CS261603B1 - Container of samples for analysis - Google Patents

Description

Vynález se týká zásobníku vzorků urČgl· nebo pro zachycení, ůtíhovávání, přepravu •a zpracování soustavy analyzovaných látek po cdebrání vzorku ze zdroje před vlastním analytickým stanovením. Vynález nachází využití v obecné chemické a klinické analýze a v toxikologii, v kontrole životního prostředí při analýzách vody, v zemědělství, v potravinářství, v analýzách biologických vzorků a v biotechnologii.

Uchovávání a přeprava vzorků před analýzou, stejně jako izolační metody pro získání soustavy sloučenin před vlastní analytickou koncovkou, představují značný problém a z hlediska technického a metodického zaujímají značný podíl na celkovém čase potřebném pro stanovení. Zkracování doby potřebné pro samotnou chemickou, radiochemickou nebo instrumentální analýzu je samozřejmým požadavkem každé moderní metody stanovení, takže v dnešní době se časy nutné pro určení obsahu sledovaných složek ve vhodně připraveném vzorku počítají v minutách až desítkách minut.

Běžně užívané metody zpracování vzorku založené na extrakčních procesech a následném zahuštění směsi odpařením rozpouštědel jsou náročné na spotřebu chemikálií a jejich čistotu, na spotřebu chemického nádobí a na energii a jsou obecně velmi pracné. Rovněž přeprava odebraných vzorků v původním stavu z místa odběru na analytické pracoviště může být zdlouhavá a nákladná a může při ní docházet ke změnám složení vzorku. Jako příklad lze uvést speciální analýzy vzorků moči z celé CSSR prováděné v několika málo specialisovaných laboratořích ve velkých městech, odběr a stanovování stopových množství nečistot v odpadních nebo povrchových vodách nebo odběr a určení radioaktivních nebo velmi toxických látek z terénu.

Při kritickém posouzení času a nákladů na jedno analytické stanovení v reálném vzorku je zřejmé, že samotná analytická koncovka je s pomocí moderní přístrojové techniky nepoměrně kratší a levnější, než samotná práce se uchycením, uchováváním, přepravou a zpracováním vzorků. Této skutečnosti byla dosud věnována poměrně malá pozornost a její řešení je cílem této přihlášky vynálezu.

Proti známým extrakčním metodám má naproti tomu technika sorpce na pevném povrchu sorbentu celou řadu předností, zejména při stanovení velmi malých koncentrací sledovaných sloučenin, kdy s ohledem na objemy extrakčních činidel hraje jejich naprostá čistota rozhodující roli při další kontaminaci vzorku při jeho přípravě pro analýzu. V této oblasti je znám systém firmy W-aters/USA (SepPak) pro zakoncentrování látek spočívající ve využití radiálně kompresibilní plastické hmoty pro přípravu trubiček, obsahujících pevný sorbent. Nevýhodou tohoto známého provedení je nutnost pracovat s relativně drahou speciální plastic kou hmotou vyžadující zvláštní zpracovatelskou technologíi.^Tátó skutečnost se promítá i do pomerpě vysoké ceny výrobku. Další peyýhddu ve srvnání s předmětem tohoto výňáležu jsou hydrodynamické poměry při zachycení vzorku v trubičce, při jeho desorpci a konečně i zvýšená možnost následné kontaminace sorbovaného vzorku otevřeným vstupním a výstupním otvorem trubičky při delším skladování. Výběr sorpčních materiálů je u známého systému omezen na dva základní sorbenty. Podobnými vlastnostmi se vyznačuje i koncentrační předkolonka a sorbenty vyráběné firmou Merck/NSR pod obchodní známkou Extrelut.

Předmětem vynálezu je zásobník vzorků pro analýzu tvořený válcovou trubicí zhotovenou z plastické hmoty nebo ze skla a naplněné sorbentem. Válcová trubice je na jedné straně opatřena koncovkou 5, která má kuželové ústí a na druhé straně druhou koncovkou 6 s kuželovým otvorem se stejným úkosem. Obě koncovky 5 a 6 jsou opatřeny průlinčitou přepážkou a uzavřeny odnímatelnými uzávěry 7, 8. Průlinčitou přepážkou může být porézní přepážka, síťka, filtr nebo vrstva skleněné nebo křemičité vaty. Zásobník je zhotoven z plastické hmoty, například z polyethylenu, fluorovaných polyolefinů, polypropylenu, polyamidu, polystyrenu nebo polyvinylchloridu.

