CZ29220U1 - Trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě - Google Patents
Trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě Download PDFInfo
- Publication number
- CZ29220U1 CZ29220U1 CZ2015-31510U CZ201531510U CZ29220U1 CZ 29220 U1 CZ29220 U1 CZ 29220U1 CZ 201531510 U CZ201531510 U CZ 201531510U CZ 29220 U1 CZ29220 U1 CZ 29220U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- layer
- water
- cholinesterase inhibitors
- impregnated
- crushed
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 239000000544 cholinesterase inhibitor Substances 0.000 title claims description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 6
- -1 2,3-dimethyl-5-oxo-1-phenyl- 3-pyrazolin-4-yl Chemical group 0.000 claims description 5
- 108010053652 Butyrylcholinesterase Proteins 0.000 claims description 4
- 102100032404 Cholinesterase Human genes 0.000 claims description 4
- 239000012916 chromogenic reagent Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 3
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims description 3
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 3
- WEQAAFZDJROSBF-UHFFFAOYSA-M 2-butanoylsulfanylethyl(trimethyl)azanium;iodide Chemical compound [I-].CCCC(=O)SCC[N+](C)(C)C WEQAAFZDJROSBF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000003708 ampul Substances 0.000 claims description 2
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N Sarin Chemical compound CC(C)OP(C)(F)=O DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- CCBICDLNWJRFPO-UHFFFAOYSA-N 2,6-dichloroindophenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1N=C1C=C(Cl)C(=O)C(Cl)=C1 CCBICDLNWJRFPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KIUMMUBSPKGMOY-UHFFFAOYSA-N 3,3'-Dithiobis(6-nitrobenzoic acid) Chemical compound C1=C([N+]([O-])=O)C(C(=O)O)=CC(SSC=2C=C(C(=CC=2)[N+]([O-])=O)C(O)=O)=C1 KIUMMUBSPKGMOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100033639 Acetylcholinesterase Human genes 0.000 description 1
- 108010022752 Acetylcholinesterase Proteins 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- PIJVFDBKTWXHHD-UHFFFAOYSA-N Physostigmine Natural products C12=CC(OC(=O)NC)=CC=C2N(C)C2C1(C)CCN2C PIJVFDBKTWXHHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- QOGIOOCHOQQIGE-UHFFFAOYSA-N S(=O)(=O)(OC)OC.S1C(=NC=C1)N=NC1=C(C=CC(=C1)C)OC(C)=O Chemical compound S(=O)(=O)(OC)OC.S1C(=NC=C1)N=NC1=C(C=CC(=C1)C)OC(C)=O QOGIOOCHOQQIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRXKLBBBQUKJJZ-UHFFFAOYSA-N Soman Chemical compound CC(C)(C)C(C)OP(C)(F)=O GRXKLBBBQUKJJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJVJTCIRVMBVIA-JTQLQIEISA-N [dimethylamino(ethoxy)phosphoryl]formonitrile Chemical compound CCO[P@@](=O)(C#N)N(C)C PJVJTCIRVMBVIA-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 229940022698 acetylcholinesterase Drugs 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- VEQOALNAAJBPNY-UHFFFAOYSA-N antipyrine Chemical compound CN1C(C)=CC(=O)N1C1=CC=CC=C1 VEQOALNAAJBPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000013098 chemical test method Methods 0.000 description 1
- 239000003593 chromogenic compound Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- PIJVFDBKTWXHHD-HIFRSBDPSA-N physostigmine Chemical compound C12=CC(OC(=O)NC)=CC=C2N(C)[C@@H]2[C@@]1(C)CCN2C PIJVFDBKTWXHHD-HIFRSBDPSA-N 0.000 description 1
- 229960001697 physostigmine Drugs 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002824 redox indicator Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká trubičkového detektoru pro rychlé a vysoce citlivé zjišťování přítomnosti vojensky i nevojensky významných inhibitorů cholinesteráz ve vodě a vodných roztocích. Dosavadní stav techniky
