DE2700297C3

DE2700297C3 - Test equipment for determining the density or osmolarity of a liquid sample

Info

Publication number: DE2700297C3
Application number: DE2700297A
Authority: DE
Inventors: Ind. Elkhart; Jerome Greyson; Sisto Nicholas Stiso; Chester L. Annandale N.J. Sutula
Original assignee: Miles Laboratories Inc
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1976-01-08
Filing date: 1977-01-05
Publication date: 1979-02-15
Also published as: SE7700075L; FR2337879A1; JPS6046374B2; AR210631A1; IT1069806B; JPS5286366A; FR2337879B1; BR7700051A; IN155746B; DE2700297A1; AU2013476A; DE2700297B2; ES454818A1; SE436932B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Prüfmittel zur Bestimmung der Dichte oder Osmolarität bzw. Osmolalität einer Flüssigkeit. Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich besonders für genaue Bestimmungen der Dichte oder Osmolarität einer Flüssigkeit, wenn nichtionisierte gelöste Stoffe, wie Harnstoff und/oder Glucose, in der Probe vorhanden sind.The invention relates to a test means for determining the density or osmolarity or osmolality of a Liquid. The method and the device are particularly suitable for precise determinations of density or osmolarity of a liquid when non-ionized solutes, such as urea and / or glucose, are in the Sample are present.

Auf zahlreichen Gebieten ist es wichtig, die Osmolarität oder die Dichte einer Flüssigkeit zu kennen. Diese Gebiete umfassen die Brautechnik, Urinanalyse, bo Wasserreinigung usw. Selbstverständlich würde ein schnelles und einfaches Verfahren zur Bestimmung dieser Parameter von großem Vorteil sein für verschiedene wissenschaftliche Gebiete sowie alle technische Gebiete, bei denen schnelle und genaue b=, Bestimmungen dieser Flüssigkeitscharakteristika wichtig sind. So würde z. B., wenn es in einem medizinischen Labor möglich ware, diese Eigenschaften in Urinproben innerhalb von Sekunden genau zu messen, nicht nur der Patient schnelle Ergebnisse erhalten können, die dem Arzt bei der Diagnosestellung helfen, sondern es würde auch die Leistungsfähigkeit der Labors erhöht, da sehr viel mehr Analysen durchgeführt werden könnten als es bisher möglich ist.There are many areas where it is important to know the osmolarity or density of a liquid. These areas include the brewing technology, urinalysis, bo water purification, etc. Of course, would be a quick and easy method for the determination of these parameters is of great advantage to be for various scientific fields as well as all technical areas, where fast and accurate b =, provisions of this fluid characteristics are important. So z. For example, if it were possible in a medical laboratory to accurately measure these properties in urine samples within seconds, not only would the patient get quick results that would help the doctor make a diagnosis, but it would also make the laboratory more efficient, since many more analyzes could be carried out than has been possible up to now.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung für sehr viele verschiedene Zwecke geeignet sind, wird aus Gründen der Vereinfachung, die Diskussion weitgehend in Beziehung auf die Bestimmung der Osmolarität oder der Dichte bzw. des spezifischen Gewichts von Urin durchgeführt. Die Anwendung auf andere Gebiete ergibt sich aus einem Verständnis wie das erfindungsgemäße Verfahren für Urinanalysen angewandt werden kann.Although the method and the device according to the invention are used for very many different purposes are appropriate, for the sake of simplicity, the discussion will largely relate to the determination the osmolarity or the density or the specific gravity of urine. the Application to other fields results from an understanding of how the method according to the invention is used for Urinalysis can be applied.

Die Bestimmung der Osmolarität von Urin ist von beachtlichem Wert zum Verständnis und der klinischen Behandlung von Störungen des Elektrolyt-Wasserhaushalts. Daher sollte eine vollständige Urinanalyse, wie es im allgemeinen auch der Fall ist, die Bestimmung der Osmolarität umfassen.The determination of the osmolarity of urine is of considerable value for understanding and clinical Treatment of disorders of the electrolyte water balance. Therefore, a full urinalysis should be like it in general is also the case, the determination of the Include osmolarity.

Die Osmolarität ist eine konzentrationsbedingte Eigenschaft einer gegebenen Lösung und hängt daher zusammen mit dem Gefrierpunkt, Schmelzpunkt, Siedepunkt, Dampfdruck und osmosischem Druck, die ebenfalls konzentrationsbedingt sind. Sie ist eine Funktion der Zahl der gelösten Teilchen im Gegensatz zu ihrem Gewicht oder der Dichte.The osmolarity is a concentration-dependent property of a given solution and therefore depends along with the freezing point, melting point, boiling point, vapor pressure and osmosic pressure that are also concentration-related. It is a function of the number of solute particles as opposed to it to their weight or density.

Die Osmolarität ist mathematisch definiert durch die folgende Gleichung:Osmolarity is mathematically defined by the following equation:

Osm—<PnmOsm- <Pnm

in der Osm die Osmolarität einer Lösung, Φ die Dissoziationskonstante der gelösten Stoffe, η die Anzahl der dissoziierten Ionen pro Molekül des dissoziierten gelösten Stoffes und m die Molalität der Lösung bedeuten. Daher wird, wenn die gelösten Stoffe eine vollständige Dissoziation erreichen, Φ=\ und die Gleichung reduziert sich zu der Formelin osm the osmolarity of a solution, Φ the dissociation constant of the solute, η the number of dissociated ions per molecule of the dissociated solute and m the molality of the solution. Therefore, when the solutes reach complete dissociation, Φ = \ and the equation reduces to the formula

Osm=nmOsm = nm

der Gleichung für einen idealen Elektrolyten.the equation for an ideal electrolyte.

Wählend ein enger Zusammenhang besteht zwischen der Osmolarität 'ind der Dichte in einer Lösung, die einen einzigen gelösten Stoff enthält, verringert sich der Zusammenhang bzw. die Korrelation bei komplexen Lösungen, die nichtionische Bestandteile enthalten. Urin ist ein wichtiges Beispiel für eine derartige Lösung, die von idealen Elektrolyten abweicht. Zum Beispiel entsprechen nach einer Untersuchung Urindichten von von 1,016 Osmolaritäten im Bereich von 550 bis 910 m Osm/kg (T.Rodmann, et al., Journal of the American Medical Association, 167,172,1958).If there is a close connection between the osmolarity and the density in a solution which contains a single dissolved substance, the connection or the correlation is reduced in the case of complex solutions which contain nonionic constituents. Urine is an important example of such a solution that deviates from ideal electrolytes. For example, urine densities of 1.016 correspond to osmolarities in the range of 550 to 910 mOsm / kg (T. Rodmann, et al., Journal of the American Medical Association, 167,172,1958).

Bekannte Verfahren zur Bestimmung der Osmolarität umfassen die Anwendung verschiedener handelsüblicher Osmometer, die von manuellen bis zu vollständig automatisierten zur Verfügung stehen. Für klinische Zwecke wird üblicherweise die Messung des Gefrierpunktes angewandt aufgrund der relativen Einfachheit. Derartige Verfahren besitzen jedoch zahlreiche Nachteile. Sie sind zeitraubend, erfordern ein Zentrifugieren zur Entfernung von Feststoffen, ein Kühlen unter den Gefrierpunkt, Kristallisieren und Abwarten bis die Temperatur auf den tatsächlichen Gefrierpunkt steigt.Known methods of determining osmolarity include the use of several commercially available Osmometers available from manual to fully automated. For clinical For this purpose, measurement of the freezing point is usually used due to its relative simplicity. However, such methods have numerous disadvantages. They are time consuming and require centrifugation to remove solids, cool below freezing point, crystallize and wait for the Temperature rises to actual freezing point.

