DE2415257C2 - Diagnostic agent for the detection of glucose in urine - Google Patents
Diagnostic agent for the detection of glucose in urineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein diagnostisches Mittel zum Nachweis von Glucose im Urin, bestehend aus einem saugfähigen Träger, der mit Glucoseoxidase, Peroxidase, einem Indikator und einem Puffer imprägniert ist.The invention relates to a diagnostic agent for the detection of glucose in urine, consisting of an absorbent carrier containing glucose oxidase, peroxidase, an indicator and a buffer is impregnated.
Der Nachweis von Glucose im Harn ist von großer Bedeutung für Diagnose und Verlaufskontrolle des Diabetes. Auf Grund dieser Tatsache ist eine große Anzahl von sogenannten Schnelltesten in der Patentliteratur beschrieben, von denen einige im Handel sind. Sie basieren fast ausschließlich auf folgendem Prinzip: Glucose wird mittels Glucoseoxidase durch Sauerstoff zu Glukonsäure und Wasserstoffperoxid oxydiert, dieses oxydiert mittels Peroxidase einen Indikator zu einer f art igen Verbindung. Obwohl eine Reihe solcher Indikatoren beschrieben ist, wird bisher vorwiegend o-To)idin verwendet.The detection of glucose in the urine is of great importance for diagnosis and monitoring of the disease Diabetes. Because of this fact, there are a large number of so-called rapid tests in the patent literature some of which are on sale. They are based almost entirely on the following Principle: Glucose is converted into gluconic acid and hydrogen peroxide by means of glucose oxidase and oxygen oxidized, this oxidizes by means of peroxidase an indicator to a f-like compound. Although a A number of such indicators is described, so far mainly o-To) idin has been used.
Im allgemeinen wird für einen solchen Glucose-Test ein pH-Bereich von 4 bis 7 beschrieben, der mit den üblichen Puffern wie Phosphat-, Citrat- und ähnlichen Puffern eingestellt wird. Bevorzugt ist jedoch fast ausschließlich pH 5, da bei diesem pH-Wert Empfindlichkeit und Abstufung offensichtlich optimal sind (vergleiche z. B. US-Patentschriften 30 50 373 und 28 48 308 sowie DT-PS 15 98 809). Testpapiere mit diesem pH-Wert haben jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß die Reaktionsfarbe bei der sogenannten »diabetischen Ketoacidose« abgeschwächt ist ia sogar völlig unterdrückt sein kann. Bei der Ketoacidose treten im Harn größere Mengen Acetessigsäure und Hydroxybuttersäure auf, was die Reaktion der Testpapiere mit einem Puffer von pH 5 stört Die Ketoacidose tritt hauptsachlich bei DiabetesIn general, a pH range of 4 to 7 is described for such a glucose test, starting with the usual buffers such as phosphate, citrate and similar buffers. However, it is preferred almost exclusively pH 5, as sensitivity at this pH value and gradation are obviously optimal (see e.g. U.S. Patent Nos. 3,050,373 and 28 48 308 and DT-PS 15 98 809). However, test papers with this pH have the serious one Disadvantage that the reaction color is weakened in so-called "diabetic ketoacidosis" is ia can even be completely suppressed. In the Ketoacidosis, larger amounts of acetoacetic acid and hydroxybutyric acid occur in the urine, which causes the Reaction of the test papers with a buffer of pH 5 interferes. Ketoacidosis occurs mainly in diabetes
ίο auf "aber auch bei anderen Erkrankungen und bei Hungerzuständen. Die »diabetische Ketoacidose« unterscheidet sich von den anderen nur durch das gleichzeitige Auftreten von Glucose im Harn. Ein Schnelltest auf Glucose, der bei Ketoacidose gestörtίο on "but also with other diseases and with Hunger states. "Diabetic ketoacidosis" only differs from the others in that simultaneous occurrence of glucose in the urine. A quick test for glucose, which interferes with ketoacidosis
is wird ist also weder zur Differential-Diagnose der Keto'acidose noch zur Diagnose und zur Verlaufskontrolle des Diabetes optimal geeignet. is is therefore neither for differential diagnosis of Keto'acidose is still ideally suited for the diagnosis and monitoring of the course of diabetes.