Mezi inhibitory cholinesteráz patří zejména nervově paralytické látky (sarin, soman, tabun, VX, R-33 a dalšíjjako nejvýznamnější skupina novodobých bojových chemických látek, nebo velké množství organofosfátů a karbamátů používaných v zemědělství ve formě insekticidních přípravků. Anticholinesterázovou aktivitu však vykazuje i celá řada dalších, chemicky různorodých přírodních i syntetických látek, s nimiž lze přijít do kontaktu v různých oborech činnosti. Analýza těchto látek je tudíž vysoce aktuální. Vzhledem k jejich až extrémní toxicitě se v praxi zpravidla používají metody založené na enzymatické reakci, kdy enzym (acetylcholinesteráza, butyrylcholinesteráza) katalyzuje hydrolýzu příslušného substrátu na reakční produkt vhodný k indikaci nejrůznějšími technikami (pH-metricky, elektrochemicky, kolorimetricky). Enzymatická reakce se celkem běžně používá i v trubičkových detektorech určených ke zjišťování inhibitorů cholinesteráz v ovzduší. Trubičkové detektory jsou určené zpravidla ke zjišťování plynů, par a výjimečně i aerosolů, ale mohou se uplatnit i při analýze vod a kapalin [Pitschmann V.: Analýza toxických látek detekčními trubičkami. Econt Consulting, Drahelčice 2005]. Obvykle se jedná o prostředky pro detekci a semikvantitativní stanovení těžkých kovů, běžných aniontů nebo organických sloučenin významných z hlediska hygieny nebo životního prostředí [Zolotov Y. A., Ivanov V. M., Amelin V. G.: Chemical test methods of analysis. Elsevier, Amsterdam 2002].
Je rovněž známý trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz, který v principu umožňuje jejich průkaz ve vzduchu i ve vodě [Tušarová 1., Halámek E., Orel J.: CZ 285 242 (1999)]. Tento prostředek obsahuje dvě ampulky s tlumivým roztokem, srovnávací vrstvu z drceného skla impregnovanou směsí substrátu a chromogenního činidla (Ellmanovo činidlo nebo guinejská zeleň), případně chromogenním substrátem l-(thiazolylazo)-2-acetoxy-5-methylbenzen dimethylsulfátem, a indikační vrstvu z granulované celulózy s imobilizovaným enzymem. Podle zkušeností je tento prostředek vhodný k detekci inhibitorů cholinesteráz ve formě par, ale jeho použití k analýze ve vodě nebo roztocích je konstrukčně poněkud omezeno. Hlavní problém, tj. odběr vzorku a expozice indikační vrstvy, je pak odstraněn použitím trubičkového detektoru podle technického řešení.
Podstata technického řešení
Podstatou technického řešení je trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě a vodných roztocích, který obsahuje vrstvu drceného porcelánu impregnovaného 0,1 až 1,0 % hmotn. tetraboritanem sodným, indikační vrstvu z granulovaného kompozitního materiálu z mikrokrystalické celulózy, laktózy a polyvinylpyrrolidonu s mobilizovanou butyrylcholinesterázou o specifické aktivitě 10 až 50 nkat (nmol.s'1) na 1 g nosiče, vrstvu z drceného skla impregnovanou směsí butyrylthiocholinjodidu a chromogenního činidla N-(2,3-dimethyl-5-oxo-l-fenyl-3-pyrazolin-4-yl)-2chlor-5-sulfo-4-iminobenzochinonu v hmotnostním poměru 10:1 až 20:1, a konečně ampulku s tlumivým roztokem pH 6 až 10.
Jednotlivé prvky mají následující funkci:
Vrstva drceného porcelánu zajišťuje úpravu pH vzorku vody.
Vrstva z kompozitního nosiče s imobilizovaným enzymem slouží jako vrstva indikační, na níž probíhá jednak reakce enzymu s jejími inhibitory, jednak hydrolýza substrátu a reakce vzniklého thiocholinu s chromogenním činidlem (obr. 1). Jako chromogenní činidlo byl navržen redoxní indikátor N-(2,3-dimethyl-5-oxo-1 -fenyl-3-pyrazolin-4-yl)-2-chlor-5-sulfo-4-iminobenzochinon (chemický analog známého 2,6-dichlorfenolindofenolu), který poskytuje barevný přechod červená - bílá.