Bekannte Verfahren zur Bestimmung der Dichte wenden Hydrometer, Urinometer, Pyknometer, Gravimeter und ähnliches an. Obwohl diese bekannten Verfahren ausreichend empfindlich sind, erfordern sieKnown methods for determining density use hydrometers, urinometers, pycnometers and gravimeters and the like. Although these known methods are sufficiently sensitive, they require

alle zerbrechliche, umfangreiche Instrumente, die ständig gereinigt, gewartet und geeicht werden müssen, um ihre Zuverlässigkeit sicherzustellen. Außerdem sind viele Unbequemlichkeiten mit der Handhabung derartiger Instrumente verbunden. Es können Schwierigkeiten bei der Ablesung des Meniskus auftreten. Schaum oder Blasen auf der Oberfläche der Flüssigkeit können die Ablesung stören. Urinometer neigen dazu an den Seiten des Gefäßes hängen zu bleiben, das die Flüssigkeitsprobe enthält. Im Falle von Urin ist das Volumen der Probe häufig nicht ausreichend, um mit einem Urinometer zu arbeiten.all fragile, extensive instruments that have to be constantly cleaned, serviced and calibrated, to ensure their reliability. In addition, many inconveniences with handling are such Instruments connected. Difficulty reading the meniscus may occur. Foam or Bubbles on the surface of the liquid can interfere with the reading. Urinometers tend to be on the sides of the vessel containing the liquid sample. In the case of urine, this is the volume of the sample often not enough to work with a urinometer.

In der DE-AS 19 48 269 ist ein Verfahren zur Bestimmung der osmotischen Zerreißbarkeit organischer Zellen, insbesondere von roten Blutzellen, angegeben, bei dem eine Suspension der zu untersuchenden Zellen nach und nach so weit verdünnt wird, bis die Zellen unter Einfluß des osmotischen Druckes zerreißen. Ein Hinweis auf die Bestimmung der Osmolarität von Flüssigkeitsproben odT gar auf ein Prüfmittel zur einfachen Durchführung einer solchen Bestimmung findet sich in dieser Druckschrift jedoch nicht.In DE-AS 19 48 269 a method for determining the osmotic tearability is organic Cells, in particular of red blood cells, indicated in which a suspension of the to be examined Cells is gradually diluted until the cells are under the influence of osmotic pressure tear. An indication of the determination of the osmolarity of fluid samples odT even on a However, test equipment for the simple implementation of such a determination can be found in this publication not.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Prüfmittel zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, auf einfache Weise die Osmolarität einer Flüssigkeitsprobe zu bestimmen. It is the object of the present invention to develop a test device with the help of which it is possible to to easily determine the osmolarity of a liquid sample.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Prüfmittel zur Bestimmung der Dichte oder Osmolarität einer flüssigen Probe, das gekennzeichnet ist durch eine ausreichende Anzahl Mikrokapseln, deren Wände aus semipermeablen polymeren bei bestimmten osmotischen Drucken zerbrechlichen Membranen bestehen, in die eine färbende Substanz eingeschlossen ist.This object is achieved by a test device for determining the density or osmolarity of a liquid sample, which is characterized by a sufficient number of microcapsules, the walls of which are made up semipermeable polymeric membranes that are fragile at certain osmotic pressures exist in which includes a coloring substance.

Wenn die Kapseln mit einer Lösung in Berührung kommen, die eine andere Osmolarität als diejenige innerhalb der Kapseln besitzt, entsteht über die Kapselwände ein osmotischer Druckgradient. Dieser Gradient führt dazu, daß Lösungsmittel durch die Kapselwände hindurchgeht in der Richtung der höheren Osmolarität. Wenn daher die innere Flüssigkeit eine größere Anzahl von Teilchen pro Volumeneinheit enthält als die Probe, fließt Lösungsmittel in die Kapseln und führt dazu, daß der Inhalt verdünnt wird. Dadurch nimmt der hydrostatische Druck innerhalb der Kapseln zu, was zu einer Quellung bzw. Vergrößerung und/oder einem Reißen und einer damit verbundenen Freisetzung der färbenden Substanz führt. Die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Freisetzung des Inhalts aus den Mikrokapseln ist eine Funktion des ursprünglichen osmotischen Druckgradienten über die Kapselwände und damit der Osmolarität oder Dichte der äußeren Flüssigkeit.If the capsules come into contact with a solution that has a different osmolarity than the one has inside the capsules, an osmotic pressure gradient is created across the capsule walls. This Gradient causes solvent to pass through the capsule walls in the direction of the higher one Osmolarity. Therefore, if the inner liquid has a larger number of particles per unit volume contains as the sample, solvent flows into the capsules and causes the contents to be diluted. Through this the hydrostatic pressure inside the capsules increases, which leads to swelling or enlargement and / or tearing and associated release of the coloring substance. The speed and the degree of release of the contents from the microcapsules is a function of the original one osmotic pressure gradient across the capsule walls and thus the osmolarity or density of the outer Liquid.

Durch dieses Mikrokapsel-Verfahren wird es für den Laboranten möglich, einfach eine Trägermatrix in eine Urinprobe zu tauchen, diese zu entfernen und eine auftretende Farbänderung zu beobachten. Die Mikrokapseln stellen somit eine deutliche Verbesserung gegenüber den bekannten Verfahren dar.This microcapsule process makes it possible for the laboratory technician to simply insert a carrier matrix into a Dip the urine sample, remove it and observe a change in color. The microcapsules thus represent a significant improvement compared to the known processes.

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Prüfmittels zur Bestimmung der Dichte oder Osmolarität einer Flüssigkeit, die einen nichtionischen ionisierbaren Stoff enthält, wird die Flüssigkeit mit einem ionisierenden Mittel zusammengebracht, das imstande ist, den gelösten Stoff zu ionisieren und mit dem Prüfmittel, das imstande ist, eine Farbreaktion hervorzurufen, die von der Dichte oder Osmolarität der Flüssigkeit, die den eelösten Stoff in ionisierter Form enthält, abhängt. Die Intensität der auftretenden Farbreaktion ist eine mathematische Funktion der zu bestimmender; Eigenschaft und kann leicht abgelesen werden. Man muß nur die Farbe beobachten und mit einer Farbkarte vergleichen, wobei die Farbintensität eine Funktion der Dichte oder Osmolarität ist. Ein bevorzugtes Prüfmitte! umfaßt eine Trägermatrix, in der ein Mittel enthalten ist, umfassend mindestens ein ionisierendes Mittel, das imstande ist, bei Berührung mit einer Flüssigkeit, dieWhen using the test agent according to the invention to determine the density or osmolarity of a Liquid that contains a nonionic ionizable substance becomes the liquid with an ionizing one Combined agent that is able to ionize the solute and with the test agent that is able to produce a color reaction which depends on the density or osmolarity of the liquid containing the contains solute in ionized form, depends. the The intensity of the color reaction that occurs is a mathematical function of the one to be determined; characteristic and can be easily read. You just have to observe the color and use a color card compare, where the color intensity is a function of density or osmolarity. A preferred testing center! comprises a carrier matrix in which an agent is contained, comprising at least one ionizing agent which is capable of contact with a liquid that

ic einen nichtionischen oder ionisierbaren Stoff enthält, dieser zu ionisieren und ein Mittel, das bei Berührung mit einer Flüssigkeit, die den gelösten Stoff in ionisierter Form enthält, eine nachweisbare Farbreaktion ergibt, die eine Funktion der Dichte oder Osmolarität dieser Flüssigkeit ist.ic contains a non-ionic or ionizable substance, this ionize and a means that, on contact with a liquid, transforms the solute into ionized Form contains a detectable color reaction which is a function of its density or osmolarity Liquid is.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Prüfmittels gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung sowie den Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen ist
F i g. 1 eine graphische Darstellung, bei der die Wirkung von Urease auf die Farbstoff-Freisetzung aus Mikrokapseln in wäßrigen Harnstofflösungen auf der X-Achse gegen die Absorption auf der V-Achse für verschiedene Konzentrationen aufgetragen ist undThe advantages of the test equipment according to the invention emerge from the following detailed description and the drawings. In the drawings is
F i g. 1 is a graph in which the effect of urease on the dye release from microcapsules in aqueous urea solutions is plotted on the X-axis against the absorption on the V-axis for various concentrations and

