DE1208522B - Verfahren zum Bestimmen des protein-gebundenen Anteiles eines Stoffes durch Abtrennen des ionischen Stoffanteiles - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIn

Deutsche Kl.: 421-3/55

Nummer: 1 208 522

Aktenzeichen: B 62402IX b/421

Anmeldetag: 5. Mai 1961

Auslegetag: 5. Januar 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des protein-gebundenen Anteiles eines Stoffes in einer Probemenge durch Abtrennen des ionischen Stoffanteiles vom protein-gebundenen Anteil und anschließendes Zerstören des Proteins zum Zweck der Freigabe des gesuchten Stoffes. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Insbesondere betrifft die Erfindung die Analyse von protein-gebundenem Jod in Anwesenheit von Jodionen, doch ist die Erfindung auch auf Analysen anderer Art anwendungsfähig, bei welchen es sich beispielsweise darum handelt, die Abtrennung anderer Substanzen, wie z. B. Phosphor, Schwefel od. dgl., unter Zerstören der Proteinverbindung durchzuführen.

Untersuchungen der vorstehend erörterten Art werden häufig bei der Prüfung von Serum durchgeführt, insbesondere bei der Bestimmung des proteingebundenen Jodanteiles im Blutserum.

Ein Verfahren zum Bestimmen des protein-gebundenen Anteiles eines Stoffes in einer Probemenge durch Abtrennen des ionischen Stoffanteiles vom proteingebundenen Anteil und anschließendes Zerstören der Proteine zum Zwecke der Freigabe des gesuchten Stoffes kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß eine Probemenge auf eine Unterlage gebracht und belassen, zunächst getrocknet und dann das in ihr enthaltene Protein zum Koagulieren gebracht wird, worauf die auf der Unterlage befindliche Probe einem electrophoretischen Trennvorgang unterworfen und ihr Rückstand in einem eine oxydierende Atmosphäre enthaltenden Gefäß auf der Unterlage erhitzt wird bis zur Freigabe des zu bestimmenden Stoffes, der in einer im Gefäß befindlichen Flüssigkeit absorbiert und darin in an sich bekannter Weise bestimmt wird.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende Anordnung, die sich dadurch kennzeichnet, daß eine der Aufnahme der zu untersuchenden flüssigen Stoffmenge dienende und durch · einen elektrischen Strom erhitzbare Unterlage vorgesehen ist und die Stromzuführungsmittel so einstellbar ausgebildet sind, daß in einer Einstellung ein eine Koagulation der Proteine bewirkender Strom zuführbar und in einer anderen Einstellung eine derartige Temperaturerhöhung erreichbar ist, daß die Proteine in einer oxydierenden Atmosphäre zersetzt werden.

Die Bestimmung von protein-Gebundenem Jod im Blutserum umfaßt im allaemeinen drei Schritte:

Verfahren zum Bestimmen des proteingebundenen Anteiles eines Stoffes durch
Abtrennen des ionischen Stoffanteiles

Anmelder:

Becknian Instruments, Inc.,
Fullerton, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,
München-Solln, Franz-Hals-Str. 21

AJs Erfinder benannt:
Edvard Martin Pedersen,
Frederick Gardner Williams jun.,
Palo Alto, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 12. Mai 1960 (28 710)

a) Die Abtrennung des anorganisch gebundenen Jodes von dem protein-gebundenen Jod;

b) die Zerstörung des protein-gebundenen Jodes mit Umwandlung des gebundenen Jodes in anorganischen Form;

c) die Konzentrationsbestimmung des Jodes in der sich ergebenden anorganischen Form.

Es war bisher üblich, den ersten Schritt a) dadurch durchzuführen, daß chemisch das Protein im Serum niedergeschlagen wurde, beispielsv/eise durch Zentrifugieren, um anschließend die oberhalb des Niederschlages befindliche Flüssigkeit zu entfernen. Darauf wird die abgesetzte Proteinverbindung in Wasser suspendiert, wiederum zentrifugiert und die Lösung entfernt, wobei diese Schritte des Auswaschens wiederholt werden. Das wiederholte Zentrifugieren erfordert dabei einen beträchtlichen Zeitaufwand.

