DD272927A1 - Verfahren zur bestimmung der hydrophilitaet natuerlicher fettemulsionen in biologischen materialien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Hydrophilitaet natuerlicher Fettemulsionen in biologischen Proben, wie beispielsweise Blutserum oder -plasma. Erfindungsgemaess werden Polyox-ethylenglykole als Indikatorsubstanzen zu diesen Proben zugesetzt. Die optische Stabilitaet dieser Mischungen ist bei konstantem aeusserem Milieu abhaengig von der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung der sich bildenden Mischmizellen. Bei Veraenderung der Konzentration einer der an der Mischmizellbildung beteiligten Partner kann es zur Destabilisierung dieser Mischmizellen kommen. Visuell ist diese Destabilisierung als Truebung der Probe zu erkennen. Dieser konzentrationsabhaengige Truebungspunkt wird als diagnostische Groesse verwendet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Hydrophilität natürlicher Fettemulsionen in Liiologischen Materialien, wie z. B. Humanserum oder Humanplasma, und kann sowohl in der Humanmedizin als auch der Veterinärmedizin genutzt werden. Die Hydrophilität biologischer Flüssigkeiten kann als Maß für die Stabilität natürlicher Emulsionen verwendet werden. Vorminderungen der natürlichen Stabilität dieser Emulsionen können in vivo zu unerwünschten Ablagerungsprozessen an die Gefäßwand von in den Emulsionen natürlicherweise gelösten Stoffen, wie z. B. Cholesterol führen. Zur Therapiekontrolle, aber auch zur Diagnostik von bestimmten mit den Hydrophilitätseigenschaften biologischer Materialien in Verbindung stehenden Krankheiten kann die in vitro Bestimmung der Hydrophilitätseigenschaften dieser biologischen Materialien diagnostische Bedeutung haben.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bisher werden direkte Bestimmungen der Hydrophilität biologischer Materialien wie z.B. Blutserum oder Blutplasma nicht durchgeführt und wurden bisher noch nicht beschrieben. Die Charakterisierung der hydrophilen Eigenschaften biologischer Materialien kann bisher indirekt über die Bestimmung der Konzentration einzelner Bestandteile dieser Materialien erfolgen. Allerdings liegen bisher keinerlei Kenntnisse vor, die es gestatten würden aus der Summe der Konzentration einzelner natürlicher Bestandteile biologischer Materialien die Hydrophilität des Gesamtmaterials berechnen zu können. Bestandteile des BlutserumsAplasmas, die einen wesentlichen Einfluß auf die Hydrophilitätseigenschaften des Blutes ausüben sollten, sind beispielsweise die Lipide wie Cholesterin, Triglyzeride und Phospholipide, die mit unpolaren Lösungsmitteln extrahierbar sind und die Apolipoproteine als hydrophile Blutbestandteile. Die einzelne Bestimmung dieser Bestandteile hat in den letzten Jahren besonders für die Präventivmedizin an Bedeutung gewonnen. Die Bestimmung einzelner Lipide bzw. Apolipoproteine bzw. der sich aus diesen Komponenten in vivo bildenden Lipoproteine verlangt teilweise Methoden und Geräte, von hohem mechanischen Aufwand und kann deshalb nur bei besonderer medizinischer Indikation in ganzer Breite durchgeführt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bestimmung der Hydrophilität biologischer Proben, wie z. B. Blutserum oder Blutplasma durch Anwendung einer wenig aufwendigen Methode und einfacher Geräte in solchen Probemengen, die beispielsweise mit dor üblichen Kapillarblutentnahme gewonnen werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung geeigneter Indikatorsysteme, die es gestatten, Aussagen über die Hydrophilität biologischer Proben zu machen. Erfindungsgemäß werden Polyoxy-ethylenglykole (POEG) der allgemeinen Formel

R-O-(CHt-CH₂ 0),-H ₍

in der R eine oder mehrere hydrophobe Gruppen, wie beispielsweise Alkylketten oder aromatische Reste und X den Ethoxylierungsgrad des Tensides kennzeichnet, als Indikatorsubstanz verwendet, die mit den in der biologischen Probe vorkommenden Lipidanteilen Mischmiz' Ilen bilden.

Die verwendeten Indikatorsysteme sino weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sie oberhalb einer von der Art des Polyoxyethylenglykol abhängigen Konzentration, der kritischen Mizell-Bildungs-Konzentration, in Selbstassoziation hydratisierte Mizellen bilden.

Die Stabilität der in der Probe sich ausbildenden Mischmizellen ist bei konstanten äußeren Bedingungen wie pH, Temperatur, Puffo/milieu hauptsächlich von Konzentration und Art der an der Mischmizellbildung beteiligten Stoffklassen abhängig.

Hydrophile Substanzen verstärken, hydrophobe Substanzen schwächen die Stabilität dieser Mischmizellen. Ab einer von Art und Menge dor Lipido in der Probe abhängigen Konzentration dr.r an der Mischmizellbildung beteiligten Partner zueinander,

kommt es zu einer Abnahme der zwischenmolekularen Wechselwirkungen zwischen den die Mischmizelle stabilisierenden Wassermolekülen (Hydrathülle) und den in der Mischmizelle eingebauten Ethoxygruppierungen der Indikatorsubstanzen Ui. "· dadurch zur Bildung schlechter in Wasser löslichen Komplexen, die aus der Lösung ausfallen. Optisch ist dieser Vorgang als plötzliche starke Trübung zu erkennen.