F i g. 2 eine graphische Darstellung, die die Änderung der prozentualen Reflexion von Prüfmitteln in Beziehung auf die Harnstoffkonzentration zeigt, wobei die Harnstoffkonzentration auf der X-Achse und die prozentuale Reflexion auf der V-Achse aufgetragen ist. Die für das erfindungsgemäße Prüfmittel geeigneten Mikrokapseln besitzen eine bei bestimmten osmotischen Drucken zerbrechliche Wand aus einer semipermeablen polymeren Membran, in die eine innere Flüssigkeit eingeschlossen werden kann, enthaltend einen gelösten Stoff und eine geeignete färbende Substanz, wie einen Farbstoff oder eine Farbstoffvorstufe. Ein geeigneter gelöster Stoff wird in ausreichender Menge eingeschlossen, um eine gewünschte innere Dichte oder Osmolarität zu erzielen. Der Ausdruck »osmotisch zerbrechlich« bezeichnet die Fähigkeit der Kapselwand, auf den inneren hydrostatischen Druck durch ein Zerbrechen oder eine andere Änderung der physikalischen Eigenschaften der Wand, zu reagieren, die eine Freisetzung der inneren Phase ermöglichen. Der Ausdruck »semipermeabel« bezeichnet die Fähigkeit der Membran, für das Lösungsmittel der äußeren zu untersuchenden Flüssigkeit durchlässig zu sein und undurchlässig für den gelösten Teil der inneren Phase. Die Dichte bzw. das spezifische Gewicht einer Flüssigkeit ist definiert als Verhältnis der Dichte derF i g. 2 is a graph showing the change in the percentage reflectance of test equipment in relation to points to the urea concentration, with the urea concentration on the X-axis and the percentage reflection is plotted on the V-axis. Those suitable for the test equipment according to the invention Microcapsules have a semi-permeable wall that is fragile under certain osmotic pressures polymeric membrane in which an internal liquid can be entrapped a solute and a suitable coloring substance such as a dye or a dye precursor. A suitable solute is included in sufficient amount to provide a desired interior Achieve density or osmolarity. The term "osmotically fragile" denotes the ability of Capsule wall, on the internal hydrostatic pressure due to a rupture or some other change in the physical properties of the wall to react, which allow a release of the inner phase. The term "semi-permeable" denotes the ability of the membrane to absorb the solvent from the outer membrane liquid to be examined to be permeable and impermeable to the dissolved part of the inner phase. The density or the specific gravity of a liquid is defined as the ratio of the density of the

so Flüssigkeit zu derjenigen einer Standardflüssigkeit, z. B. Wasser. Im Zusammenhang dieser Beschreibung sollte die Flüssigkeit, deren Dichte oder Osmolarität bestimmt werden soll, ein reines Lösungsmittel oder ein Gemisch von Substanzen in Lösung sein, wobei es sich um eine homogene Lösung handeln soll. Die Osmolarität ist definiert als die Zahl Osmole einer Lösung pro kg Lösungsmittel. Ein Osmol ist eine Einheit des osmotischen Druckes, bezogen auf die Konzentration der gelösten Teilchen in Lösung.so liquid to that of a standard liquid, e.g. B. water. In the context of this description should the liquid whose density or osmolarity is to be determined, a pure solvent or a mixture of substances be in solution, which should be a homogeneous solution. The osmolarity is defined as the number of osmoles of a solution per kg of solvent. An osmol is a unit of the osmotic Pressure, based on the concentration of the dissolved particles in solution.

Eine starke Verbesserung der Empfindlichkeit von Osmolaritätsbestimmungen wird bei dem erfindungsgemäßen Prüfmittel erreicht durch ionisierung von gelösten Stoffen, die die Bestimmung stören können. Da im Falle von Urin, wenn nichlionische gelöste Stoffe,A great improvement in the sensitivity of osmolarity determinations is achieved in the case of the invention Test equipment achieved by ionizing dissolved substances that can interfere with the determination. There in the case of urine, if non-ionic solutes,

μ v. ie Harnstoff und/oder Glucose, vorhanden sein können, diese Substanzen ionisiert werden können, sodaß, wenn die Flüssigkeit mit den Prüfmiitcin zusammengebracht wird, die Reaktion der Prüfrnittelμ v. ie urea and / or glucose, be present can, these substances can be ionized, so that when the liquid with the Prüfmiitcin is brought together, the reaction of the test agent

die Konzentration des gelösten Stoffes in der Probe angibt, einschließlich des nichtionisierten gelösten Stoffes, der ursprünglich darin vorhanden war.indicates the concentration of the solute in the sample, including the non-ionized solute Substance that was originally present in it.

Die Ionisierung der gelösten Stoffe wird erreicht durch die Anwendung eines lonisierungsmittels. Allgemein kann das irgendein Mittel sein, das den nichtior.ischen gclöüci. Stoff in eine ionische Verbindung umwandelt. Üblicherweise wird jedoch ein chcmiothos oder katalytisches Mittel angewandt, wie im Falle von Harnstoff ein hydrolysierendes Enzym. Beispiele hierfür umfassen Urease und Harnstoffoarb oxylase (hydrolysierend). Im Falle von Glucose kann ein ionisierendes Mittel, wie Glucoseoxidase, angewandt "■erden.The ionization of the dissolved substances is achieved through the use of an ionizing agent. Generally can this be any means which the non-orior.ischen gclöüci. Substance into an ionic compound converts. Usually, however, a chcmiothos or catalytic agent is used, as in Case of urea a hydrolyzing enzyme. Examples include urease and urea carb oxylase (hydrolyzing). In the case of glucose, an ionizing agent such as glucose oxidase can be used "■ earth.

Die Mikrokapseln können auf verschiedene bekannte Arten hergestellt werden. Beispiele für solche Verfahren sind angegeben in Angewandte Chemie, Internationale Edition, 14, 539 (1975), und den dort zitierten Literaturstellen. Verfahren, wie Grenzschichtpolykondensation (interfacial polycondensation), Koazervation und ähnliches, führen zur Bildung von Mikrokapseln. Andere Verfahren, wie Zentrifugieren, Sprühtrocknen und andere physikomechanische Verfahren, finden ebenfalls Anwendung zur Herstellung von Mikrokapseln. The microcapsules can be manufactured in a number of known ways. Examples of such procedures are given in Angewandte Chemie, Internationale Edition, 14, 539 (1975) and those cited there References. Processes such as interfacial polycondensation, coacervation and the like, lead to the formation of microcapsules. Other methods such as centrifugation, spray drying and other physico-mechanical processes are also used to make microcapsules.

Die Grenzschichtpolykondensation ist ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Mikrokapseln, da sie verhältnismäßig leicht durchführbar ist. Bei diesem Verfahren werden zwei reaktionsfähige Substanzen (Comonomere oder Oligomere) an der Grenzschicht eines Mehrphasen-Systems miteinander umgesetzt. Dort tritt Polykondensation ein und es entsteht ein dünner polymerer Film, der in dem Medium, das die Monomeren enthält, unlöslich ist. Geeignete Mikrokapseln wurden hergestellt, indem man eine erste Comonomerkomponente, wie ein polyfunktionelles Amin in einer wäßrigen Phase, enthaltend die färbende Substanz, löst. Diese wäßrige Phase ist vorzugsweise eine Lösung eines Farbstoffes oder einer Farbstoffvorstufe und eines gelösten Stoffes, sodaß die Lösung eine hohe Dichte oder Osmoiarität gegenüber dem zu erwartenden Osmolaritätsbereich der zu untersuchenden Flüssigkeit besitzt. Diese wäßrige Phase wird dann in einer mit Wasser nicht mischbaren Phase, wie Mineralöl dispergiert oder emulgiert. Ein zweites Comonomer, wie ein polyfunktionelies Acylhalogenid, wird dann zu der Suspension oder Emulsion zugegeben. Wenn die Comonomere polyfunktionelle Amine und Acylhalogenide sind, werden Polyamidmikrokapseln gebildet, von denen jede einen Teil der wäßrigen Phase, d. h. der färbenden Substanz enthält.The interfacial polycondensation is a preferred method of making the microcapsules because it is relatively easy to carry out. This process uses two reactive substances (Comonomers or oligomers) reacted with one another at the boundary layer of a multiphase system. There, polycondensation occurs and a thin polymeric film is formed, which in the medium that the Contains monomers is insoluble. Suitable microcapsules were made by adding a first Comonomer component such as a polyfunctional amine in an aqueous phase containing the coloring Substance, dissolves. This aqueous phase is preferably a solution of a dye or a dye precursor and a solute, so that the solution has a high density or osmosis to it expected osmolarity range of the liquid to be examined. This aqueous phase is then dispersed or emulsified in a water-immiscible phase, such as mineral oil. A second Comonomer such as a polyfunctional acyl halide is then added to the suspension or emulsion. When the comonomers are polyfunctional amines and acyl halides, they become polyamide microcapsules each of which forms part of the aqueous phase, i.e. H. contains the coloring substance.