509 777/365

3 4

Der zweite Schritt b) wird meist nach dem einen der Ingredientien entsprechend den zuvor erörterten Verbeiden nachfolgenden Verfahren durchgeführt: fahrensschritten a) und b) entfällt und dadurch

Fehlerquellen vermieden werden. Insbesondere betrifft

Es wird der getrocknete Niederschlag mit Na- die Erfindung ein Verfahren und einen Apparat zum

triumcarbonat zu Asche verwandelt, wobei sich 5 Bestimmen des Gehaltes an protein-gebundenem Jod,

Natriumiodid bildet; es kann auch Verdünnen wobei Fehlerquellen, bedingt durch die Anwendung

mit Chromsäure, Permanganat oder Salzsäure weiterer Chemikalien und der Analysiermittel u. dgl.,

stattfinden, zwecks Bildung von Jodsäure und nach Möglichkeit ausgeschaltet sind und auch die

anschließend das gebildete Jod durch Reduktion Wahrscheinlichkeit der gegenseitigen Vergiftung

mit unterphosphoriger Säure destilliert. Die io gleichzeitig zur Untersuchung gelangender Substanzen

Dämpfe werden in einer alkalischen Lösung sehr gering ist.

absorbiert, um Jodid zu bilden. Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Apparates ist in der nachfolgenden Beschreibung und

Bei dem ersten Verfahren sind 2 Stunden oder mehr in den Figuren dargestellt. Von den Figuren zeigt

erforderlich, um das abgeschiedene Protein zu trock- 15 F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines er-

nen, sofern übermäßiges Aufkochen vermieden werden findungsgemäßen Apparates,

soll, nachdem eine Lösung Natriumcarbonat hinzu- F i g. 2 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie gegeben wurde. 3 oder 6 Stunden sind dann erforder- 2-2 der Fig. 1, wobei der Antrieb der Kippvorlich, um eine Verbrennung zu Asche in einem Muffel- richtung gezeigt ist,

ofen zu bewirken. Der Veraschungsvorgang muß ao F i g. 3 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie

langsam erfolgen und bei bestimmter Temperatur, 3-3 der Fig. 1, wobei die Konstruktion des dreh-

so daß keine Dämpfe verlorengehen. Wegen der baren Kopfstückes gezeigt ist,

geringen anwesenden Jodmengen besteht andererseits F i g. 4 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie

die Gefahr, daß eine Vergiftung von einer in der Nähe 4-4 der Fig. 2, wobei insbesondere die Schalter und

befindlichen Probe erfolgt, wenn mehrere derartiger 25 die Lagermittel gezeigt sind,

Proben gleichzeitig sich im Ofen befinden. F i g. 5 eine Seitenansicht der Steuerungsmittel der

Das zweite Verfahren, das auf Destillation beruht, Kippvorrichtung,

ist noch komplizierter als das Veraschungsverfahren. F i g. 6 eine Schnittdarstellung entsprechend der Der Destillationsvorgang muß sorgfältig überwacht Schnittlinie 6-6 der F i g. 3, wobei der Steuerschalter werden durch eine mit dem Verfahren gut vertraute 30 der Rotationsvorrichtung des Apparatekopfes gePerson, damit die vollständige Durchführung des zeigt ist,

Verfahrens sichergestellt ist. Im allgemeinen ist es für F i g. 7 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie

eine Bedienungsperson nicht möglich, mehrere Destil- 7-7 der F i g. 3, wobei die Mittel zum Lösen der

lationsgefäße gleichzeitig zu überwachen. Kupplung des Antriebes gezeigt sind,

Da sich im allgemeinen eine Menge von 6 · 10~⁸ g 35 F i g. 8 eine Darstellung entsprechend der Schnitt-Jod in 1 Milliliter, d. h. in der durchschnittlichen linie 8-8 der F i g. 3, welche ebenfalls den drehbaren Serummenge befindet, kann durch Unreinheit der Apparatekopf betrifft.

Reagenzien und der Apparate und der Umgebung, Der in F i g. 1 dargestellte Apparat besteht aus sofern Spuren von Jod vorhanden sind, eine große einem Außengehäuse 11, in welchem die verschiedenen Fehlerquelle bei der Bestimmung des proteingebun- 40 Teile angeordnet sind. Die Seitenwandungen des denen Jod sich ergeben. Die Reagenzien müssen so Gehäuses sind abgeschrägt und bilden ein Schaltausgewählt werden, daß sie nur äußerst geringe brett 12, auf dem die Schaltknöpfe 13 angeordnet Mengen Jod enthalten, und es ist im allgemeinen ein sind.