Unser» Versuche haben gezeigt, daß man durch Heraufsetzung des pH-Wertes der Glucose-Test-Our »experiments have shown that by increasing the pH of the glucose test
papiere auf 5,8 bis 6,2, vorzugsweise 6,0 die Störung bei Ketoacidose herabmindern kann. Bei der Verwendung herkömmlicher Puffer zeigt sich jedoch, daß sich die Abstufung der Farbreaktion stark verschlechtert ohne daß die Störung in allen Fällen vermieden wird. Außerdem läßt die Haltbarkeit der Testpapiere in vielen Fällen zu wünschen übrig.papers to 5.8 to 6.2, preferably 6.0 the disorder can reduce ketoacidosis. When using conventional buffers, however, show that the gradation of the color reaction deteriorates greatly without the disturbance being avoided in all cases. In addition, the durability of the test papers in many cases much to be desired.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Glucose-Testpapiere erhält, die empfindlich, schnell und mit guter Abstufung reagieren und die bei Ketoacidose nicht gestört werden, wenn man bei einem diagnostischen Mittel der eingangs genannten Art als Puffer 2-(N-Morpholino)-äthansulfonsäure (MES) verwendet. Auch sind diese Papiere bei langer dauernden Temperaturbelastungen völlig stabil, wasIt has now surprisingly been found that glucose test papers are obtained which are sensitive, react quickly and with good gradation and which are not disturbed in ketoacidosis if you are in a diagnostic agent of the type mentioned above as a buffer 2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid (MES) used. These papers are also completely stable at long-term thermal loads, what
bei der Verwendung in den Tropen von besonderer Bedeutung ist.is of particular importance when used in the tropics.
2-(N-Morpholino)-äthansulfonsäure ist zwar ein bekannter Puffer; er wurde von Good, Biochemistry 5 (1966), S. 467, für Arbeiten mit biologischen2- (N-Morpholino) -ethanesulfonic acid is indeed a known buffer; it has been reviewed by Good, Biochemistry 5 (1966), p. 467, for work with biological
Systemen eingeführt, jedoch ausschließlich in flüssiger Phase und nicht in festen Reagenzienzubereitungen wie Testpapieren. Für den Fachmann waren die überraschenden Wirkungen dieses speziellen Puffers bei der Verwendung in Glucose-Testpapieren nicht ohne weiteres vorhersehbar, zumal andere in biologischen Systemen verwendete Puffer, wie z. B. das sogenannte Tris, keine dem MES entsprechenden Wirkungen zeigen (vgl. die folgende Tabelle).Systems introduced, but only in liquid form Phase and not in solid reagent preparations such as test papers. For those skilled in the art, these were surprising Effects of this special buffer when used in glucose test papers are not without further predictable, especially since other buffers used in biological systems, such as e.g. B. the so-called Tris, did not show any effects corresponding to the MES (see the following table).
buttersäure im Harnbutyric acid in the urine
MES, 0,5 m
(vgl. Beispiel 1)MES, 0.5 m
(see example 1)
Phosphat, 0,25 m
Citrat, 0,25 m
Citrat, 0,5 m
Tris-Citrat, 0,5 m
Imidazo!, 0,25 m
3-Aminopyridin, 0,5 m
Malonat, 0,5 m
Maleat, 0,125 m
Pyrophosphat, 0,25 mPhosphate, 0.25 m
Citrate, 0.25 m
Citrate, 0.5 m
Tris citrate, 0.5 m
Imidazo !, 0.25 m
3-aminopyridine, 0.5 m
Malonate, 0.5 m
Maleate, 0.125 m
Pyrophosphate, 0.25 m
Vergleich mit pH 5:
Citrat, 0,25molarComparison with pH 5:
Citrate, 0.25 molar
hellgrün bis blauschwarzlight green to blue black
hellgrün bis graugrün
hellgrün bis graugrün hellgrün bis dunkelgrün hellgrün bis grün
hellgrün bis graugrün
grüngelb bis hellgrün
graugrün bis dunkelgrün hellgrün bis graugrün
hellgrün bis dunkelgrünlight green to gray green
light green to gray green light green to dark green light green to green
light green to gray green
green-yellow to light green
gray-green to dark green light green to gray-green
light green to dark green
dunkelgrün bis blauschwarz keine Störungdark green to blue black no disturbance
mäßige Störung
mäßige Störung
mäßige Störung
geringe Störung
starke Störung
geringe Störung
mäßige Störung
mäßige Störung
mäßige Störungmoderate disorder
moderate disorder
moderate disorder
minor disturbance