Zásobník vzorků podle vynálezu může být naplněn sorbenty podle účelu, к němuž je určen a o velikosti částic v rozmezí 20 až 150 μΐη. Jde především o nespecifický sorbující materiály s universálním použitím, jako je silikagel a jeho alkylové (s 1 až 18 atomy uhlíku v alkylu), kyanové, aminové, alkylaminové deriváty a organické makroporézní polymery sférického tvaru. Vyšší selektivitou se vyznačují sorbenty nesoucí na anorganické nebo organické makroporézní matrici ionnogenní funkční skupiny NR3, NR2, kde R je methyl nebo ethyl, SO3~, COO“ а ОРОз^2-, které jsou kovalentně vázány. Vysoce selektivní sorbenty obsahují imobilizované afinitní ligandy, jako jsou například kovalentně vázané enzymy, inhibitory enzymů, protilátky nebo antigeny, případně ligandy syntetické. Tento druh sorbentů v zásobníku vzorků podle vynálezu má velmi nadějné využití v soupravách pro analytické stanovení především v klinické analýze a v zemědělství.

Zásobník vzorků podle vynálezu je však určen к podstatně širšímu použití v obecné chemické a klinické analýze (stanovení hormonů, žlučových kyselin, cytostatik a jejich metabolitů, drog atd.J, v kontrole životního prostředí, v zemědělství, v potravinářském průmyslu, biologii, biotechnologii (vitamíny, sacharidy, pesticidy, karcinogeny atd., dále enzymy, inhibitory, protilátky aj.).

Ve srovnání se známými technikami záchytu, uchovávání, zpracování, případně přepravy vzorků se zásobník vzorků podle tohoto vynálezu vyznačuje podstatně menší náročností na čas a náklady u uživatelů, je výrobně jednodušší a tudíž i levnější u výrobce než dosud známé systémy. Konstrukce zásobníku vzorků je realizována výhradně z rotačních dílů, které usnadňují zhotovení lisovacích forem a umožňují hromadnou výrobu a plnou automatizaci při montáži. .

К významným přednostem zásobníku vzor, kň patří možnost uchovávat vzorek v zásobníku po dlouhou dobu a pohodlná přeprava s ohledem na jeho tvar, malé rozměry a možnost uzavření. Neméně výhodná je i úspora rozpouštědel a reagencií při použití a značná variabilita aplikací zásobníku vzorků proti doposud známým systémům. Pozoruhodná je vysoká reprodukovatelnost a návratnost při zpětné desorpci ze zásobníku vzorků, která byla ověřena při mnohonásobném opakovaném použití, při záchytu a uchovávání radioaktivních a velmi toxických sloučenin je jednorázové použití zásobníku ekonomicky velmi snadno zdůvodnitelné.

V dalším popisu je vynález blíže -objasněn na výkresu, na kterém je schematicky znázorněn zásobník pro analýzu a dále doložen příklady, které nijak neomezují jeho rozsah. Zásobník sestává z válcové trubice 1 zhotovené z plastické hm-oty nebo ze skla naplněné sorbentem 2, dvou plastikových koncovek 5, 6 obsahujících průlmčitou přepážku 3 z •polytetrafluorethylenu, polypropylenu, p-olyvinylchloridu, polyurethanu nebo síťku z kovové, skelné, polyamidové, polyesterové či polytetrafluorethylenové tkaniny, papíru nebo vrstvu skleněné, případně křemičité vaty. Porézní přepážka 3 je upevněna kroužkem 4. Jedna z koncovek S má kuželové ústí, druhá koncovka 6 je opatřena kuželovým otvorem se stejným úkosem, který dovoluje připojení к injekční stříkačce, spojování zásobníků do série nebo jejich uzavření plastikovými uzávěry 7,

8.

