DE1238693B

DE1238693B - Colorimetric pH indicator

Info

Publication number: DE1238693B
Application number: DEM55762A
Authority: DE
Inventors: John Rebar Jun; Paul W Oakes; Wayne A Freeby
Original assignee: Miles Laboratories Inc
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1962-02-28
Filing date: 1963-02-12
Publication date: 1967-04-13

Description

Colorimetrischer pH-Indikator Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen colorimetrischen pH-Indikator, der zur quantitativen Bestimmung der Wasserstoffionenkonzentration in Flüssigkeiten, insbesondere Körperflüssigkeiten, wie beispielsweise Harn, geeignet ist. Der neue Indikator kann auch in Kombination mit einem oder mehreren anderen Indikatoren, z. B. für Glucose, Albumin u. dgl., benutzt werden, die alle nur einen einzigen >Eintauch- und Ablese«-Arbeitsgang erfordern.Colorimetric pH Indicator The present invention relates to one new colorimetric pH indicator for the quantitative determination of the hydrogen ion concentration in liquids, especially body fluids such as urine, suitable is. The new indicator can also be used in combination with one or more others Indicators, e.g. B. for glucose, albumin and the like., Can be used, all of which are only one require a single "immersion and reading" operation.

Eine brauchbare pH-Bestimmung muß ausreichend rasch, zuverlässig und so einfach, daß ein Laborant sie leicht durchführen kann, so genau, daß sie für einen Kliniker brauchbar ist, und so empfindlich sein, daß sie Schwankungen in dem Zustand des Patienten wiedergibt. Außerdem muß die Reagenszusammensetzung ausreichend stabil sein. A useful pH determination must be sufficiently rapid and reliable and so simple that a lab technician can easily do it, so precisely that it can useful to a clinician, and so sensitive that it fluctuates in the patient's condition. In addition, the reagent composition must be sufficiently stable.

Der neue colorimetrische pH-Indikator besteht aus einem saugfähigen Träger, welcher mit einem bekannt ten pH-lndikatorfarbstoff sowie mit die Anzeige verbessernden Zusätzen getränkt ist; der pH-Indikator ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit einem raffinierten Carrageenextrakt, mit Polyvinylpyrrolidon und mit einem Polyalkylenglykol als Zusatz zum Indikatorfarbstoff imprägniert ist. The new colorimetric pH indicator consists of an absorbent Carrier made with a known pH indicator dye as well as with the indicator is soaked in regenerative additives; the pH indicator is according to the invention thereby characterized in that the carrier with a refined carrageenan extract, with polyvinylpyrrolidone and is impregnated with a polyalkylene glycol as an additive to the indicator dye.

Der pH-Testbereich eines solchen Kombinationteststäbchens wurde bisher nach einer Rezeptur festgelegt, die verschiedene Indikatoren, Alkohol, Netzmittel und Polyvinylalkohol in wäßriger Lösung umfaßte. The pH test range of such a combination test stick has been heretofore according to a recipe set, the various indicators, alcohol, wetting agents and polyvinyl alcohol in aqueous solution.

Diese Zusammensetzung war jedoch hinsichtlich Trockenzeit und -temperatur, die zur ausreichenden Trocknung des pH-Testteils erforderlich waren, unbefriedigend. Die Temperaturen mußten zwischen 75 und 80°C gehalten werden, und es war als Minimum eine Trocknungszeit von etwa 8 Minuten erforderlich. However, this composition was in terms of drying time and temperature, which were required for sufficient drying of the pH test part, unsatisfactory. Temperatures had to be kept between 75 and 80 ° C, and it was as a minimum a drying time of about 8 minutes is required.

Häufig waren die Stäbchen nach 8 Minuten jedoch noch naß, und die Trocknungszeit mußte auf 11 Minuten erhöht werden.Often, however, the chopsticks were still wet after 8 minutes, and the Drying time had to be increased to 11 minutes.