- 1 CZ 29220 Ul
Vrstva z drceného skla umožňuje smytí nanesené směsi substrátu a chromogenního činidla na indikační vrstvu pomocí tlumivého roztoku, který je umístěn ve skleněné ampulce.
+ h2o
BuCHE
CH3CH2CH2COOH
II ®
CH3CH2CH2CSH2CH2N(CH3)3
©
HSCH2CH2N(CH3)3 ©
HSCH2CH2N(CH3)3 -
© © + (CHj)3NCH2CH3— S-S-CH2CH2N(CH3)3
Obr. 1 Schéma hydrolýzy substrátu a redukce chromogenního činidla
Příklad uskutečnění technického řešení
Trubičkový detektor je tvořen skleněnou obalovou trubicí o vnitřním průměru 5 mm naplněnou ze spodu vrstvou drceného porcelánu, vrstvou kompozitního nosiče, vrstvou drceného skla a ampulkou. Jednotlivé vrstvy vysoké 10 mm jsou od sebe odděleny a proti pohybu a přesypávání zajištěny polyamidovými síťkami a polyethylenovými hvězdičkami, které propouštějí vzduch kapalinu. Trubice dlouhá 100 mm je na obou koncích hermeticky uzavřena zatavením.
Drcený porcelán o velikosti zrn 0,5 až 0,7 mm je impregnovaný 0,5% roztokem tetraboritanu sodného (boraxu). Kompozitní nosič o velikosti pelet 0,8 až 1,0 mm, připravený z mikrokrystalické celulózy, laktózy a pylyvinylpyrrolidonu v hmotnostním poměru 48:48:4 postupem obvyklým pro přípravu lékových forem [Vetchý D., Lešinová H., Tušarová I.: Československá farmacie 61, 234-239 (2012)], je impregnovaný butyrylcholinesterázou o specifické aktivitě 30 nkat (nmol.s'1) na 1 g nosiče. Na 100 g nosiče je použito 50 ml impregnačního činidla, který obsahuje enzym, 5 % dextranu a 0,5 % neionogenního tenzidu typu Slovasol ve vodě. Skleněná drť o velikosti zrn 0,7 až 0,9 mm je impregnovaná roztokem, který obsahuje 10% substrát butyrylthiocholinjodid a 0,5% indikátor N-(2,3-dimethyl-5-oxo-l-fenyl-3-pyrazolin-4-yl)-2-chlor-5-sulfo-4iminobenzochinon v methanolu. Spotřeba na 100 g nosiče je 25 ml impregnačního roztoku. Použití detektoru
Trubičkový detektor je na obou koncích otevřen a ponořen do analyzované vody tak, aby došlo k namočení vrstvy drceného porcelánu i kompozitního nosiče s imobilizovaným enzymem. Po minutách inkubace je rozdrcena ampulka a její obsah setřesen přes vrstvu skleněné drti až na vrstvu nosiče s enzymem, jejíž zabarvení je sledováno vizuálně (volným okem) během následujících 6 minut. Důkazem nepřítomnosti inhibitorů cholinesteráz ve vzorkuje odbarvení celé vrstvy, naopak přetrvávající červené zabarvení svědčí o tom, že vzorek je kontaminován. Detekční limit je závislý na konkrétním inhibitoru, například pro eserin činí 0,5 pg/ml a pro sarin 0,000 5 pg/ml. Průmyslová využitelnost
Trubičkový detektor podle technického řešení může nalézt uplatnění v průmyslové výrobě prostředků chemického průzkumu a chemické kontroly, případně technických prostředků určených ke kontrole hygienických a ekologických limitů.