Speziallaboratoirum erforderlich, um eine Analyse Am unteren Teil des Gehäuses ist eine herausdieser Art durchzuführen. Es gibt auch andere Stoffe 45 ziehbare Schublade 14 vorgesehen, in der sich ein als Jod, welche das Untersuchungsverfahren stören, Behälter 16 befindet. In dem Behälter befindet sich und auch diese Stoffe müssen bei der Untersuchung entionisiertes Wasser, welches bei der Elektrophorese ausgeschaltet werden; solche Stoffe sind beispielsweise für die Zwecke der Bestimmung des an Protein geQuecksilber, bundenen Jods dient. Die Schubfachausbildung ge-Der dritte, mit c) bezeichnete Verfahrensschritt wird 50 stattet es, den Behälter herauszuziehen und am Ende in der Weise ausgeübt, daß der katalytische Einfluß einer jeden Messung zu ersetzen. Um gegenseitige der sich ergebenden anorganischen Jodverbindung auf Verunreinigungen zu verhüten, besteht der Behälter die Reduktion von höherwertigen Cerionen zu färb- aus mehreren Fächern, oder es können auch statt losen niederwertigen Cerionen durch Arsenite beob- dessen in dem Schubfach mehrere getrennte Schalen achtet wird. Dies wird im allgemeinen in der Weise 55 vorgesehen sein, welche mit den den zu untersuchenden durchgeführt, daß der zu untersuchende Stoff in ein Stoff aufnehmenden Behältern zusammenwirken.
Kolorimeter eingebracht wird und die Änderung der Die zu untersuchenden Probekörper werden verDurchlässigkeit in Abhängigkeit von der Zeit gemessen · brannt, und zwar auf geeigneten Elektroden, beispielswird. weise auf den Elektroden 17. Diese Elektroden sind Die Erfindung bezieht sich nicht auf den dritten, 60 an Stromzuführungen angeordnet, die wiederum im mit c) bezeichneten Verfahrensschritt, so daß die Abstand voneinander auf Stopfen 18 angeordnet sind, kolorimetrische Analyse in bisher üblicher Weise und welch letztere zum Verschließen von flaschenähnlichen unter Anwendung hierfür üblicher Geräte durchzu- Behältern dienen. Die Stopfen 18 sind auf einem führen ist. drehbaren Apparatekopf 19 so angeordnet, daß sie Die Erfindung betrifft vielmehr ein Verfahren zum 65 abgenommen werden können. Der Kopf 19 ist drehbar Bestimmen protein-gebundener Substanzen unter An- in einem Gehäuseteil 21 angeordnet. Antriebsmittel, Wendung eines diesem Zwecke dienenden Apparates, durch welche der Apparatekopf in Rotation versetzt wobei die Notwendigkeit der Zugabe chemischer wird, sind in dem Gehäuseteil vorgesehen.

Die gesamte Elektrodenanordnung besteht aus dem den Apparatekopf umschließenden Gehäuseteil und den Antriebsmitteln und ist auf einer Welle 22 in dem Hauptgehäuse 11 so angeordnet, daß die Elektrodenanordnung gekippt werden kann. Auf diese Weise kann die gesamte Anordnung so gekippt werden, daß die Elektroden vertikal liegen oder auch daß die Elektroden jede Zwischenstellung zwischen der horizontalen Lage und der vertikalen einnehmen.

Vorzugsweise hat der Apparat einen kippbaren Deckel 24, der aufgeklappt werden kann, zu dem Zwecke die die zu untersuchenden Stoffe enthaltenden flaschenähnlichen Behälter einzusetzen, so daß nach Schließen des Deckels die Stoffe vor Luftzutritt geschützt sind und auch die Bedienungsperson gegenüber der Möglichkeit einer Verletzung während des Bedienens des Apparates geschützt ist.

