessen Farbverlust nicht allein durch eine Änderung des pH-Wertes bewirkt wird.

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gekennzeichnet, dass das alkalische Mittel ein Alkalimetallcar-bonat ist.

19. Testvorrichtung nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Alkalimetallcar-

2. Testvorrichtung nach Patentanspruch 1 für den Vergleich der Konzentration von Harnsäure in einer flüssigen Probe unter alkalischen Bedingungen, dadurch gekennzeichnet, dass der gefärbte Indikator eine Kombination einer bestimmten Menge einer Jod liefernden Substanz und eines Jodindikators, zusammen mit einem Jod-Lösungsvermittler, auf einem festen inerten Träger ist.

3.Testvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Jod liefernde Substanz eine Jodlösung ist.

4. Testvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Jod liefernde Substanz eine komplexe Verbindung ist.

5 bonat-Zubereitung l,88xl0~2 Mol bis 4,5x10 '2 Mol beträgt.

20. Testvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Komparator kombiniert ist, der ähnlich der Testvorrichtung zusammengesetzt ist, mit der Ausnahme, dass er keinen oder eine kleinere Menge des

5. Testvorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die komplexe Jod liefernde Verbindung ein Jodophor ist.

6. Testvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Jod liefernden Zubereitung 2,0x 103 N bis 2,7 x 10-3 N beträgt.

7. Testvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Jodindikator lösliche Stärke, Ankylose, Amylopectin, Dextrin, a-Naphthaflavon, Polyvinylpyrro-lidon, Polyvinylalkohol, Glycogen, Natrium-Stärkeglycolat oder andere Polysaccharide sind, welche mit Jod eine befriedigende Farbreaktion ergeben.

8. Testvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Jod-Lösungsvermittler ein Jodid ist.

9. Testvorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Jodid Kaliumjodid ist.

10 Indikators aufweist.

10. Testvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Jod-Lösungsver-mittler-Zubereitung 6 bis 12% beträgt.

11. Testvorrichtung nach Patent inspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eh Glasfaserfilter ist.

12. Testvorrichtung nach Paten canspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein inen:;s Filterpapier ist.

13. Testvorrichtung nach Paten anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger auf einem undurchlässigen Unterlegstreifen befestigt ist.

14. Testvorrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterlegstreifen aus Polyvinylchlorid besteht.

15. Testvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens durch eine semipermeable Membrane geschützt ist.

16 Testvorrichtung nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die semipermeable Membrane aus Nitrocellulose bssUht.

17.Testvorrichtung nach Patentanspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass in die semipermeable Membrane ein alkalisches Mittel inkorporiert ist.

18. Testvorrichtung nach Patentanspruch 17, dadurch

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