CZ30670U1 - Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz - Google Patents
Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz Download PDFInfo
- Publication number
- CZ30670U1 CZ30670U1 CZ2017-33472U CZ201733472U CZ30670U1 CZ 30670 U1 CZ30670 U1 CZ 30670U1 CZ 201733472 U CZ201733472 U CZ 201733472U CZ 30670 U1 CZ30670 U1 CZ 30670U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cholinesterase inhibitors
- detector
- personal
- nerve agents
- personal detector
- Prior art date
Links
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims description 15
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 title claims description 12
- 239000000544 cholinesterase inhibitor Substances 0.000 title claims description 10
- 230000001769 paralizing effect Effects 0.000 title 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 7
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 7
- 108010053652 Butyrylcholinesterase Proteins 0.000 claims description 5
- 102100032404 Cholinesterase Human genes 0.000 claims description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 102100033639 Acetylcholinesterase Human genes 0.000 claims description 4
- 108010022752 Acetylcholinesterase Proteins 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 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 claims description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 3
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 claims description 3
- 229940022698 acetylcholinesterase Drugs 0.000 claims description 3
- 239000002824 redox indicator Substances 0.000 claims description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- GFFIJCYHQYHUHB-UHFFFAOYSA-N 2-acetylsulfanylethyl(trimethyl)azanium Chemical compound CC(=O)SCC[N+](C)(C)C GFFIJCYHQYHUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- AWBGQVBMGBZGLS-UHFFFAOYSA-N butyrylthiocholine Chemical compound CCCC(=O)SCC[N+](C)(C)C AWBGQVBMGBZGLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000073 carbamate insecticide Substances 0.000 description 3
- NTBLZMAMTZXLBP-UHFFFAOYSA-M 2-acetylsulfanylethyl(trimethyl)azanium;iodide Chemical compound [I-].CC(=O)SCC[N+](C)(C)C NTBLZMAMTZXLBP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WEQAAFZDJROSBF-UHFFFAOYSA-M 2-butanoylsulfanylethyl(trimethyl)azanium;iodide Chemical compound [I-].CCCC(=O)SCC[N+](C)(C)C WEQAAFZDJROSBF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003593 chromogenic compound Substances 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 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
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 229920001030 Polyethylene Glycol 4000 Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 238000005085 air analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007793 ph indicator Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer 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
- 238000004457 water analysis Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká konstrukce jednoduchého osobního detektoru vojensky významných nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz ze skupiny organofosforových a karbamátových insekticidů, a to ve vodě, v ovzduší i na površích.
Dosavadní stav techniky
Jednoduché kolorimetrické detektory vojensky významných toxických látek patří už delší dobu mezi základní technické prostředky terénní i laboratorní analýzy. Z konstrukčního hlediska se jedná o různorodou skupinu technických prostředků, jako jsou indikační papírky, pásky, detekční trubičky a detekční soupravy nebo kapesní laboratoře. Tyto prostředky, navržené pro různé účely a pracovní podmínky, obvykle pracují autonomně, i když některé z nich, například detekční trubičky nebo soupravy, zpravidla vyžadují speciální doplňky (odběrová zařízení, náhradní reagenty apod.). Ze skupiny těchto jednoduchých prostředků je pak možné vydělit tzv. osobní detektory, které jsou určené k ochraně jednotlivce ve zvláště obtížných podmínkách, zejména v situacích, kdy jsou odkázáni pouze na sebe (například v odloučení). Mezi nej významnější patří osobní detektory nervově paralytických látek, resp. inhibitorů cholinesteráz.
V současné době (už od počátku 90. let) je v Armádě České republiky, ve složkách ochrany obyvatelstva Hasičského záchranného sboru i v ostatních složkách integrovaného záchranného systému zaveden osobní detektor DETEHIT, který umožňuje rychlou, jednoduchou a přitom velmi citlivou kontrolu ovzduší, vody a povrchů na přítomnost nervově paralytických látek a organofosforových i karbamátových insekticidů. V zahraničí se používají osobní detektory, určené převážně ke zjišťování těchto látek ve formě par. Příkladem může být detektor NAVD (Anachemie, Kanada), detektor DETINDIV mle FI (Giat, Francie), CDK (HBR, Izrael), detektor Akker Krutbruk (Švédsko) nebo detektor ze soupravy M256A1 (USA).