strong disorder
minor disturbance
moderate disorder
moderate disorder
moderate disorder
starke Störungstrong disorder
praktisch kein Abfallpractically no waste
sehr starker Abfall
starker Abfall
starker Abfall
starker Abfall
sehr starker Abfall
keine Reaktion mehr
starker Abfall
mäßiger Abfall
sehr starker Abfallvery heavy drop
heavy drop
heavy drop
heavy drop
very heavy drop
no more reaction
heavy drop
moderate drop
very heavy drop
geringer Abfalllittle waste
3 43 4
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, liefert nur MES Glucoseoxidase 222 mgAs can be seen from the table, only MES glucose oxidase provides 222 mg
ais Puffersubstanz in jeder Hinsicht optimale Test- Peroxidase 28 mgas a buffer substance optimal test peroxidase in every respect 28 mg
papiere. Mit den übrigen gebräuchlichen und auch MES-Pufferpapers. With the rest of the common and also MES buffers
ungewöhnlichen Puffersubstanzen erhält man Test- (pH 6,0; 1,0 M wäßrige Lösung) ... 50 mlUnusual buffer substances give test (pH 6.0; 1.0 M aqueous solution) ... 50 ml
papiere, die eine zum Teil beträchtliche Störung durch 5 Tartrazin 80 mgpapers showing a sometimes considerable disruption from 5 tartrazine 80 mg
Acetessigsäure und Hydroxybuttersäure (d. h. bei o-Tolidin 420 mgAcetoacetic acid and hydroxybutyric acid (i.e. for o-tolidine 420 mg
Ketoacidose) aufweisen und außerdem weniger emp- Äthanol 33 mlKetoacidosis) and also less recommended Ethanol 33 ml
findlich und/oder weniger haltbar sind. Wasser, destilliert ad 100 mlfragile and / or less durable. Water, distilled to 100 ml
Der erfindungsgemäß verwendete MES-Puffer wirdThe MES buffer used in the present invention is
in Konzentrationen von 25 bis 75 mMol, Vorzugs- io Das Testpapier reagiert mit Urinen, die von 50 bisin concentrations of 25 to 75 mmol, preferred io The test paper reacts with urines from 50 to
weise 5OmMoI, pro 100 ml Imprägnierlösung ein- 1000 mg % Glucose enthalten, mit hellgrünen biswise 5OmMoI, contain 1000 mg% glucose per 100 ml impregnation solution, with light green to
gesetzt. Man erhält den gewünschten pH-Bereich von blauschwiirzen Farbtönen in guter Farbabstufung.set. The desired pH range of bluish-black shades of good color gradation is obtained.
5,8 bis 6,2, vorzugsweise 6,0, wenn man die wäßrige Urine, die zusätzlich 25ümg% Acetoacetat und etwa5.8 to 6.2, preferably 6.0, if you have the aqueous urine, the additional 25ümg% acetoacetate and about
Aufschlämmung von 2-(N-Morpholino)-äthansulfon- 2000 mg % /?-Hydrcxybuttersäure enthalten, zeigenSlurry of 2- (N-Morpholino) -ethanesulfone- containing 2000 mg% /? - Hydroxxybutyric acid, show
säure mit der nötigen Menge konzentrierter Natron- »5 praktisch die gleichen Farbreaktionen. Keine Ände-acid with the necessary amount of concentrated sodium »5 practically the same color reactions. No change
lauge versetzt. Im gewünschten pH-Bereich resultiert rung wird außerdem beobachtet, nachdem das Test-lye added. In addition, results in the desired pH range are observed after the test
dabei eine homogene Lösung. Neben Glucoseoxidase, papier 15 Tage bei 6O0C oder 4 Monate bei 400Ca homogeneous solution. In addition to glucose oxidase, paper 15 days at 6O 0 C or 4 months at 40 0 C
Peroxidase und einem Indikator (vorzugsweise o-Toli- gelagert wurde, din), die in den üblichen Konzentrationen eingesetztPeroxidase and an indicator (preferably o-Toli- has been stored, din), which are used in the usual concentrations
werden, können auch noch Hilfsstoffe wie Lösungs- ao B e i s ρ i e 1 2 Vermittler (z. B. Polyvinylpyrrolidon oder Polyäthylen-ao B e i s ρ i e 1 2 Intermediary (e.g. polyvinylpyrrolidone or polyethylene
glykol) und Netzmittel (z. B. Natriumlauroylsarkosinat Filterpapier (Whatman Nr. 6) wird mit einerglycol) and wetting agent (e.g. sodium lauroyl sarcosinate filter paper (Whatman No. 6) is treated with a
oder Natriumlaurylsulfat) bei der Herstellung der Lösung folgender Zusammensetzung getränkt undor sodium lauryl sulfate) soaked in the preparation of the solution of the following composition and