Příklad 1

Zásobník vzorků byl zhotoven z polypropylenu ve tvaru znázorněném na výkresu. Objem zásobníku činil 1,5 ml, délka 40 mm. Zásobník má v obou koncovkách upevněnou síťku 3 z polytetrafluorethylenu s velikostí oka 20 μΐη. Naplní se 350 mg sférického silikagelového sorbentu s kovalentně vázanou C18 fází (SEPARON Cie) o velikosti částic 50 — 80 μΐη. Zásobník se před použitím promyje protlačením 5 ml methanolu a 5 ml vody, pak se jím pod tlakem pístu injekční stříkačky ponechá protéct 2 ml moče určené к analýze a následuje opětné promytí 5 ml destilované vody. Zásobník se uzavře a uloží nebo transportuje к místu provedení analýzy.

Před vlastní analýzou se zásobník vzorku otevře, do jeho horního otvoru se nasadí injekční stříkačka a sorbovaný vzorek se vytěsní 2 ml methanolu.

Popsaný postup byl použit pro sériové analýzy steroidních hormonů v moči. Analytickou koncovkou byla plynová chrornatografie, radioimunochemické stanovení a tenkovrstvá chromatografie.

U 24 steroidů byla stanovena návratnost, která je v průměru proti běžnému způsobu izolace těchto látek v moči extrakčními technikami o 33 % vyšší. Pracnost zpracování vzorku poklesla při použití zásobníku vzorků proti extrakční technice na 5—10 %.

Příklad 2

Zásobník vzorku podle příkladu 1 byl vyroben z polyvinylchloridu a místo polytetrafluorethylenových sítek byly k-oncovky opatřeny tkaninou z polyamidu s průměrem oka 15 μηι uchycenou teflonovým prstencem. Byl použit pro zachycení a uchování modelového vzorku radioaktivně značených steroidů z plasmy v množství cca 4 ng v 5 ml. Byla zjištěna následující návratnost: kortisol 95 %, estradiol 94 °/o, testosteron 92 °/o, 18-OH-DOS 89 % a androstendion 90 procent.

P ř í к 1 a d 3 .....

Zásobník vzorku s rozměry stejnými jako v příkladu 1, zhotovený z polyethylenu byl naplněn Ci8 derivátem silikagelu (SEPARON Ci8) o velikosti částic 80 — 120 μπι, sloupec byl uzavřen teflonovým kroužkem s teflonovou tkaninou a použit pro zachycení a uchovávání digitalinových glykosidů z extraktu králičích nadledvinek. Chromatografie na tenké vrstvě prokázala zachycení 11 látek tohoto typu, metoda byla srovnána se standardní extrakční technikou.

Příklad 4 ..............

Zásobník vzorku vyrobený z polyvinylidenfluoridu s rozměry shodnými jako v příkladu 1 byl naplněn sférickým makroporézním kopolymerem styrenu s ethylendimethakrylátem (SEPARON SE) s velikostí částic 32 — 40 μπι. Sloupec byl uzavřen skleněnou tkaninou s polytetrafluorethylenovým kroužkem.. Zásobník byl použit к zachycení aromatických uhlovodíků z 200 ml vody o obsahu 20 — 150 ng/ml vody: koronenu, anthrathrenu, dibenzofluoranthrenu, o-fenylenpyrenu, benzo(a)chrysenu, perylenu, benzo(a)pyrenu, fluoranthenu a anthracenu. Po třítýdenním uchovávání vzorku v uzavřeném zásobníku byla provedena desorpce směsí ethanol ether 2 ml (1:1). Návratnost se pohybovala v mezích 93 — 100 %. Analýza složek byla provedena spektrofluorimetricky.

Příklad 5

Zásobník vzorku podle příkladu 4 s tím rozdílem, že nádobka byla zhotovena z polyamidu a pro adsorpci byl použit sférický silikagel s kovalentně vázanou fází (SEPARON SIX Cis) o velikosti částic 20 — 50 μτη. Sloupec sorbentu byl uzavřen nerezovými síťkami o velikosti oka 5 μΐη. Zachycený vzorek a použitý desorpční systém byly analogické jako v příkladu 4. Návratnost se pohybuje v mezích 90 — 100 %.