Geeignete polymere Substanzen, die zur Bildung von osmotisch zerbrechlichen semipermeablen Membranwänden der Mikrokapseln geeignet sind, umfassen neben Polyamid Polyester, Polyurethan, Polyharnstoff und ähnliches.Suitable polymeric substances which lead to the formation of osmotically fragile semipermeable membrane walls of the microcapsules which are suitable include polyamide, polyester, polyurethane and polyurea and similar.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Kapseln, die die osmotische Zerbrechlichkeit und Permeabilität der Kapselwand bestimmen, können weitgehend variieren, je nach der Dichte oder Osmoiarität und der An der zu untersuchenden Flüssigkeit Es ist bekannt. Vernetzungsmittel für Polymere zu verwenden, um die Undurchlässigkeit, die Empfindlichkeit und die mechanische Festigkeit der Polymeren zu erhöhen. Oberflächenaktive Mittel, wie Detergentien, können zugesetzt werden, um die Größe der Kapseln zu verringern. Die Reaktionszeiten für die Monomeren können verlängert ν "rden, um die DickeThe physical and chemical properties of the capsules affecting the fragility and osmotic Determine permeability of the capsule wall can vary widely, depending on the density or Osmoiarity and the nature of the liquid to be examined It is known. Crosslinking agent for Polymers use to increase the impermeability, the sensitivity and the mechanical strength of the To increase polymers. Surfactants, such as detergents, can be added to the size of capsules to decrease. The reaction times for the monomers can be extended by the thickness

der Kapselwand zu erhöhen. Ander'* bekannte Verfahren, wie die Regelung der Reaktionsbedingungen, die Pol).aeiauswahl, Lösungsmittelauswahl und ähnliche*. können auch angewandt werden, um die osmotische Zerbrechlichkeit und/oder Permeabilität der Kapselwand so zu variieren, daß sie für die spezielle beabsichtigte Anwendung geeignet ist.to increase the capsule wall. Other known procedures such as the regulation of the reaction conditions, the selection of poles, the selection of solvents and the like *. can also be applied to the osmotic Fragility and / or permeability of the capsule wall to vary so that they are for the specific intended application is suitable.

Es hat sich gezeigt, daß die Lagerungsstabilität von Mikrokapseln, die eine innere flüssige Phase enthalten, überraschend verbessert werden kann, wenn man die Mikrokapseln trocknet. Die Kapseln können getrocknet "erden durch bequeme Maßnahmen, wie Vakuumtrocknen, Vakuumtrocknen unter Verwendung eines Trockenmittel, Gefriertrocknen, Trocknen am kritisehen Punkt und ähnliches. Zum Beispiel können Polyamidmikrokapseln, die eine innere wäßrige Phase, enthaltend den gelösten Stoff und den Farbstoff oder die Farbstoffvorstufe, enthalten, in ungefähr 2 bis 30 Stunden unter vermindertem Druck bei beispielsweise 10-' bis 10-⁴ Torr getrocknet werden. Auf diese Weise hat es sich gezeigt, daß die getrockneten Mikrokapseln lange Zeit unter harten Lagerbedingungen stabil sind.It has been shown that the storage stability of microcapsules which contain an internal liquid phase can be surprisingly improved if the microcapsules are dried. The capsules can be dried by convenient means such as vacuum drying, vacuum drying using a desiccant, freeze drying, critical point drying, and the like. For example, polyamide microcapsules having an internal aqueous phase containing the solute and the dye or dye precursor, included, in about 2 to 30 hours under reduced pressure at, for example, 10- 'to 10- ⁴ Torr. in this way are dried, it has been found that the dried microcapsules long time are stable under harsh storage conditions.

Geeignete gelöste Stoffe, die in der wäßrigen Phase angewandt werden, um deren Osmoiarität festzulegen, sollten in der zu untersuchenden flüssigen Phase löslich sein. Daher kann, wenn die zu untersuchende Flüssigkeit wäßrig ist, wie z. B. Urin, irgendein wasserlösliches Salz angewandt werden. Diese umfassen organische und anorganische Salze, wobei sich Natriumchlorid als besonders geeignet erwiesen hat. Die Konzentration des gelösten Stoffes kann weitgehend variieren, um für die beabsichtigte analytische Anwendung geeignet zu sein. Es ist lediglich notwendig, daß die innere Phase der Mikrokapseln eine Dichte oder Osmoiarität besitzt, die ausreichend viel größer ist, als diejenige der zu untersuchenden Flüssigkeit, sodaß ein anfänglicher osmotischer Druckgradient über die Kapselwand auftritt bei Berührung mit der zu untersuchenden Flüssigkeit. Es ist für den Fachmann klar, daß die Dichte oder Osmoiarität der inneren Phase hoch genug sein muß, sodaß zumindest ein Teil der Kapseln bei Berührung mit der flüssigen Probe aufbricht und die färbende Substanz freisetzt. Beispiele für färbende Substanzen, die angewandt werden können, sind Alizarin, Bromthymolblau, Kristallviolett, Evansblau, Malachitgrün, Methylorange, Preußischblau und ähnliche Farbstoffe.Appropriate solutes to be used in the aqueous phase to determine its osmosis, should be soluble in the liquid phase to be examined. Therefore, if the liquid under investigation is aqueous, such as. Urine, any water-soluble salt can be used. These include organic and inorganic salts, sodium chloride having proven particularly suitable. The concentration the solute can vary widely to be suitable for the intended analytical application be. It is only necessary that the internal phase of the microcapsules have a density or osmosis that is sufficiently larger than that of the liquid to be examined, so that an initial osmotic pressure gradient across the capsule wall occurs when it comes into contact with the patient to be examined Liquid. It is clear to those skilled in the art that the density or osmosis of the internal phase should be high enough must, so that at least some of the capsules break open on contact with the liquid sample and the releases coloring substance. Examples of coloring substances that can be used are Alizarin, bromothymol blue, crystal violet, Evans blue, malachite green, methyl orange, Prussian blue and the like Dyes.

Als färbende Substanzen haben sich auch Farbstoffvorstufen als geeignet erwiesen, die mit komplementären Substanzen reagieren können, die in der zu untersuchenden Probe enthalten sind. Zum Beispiel können Farben entwickelt werden durch Diazoniumkupplung. Oxidation, Reduktion, pH-Änderung und andere ähnliche Reaktionen. Eine bevorzugte Vorstufe ist eine chromotrope Säure, die nach Freisetzung aus den Mikrokapseln mit Diazoniumsalzen reagieren kann, wie mit diazotierten! 2,4-Dichloranilin unter Bildung einer roten Farbe.Dye precursors have also proven to be suitable as coloring substances, those with complementary Substances contained in the sample to be examined can react. For example colors can be developed through diazonium coupling. Oxidation, reduction, and pH change other similar reactions. A preferred precursor is a chromotropic acid that is released from the microcapsules can react with diazonium salts, as with diazotized! 2,4-dichloroaniline with formation a red color.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgcmäßen Prüfmittels werden die oben beschriebenen Mikrokapseln auf oder in einer Trägermatrix festgehalten und als Prüfmittel zum Eintauchen und Ablesen angewandt. Ein solches Prüfmittel kann nach verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden, wie Imprägnieren einer absorbierenden Matrix mit den oben beschriebenen Mikrokapseln, wodurch in und auf der Matrix ein feinteiliges inniges Gemisch der Mikrokapseln festgehalten wird.In a preferred embodiment of the invention The test medium is the microcapsules described above on or in a carrier matrix recorded and used as test equipment for immersion and reading. Such a test equipment can according to various known methods can be prepared, such as impregnating an absorbent matrix with the microcapsules described above, whereby in and on the matrix a finely divided intimate mixture of Microcapsules is held in place.