Es soll zunächst der Arbeitszyklus erörtert werden, der bei der Bestimmung von Jod, welches an Proteine gebunden ist, sich ergibt. Um den Apparat in Betrieb zu setzen, wird die Schublade 14 herausgezogen, und reines entionisiertes Wasser wird in den Behälter 16 eingebracht. Darauf wird die Schublade wieder in den Apparat eingeschoben. Der so gefüllte Behälter befindet sich dann unterhalb des Apparatekopfes 21.

Wenn der Deckel geschlossen wird, wird den Elektroden ein verhältnismäßig hoher elektrischer Strom mittels eines Auswahlschalters zugeführt, der eine bestimmte Elektrode anzuschließen gestattet, und über einen Schaltknopf, welcher die Stromzufuhr steuert. Es wird ein starker Strom zugeführt, um die einzelnen Elektroden zu reinigen. Zweckmäßigerweise wird der starke Strom den Elektroden einzeln zugeführt, da sonst in Anbetracht der hohen Stromstärke sich eine kostspielige Schaltungsweise ergeben würde. Während dieses Arbeitsschrittes können die verschiedenen Elektroden durch Fernbedienung ausgewählt werden. Dabei besteht keine Notwendigkeit, den Apparatekopf 19 in Rotation zu versetzen.

Anschließend wird der Deckel 24 abgehoben, wodurch die Elektroden zugänglich sind, und eine geeignete Menge der zu untersuchenden Substanz wird der Spule einer jeden Elektrodenanordnung zugeführt; zweckmäßigerweise wird einer der Elektroden eine Normalsubstanz zugeführt und eine andere Elektrode unbeschickt gelassen. Darauf wird der Apparat durch Eindrücken eines Schaltknopfes für den automatischen Verfahrensschritt der Elektrophorese in Betrieb gesetzt. Hierbei wird zunächst verhältnismäßig niedriger Strom gleichzeitig den verschiedenen Elektroden zugeführt, damit die Feuchtigkeit der Probemenge verdampft wird und die Probemenge trocken wird. Wenn die Probemenge trocken ist, wird die gesamte Anordnung 21 nach unten gekippt, so daß die Elektroden in das entionisierte Wasser eintauchen. Darauf wird Gleichstrom zwischen den Elektroden und dem Behälter 14 zur Wirkung gebracht, wodurch sich ein zeitlich vorbestimmter Elektrophoreseverf ahrensschritt ergibt, welcher dem Zweck dient, das nichtgebundene Jod elektrophoretisch zu entfernen. Darauf wird der Apparatekopf nach oben in eine Stellung gekippt, in welcher seine Achse ungefähr 45° gegen die Horizontale geneigt ist. Es wird dann wiederum ein schwacher Strom gleichzeitig den verschiedenen Elektrodenköpfen zugeführt, so daß ein Trocknen stattfindet. Nachdem dieser Schritt des Arbeitsprogramms durchgeführt ist, zeigt eine Anzeigevorrichtung an, daß der Zyklus durchgeführt ist und daß die Bedienungsperson mit dem nächsten Teilzyklus beginnen kann.

Daraufhin öffnet die Bedienungsperson den Deckel und füllt Flaschen, die zum Teil zuvor mit Wasser gefüllt wurden, mit Sauerstoff an, der, wie noch näher beschrieben wird, in dem Gerät zugeführt wird, und es werden dann die gefüllten Flaschen einzeln auf jede der Elektroden aufgesetzt, wobei jede Flasche auf der Elektrode befestigt wird.

ίο Damit die einzelnen Elektroden der Reihe nach die gleiche Stellung einnehmen, ist ein entsprechender elektrischer Schrittschaltknopf vorgesehen, durch den der Antriebsmechanismus des Apparatekopfes 19 kurzzeitig so angestoßen wird, daß die nächste Elektrode der Bedienungsperson zugänglich gemacht wird. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die gewünschte Anzahl Flaschen gefüllt und auf die Stopfen aufgesetzt ist.

Darauf wird der Deckel geschlossen. Die Bedienungsperson betreibt nunmehr jede der Elektroden mit sehr hohem Strom, um die noch verbliebene Stoffmenge zu verbrennen. Es werden die Elektroden einzeln mit hohem Strom betrieben, um mit einem geringeren Strom auskommen zu können, als zum gleichzeitigen

2.Ϊ Erhitzen der Elektroden erforderlich wäre.