Metody detekce inhibitorů cholinesteráz používané ve vojskové, bezpečnostní nebo průmyslové praxi jsou zpravidla založené na enzymatické reakci, jejíž podstata spočívá v hydrolýze vhodného substrátu v přítomnosti enzymu a na barevné indikaci hydrolytického produktu. Osobní detektory nebo prostředky podobného určení obsahují acetylcholinesterázu nebo pseudocholinesterázu (butyrylcholinesterázu) a celou škálu substrátů, pH-indikátorů, redoxních indikátorů a chromogenních substrátů. Nejbližším známým řešením je český osobní detektor DETEHIT, jehož funkce je založená na systému tvořeném acetylcholinesterázou, acetylthiocholinjodidem jako substrátem a 5,5’-dithiobis(2-nitrobenzoovou kyselinou) jako chromogenním indikátorem. Pokud není enzym inhibován, objevuje se žluté zabarvení v důsledku redukce chromogenního činidla hydrolyticky uvolněným thiocholinem. V případě inhibice enzymu se toto zabarvení neobjevuje, nebo se objevuje později [Tušarová I., Halámek E.: CZ 288 576 (2001)]. Blízkým řešením je také návrh inovace uvedeného osobního detektoru [Pitschmann V., Matějovský L.: CZ 30 380 (2017)].
Lze konstatovat, že zejména vzhledem k extrémní toxicitě vojensky významných nervově paralytických látek se použití enzymatické metody jeví i v budoucnu jako nepostradatelné [Halámek E., Kobliha Z., Pitschmann V.: Analýza bojových chemických látek. Univerzita obrany. Brno 2007]. Přestože známá řešení vynikají konstrukční jednoduchostí a vysokou citlivostí, mají i některé nevýhody a nedostatky, jako je omezené použití na určité prostředí (např. analýza ovzduší), méně výrazný barevný efekt, případně vysoké výrobní náklady (např. omezená dostupnost chromogenních substrátů a jejich stabilita) a nižší životnost detektorů/biosenzorů. Nevýhodou nejbližšího známého řešení (osobní detektor DETEHIT) je okolnost, že limituje použití chromogenních činidel, které se obtížně převádějí z pracovní do detekční zóny. Známé řešení rovněž vyžaduje přítomnost barevného etalonu.
-1 CZ 30670 U1
Podstata technického řešení
Některé nevýhody dosavadního stavu do značné míry odstraňuje osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz, který je sestaven z plastové podložky I, na níž je nalepena detekční zóna 2, která je tvořená plošným porézním nosičem s imobilizovaným a stabilizovaným enzymem a redoxním chromogenním indikátorem, a pracovní zóna 3, která je tvořena plošným porézním nosičem impregnovaným substrátem.
Osobní detektor obsahuje enzym acetylcholinesterázu nebo butyrylcholinesterázu, případně jejich směs, a substráty acetylthiocholinjodid, butyrylthiocholinjodid, případně jejich směs. Jako redoxní indikátor je s výhodou použit 2,6-dichlorfenolindofenol. Enzym, substrát, chromogenní činidla a stabilizující látky jsou naneseny na plošném porézním nosiči z filtračního papíru, chromatografického papíru nebo bavlněné tkaniny. Tyto nosiče pak tvoří jednotlivé zóny, které jsou nalepeny na plastovou podložku.
Příklad uskutečnění technického řešení
Osobní detektor, jehož konstrukční schéma je znázorněno na výkrese, je tvořen podložkou z plastu 1, na níž je nalepena detekční zóna s imobilizovaným enzymem a redoxním chromogenním indikátorem 2 a pracovní zóna impregnovaná substrátem 3. Použití detektoru pro analýzu vody je následující. Detekční zóna s imobilizovaným enzymem a chromogenním indikátorem 2 se na 60 sekund ponoří do analyzovaného vzorku a po vyjmutí z něho se ponechá 60 sekund inkubovat. Poté se plastová podložka přeloží a protilehlé zóny se přitisknou (po dobu 60 sekund) k sobě tak, aby se vzájemně překrývaly. Po oddělení se sleduje rychlost odbarvení detekční zóny. Při kontrole přítomnosti zájmových látek v ovzduší nebo na površích se postupuje obdobně s tím, že před expozicí se detekční zóna 2 navlhčí nekontaminovanou vodou.
Detekční zóna s enzymem a chromogenním indikátorem 2 se připraví tak, že bělená bavlněná tkanina se ponoří na dobu 25 minut do roztoku, který obsahuje butyrylcholinesterázu o specifické aktivitě 10 nkat/ml, 4,5 % dextranu a 2,5 % neionogenního tenzidu typu Slovasol v tlumivém roztoku pH 7,4. Impregnovaná tkanina se vysuší při teplotě 20 °C až 25 °C. Po vysušení se impregnuje ponořením na dobu 5 minut do roztoku, který obsahuje 0,05 % 2,6-dichlorfenolindofenolu (sodná sůl), 0,5 % polyvinylpyrrolidonu a 1 % polyethylenglykolu (PEG 4000) v 5 % ethanolu. Impregnovaná tkanina se opět vysuší při teplotě 20 °C až 25 °C. Pracovní zóna se substrátem 3 se připraví tak, že filtrační papír se ponoří na dobu 5 minut do roztoku, který obsahuje 0,4 % butyrylthiocholinjodidu v bezvodém ethanolu. Impregnovaný papír se vysuší při teplotě 20 °C až 25 °C.