Bindemittel haben sich ai'ch als geeignet erwiesen, um die Mikrokapseln in bzw. .τη der Matrix festzuhalten. Dabei hat sich Celluloseacetat, Cdluloseacetatbutyrat, Hydroxypmpylcellulose u,,d Polyvinylpyrrolidon als besonders geeignet erwiesen. Bindemittel, die angewandt werden können, sind mit der zu untersuchenden Probe nicht mischbar und ermöglichen, daß die Probe in die Trägermatrix absorbiert wird.Binders have also proven to be suitable for to hold the microcapsules in or .τη the matrix. Cellulose acetate, Cdluloseacetatbutyrat, Hydroxypmpylcellulose u ,, d Polyvinylpyrrolidon as proved particularly suitable. Binders that can be applied are to be examined with the Sample immiscible and allow the sample to be absorbed into the carrier matrix.

Geeignete absorbierende Matrizes, die angewandt werden können, umfassen Papier, Cellulose, Holz, in Fließstoffe aus synthetischen Harzen, Glasfaserpapier, Poiypropylenfilse, Vliesstoffe und Gewebe und ähnliches. Die imprägnierte Matrix wird vorteilhaft auf irgendeine geeignete Weise mit einem Träger bzw. Griff, wie einem polymeren Streifen, verbunden, um die π Handhabung zu erleichtern.Suitable absorbent matrices that can be employed include paper, cellulose, wood, in Nonwovens made of synthetic resins, fiberglass paper, polypropylene filaments, nonwovens and fabrics, and the like. The impregnated matrix is advantageously coated with a carrier in any suitable manner. Handle, like a polymeric strip, connected to facilitate π handling.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die oben beschriebenen Mikrokapseln zusammen mit einem lonisierungsmittel in einer Trägermatrix enthalten und werden in Form eines Prüfmittels zum Eintauchen und Ablesen angev/andt. Dieses Prüfmittel kann auf verschiedene bekannte Arten hergestellt werden, z. B. durch Imprägnieren einer absorbierenden Matrix mit den Mikrokapseln und einem lonisierungsmittel, das imstande ist, nichtionische gelöste Stoffe, die in der zu 2^r> untersuchenden Probe enthalten sind, zu ionisieren. Wenn die Probe Urin ist, kann das ionisierende Mittel Urease oder Harnstoffcarboxylase (hydrolysierend) und/oder Glucoseoxidase S3in. Das zuletzt genannte Enzym hydrolysiert Glucose, während die beiden jo anderen Harnstoff hydrolysieren.In another embodiment, the microcapsules described above are contained in a carrier matrix together with an ionizing agent and are used in the form of a test agent for immersion and reading. This test equipment can be manufactured in a number of known ways, e.g. To ionize example, by impregnating an absorbent matrix with the microcapsules and an ionizing agent which is capable of non-ionic solutes which examined in the ^r 2> sample are included. If the sample is urine, the ionizing agent can be urease or urea carboxylase (hydrolyzing) and / or glucose oxidase S3in. The latter enzyme hydrolyzes glucose, while the other two hydrolyze urea.

Bei der Anwendung des Prüfmittels wird die imprägnierte Matrix in die zu untersuchende Flüssigkeit eingetaucht und sofort wieder daraus entfernt. Wenn die zu untersuchende Flüssigkeit eine geringere Dichte j-> oder Osmolarität besitzt als die innere Phase der Mikrokapseln, dringt ein Teil des Lösungsmittels aus der Probe durch die Kapselwände hindurch und führt zu einer Erhöhung des inneren Druckes, der wiederum zu einer Freisetzung der inneren Phase führt, wodurch in der Matrix eine Färbung auftritt. Die so erzeugte Färbung wird dann mit vorher geeichten Farbstandards verglichen, um die Dichte oder Osmolarität der untersuchten Probe zu bestimmen. Die Farbstandards werden hergestellt, indem man Testflüssigkeiten mit bekannter Dichte oder Osmolarität und ähnliche Prüfmittel verwendet, wie sie für die Analyse angewandt werden. Neben dem visuellen Vergleich können verschiedene instrumentelle Methoden ebenfalls angewandt werden, um die Art der entwickelten Farbe zu bestimmen, wodurch jede subjektive Farbbestimmung, die bei einer Beobachtung mit dem menschlichen Auge, auftritt, vermieden wird.When the test agent is used, the impregnated matrix is immersed in the liquid to be tested immersed and immediately removed from it. If the liquid to be examined has a lower density j-> or osmolarity as the internal phase of the microcapsules, some of the solvent penetrates from the Sample passes through the capsule walls and leads to an increase in the internal pressure, which in turn increases leads to a release of the internal phase, as a result of which a color occurs in the matrix. The one created in this way Staining is then compared to previously calibrated color standards to determine the density or osmolarity of the to determine the examined sample. The color standards are established by using test liquids known density or osmolarity and similar test equipment used as applied for the analysis will. In addition to the visual comparison, various instrumental methods can also be used to determine the type of color developed, eliminating any subjective color determination, which occurs when observing with the human eye, is avoided.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Prüfmittel sehr empfindlich sind. Die wie oben beschrieben hergestellten Prüfmittel sind imstande, 0,010 Einheiten der Dichte in einem Dichtebereich von ungefähr 1,000 bis 1,050 zu unterscheiden. Sie sind besonders geeignet zur Bestimmung der Dichte und Osmolarität von Flüssigkeiten wie Salzlösungen und eo Urin. Andere Bereiche der Dichte können bestimmt werden unter Verwendung von Mikrokapseln, einer entsprechenden osmotischen Zerbrechlichkeit und Permeabilität und einer inneren Phase geeigneter Dichte oder Osmolarität. Die Parameter der Mikrokapsein können vom Fachmann leicht so bestimmt werden, daß sie für viele verschiedene Bereiche der Dichte und Osmolarität geeignet sind.It has been shown that the test equipment according to the invention is very sensitive. The same as above The test equipment described here is capable of measuring 0.010 units of density in a density range of about 1,000 to 1,050 to be distinguished. They are particularly suitable for determining the density and Osmolarity of liquids such as saline solutions and eo urine. Other ranges of density can be determined are made using microcapsules, an appropriate osmotic fragility and Permeability and an internal phase of suitable density or osmolarity. The parameters of the microcapsules can easily be determined by those skilled in the art to be suitable for many different ranges of density and Osmolarity are suitable.

Die Erfindung wird durch die folgenden nicht einschränkenden Beispiele näher erläutert:The invention is illustrated in more detail by the following non-limiting examples:

A. Herstellung des Prüfmittels
Beispiel 1A. Manufacture of the test equipment
example 1

Herstellung von Mikrokapseln für Flüssigkeits-Suspensions-Vorversuche Production of microcapsules for liquid suspension preliminary tests

Dieses Beispiel zeigt ein typisches Verfahren zur Herstellung von Polyamidmikrokapseln, die als Indikator für die erfindungsgemäßen Prüfmittel angewandt werden können.This example shows a typical process for making polyamide microcapsules that are used as an indicator can be used for the test equipment according to the invention.