Der nächste halbautomatische Arbeitszyklus ist der Absorptionszyklus, in welchem für eine zeitlich vorgegebene Dauer eine Absorption der Rückstände der Verbrennung erfolgt. Während dieses Verfahrens-Schrittes wird kontinuierlich Strom geringer Stärke den Elektroden zugeführt, um zu verhindern, daß sich Dampf an den Elektroden niederschlägt.

Es wird dann der Apparatekopf 21 innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches auf und ab geschwenkt, wobei gleichzeitig der Apparatekopf 19 gedreht wird, so daß sich für die Zwecke des Auswaschens der Innenwandung der Flaschen eine sprudelnde Bewegung ergibt. Nachdem dieser Zyklus durchgeführt ist, belehrt eine Anzeigelampe die Bedienungsperson, daß dieser Schritt des Verfahrens durchgeführt ist. Daraufhin können die verschiedenen Flaschen abgenommen werden und die Menge des protein-gebundenen Jods durch Bestimmen des Jodgehaltes im Wasser festgestellt werden.

In F i g. 3 ist ein Schritt des Apparatekopfes 21 wiedergegeben. Der Apparatekopf ist mittels der Welle 22 schwenkbar auf einem Lagerbock 31 angeordnet.
Ein Ring 33 aus Isoliermaterial ist an dem Kopf 19 befestigt, beispielsweise mittels Schrauben 34 angeschraubt. Der Ring 33 beträgt eine Mehrzahl im Abstand voneinander angeordneter Kontaktorgane 36, welche mittels Schrauben 37 befestigt sind. Die Schrauben bewirken die Verbindung mit der Zuführung 38, welche die eine Stromzuführung zu der Spirale 17 bildet, die auf dem Stopfen 18 angeordnet ist. Die andere Stromzuführung führt nach außen und ist mittels eines Drahtes 39 an einer Schraube 41 geführt, die mit der Masse des Apparates verbunden sein kann.

s<: Der Kontakt 36 hat einen hervorstehenden Teil 42, welcher Kontakt mit zwei Kontaktzungen 43 macht. Die Kontaktzungen sind auf einem Teil 44 angeordnet, das verschiebbar auf dem einen Ende der Welle 32 vorgesehen ist. Das Teil 44 kann in der durch die Pfeile 45 angedeuteten Richtung bewegt werden, um die Zungen 43 in eine Lage zu bringen, in der sie Kontakt mit dem hervorstehenden Teil 42 vermitteln.

7 8

Das Teil 44 wird durch einen Arm 46 angetrieben, sprechende flaschenförmige Gefäße 77 für die Zwecke der um die Achse 47 schwenkbar ist. Der Arm 46 der Analyse aufgesetzt werden können. Der Kopf hat einen nach unten sich erstreckenden Fortsatz 48, kann kontinuierlich gedreht werden und auch ruckweicher, wie F i g. 7 zeigt, bei 49 nach außen umge- weise nur um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht bogen ist. An dem Arm ist eine Rolle 50 vorgesehen. 5 werden, und fernerhin ist eine automatische Anzeige-Ein Arm 51 trägt eine Rolle 52, die mit der Welle 47 vorrichtung vorgesehen, welche zur Anzeige bringt, verbunden ist. Die Rolle wirkt mit einem Nocken 53 wenn die vorbestimmte Ausgangsstellung vorliegt, zusammen, der am Deckel befestigt ist. Der Nocken 53 Der drehbare Apparatekopf umfaßt automatisch ist in der Lage gezeigt, die er einnimmt, wenn der wirkende Mittel, um bei Beginn der Drehung den Deckel angehoben ist, so daß die Rolle 52 nach unten io elektrischen Stromkreis zu unterbrechen und elekgedrückt ist und die Arme 56 und 51 geschwenkt trischen Kontakt zu bewirken, wenn der Deckel anwerden und das Teil 44 in der Figur nach rechts gehoben wird.

verschoben wird, um Kontakt der Zungen 43 mit dem Der Apparatekopf ist in dem Apparategehäuse so

vorspringenden Finger 42 herzustellen. Wenn der angeordnet, daß er geschwenkt werden kann. F i g. 2

Deckel geschlossen wird, wird der Nocken 53 im 15 zeigt eine Seitenansicht des Apparategehäuses, wobei

Uhrzeigersinn gedreht. die zuvor erörterten Teile zum Teil gezeigt sind. In

Der Apparatekopf 19 wird durch einen Motor 55 dem Gehäuse ist ein Motor 81 zum Schwenken des

über ein Getrieberad 56, welches mit einem Zahnrad57 Apparatekopfes vorgesehen. Ein Riemen 32 läuft

zusammenwirkt, angetrieben. Die Welle 58, auf der über eine Riemenscheibe 83 und überträgt die zum

auch das Zahnrad 56 angeordnet ist, trägt auch einen ao Kippen des Apparatekopfes erforderliche Kraft.

