DE2724438B1 - Kuenstlicher Stuhl zu diagnostischen Zwecken - Google Patents

Description

• Wesentlich aussagekrähiger wäre eine Kontrollmõglichkeit, bei der ein positives Ansprechen auf Blut an der unteren Nachweisgrenze gezeigt werden könnte. Die Durchführung des Tests mit (hämolysiertem) Blut eignet sich auch schlecht zur Dumonstration der Methode. Der nächste Schritt zur Annäherung an die Praxis besteht darin, daß man einer beliebigen Stuhl-Probe, deren Gehalt an Blut demnach von vornherein nicht feststeht, eine (vorbestimmte) Menge an Blut zusetzt. Um überhaupt eine Aussage über die Qualität des Testbriefes machen zu können, muß der Stuhl-Probe eine Blutmenge zugesetzt werden, die oberhalb der üblichen Nachweisgrenze liegt. Bei positiver Reaktion wäre aber die Verläßlichkeit des Testbriefchens nur dann zweifelsfrei bestätigt, wenn in einem Parallelexperiment festgestellt wird, daß der Stuhl vor der Zugabe des Bluts (Kontrollprobe) ein negatives Resultat erbracht hat, also blutfrei war. Spricht die nicht mit Blut versetzte Kontrollprobe dennoch an, so sollte sichergestellt werden, daß kein irgendwie gearteter Fehler beim Testbriefchen oder bei der Handhabung vorlag. Dazu wird man wahrscheinlich eine von der ersten verschiedene Stuhl-Probe dem Test unterwerfen müssen. Eine absolute Sicherheit, daß das Testbriefchen die Nachweisempfindlichkeit gemäß Spezifikation besitzt, ist auch bei diesem Vorgehen nicht zu erreichen. Die Problematik einer solchen Qualitätskontrolle erhellt auch aus folgenden Tatsachen: es werden auch von gesunden Normalpersonen ca. 0,5 bis 1,5 ml Blut pro 24-Stundenstuhl ausgeschieden; zieht man nun in Betracht, daß die täglich ausgeschiedene Stuhlmenge individuell zwischen 100 - 500 g schwanken kann, so folgt, daß es gar nicht möglich ist, so etwas wie natürlichen »Normalstuhl« im klinisch-chemischen Sinne zu definieren.
• Es bedarf keiner besonderen Erläuterung, daß der Umgang mit Stuhl im Umkreis der Gesundheitsfürsorge aus hygienischen Gründen auf das absolut nötige Minimum beschränkt werden sollte.
• Die Einstellung einer Stuhlprobe auf einen vorbestimmten Blutgehalt ist ebenso lästig wie zeitraubend.
• Es erübrigt sich, auf die damit verbundenen Unannehmlichkeiten einzugehen.
• Es entstand daher die Aufgabe, einen Kontrollstandard für die genannten Zwecke zu schaffen, dem die beschriebenen Nachteile nicht anhaften. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst Dem erfindungsgemäßen künstlichen Stuhl kann zur Ausführung eines Tests Blut in vorbestimmten Konzentrationen zugefügt werden.
• Der künstliche Stuhl gemäß der vorliegenden Erfindung kann zwischen ca. 30 bis 35 Gew.-O/o Cellulose, vorzugsweise ca. 33 Gew.-* Cellulose und ca.
• 0,3- 1,2 Gew.-* modifizierte, vorzugsweise wasserlösliche Cellulose, 0,5 - 1,2 Gew.-OJo andere wasserbindende Kohlehydrate, vorzugsweise vernetzte Dextrane, zwischen 5 und 10 Gew.-Yo Glycerin, vorzugsweise ca 7,5 Gew.-% Glycerin, 1-2 Gew.-* Farbstoffe, die geeignet sind, eine dem natürlichen Stuhl ähnliche Färbung hervorzurufen, vorzugsweise 1,5 bis 3 Gew.-O/o an Konservierungsmitteln, vorzugsweise ca 0,5 bis 1 Gew.-% Äthanol, ca 0,1 - 2 Gew.-* eines festen Konservierungsmittels, vorzugsweise ca. 1,5 Gew.-Yo Natriumbenzoat, Benzoesäure oder Sorbinsäure und Wasser zum Abgleich auf 100 Gew.-% enthalten.
• Als Cellulosebestandteil wird vorzugsweise mikrokristalline Cellulose, als modifizierte Cellulose vorzugsweise niedermolekulare wasserlösliche Celluloseäther vom Typ der Methylhydroxyäthylcellulosen, als vernetzte Dextrane vorzugsweise solche dreidimensional vernetzten, quellfähigen Dextrane, die als Matrix für lonenaustauscher Verwendung finden, als Farbstoffe solche, die geeignet sind, eine dem Stuhl ähnliche Färbung hervorzurufen, vorzugsweise ein Gemisch von Farbstoffen auf der Basis von Eisenoxid mit braunem und gelbem Farbton im Verhältnis 3 : 2, verwendet. Bei der Auswahl der Farbstoffe war zu berücksichtigen, daß nach dem Behandeln mit Wasserstoffperoxid-Lösung als »Entwickler« keine störenden oder eine positive Farbreaktion im Guajak-Test vortäuschenden Farbänderungen eintreten dürfen. Bei Anwendung reiner Cellulose-Wasser-Eisenoxid-Gemische ist die Streichfähigkeit nur mangelhaft ausgeprägt. Das Filterpapier saugt die Feuchtigkeit des künstlichen Stuhls zu schnell auf und ein Aufstrich läßt sich mit dem Stuhl nur schwer herstellen.