In einen Kolben wurden gegeben:In a flask were placed:

«55 ml Mineralöl
25 ml CCl₄ «55 ml mineral oil
25 ml CCl ₄

I g BentonitI g bentonite

3 μΐ Sorbit trioleat3 μΐ sorbitol trioleate

In ein erstes Becherglas wurden gegeben:In a first beaker were placed:

3 ml 1-mNaCI3 ml of 1-mNaCl

0,4 g NaGH0.4 g NaGH

0,75 ml Äthylendiamin0.75 ml of ethylenediamine

0,75 ml Diäthylentriamin0.75 ml of diethylenetriamine

0,5 g Evansblau0.5 g Evans blue

In ein zweites Becherglas wurde gegeben:In a second beaker was placed:

6 ml CCU6 ml CCU

6 ml N-Pentan6 ml of N-pentane

3 ml Sebacylchlorid3 ml of sebacyl chloride

Die wäßrige Lösung aus dem ersten Becherglas wurde unter Rühren mit Hilfe eines Magnesriihrers mit höchster Geschwindigkeit innerhalb von 20 Sekunden zu dem Inhalt des Kolbens gegeben. Die Rührgeschwindigkeit wurde dann soweit verringert, daß sie gerade ausreichte, um ein Absetzen der dispersen Phase zu vermeiden. Anschließend wurde der Inhalt des zweiten Becherglases schnell zu dem Kolben zugegeben. Es wurde ungefähr 1 Stunde weitergerührt und anschließend die festen Mikrokapseln aus dem Reaktionsmedium durch Filtrieren entfernt. Die isolierten Kapseln wurden dann mit Petroiäther gewaschen und an der Luft getrocknet. Die entstehenden Kapseln besaßen die folgenden Durchmesser 20%>500μηι, 60% 250 bis 500 μίτι und 20% 250 < μΐη.The aqueous solution from the first beaker was stirred with the aid of a magnesium stirrer added maximum speed to the contents of the flask within 20 seconds. The stirring speed was then reduced to the point that it was just sufficient to allow the disperse phase to settle avoid. The contents of the second beaker were then quickly added to the flask. It stirring was continued for about 1 hour and then the solid microcapsules from the reaction medium removed by filtration. The isolated capsules were then washed with petroleum ether and allowed to air dried. The resulting capsules had the following diameter 20%> 500μηι, 60% 250 to 500 μίτι and 20% 250 <μΐη.

Beispiel 2
Bevorzugtes Herstellungsverfahren für KapselnExample 2
Preferred manufacturing method for capsules

Es wurde das Verfahren des Beispiels 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß in dem Kolben die folgenden Bestandteile enthalten waren:The procedure of Example 1 was repeated except that the following were kept in the flask Components included:

550 ml Mineralöl
400 ml CCI₄
25 μΐ Sorbittrioleat550 ml mineral oil
400 ml CCI ₄
25 μΐ sorbitol trioleate

I1 g Bentonit
2,5 g Syloid 65I1 g of bentonite
2.5 g Syloid 65

Der Inhalt des Kolbens wurde mit einem Magnetrührer mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit gerührt, um die Dispersion aufrechtzuerhalten.The contents of the flask were stirred with a magnetic stirrer at a relatively high speed, to maintain dispersion.

In ein erstes Becherglas wurden gegeben:In a first beaker were placed:

50 ml einer chromotropen Saure Lösung*)
12mipiäthylerttriamin
12 ml Äthylendiamin
10 g NaCl50 ml of a chromotropic acid solution *)
12mipiethylerttriamine
12 ml ethylenediamine
10 g NaCl

In ein zweites Becherglas wurden gegeben:In a second beaker were placed:

60 ml CCI₄
60 ml n-Pentan
30 ml Sebacylchlorid60 ml CCI ₄
60 ml of n-pentane
30 ml of sebacyl chloride

0,15gTrimesoylchk)rid '0.15g Trimesoylchk) rid '

*) Die chromotrope Saure Lösung wurde hergestellt durch Zugabe von ausreichend Wasser zu 65 g NaOH und 10 g chromotroper Säure, um insgesamt 500 ml zu erhalten.*) The chromotropic acid solution was prepared by adding sufficient water to 65 g of NaOH and 10 g chromomotropic acid to make a total of 500 ml.

Die wäßrige Lösung aus dem ersten Becherglas wurde zu dem Inhalt des Kolbens unter Rühren mil einem Magnetrührer mit höchster Geschwindigkeit innerhalb von ungefähr 20 Sekunden zugegeben. Die Rührgeschwindigkeit wurde soweit verringert, daß sie gerade ausreichte, um ein Absetzen der dispersen Phase ι > zu verhindern. Anschließend wurde der Inhalt des zweiten Becherglases schnell zu dem Kolben gegeben. Es wurde ungefähr eine Stunde weiter gerührt und anschließend die festen Mikrokapseln von dem Reaktionsmedium abfiltriert. Die isolierten Kapseln wurden dann mit Petroläther gewaschen und an der Luft getrocknet. Die entstehenden Kapseln wurden gesiebt und diejenigen mit einem Durchmesser im Bereich von 90 bis 125 μίτι wurden gesammelt.The aqueous solution from the first beaker was added to the contents of the flask with stirring added to a magnetic stirrer at full speed within about 20 seconds. the Stirring speed was reduced to such an extent that it was just sufficient to prevent the disperse phase from settling to prevent. The contents of the second beaker were then quickly added to the flask. The stirring was continued for about an hour and then the solid microcapsules were removed from the reaction medium filtered off. The isolated capsules were then washed with petroleum ether and allowed to air dried. The resulting capsules were sieved and those ranging in diameter from 90 to 125 μίτι were collected.

2Ί2Ί

Example 3

Einbau des bevorzugten Mittels
in eine TrägermatrixIncorporation of the preferred agent
into a carrier matrix

Dieses Beispiel zeigt den Einbau von Mikrokapseln m nach Beispiel 2 und eines lonisierungsmittels (Urease) in eine Trägermatrix.This example shows the incorporation of microcapsules according to Example 2 m and an ionizing agent (urease) in a carrier matrix.

Als Trägermatrix wurde ein, diazotiertes 2,4-Dichloranilin enthaltendes, Papier verwendet. Das Papier wurde in Stücke von etwa 0,5 χ 1,0 cm geschnitten. Eine r> Lösung, enthaltend 2% (Gewicht pro Volumen) Hydroxypropylcellulose in Chloroform, wurde hergestellt. Urease wurde in der Lösung in einer Menge von ungefähr 20 mg/ml (20000 internationale Einheiten/ml) suspendiert und die Suspension homogenisiert, indem sie zwischen einem Glasrohr und einem dichtsitzenden Stempel aus Polytetrafluorethylen hindurchgepreßt wurde. Die Urease wurde hergestellt aus getrockneten Bohnen (canavalia [ensiformis]).A diazotized 2,4-dichloroaniline was used as the carrier matrix containing paper used. The paper was cut into pieces approximately 0.5 1.0 cm. A r> Solution containing 2% (weight by volume) hydroxypropyl cellulose in chloroform was prepared. Urease was present in the solution in an amount of approximately 20 mg / ml (20,000 international units / ml) suspended and the suspension homogenized by placing it between a glass tube and a tight fitting Polytetrafluoroethylene punch was pressed through. The urease was made from dried Beans (canavalia [ensiformis]).

1 g der Kapseln nach Beispiel 2 wurde zu 10 ml der Ureasesuspension gegeben und die entstehende Aufschlämmung mit Hilfe einer Rakel, die so eingestellt war, daß ein nasser Film von 305 μπι entstand, auf das das Diazoniumsalz enthaltende Papier aufgetragen. Das beschichtete Papier wurde dann ungefähr 3 Minuten in -,<> einem Ofen bei 67⁰C getrocknet, wobei die Urease und die Mikrokapseln mit der Matrix und Hydroypropylcellulose fest verbunden wurden.1 g of the capsules according to Example 2 was added to 10 ml of the urease suspension and the resulting slurry was applied to the paper containing the diazonium salt using a doctor blade set so that a wet film of 305 μm was formed. The coated paper was then about 3 minutes -, <> an oven at 67 ⁰ C dried, and the urease and the microcapsules were fixedly connected to the matrix and Hydroypropylcellulose.