Průmyslová využitelnost
Osobní detektor je určen především ke kontrole vody, ovzduší a povrchů na přítomnost nervově paralytických látek jako nej významnějších složek chemických zbraní, ale může být použit i pro detekci organofosforových a karbamátových insekticidů běžně používaných v zemědělství.
Claims (5)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz, vyznačující se tím, že je sestaven z plastové podložky (1), na níž je nalepena detekční zóna (2), která je tvořená plošným porézním nosičem s imobilizovaným enzymem a redoxním chromogenním indikátorem, a pracovní zóna (3), která je tvořena plošným porézním nosičem impregnovaným substrátem.
- 2. Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako enzym je použita acetylcholinesteráza nebo butyrylcholinesteráza, eventuálně jejich směs.-2CZ 30670 U1
- 3. Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako substrát je použit acetylthiocholin nebo butyrylthiocholin, oba ve formě jodidů, eventuálně jejich směs.
- 4. Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz podle ná5 rokul, vyznačující se tím, že jako redoxní indikátor je použit přednostně 2,6dichlorfenolindofenol ve formě sodné soli.
- 5. Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako plošné porézní nosiče jsou použity filtrační papír, chromatografický papír nebo bavlněná tkanina.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33472U CZ30670U1 (cs) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33472U CZ30670U1 (cs) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ30670U1 true CZ30670U1 (cs) | 2017-05-15 |
Family
ID=59021077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33472U CZ30670U1 (cs) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ30670U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748011C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2021-05-18 | Владимир Александрович Степанов | Способ персонализированной диагностики пораженных токсичными химикатами с использованием мобильных комплексов |
-
2017
- 2017-03-07 CZ CZ2017-33472U patent/CZ30670U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748011C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2021-05-18 | Владимир Александрович Степанов | Способ персонализированной диагностики пораженных токсичными химикатами с использованием мобильных комплексов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Andreou et al. | A portable fiber-optic pesticide biosensor based on immobilized cholinesterase and sol–gel entrapped bromcresol purple for in-field use | |
| US9556471B2 (en) | Enzyme containing liquid and delivery system for detection of analytes on surfaces | |
| Pogačnik et al. | Optimisation of FIA system for detection of organophosphorus and carbamate pesticides based on cholinesterase inhibition | |
| Peña-Vázquez et al. | Microalgae fiber optic biosensors for herbicide monitoring using sol–gel technology | |
| US3049411A (en) | Enzymatic method for detection of anticholinesterases | |
| CZ30670U1 (cs) | Osobní detektor nervově paralytických látek a jiných inhibitorů cholinesteráz | |
| Pohanka et al. | Preparation and performance of a colorimetric biosensor using acetylcholinesterase and indoxylacetate for assay of nerve agents and drugs | |
| Eyer et al. | Enzyme-based assay for quantification of paraoxon in blood of parathion poisoned patients | |
| El Yamani et al. | Automated system for pesticide detection | |
| SK273592A3 (en) | Biosensor for detection and resolving of cholinosterases inhibitors | |
| CZ30380U1 (cs) | Osobní detektor inhibitorů cholinesteráz | |
| CZ31941U1 (cs) | Pracovní část detektorů inhibitorů cholinesteráz obsahující substrát a chromogenní indikátor | |
| CZ32361U1 (cs) | Kolorimetrický biosenzor inhibitorů cholinesteráz s dynamickým etalonem | |
| Pitschmann et al. | Cholinesterase inhibitor biosensors | |
| US20050054025A1 (en) | Stabilized enzymes for detecting and monitoring chemical toxins | |
| Bu et al. | An in situ assay of nerve agents enabled by a self-assembled bienzymatic electrochemical biosensor | |
| CZ285242B6 (cs) | Detekční trubička inhibitorů cholinesteras ve vzduchu a vodě | |
| RU2557535C1 (ru) | Способ биохимической идентификации высокотоксичных антихолинэстеразных ядов | |
| CZ7004U1 (cs) | Souprava indikačních prostředků pro automatický signalizátor GSP-11 | |
| WO2009103985A1 (en) | Method and kit | |
| Bannister et al. | Buffer‐Induced Activation of Calf Intestinal Alkaline Phosphate | |
| CZ29220U1 (cs) | Trubičkový detektor inhibitorů cholinesteráz ve vodě | |
| CZ7006U1 (cs) | Souprava indikačních prostředků pro automatický signalizátor GSA-12 | |
| CZ2015819A3 (cs) | Trubičkový biosenzor anticholinesterázových látek v ovzduší | |
| CZ18029U1 (cs) | Binární detekční trubička ke zjišťování organických sloučenin bromu |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20170515 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20210307 |