Claims (1)
1. Trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě a vodných roztocích, vyznačující se tím, že obsahuje vrstvu drceného porcelánu impregnovaného 0,1 až 1,0% (hmotn.) tetraboritanem sodným, indikační vrstvu z granulovaného kompozitního materiálu z mikrokrys5 talické celulózy, laktózy a polyvinylpyrrolidonu s imobilizovanou butyrylcholinesterázou o specifické aktivitě 10 až 50 nkat (nmol.s'1) na 1 g nosiče, vrstvu z drceného skla impregnovanou směsí butyrylthiocholinjodidu a chromogenního činidla N-(2,3-dimethyl-5-oxo-l-fenyl-3-pyrazolin-4-yl)-2-chlor-5-sulfo-4-iminobenzochinonu v hmotnostním poměru 10:1 až 20:1, a konečně ampulku s tlumivým roztokem pH 6 až 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-31510U CZ29220U1 (cs) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-31510U CZ29220U1 (cs) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ29220U1 true CZ29220U1 (cs) | 2016-03-08 |
Family
ID=55456303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2015-31510U CZ29220U1 (cs) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ29220U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306803B6 (cs) * | 2016-05-26 | 2017-07-12 | Oritest Spol. S R.O. | Obalené sférické pelety, jejich výroba a adjustace v detekčních trubičkách k detekci inhibitorů cholinesteráz |
-
2015
- 2015-09-14 CZ CZ2015-31510U patent/CZ29220U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306803B6 (cs) * | 2016-05-26 | 2017-07-12 | Oritest Spol. S R.O. | Obalené sférické pelety, jejich výroba a adjustace v detekčních trubičkách k detekci inhibitorů cholinesteráz |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sturm et al. | Cholinesterases of marine teleost fish: enzymological characterization and potential use in the monitoring of neurotoxic contamination | |
| Dorodnikov et al. | Stimulation of microbial extracellular enzyme activities by elevated CO2 depends on soil aggregate size | |
| Horneck et al. | Space microbiology | |
| Worek et al. | Kinetic analysis of interactions of paraoxon and oximes with human, Rhesus monkey, swine, rabbit, rat and guinea pig acetylcholinesterase | |
| US6548018B2 (en) | Apparatus for chemiluminescent assays | |
| WO2012088064A1 (en) | Sterilization indicators including a neutralizer and methods | |
| O'Doherty et al. | Calcium regulation during stimulus-secretion coupling: continuous measurement of intracellular calcium activities | |
| Li et al. | Hydrolase kinetics to detect temperature-related changes in the rates of soil organic matter decomposition | |
| CZ29220U1 (cs) | Trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě | |
| Benard et al. | Extracellular polymeric substances from soil-grown bacteria delay evaporative drying | |
| US8329454B2 (en) | Device for detecting a cholinesterase-inhibiting substance comprising a hydrophilic photo-crosslinkable resin | |
| Flashner et al. | The interaction of substrate-related ketals with bacterial and viral neuraminidases | |
| Hasegawa et al. | Dissolved organic nitrogen dynamics in coastal waters and the effect of copepods | |
| Majumdar et al. | MTT assay for cytotoxicity assessment in oryza sativa root tissue | |
| Wakuri et al. | Cytotoxicity study of 32 MEIC chemicals by colony formation and ATP assays | |
| US20050054025A1 (en) | Stabilized enzymes for detecting and monitoring chemical toxins | |
| CN100538344C (zh) | 农药残毒检测用液体酶试剂及其制备方法与使用方法 | |
| Dehghan Abkenar et al. | Analytical Methods for Extraction, Determination and Degradation of Diazinon in Soil Samples | |
| Vancov et al. | Rapid isolation and high-throughput determination of cellulase and laminarinase activity in soils | |
| US7214505B1 (en) | Cell-based assay for the detection of toxic analytes | |
| CZ285242B6 (cs) | Detekční trubička inhibitorů cholinesteras ve vzduchu a vodě | |
| Sogorb et al. | Effect of some metallic cations and organic compounds on the O-hexyl O-2, 5-dichlorophenyl phosphoramidate hydrolysing activity in hen plasma | |
| CZ38727U1 (cs) | Roztok s chromogenním činidlem a substrátem pro detekci inhibitorů cholinesteráz | |
| Pohanka et al. | Amperometric biosensor for pesticide methamidophos assay | |
| CZ2015819A3 (cs) | Trubičkový biosenzor anticholinesterázových látek v ovzduší |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20160308 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20190914 |