Ein weiterer Nachteil dieser Zusammensetzung war eine Verfärbung des Testteils des Stäbchens, die durch die beim Trocknen angewendeten hohen Temperaturen bedingt war. Insbesondere bei mehrere Testteile enthaltenden Indikatorstäbchen werden hohe Temperaturen angewendet, um alle Reagenzien auf dem Stäbchen in einem Arbeitsgang zu trocknen. Ein großer Prozentsatz, der die obige Art von Zusammensetzung enthaltenden Stäbchen mußte wegen der unerwünschten Färbung, die die Folge des Herstellungsverfahrens war, verworfen werden. Another disadvantage of this composition was discoloration of the test part of the stick caused by the high temperatures used during drying was conditional. Especially with indicator sticks containing several test parts high temperatures applied to all reagents on the stick in one operation to dry. A large percentage of those containing the above type of composition Chopsticks had to because of the undesirable coloring that was the result of the manufacturing process was to be discarded.

Da angenommen wurde, daß der Polyvinylalkohol für die Verfärbung der bisher angewendeten Zusammensetzungen verantwortlich ist, wurde eine neue Zusammensetzung entwickelt, bei der der Polyvinyl- alkohol durch gewisse andere Bestandteile ersetzt ist, die dem Testteil Stabilität und verbesserte Farbe zu verleihen vermögen. Es wurde gefunden, daß die gewünschte Farbgleichförmigkeit und Stabilität durch ein neues Gemisch von drei Bestandteilen zusätzlich zu den bisher verwendeten Indikatoren, Netzmitteln und Alkohol erzielt werden kann. Diese Bestandteile sind: 1. Eindick- und Stabilisiermittel, 2. Farbdispergiermittel, 3. Farbintensivierungsmittel. Since it was believed that the polyvinyl alcohol was responsible for the discoloration of the compositions used so far is responsible for a new composition developed in which the polyvinyl alcohol replaced by certain other ingredients capable of imparting stability and improved color to the test part. It it has been found that the desired color uniformity and stability are achieved by a new mixture of three components in addition to the indicators used so far, Wetting agents and alcohol can be achieved. These components are: 1. Thickening and stabilizers, 2. color dispersants, 3. color intensifiers.

Das zur Verwendung in diesen diagnostischen Mitteln ausgewählte Eindick- und Stabilisierungsmittel ist ein raffinierter Extrakt von Carrageen, manchmal auch als irländisches Moos bezeichnet. Aus diesem wurden die meisten der in irländischem Moos vorhandenen Metallionen mit Ausnahme der Natriumionen entfernt. Dieser Bestandteil ist daher tatsächlich im wesentlichen ein Natriumcarrageenat. Es hat einen außerordentlich niedrigen Chloridgehalt und bildet klare viskose Lösungen ohne die übliche durch Temperaturänderungen induzierte Gelbildung, die für gewöhnliche Extrakte von irländischem Moos typisch ist. The thickener selected for use in these diagnostic agents and stabilizer is a refined extract of carrageenan, sometimes too called Irish moss. This became most of the Irish Moss removes metal ions with the exception of sodium ions. This component is therefore essentially a sodium carrageenate. It has an extraordinary quality low chloride content and forms clear viscous solutions without the usual through Temperature changes induced gelation common to common Irish extracts Moss is typical.

Das Farbdispergiermittel kann irgendein polymeres Material sein, das in wäßriger Lösung löslich ist und die Eigenschaft besitzt, bei Zugabe zu einer Farbzusammensetzung eine gleichförmige Farbdispersion zu ergeben. Ganz besonders bevorzugt für diesen Zweck ist Polyvinylpyrrolidon. The color dispersant can be any polymeric material which is soluble in aqueous solution and has the property when added to a Color composition to give a uniform color dispersion. Most notably polyvinylpyrrolidone is preferred for this purpose.