B e i s ρ i e 1 4B e i s ρ i e 1 4

Einbau der bevorzugten Mikrokapseln
in die absorbierende TrägermatrixIncorporation of the preferred microcapsules
into the absorbent carrier matrix

Eine wäßrige Natriumchloridlösung wurde in situ hergestellt unter Verwendung von NaOH zur Neutrali- ω sienjrcg des bei der Polymerbildung entstehenden HCl's und zusammen mit der Farbstoffvorstufe chromatotroper Säure in eine Polyamidmembran eingekapseltAn aqueous sodium chloride solution was prepared in situ using NaOH to neutralize ω sienjrcg of the HCl formed during polymer formation and encapsulated together with the dye precursor chromatotropic acid in a polyamide membrane

In einen Kolben wurden gegeben:In a flask were placed:

55 ml Mineralöl
25 ml Tetrachlorkohlenstoff
1,0 g Bentonit55 ml mineral oil
25 ml carbon tetrachloride
1.0 g bentonite

In ein erstes Becherglas wurden gegeben:In a first beaker were placed:

3,0 ml H₂O3.0 ml H ₂ O

0,4 g NaOH0.4 g NaOH

0,75 ml Äthylendiamin0.75 ml of ethylenediamine

0,75 ml Diäthylendiamin0.75 ml diethylenediamine

0,1 g 4,5-Dihydroxynaphthalin-2,7-0.1 g 4,5-dihydroxynaphthalene-2,7-

disulfonsäure (chromotrope Säure)disulfonic acid (chromomotropic acid)

In ein zweites Bechergias wurden gegeben:In a second beaker were given:

6,0 ml Tetrachlorkohlenstoff
6,0 ml Pentan
3,0 ml Scbncylchlorid
25,0 μΙ Trimesoylchlorid6.0 ml carbon tetrachloride
6.0 ml of pentane
3.0 ml of scbncyl chloride
25.0 μΙ trimesoyl chloride

I Inter Verwendung der oben angegebenen Gemische Wi. Jen Mikrokapseln nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt.I Inter use of the mixtures given above Wi. Jen microcapsules according to that described in Example 1 Process made.

Die komplementäre Farbstoffkomponente für die chromotrope Säure, d. h. diazotiertes 2,4-Dichloranilin, wurde in eine Imprägnierlösung gebildet, die nach dem in der US-PS 35 85 001 angegebenen Verfahren hergestellt worden war durch Zusammengeben der folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge unter kontinuierliche;!! Mischen.The complementary dye component for the chromotropic acid, i.e. H. diazotized 2,4-dichloroaniline, was formed into an impregnation solution prepared according to the method given in US Pat. No. 3,585,001 was prepared by adding the following ingredients together in the order given under continuous; !! Mix.

Verbindunglink Mengelot MethanolMethanol 20,0 ml20.0 ml 2,4-Dichloranilir2,4-dichloroanilir 0,20 g0.20 g Destilliertes H2ODistilled H2O 20,0 ml20.0 ml NatriumnitritSodium nitrite 0,10 g0.10 g 1,5-Naphthalindisulfonsäuredinatriumsalz1,5-naphthalenedisulfonic acid disodium salt 0,60 g0.60 g NatriumlaurylsulfatSodium lauryl sulfate 1,50 g1.50 g SulfosalicylsäureSulfosalicylic acid 2,0 g2.0 g MethanolMethanol 60.0 ml60.0 ml

Filterpapier wurde in die oben angegebene Lösung getaucht und sofort entfernt. Das imprägnierte Papier wurde dann in der Luft getrocknet und in Quadrate von 5x5 mm geschnitten. Jede so hergestelle imprägnierte Trägermatrix wurde am Ende eines Polystyrolstreifens mit Hilfe eines Doppelklebebandes befestigt.Filter paper was dipped in the above solution and removed immediately. The impregnated paper was then air dried and cut into 5x5mm squares. Each so made impregnated The carrier matrix was attached to the end of a polystyrene strip with the aid of double-sided adhesive tape.

Die wie oben beschrieben hergestellten Mikrokapseln wurden mit der Trägermatrix, die die komplementäre Komponente enthielt, nach dem folgenden Verfahren verbunden. Ungefähr 50 μΙ einer 2%igen (Gew./Vol.) Lösung von Hydroxypropylcellulose in Chloroform wurden auf die imprägnierte Matrix aufgebracht und die Mikrokapseln dann gleichmäßig über die Oberfläche der Matrix verteilt. Innerhalb von Minuten wurde das Chloroform verdampft, wobei die Mikrokapseln gleichmäßig auf und in der imprägnierten Matrix bzw. dem Hydroxypropylcellulose-Bindemittel verteilt wurden und das fertige Prüfmittel entstand.The microcapsules produced as described above were made with the carrier matrix, which was the complementary Component contained, connected according to the following procedure. About 50 μΙ of a 2% strength (W / v) solutions of hydroxypropyl cellulose in chloroform were applied to the impregnated matrix applied and the microcapsules then distributed evenly over the surface of the matrix. Within Minutes the chloroform was evaporated, the microcapsules evenly on and in the impregnated Matrix or the hydroxypropyl cellulose binder were distributed and the finished test equipment was created.

Um die Empfindlichkeit dieser Priifmittel zu bestimmen, wurden die Matrixteile der fertigen Prüfmittel jeweils augenblicklich in wäßrige Restlösungen, enthaltend NaCl-Konzentrationen von 0,0,4,0,8,1,2 bzw 1,6 m, eingetaucht und sofort daraus entfernt. Diese Salzkonzentrationen entsprechen Dichten von 1,0,1,01,1,02,1,03 bzw. 1,04 Dichteeinheiten. Es entwickelte sich eine tiefe rote oder burgunderrote Farbe und stabilisierte sich auf der Matrix innerhalb von ungefähr 6 Minuten, nachdem die Matrix in die zu untersuchende Lösung eingetaucht worden war. Die Intensität der Farbe änderte sich umgekehrt mit der Konzentration an NaCl und damit der Dichte der zu untersuchenden Lösung. Die Farbe wurde erzeugt durch Reaktion der aus den Mikrokap-To determine the sensitivity of these test media, the matrix parts of the finished test equipment were each instantly dissolved in aqueous residual solutions NaCl concentrations of 0,0,4,0,8,1,2 or 1,6 m, immersed and immediately removed from it. These salt concentrations correspond to densities of 1,0,1,01,1,02,1,03 or 1.04 density units. A deep red or burgundy color developed and stabilized of the matrix within approximately 6 minutes after the matrix is immersed in the solution to be tested had been. The intensity of the color changed inversely with the concentration of NaCl and thus the density of the solution to be examined. The color was generated by the reaction of the microcapsules

sein freigesetzten chromotropen Säure und der komplementären Farbstoffkomponente, die in der Trägermatrix imprägniert war. Durch visuePen Vergleich war es möglich, Farbunterschiede zu unterscheiden, die bei Berührung mit Testlösung auftraten, die sich nur durch 0,01 Dichteeinheilen unterschieden. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten unter Verwendung verschiedener anderer wäßriger Salzlösungen einschließlich Urin anstelle der oben beschriebenen Salzlösungen.its released chromotropic acid and the complementary dye component contained in the Support matrix was impregnated. By visuePen comparison it was possible to distinguish color differences that occurred on contact with test solution, which only distinguished by 0.01 density units. Similar results have been obtained using various other aqueous salt solutions including urine in place of the salt solutions described above.