Testpapiere Verwendung finden. Desgleichen ist ein bei 5O0C getrocknet: Zusatz von gelben Farbstoffen (z. B. Tartrazin oder 35Find test papers use. Likewise, a dried at 5O 0 C: z of yellow dyes (additional example tartrazine or 35th
Naphtholgelb S) zweckmäßig, da sie den Farbum- Glucoseoxidase 222 mgNaphtholgelb S) appropriate because it contains the colorant glucose oxidase 222 mg
schlag deutlicher sichtbar machen. Peroxidase 28 mgmake the stroke more clearly visible. Peroxidase 28 mg
Als saugfähige Träger kommen vor allem Filter- MES-PufferFilter MES buffers are primarily used as absorbent carriers
papiere in Frage, aber auch Vliese und Filze aus (pH 5,8; 1,0 m wäßrige Lösung) ... 65 mlpapers in question, but also fleeces and felts (pH 5.8; 1.0 m aqueous solution) ... 65 ml
Cellulose oder Kunststoffen können verwendet werden. 30 Tartrazin 80 mgCellulose or plastics can be used. 30 tartrazine 80 mg
Zur Herstellung der neuen diagnostischen Mittel Polyvinylpyrrolidon 300 mgFor the production of the new diagnostic agent polyvinylpyrrolidone 300 mg
wird in bekannter Weise ein saugfähiger Träger, vor- o-Tolidin 420 mgbecomes in a known manner an absorbent carrier, pre-o-tolidine 420 mg
zugsweise Filterpapier, mit einer Lösung getränkt, Äthanol 30 mlpreferably filter paper, soaked with a solution, ethanol 30 ml
welche die oben angegebenen Bestandteile enthält, Wasser, destilliert ad 100 mlwhich contains the above ingredients, water, distilled to 100 ml
und anschließend getrocknet. 35and then dried. 35
Als Lösungsmittel für die Imprägnierlösung kommen Das Testpapier hat praktisch die gleichen Eigen-As a solvent for the impregnation solution, the test paper has practically the same properties
vor allem Gemische aus Wasser und leichtflüchtigen schäften wie das Testpapier gemäß Beispiel 1. organischen Lösungsmitteln, z. B. niederen Alkoholen,especially mixtures of water and volatile shafts like the test paper according to example 1. organic solvents, e.g. B. lower alcohols,
in Frage. Beispiel 3in question. Example 3
Die auf diese Weise erhaltenen Teststreifen können 40The test strips obtained in this way can 40
als solche verwendet werden, nachdem sie in Streifen Filterpapier (Schleicher und Schüll 595) wird mitto be used as such, after being put into strips of filter paper (Schleicher and Schüll 595) using
geschnitten sind. Gewünschlenfalls kann man die einer Lösung folgender Zusammensetzung getränktare cut. If desired, a solution of the following composition can be soaked
Papierstreifen aber auch zwischen Kunststoff-Folien und bei 50°C getrocknet:Paper strips but also between plastic films and dried at 50 ° C:
einsiegeln (vgl. DT-PS 15 46 307) oder auf derartige Glucoseoxidase 222 mgseal in (cf. DT-PS 15 46 307) or on such glucose oxidase 222 mg
Folien aufsiegeln bzw. aufkleben; vorzugsweise wer- 45 Peroxidase 28 mgSeal or stick on foils; preferably 45 peroxidase is 28 mg
den sie zwischen einer Kunststoff-Folie und einem j^gg Puffer between a plastic film and a j ^ gg buffer
feinmaschigen Netzwerk gemäß DT-PS 2118455 (pH 6,2; 1,0 m wäßrige Lösung) ... 25 mlfine-meshed network according to DT-PS 2118455 (pH 6.2; 1.0 m aqueous solution) ... 25 ml
eingesiegelt. Natriumlauroylsarkosinat 100 mgsealed. Sodium Lauroyl Sarcosinate 100 mg
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung Naphtholgelb S 100 mgIn the following examples the invention becomes Naphthol Yellow S 100 mg
näher erläutert. 50 o-Tolidin 420 mgexplained in more detail. 50 o-tolidine 420 mg
Beispiel 1 Äthanol ■· · 33 mlExample 1 Ethanol ■ · · 33 ml
„.u . ,„.... . o . .... ,„„ XTr,x . . Wasser, destilliert ad 100 ml". u . , "..... o . ...., "" XTr , x . . Water, distilled to 100 ml
Filterpapier (Schleicher und Schüll 597 NF) wirdFilter paper (Schleicher and Schüll 597 NF)
mit einer Lösung folgender Zusammensetzung ge- Auch dieses Testpapier besitzt praktisch die gleichenwith a solution of the following composition, this test paper also has practically the same properties
tränkt und bei 500C getrocknet: 55 Eigenschaften wie das Testpapier gemäß Beispielsoaked and dried at 50 0 C: 55 properties like the test paper according to the example
Claims (3)
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