Der Farbintensivierungsbestandteil ist ein Produkt, das der Farbe einen lebhafteren Ton verleiht. Es wurde gefunden, daß ein Polyalkylenglykol für diesen Zweck geeignet ist. Verschiedene Polyalkylenglykole sind im Handel erhältlich. Niedrige Polyalkylenglykole haben sich für diesen Zweck als besonders brauchbar erwiesen, insbesondere Polyäthylenglykol. Die Auswahl eines besonderen Polyalkylenglykols hängt natürlich von Betrachtungen der Löslichkeit sowie der Farbintensität, die durch die Verwendung verschiedener Polyalkylenglykole erzielt wird, ab. The color intensifier component is a product that adds color gives a livelier tone. It has been found that a polyalkylene glycol for is suitable for this purpose. Various polyalkylene glycols are available commercially. Lower polyalkylene glycols have been found to be particularly useful for this purpose proven, especially polyethylene glycol. The selection of a particular polyalkylene glycol depends of course on solubility considerations as well as the color intensity that is achieved through the use of various polyalkylene glycols.

Die obengenannten drei Bestandteile, die für die durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel erzielten Ergebnisse hauptsächlich verantwortlich sind, werden zusammen mit einem pH-Indikator, vorzugsweise mit einem Indikator, der Farbänderungen im Bereich von etwa pH 5 bis 9 ergibt, verwendet. Für diesen Zweck können verschiedene Indikatorfarbstoffe und -kombinationen verwendet werden. Ein Gemisch von Methylrot und Bromthymolblau hat sich als zufriedenstellend erwiesen. Ein Gemisch dieser zwei Bestandteile in einem Mengenverhältnis von 1 Teil Methylrot zu 20 Teilen Bromthymolblau hat sich als besonders wirksam erwiesen. Verschiedene andere Indikatorkombinationen können gewünschtenfalls ebenfalls angewendet werden. The above three ingredients necessary for through use the results achieved by the agents according to the invention are mainly responsible, are used together with a pH indicator, preferably with an indicator, of the color changes in the range of about pH 5 to 9 is used. Various Indicator dyes and combinations are used. A mixture of methyl red and bromothymol blue has been found to be satisfactory. A mixture of these two Components in a proportion of 1 part methyl red to 20 parts bromothymol blue has been found to be particularly effective. Various other combinations of indicators can also be used if desired.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel wird auch ein Netzmittel verwendet. Verschiedene Arten von Netzmitteln sind für diesen Zweck zufriedenstellend. A wetting agent is also used in the preparation of the agents according to the invention used. Various types of wetting agents are satisfactory for this purpose.

Die Bestandteile werden schließlich einer wäßrigen Lösung eines niedrigen aliphatischen Alkohols, z. B. einer äthanolischen Lösung, gelöst. The ingredients eventually become an aqueous solution of a low aliphatic alcohol, e.g. B. an ethanol solution.

Die oben beschriebene Zusammensetzung wird am vorteilhaftesten verwendet, indem sie auf einem saugfähigen Träger absorbiert wird. Zu diesem Zweck können Papierstreifen oder andere geeignete saugfähige Materialien verwendet werden. Nach der Absorption der Zusammensetzung durch den saugfähigen Träger werden die erhaltenen Teststreifen bei Temperaturen im Bereich von etwa 80 bis 105°C während etwa 5 bis 10 Minuten getrocknet. Nach Abkühlen sind die Streifen dann für den Gebrauch in Form von »Eintauch- und Ablese«-Diagnosestreifen fertig. The composition described above is most advantageously used, by being absorbed onto an absorbent carrier. For this purpose you can use strips of paper or other suitable absorbent materials can be used. After absorption The test strips obtained become the composition through the absorbent carrier at temperatures ranging from about 80 to 105 ° C for about 5 to 10 minutes dried. After cooling, the strips are then ready for use in the form of »immersion and reading "diagnostic strips ready.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie zu beschränken. The following example explains the invention without restricting it.