B. Wirkung von Urease auf die Empfindlichkeit
verschiedener HarnsioffkonzenirationenB. Effect of urease on sensitivity
different urine concentrations

Beispiel 5
VergleichskapsclnExample 5
Comparison capsules

Es wurden Mikrokapseln entsprechend Beispiel 1 hergestellt und untersuch· um die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Farbstoifabgabe unter Versuchsbedingungen zu hesiiüüTicn. Ungefähr 25 g getrocknete Mikiokapseln wurden in 3 Standard-Spektrophotometer-Küvetter. gegeben. Drei wäßrige Lösungen von simuliertem Urin wurden dann hergesj-'t mit üblichen physiologischen Konzentrationen an NaCI und PO₄ ²-, die jedoch unterschiedliche Konzentrationen an Harnstoff enthielten. Die Konzentrationen an NaCl und PO₄ ²- betrugen 10 bzw. 2 g/l in jeder Lösung. Die Harnstoffkonzentrationen betrugen 0,5, 2 (normal) und 8 g °/o.Microcapsules were produced according to Example 1 and investigated to determine the rate and extent of the dye release under test conditions. Approximately 25 g of dried microcapsules were placed in 3 standard spectrophotometer cuvettes. given. Three aqueous solutions of simulated urine were then prepared with the usual physiological concentrations of NaCl and PO ₄ ² -, but which contained different concentrations of urea. The concentrations of NaCl and PO ₄ ² - were 10 and 2 g / l, respectively, in each solution. The urea concentrations were 0.5, 2 (normal) and 8 g%.

Ungefähr 3 ml der zu untersuchenden Lösung wurden in eine Küvette gegeben, die die Mikrokapseln enthielt, und 15 Sekunden stehengelassen. Jede Küvette wurde dann kurz bewegt und in ein Spektrophotometer gegeben. In Intervallen von 30 Sekunden wurde die prozentuale Absorption der Küvette bei 575 nm als Funktion der Zeit gemessen. Diese Daten wurden aufgetragen und es zeigte¹ sich, daß eine Änderung der Harnstoffkonzentration die Ergebnisse nicht meßbar beeinflußte. Diese Daten sind in F i g. 1 als Kurve A angegeben.About 3 ml of the solution to be tested was placed in a cuvette containing the microcapsules and allowed to stand for 15 seconds. Each cuvette was then briefly agitated and placed in a spectrophotometer. The percentage absorption of the cuvette at 575 nm was measured as a function of time at intervals of 30 seconds. These data were plotted and it was ^1, that a change in the urea concentration did not affect the results measured. These data are shown in FIG. 1 indicated as curve A.

Beispiel 6
Wirkung von UreaseExample 6
Effect of urease

Die zu untersuchenden Lösungen wurden anschließend auf die in Beispiel 5 angegebene Weise untersucht mit der Ausnahme, daß die Lösungen 10 mg/ml (1000 Internationale Einheiten/ml) Urease enthielten, jede Lösung wurde 10 Minuten inkubiert, um die Hydrolyse von Harnstoff zu ermöglichen. Jede Probe wurde dann in das Spektrophotometer gegeben und die prozentuale Absorption bei 575 nm als Funktion der Zeit aufgetra-The solutions to be investigated were then investigated in the manner indicated in Example 5 except that the solutions contained 10 mg / ml (1000 international units / ml) urease each Solution was incubated for 10 minutes to allow urea to hydrolyze. Each sample was then placed in the spectrophotometer and the percentage absorption at 575 nm plotted as a function of time.

) gen. Die F i g. 1 zeigt diese Kurven und die Kurven B, C LJiid D geben eine geringe (0,5 g ^υ/ο), mittlere (2,0 g %) und hohe (8,0 g %) Harnstoffkonzentration an. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, führt die Urease zu deutlichen Unterschieden in der Absorption bei unterschiedlichen) gen. The F i g. 1 shows these curves and curves B, C LJiid D indicate a low (0.5 g ^υ / ο), medium (2.0 g%) and high (8.0 g%) urea concentration. As shown in FIG. 1 shows, the urease leads to significant differences in the absorption with different

.. ! !arnsioffkonzeiurationcn, während kein Unterschied in Abwesenheit von Urease beobachtet wird...! ! arnsioffkonzeiurationcn while no difference is observed in the absence of urease.

C. Einwirkung von Urease in dem Prüfmitte!C. Exposure to urease in the test center!

ι) Be ι s pie i 7ι) Be ι s pie i 7

Vergieichstes. !streifenCompromised. ! strip

Es wurden Teststreifen wie in Beispiel 3 hergestellt mit der Ausnahmt., daß keine Urease in denTest strips were produced as in Example 3 with the exception that no urease was present in the

:ii Mikrokapseln und der Matrix enthalten war. Drei Lösungen unlerschieoiicher Harnstoffkonzentration (0,5, 2 bzw. 8 g %} α >irden hergestellt und jeweils ein Prüfmittel mit jeder Lösung benetzt durch Aufpipettieren von 40 μ! Lösung auf die Matrix.: ii microcapsules and the matrix was contained. Three Solutions of unlimited urea concentrations (0.5, 2 or 8 g%} α> earthen prepared and each one Test equipment wetted with every solution by pipetting on 40 μ! Solution to the matrix.

r> Jeder Streifen wurde dann in ein Reflexionsphotometer (integrating sphere reflectance photometer) gegen und die prozentuale Reflexion bei 580 nm eine Minute nach dem Benetzen gemessen. Die prozentuale Reflexion wurde dann als Funktion der Harnstoffkonzentration aufgetragen (Fig. 2, Kurve A). Es bestand nur eine geringe Einwirkung auf die prozentuale Reflexion, was anzeigt, daß das Prüfmittel das Vorliegen von Harnstoff in der Testlösung nicht genau anzeigt.r> Each strip was then counteracted in a reflectance photometer (integrating sphere reflectance photometer) and the percentage reflectance measured at 580 nm one minute after wetting. The percentage reflection was then plotted as a function of the urea concentration (FIG. 2, curve A). There was little effect on the percent reflectance, indicating that the test agent is not accurately indicating the presence of urea in the test solution.

r> Beispieler> examples

Prüfmittel, enthaltend UreaseTest media containing urease

Entsprechend Beispiel 3 hergestellte Prüfmittel (d. h. ureasehaltige) wurden auf die in Beispiel 6 angegebeneTest media prepared according to Example 3 (i.e. containing urease) were compared to those given in Example 6

w Weise mit den gleichen Prüfiösungen untersucht. Die prozentuale Reflexion wurde aufgetragen als Funktion der Harnstoffkonzentration (Fig. 2, Kurve B). Aus dieser Kurve kann man sehen, daß das Vorhandensein von Urease die Empfindlichkeit der Prüfmittel gegenüber Harnstoff wesentlich erhöht. Diese Daten zeigen damit sehr deutlich die stark verbesserte Genauigkeit bei der Bestimmung der Dichte und Osmolarität, die erfindungsgemäß erreicht werden kann. w way examined with the same test solutions. The percentage reflection was plotted as a function of the urea concentration (FIG. 2, curve B). From this curve it can be seen that the presence of urease significantly increases the sensitivity of the test media to urea. These data thus show very clearly the greatly improved accuracy in determining the density and osmolarity that can be achieved according to the invention.

Hierzu 2 Blatt ZcichnunszenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Test equipment for determining the density or osmolarity of a liquid sample, g e k e η η records through a sufficient number of microcapsules, the walls of which are made of semipermeable, polymeric membranes, which are fragile at certain osmotic pressures, are inserted into one coloring substance is included. ι ο

2. Means according to claim 1, characterized in that the capsules in addition to the coloring substance contain so much of a solute that the density of the capsule contents is greater than that the liquid to be examined.

3. Composition according to claim 1 or 2, characterized in that the microcapsules as coloring Substance contain a dye or a dye precursor.

4. Composition according to claim 1 to 3, characterized in that the coloring substance is Evans blue dye is.

5. Composition according to claim 1 to 3, characterized in that the coloring substance is chromotropic Acid is.

6. Composition according to claim 1 to 5, characterized in that the walls of the microcapsules comprise a polyamide polymer.

7. Composition according to claim 1 to 6, characterized in that there is also at least one jo contains ionizing agent.

8. Composition according to claim 7, characterized in that the ionizing agent or urease Is urea carboxylase (hydrolyzing) or glucose oxidase.

9. Composition according to claim 1 to 8, characterized in that the microcapsules firmly with a Carrier matrix are connected.

10. Means according to claim 9, characterized in that that the coloring substance is a dye precursor and a complementary one in the matrix Dye component is included.

11. Means according to claim 10, characterized in that that the dye precursor is chromotropic acid and the complementary dye component is diazotized 2,4-dichloroaniline.