Arm 59 mit einer Rolle 61, wie in den F i g. 3 und 7 zu Die Riemenscheibe 83 hat an der einen Seite

sehen ist. Bei Drehung der Welle wird die Rolle 61 in Anschlagstifte 86, welche einen Schalter 87 betätigen

Berührung mit der Rolle 50 gebracht, und dadurch und dadurch die Drehung der Riemenscheibe 83 auf

wird im Gegenuhrzeigersinn der Arm 46 geschwenkt, einen für das Schwenken erforderlichen Winkel

wodurch die Kontaktzungen 43 wieder außer Kontakt- 25 beschränken.

stellung gebracht werden. Auf dieser Weise wird eine Auf der Riemenscheibe ist ferner ein Nocken 88

bestimmte Zeit nach dem Beginn der Drehung des vorgesehen, welcher mit im Abstand angeordneten

Apparatekopfes die elektrische Verbindung wieder Schaltern 91, 92, 93 und 94 zusammenwirkt, die auf

unterbrochen. Es können dann die hervorstehenden einem am Apparategehäuse befestigten festen Arm 96

Finger sich frei drehen, ohne daß elektrischer Kontakt 30 vorgesehen sind. Jeder dieser Schalter liegt in einem

mit den Kontaktzungen stattfindet. elektrischen Stromkreis zum Steuern der Kippbewe-

Das Antriebsrad 57 hat einen Ausschnitt 63 und gung. Der Stromkreis kann so eingestellt werden,

wirkt mit dem Arm 64 eines Schalters 66 zusammen. daß der Apparatekopf in jede den betreifenden

Der Schalter 66 liegt in dem Steuerkreis, durch Schaltern entsprechende Stellung geschwenkt werden

welchen der Apparatekopf 19 in die gleiche Ausgangs- 35 kann oder zwischen den Stellungen zwei solcher

stellung gebracht wird. Schalter periodisch gekippt werden kann.

In dem dargestellten Beispiel sind acht Elektroden Auf der Riemenscheibe ist ferner ein Stift 97 voran dem Apparatekopf 19 vorgesehen. Es ist zweck- gesehen, der dem Zweck dient, das Gestänge 98 nach mäßig, Mittel vorzusehen, welche die Vorwärts- unten zu schieben. Das Gestänge 98 bewegt den schaltung des Apparatekopfes um eine achtel Um- 40 Kurbelarm 99, welcher wiederum die Platte 101 hin drehung und danach das Anhalten desselben bewirken, und her schwenkt. Die Platte 101 ist über einen Verdamit dieselben oder ähnliche Handgriffe vorgenom- bindungshebel 102 mit einer ähnlichen Platte 103 men werden können. Zu diesem Zweck ist auf der verbunden, die in ähnlicher Weise geschwenkt wird. Welle 58 ein Nocken 68 vorgesehen, der sich zusammen Die Platten 101 und 103 tragen Stifte 106 und 107, mit der Welle dreht und in den F i g. 3 und 6 zu er- 45 welche gegen den Boden der Schublade wirken und kennen ist. Der Nocken 68 betätigt den Arm 69 eines den Behälter 16 anheben, so daß die Spiralen ein-Schalters 71. Durch Anwendung einer geeigneten tauchen, wenn der Apparatekopf seine Vertikal-Zahnradübersetzung zwischen den Zahnrädern 56 stellung annimmt.

und 57 entspricht eine Umdrehung der Welle 58 einer An der anderen Seite sind ähnliche schwenkbare

achtel Umdrehung des Apparatekopfes. Eine Um- 50 Platten 101 und 103 angeordnet, die durch die Wellen

drehung des Nockens 68 betätigt den Schalter. 108 und 109 gedreht werden.