Příklad 6

Zásobník vzorku podle příkladu 1 s tím rozdílem, že válcová část zásobníku byla zhotovena ze skla a koncovky a zátky z polytetrafluorethylenu, byl naplněn sférickým kopolymerem 2-hydroxyethylmethakrylátu s ethylendimethakrylátem s vylučovacím limitem molekulové hmotnosti 10^β daltonů s kovalentně vázaným specifickým inhibitorem pepsinu (epsilon-aminokaproyl-L-Phe-D-Phe-OMe) v obsahu 0,5 ^mol/g nosiče o velikosti částic 100 — 200 ^m. Zachycení a promytí vzorku z extraktu Aspergillus oryzae obsahujícího pepsin bylo provedeno z 0,lM roztoku octanu sodného. Zásobník byl uzavřen a skladován 48 hodin při teplotě 4°C. Desorpce byla provedena 0,1 M roztokem octanu sodného pH 4,5, obsahujícího 1M NaCl. Příklad 6 je určen к demonstraci použiti zásobníku vzorků pro biospecifickou afinitní sorpci.

Příklad 7

Zásobník vzorku podle příkladu 1 byl naplněn sférickým makroporesním katexem

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   1. Zásobník vzorků pro -analýzu tvořený válcovou trubicí zhotovenou s výhodou z plastické hmoty nebo ze skla obsahující sorbent, vyznačený tím, že válcová trubice (1) je na jedné straně opatřena koncovkou (5), která má kuželové ústí a na druhé straně druhou koncovkou (6) s kuželovým otvorem se stejným úkosem, obě koncovky (5, 6)

   SEPARON 300 P (kopolymer 2-hydroxyethylmethakrylátu s ethylendimethakrylátem nesoucí kovalentně vázané funkční skupiny —ОРОз²', M_w ii_in = 300 000 daltonů, kapacita 3,0 mekv/g, velikost částic 20 — 60 μΐη). Sloupec byl uzavřen přepážkou z porézního teflonu upevněnou teflonovým kroužkem. Zachycení celulolytických enzymů z kultivační kapacity Trichoderma viride-resei byla provedena z roztoku 0,005 M octanu sodného pH 4. Vzorek byl uchováván 72 hodin při 4 ^CC beze ztráty aktivity, desorpce před vlastní analýzou byla provedena roztokem octanu sodného obsahujícího 3 M NaCl. Příklad je uveden pro ilustraci využití zásobníku vzorků naplněného makroporézním katexem.

   Příklad 8

   Zásobník vzorků vyrobený z PVC o objemu 2,5 ml byl naplněn anexem SEPARON 1 000 DEAE (kopolymer 2-hydroxyethylmethakrylátu s ethylendimethakrylátem s kovalentně vázanými diethylaminoethylovými funkčními skupinami, kapacita. 2,05 mekv/g, velikost částic 20 — 40 μηι). Sloupec byl uzavřen z obou stran porézním polyvinylchloridem. Zachycení směsi bílkovin z lidského séra bylo provedeno z jeho roztoku v pufru (0,025 M kys. fosforečná 4- Tris pH 8,5]. Po promytí stejným pufrem byl zásobník vzorku uchováván při 4 °C po dobu 48 hodin a sorbované bílkoviny byly pak uvolněny pufrem 0,5 M kys. fosforečná ^J- Tris + + 1 M NaCl pH 3,2 a analyzovány. Příklad je uváděn pro demonstraci využití zásobníku vzorků naplněného makroporézním anexem.

   vynalezu jsou opatřeny průlinčitou přepážkou a uzavřeny odnímatelnými uzávěry (7, 8], přičemž sorbent má velikost částic 20 — 150 (Um.
2. 2. Zásobník vzorků pro analýzu podle bodu 1 vyznačený tím, že průlinčitou přepážkou je porézní přepážka, síťka, filtr nebo vrstva skleněné či křemičité vaty.