Beispiel Die folgenden Materialien wurden zusammengemischt, und saugfähige Papierstreifen wurden mit dem Gemisch durch Eintauchen der Streifen in dasselbe imprägniert: Methylrot ....... ....... 0,144 g Bromthymolblau ................ 2,88 g Netzmittel (Tween 21) .............. 2,88 g Äthanol (absolut) .................. 3024,0 ml Wasser (destilliert) ................. 4367,0 ml Raffinierter Carrageenextrakt (Viscarin) ............... .... 25,2 g Polyvinylpyrrolidon (Plasdone) .... 36,0 g Polyäthylenglycol (durchschnittliches Molekulargewicht 4500) . . . 36,0 g Nach Eintauchen wurden die Streifen 7 Minuten bei 100° X 5°C getrocknet. Example The following materials were mixed together, and absorbent Paper strips were mixed with the mixture by dipping the strips in the same impregnated: methyl red ....... ....... 0.144 g bromothymol blue ................ 2.88 g wetting agent (Tween 21) .............. 2.88 g ethanol (absolute) .................. 3024.0 ml of water (distilled) ................. 4367.0 ml Refined carrageenan extract (Viscarin) ............... .... 25.2 g of polyvinylpyrrolidone (Plasdone) .... 36.0 g polyethylene glycol (average molecular weight 4500). . . 36.0 g of Nach Immersion, the strips were dried at 100 ° X 5 ° C for 7 minutes.

Nach Abkühlen wurden diese Streifen in Lösungen mit bekanntem pH-Wert geprüft. Die bei verschiedenen Wasserstoffionenkonzentrationen beobachteten Färbungen waren die folgenden: pH 5 Orange, pH 6 Orangegelb, pH 7 Gelbgrün, pH 8 Grün, pH 9 Blau. After cooling, these strips were placed in solutions of known pH checked. The colorations observed at different hydrogen ion concentrations were the following: pH 5 orange, pH 6 orange yellow, pH 7 yellow green, pH 8 green, pH 9 blue.

Die Vorteile der durch das obige Beispiel erläuterten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bestehen nicht nur in der Einfachheit der Herstellung und Leichtigkeit der Zubereitung, sondern auch in der Stabilisierung der erhaltenen diagnostischen Stäbchen unter verhältnismäßig ungünstigen Wärme- und Feuchtigkeitsverhältnissen. Außerdem können die in verschiedenen pH-Bereichen entwickelten Färbungen leicht unterschieden werden und besitzen eine so intensive Tönung, daß sie leicht abgelesen werden können. The advantages of the invention illustrated by the above example Compositions are not just about ease of manufacture and lightness the preparation, but also in the stabilization of the diagnostic obtained Chopsticks under relatively unfavorable heat and humidity conditions. In addition, the colorations developed in different pH ranges can easily can be distinguished and have such an intense tint that they are easy to read can be.

Die Verwendung einer Farbkarte beispielsweise macht es dem Gebraucher dieser Stäbchen möglich, den pH-Wert der zu prüfenden Lösung, beispielsweise von Harn, genau zu bestimmen.The use of a color card, for example, makes it up to the user these rods allow the pH of the solution to be tested, for example from Urine, to be determined.

Claims

Claims: 1. Colorimetric pH indicator, consisting of an absorbent carrier impregnated with a known pH indicator dye is as well as with additions to improve the display, which are marked by that the carrier with a refined carrageenan extract, with polyvinylpyrrolidone and is impregnated with a polyalkylene glycol as an additive to the indicator dye.

2. Colorimetric pH indicator according to claim 1, characterized in that that the polyalkylene glycol is a polyethylene glycol.

3. Colorimetric pH indicator according to claim 1, characterized in that that the refined calrageenan is essentially a sodium carrageenate.

4. Colorimetric pH indicator for use in determining the Hydrogen ion concentration in human urine, characterized by a content from about 1 part methyl red, about 20 parts bromothymol blue, about 180 parts one refined carrageenan extract, about 230 parts polyvinylpyrrolidone and about 230 parts Share a polyethylene glycol with an average molecular weight of about 4500 in the form impregnated on an absorbent carrier.