Die elektrischen Stromkreise können einen Kurz- Der erfindungsgemäße beschriebene Apparat führt

Schlußschalter aufweisen, so daß der Schalter 71 die automatisch nach einem Programm eine Mehrzahl

kontinuierliche Drehung des Apparatekopfes 19 zu- Verfahrensschritte durch und kann auch von Hand

läßt. 55 abweichend von dem Programm eingestellt werden.

An den beschriebenen Elektroden ist weiterhin ein Nachstehend wird ein Beispiel für die Durchführung

Stopfen 18 vorgesehen, der in im gleichen Abstand des Verfahrens gegeben, wobei es sich um die Bestim-

angeordneten Schlitzen am Umfang des drehbaren mung des protein-gebundenen Jods handelte und der

Kopfteiles 19, wie F i g. 8 zeigt, angeordnet ist, wobei Jodgehalt einer Standardlösung bestimmt wurde,

an jedem Schlitz ein Riegel 76 vorgesehen ist. Die 60 deren Gehalt nach den bisher gebräuchlichen Metho-

Stopfen 18 dienen zum Aufsetzen von Flaschen 77, den zur Kontrolle bestimmt wurde. Jede Messung

wie F i g. 3 zeigt. Dabei kann das Gefäß ein Ohr 79 vollzog sich wie folgt:
aufweisen, welches hinter dem Riegel 78 einrastet. So

können die Flaschen leicht aufgesetzt und leicht 1. 0,05 ecm (50 μΐ) wurden auf eine Platinspirale

entfernt werden. 65 gebracht, die aus sechs Windungen eines Drahtes

Man erkennt, daß auf einem drehbaren Apparate- einer 10% Rhodium enthaltenden Legierung

kopf 19 eine Mehrzahl Elektroden angeordnet ist. bestand, wobei der Draht einen Durchmesser

Diese Elektroden sind so ausgebildet, daß ent- von 0,6 mm hatte und die Spirale einen Innen

durchmesser von 3,2 mm und eine Gesamtlänge von 8 mm besaß. Das Serum wurde 10 Minuten dadurch getrocknet, daß ein Strom durch die Spirale geleitet wurde.

2. Die getrocknete Probemenge wurde in eine elektrophoretische Zelle von 150 Volt gebracht, wobei die Kathode und die Anode einen Abstand von 2 cm voneinander hatten, und es wurde Strom 5 Minuten aufrechterhalten, um das anorganisch gebundene Jod zu entfernen.

3. Die Probemenge wurde etwa 10 Minuten wieder getrocknet.

4. 0,3 ecm entionisiertes Wasser wurden in jede der Flaschen eingebracht.

5. Durch einen Sauerstoffstrom wurde die Luft aus den Flaschen ausgetrieben.

6. Es wurden die das protein-gebundene Jod tragenden Spiralen in die Flaschen eingebracht.

7. Es wurden die Spiralen so erhitzt, daß das proteingebundene Jod verbrannt wurde, wobei ein Strom von 40 A ungefähr ⁸I₁₀ Sekunden durch eine Spirale geleitet wurde.

8. 30 Minuten lang wurde eine Absorption der Verbrennungsprodukte im Wasser bewirkt.

9. Die Flaschen wurden geöffnet, und 0,2 ecm Lösung wurden in eine Küvette gegeben.

10. 0,08 ecm einer 0,2normalen arsenigen Säure enthaltenden Lösung wurden der in der Küvette befindlichen Lösung zugegeben und damit vermischt.

11. 0,01 ecm 0,033 η-Salzsäure wurden hinzugegeben und gemischt.

12. Die Küvette, die einen 1 cm langen Lichtweg bildete, wurde in ein Spektrophotometer eingebracht und eine Messung mit Licht von 420 ηιμ durchgeführt. In dem Kolorimeter wurde die Lösung auf einer Temperatur von 40⁰C gehalten.

13. 0,08 ecm von 0,02 n-Cer-Ammoniumsulfat wurden bei 40° C mit der Mischung in der Küvette vermischt.

14. Es wurde die Reaktion zeitlich verfolgt und die Reaktionszeit in der Weise gemessen, daß die Meßzeit begann, wenn 35% Durchlässigkeit erreicht wurde, und abgebrochen wurde, wenn 66 % Durchlässigkeit erreicht war.