Da sich die Hydrophiiität einer Emulgatormischung additiv aus den Anteilen ihrer Komponenten zusammensetzt und der Konzentrationspunkt der Trübung (Trübungspunkt) für eine Indikatorsubstanz eindeutig bestimmt werden kann, lassen sich durch Zumischen der Indikatorsubstanz zu Emulsionen unbekannter Zusammensetzung anhond des durch Titration erreichten Trübungspunktes Aussagen über die Hydrophiiität der unbekannten Emulsion machen. Dabei knnn es teilweise von Vorteil sein, zwei oder mehrere Indikatorsubstanzen als Indikatorsubstanzgemisch gleichzeitig einzusetzen.

Für medizinisch-diagnostische Überlegungen genügt oft die Bestimmung der relativen Hydrophiiität. Als Maßstab kann die prozentuale Verschiebung der den Trübungspunkt auslösenden Konzentration an Polyoxyethylenglykol dienen.

Zur Bestimmung der konzentrationsabhängigen Lage des Trübungspunktes kann es von Vorteil sein, mittels Schwellenwertverfahrens zu arbeiten. Es können aber auch die allgemein unter dem Begriff „Titraticnsmethoden" bekannten Meßmöglichkeiten benutzt werden. Beide Verfahren können erfindungsgemäß bestimmte Lipidstoffwechselstörungen erkennen.

Beispiele Beispiel 1:

Indikatorsubstanz:

Lösungsmittel:

Hilfsmittel:

Stammlösung:

Arbeitsanleitung:

Bewertung:

Beispiel 2:

Indikdtorsubstanz:

Lösungsmittel:

Stammlösung:

Hilfsmittel:

Arbeitsanleitung:

Bewertung:

„Titrationsverfahren"

Nonyl-phenyl-polyglykoläther; Ethoxylierungsgrad 8,5 destilliertesWasser

Bürette (10 ml Gesamtvolumen); temperierbares Probengefäß mit Rühreinrichtung 0,1 g Indikatorsubstanz werden in 10 ml Lösungsmittel gelöst.

In das bei 37 °C temperierte Probengefäß werden 200 μΙ Serur.i vorgolegt und mit 1 ml Stammlösung versetzt. Unter Rühren wird danach solange langsam weitere Stammlösung aus der Bürette hinzugegeben, bis visuell die sich ausbildende Trübung erkannt wird. Die bis dahin benötigte Menge an Stammlösung in ml (ml STM) wird als diagnostische Größe verwendet.

Bei 10 Serumproben von Gesunden (Blutspendern) ohne Begleiterkrankungen wurden ml STM unter 3 ml gefunden.

Serumproben von Patienten mit Lipidstoffwechselstörungen wiesen STM von über 3 ml auf und waren teilweise bis zu 15 ml STM erhöht.

„Schwellenwertverfahren"

entsprechend Beispiel 1

entsprechend Beispiel 1

entsprechend Beispiel 1

temperierbarer Block für Prrbengefäße (sogen. Blister) mit einem maximalen Füllvolumen von 200 μ|.

In die auf 37 ⁰C temperierten Probengefäße werden 150 μΙ auf Raumtemperatur temperierte Stammlösung vorgesehen. Danach werden jeweils 20 μΙ Serum so hinzupipettiert, daß eine Durchmischung erreicht wird.

Eine sich innerhalb von Sekunden ausbildende Trübung wird als positiv bewertet.

Proben die einen positiven Reaktionsausfall aufweisen entsprechen hinsichtlich ihrer Ges.imthydrophilität dem Referenzbereich der bei Blutspendern ermittelt wurde. Proben mit negativem Reakt<onsausfall (keine Trübung) weisen auf die Möglichkeit einer Lipidstoffwechselstörung wie beispielsweise auf eine Hypertriglyzerid- und/oder Hypercholesterolämie hin. Bei einer Kontrollstudie mit je 130 normo- bzw. hyperlipämischen Seren konnten 92 % aller Seren erfaßt werden, bei denen entweder eine Hypertriglyzeridämie oder eine Hypercholesterolämie bestand und 100 % aller Seren mit kombinierter Hypercholesterol- und Hypertriglyzeridämie.

Claims (2)

1. Verfahren zur Bestimmung der Hydrophilität natürlicher Fettemulsionen, dadurch gekennzeichnet, daß Polyoxy-ethylenglykole der allgemeinen Struktur R-O-(CH-CH O)-H verwendet werden, in der R eine oder mehrere hydrophobe Gruppen, wie beispielsweise Alkylketten oder aromatische Reste und χ den Ethoxylierungsgrad der Verbindung charakterisiert, um eine Mischmizellbildung zu erreichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Konzentration der an der Mischmizellbildung beteiligten Stoffe, ab einem von Art und Menge der in der Probe vorhandenen Lipide abhängigen Verhältnis zueinander, eine visuell sichtbare Trübung auftritt, wobei dieses Verhältnis als relatives Maß für die Hydrophilität der biologischen Probe genommen wird.