15. Der Jodgehalt an protein-gebundenem Jod wurde auf Grund einer Eichung der nachfolgenden Art bestimmt.

Die Gesamtzeit, die die Durchführung der beiden ersten Schritte benötigte, betrug 55 Minuten.

Die Tabelle zeigt die Resultate, die bei der Analyse von Serumproben von sechs normalen Individuen erhalten wurden:

Serum	Quantitative Messung	Erfindung
	[/.g //100 ml	μg //100 ml
I	4,5	4,1
2	3,8	3,9
3	4,2	3,5
4	—	4,5
5	—.	6,5
6	—	4,0

50

55

60

In der vorstehenden Tabelle bedeutet ;xg 7/100 ml. eine Abkürzung für Mikrogramm protein-gebundenen Jods pro hundert Milliliter.

Es zeigte sich ferner, daß auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens und mit dem erfindungsgemäßen Gerät sich wiederholt dieselben Ablesungen für dieselbe Serummenge ergaben, was zeigt, daß die Methode reproduzierbare Resultate liefert. Es wurden beispielsweise zwölf Untersuchungen derselben Menge durchgeführt, und es zeigten sich Abweichungen von nur 7,2% des mittleren Wertes von 3,6 μg proteingebundenen Jods pro 100 ecm Blutserum.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bestimmen des protein-gebundenen Anteils eines Stoffes (z. B. Jod) in einer Probemenge durch Abtrennen des ionischen Stoffanteils vom protein-gebundenen Anteil und anschließendes Zerstören der Proteine zum Zweck der Freigabe des gesuchten Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probemenge auf eine Unterlage gebracht und belassen, zunächst getrocknet und dann das in ihr enthaltene Protein zum Koagulieren gebracht wird, worauf die auf der Unterlage befindliche Probe einem elektrophoretischen Trennvorgang unterworfen und ihr Rückstand in einem eine oxydierende Atmosphäre enthaltenden Gefäß auf der Unterlage erhitzt wird, bis zur Freigabe des zu bestimmenden Stoffes, der in einer im Gefäß befindlichen Flüssigkeit absorbiert und darin in an sich bekannter Weise bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Durchführung des Elektrophoreseverfahrens die Unterlage als eine Elektrode wirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen der zu untersuchenden Probemenge und das Koagulieren der Proteine durch Zuführen mäßiger Wärme zu der Unterlage erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Zersetzen der Rückstände der Probemenge durch Zuführung intensiver Hitze in oxydierender Atmosphäre erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierende Atmosphäre Sauerstoff ist.

6. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Aufnahmen der zu untersuchenden Stoffmenge dienende und durch einen elektrischen Strom erhitzbare Unterlage vorgesehen ist und die Stromzuführungsmittel so einstellbar ausgebildet sind, daß in einer Einstellung ein eine Koagulation der Proteine bewirkender Strom zuführbar und in einer anderen Einstellung eine derartige Temperaturerhöhung erreichbar ist, daß die Proteine in einer oxydierenden Atmosphäre zersetzt werden.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage aus einem inerten Metall besteht und Spiralform hat.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale auf einem Apparatekopf angeordnet ist, der derartig schwenkbar ausgebildet ist, daß er aus einer wesentlich vertikal nach oben gerichteten Stellung, in welcher der zu untersuchende Stoff aufgebracht wird, in eine wesentlich vertikal nach unten gerichtete Stellung geschwenkt

509 777/365

werden kann, und in der letztgenannten Stellung die Unterlage in ein elektrophoretisches Bad eintaucht.

9. Anordnung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl Spiralen auf einer Platte angeordnet sind und die Platte an einem schwenkbaren Apparatekopf angeordnet ist und die Platte so ausgebildet ist, daß sie nacheinander in Stellungen

gebracht werden kann, in welchen der zu untersuchende Stoff auf die Spiralen aufgebracht werden kann.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralen auf Sockeln angeordnet sind und auf jedem Sockel eine ein oxydierendes Gas bzw. eine geringe Menge einer Flüssigkeit zur Absorption der verbrannten Substanz enthaltende Flasche aufsetzbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 777/365 12.65 © Bundesdruckerei Berlin