• Die niedermolekularen, wasserlöslichen Celluloseäther vom Typ der Methylhydroxyäthylcellulose eignen sich zum Verdicken des künstlichen Stuhls und erhöhen die Streichfähigkeit erheblich, ohne die Farbreaktion zu beeinträchtigen. Der erfindungsgemäße künstliche Stuhl erhält bei Zugabe der genannten Celluloseäther eine pastenartige Konsistenz.
• Höhermolekulare Celluloseäther würden hingegen die Nachweisgrenze im Guajak-Test zu höheren Blutkonzentrationen hin verschieben. Auch eine höhere Konzentration an wasserlöslichen Celluloseäthern hat einen ähnlichen Effekt.
• Die Zugabe von Glycerin beeinflußt einerseits das Streichvermögen positiv, andererseits verleiht Glycerin der Masse ein leicht glänzendes Aussehen ähnlich dem natürlichen Stuhl.
• Geeignete Konservierungsmittel sind zum Beispiel solche, die auch im Lebensmittelbereich angewendet werden, wie Natriumbenzoat, Benzoesäure, Sorbinsäure u ã.
• Der Zusatz des vernetzten Dextrans bewirkt eine Verbesserung der Lagerungsfähigkeit des künstlichen Stuhls durch Abbinden von überschüssigem Wasser, so daß nach dreiwöchiger Lagerung in Tuben wenig Tendenz zur Ausbildung wäßrig-dünnflüssiger Bereiche beobachtet wird.
• Die nachfolgenden Beispiele für die Herstellung künstlichen Stuhls erläutern die Erfindung näher.
• Beispiel 1 5,5 g niedermolekulare, wasserlösliche Methylhydroxyäthylcellulose (Tylose MH20 werden in 8,9 g unvergälltem Äthanol aufgeschlämmt. Nach Zugabe von 540 g H20 wird 15 Minuten gerührt und man gibt hiernach 10,0 g vernetztes Dextran für lonenaustauscherzwecke (Sephadex G 25 zu und fügt 15 Minuten später 14,5 g Natriumbenzoat und 73,1 g Glycerin bei.
• Das ganze wird nun 3 Stunden gerührt oder geschüttelt.
• (Wird die Lösung auf Vorrat hergestellt, so ist darauf zu achten, daß sich Sephadex G 25 mit der Zeit absetzt.
• Vor Gebrauch schütteln).
• Im trockenen Zustand werden 333 g mikrokristalline Cellulose (Avicel0), 9,0 g Eisenoxidbraun und 6,0 g Eisenoxidgelb gründlich vermischt. Hierzu gibt man die vorstehend zubereitete, etwas getrübte Lösung und vermischt beides. Nach einstündigem Stehen wird der künstliche Stuhl nochmals gut durchmengt.
• Beispiel 2 Normstuhl mit 0,4 Gew.-4b Blut Humanblut (Blutkonserve) wird im Volumverhältnis 1 : 3 mit Wasser verdünnt und 3 Stunden stehengelassen.
• Zu 20 g künstlichem Stuhl, hergestellt gemäß Beispiel 1, werden 240 kl des verdünnten Blutes gegeben und das ganze gut vermischt. Danach läßt man ca. 1 Stunde stehen und vermischt nochmals gut. Der Normstuhl mit ca 06% Blut sollte innerhalb von 24 Stunden verwendet werden.
• Beispiel 3 Herstellung von Kunststuhl zur Vertubung(l kg) Die Herstellung eines Kunststuhles zur Abfüllung in Tuben verläuft analog Beispiel 1. Es werden jedoch 1,59b Sephadex G 25 eingesetzt, was eine bessere Feuchtigkeitsverteilung bewirken soll. Bei Zusatz der gewünschten Blutkonzentration wird 1:3 verdünntes Humanblut in die wäßrige Lösung gegeben (Beispiel: Bei 190-Blutzugabe sind dies 30ml 1:3 verdünntes Humanblut für einen 1 kg-AnsatzX Nach dem gleichmä-Bigen Verteilen des Blutes in der Lösung wird dann wie bei Beispiel 1 verfahren.
• Die Nachweisempfindlichkeit von Blut in einem Kunststuhl gemäß Beispiel 1 liegt bei einem Blutgehalt von 0,4 Gew.-% bei Verwendung handelsüblicher Testbriefchen.
• Die Nachweisgrenze von Blut in naturlichem Stuhl liegt unter sonst gleichen Bedingungen bei 1,2-1,6 Gew.-% Blut. Die Nachweisgrenze von Blut in dem erfindungsgemäßen künstlichen Stuhl liegt also unter der von Blut in natürlichem Stuhl. Damit ist eine wesentliche Voraussetzung für die Verwendung des erfindungsgemäßen künstlichen Stuhls für Kontrollzwecke erfüllt. Der frisch zubereitete Normstuhl gemäß Beispiel 2 eignet sich somit zur Kontrolle von Testbriefchen.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Künstlicher Stuhl zur Verwendung als Kontrollstandard bei der diagnostischen Erfassung von Blut im Stuhl nach der Teststreifen-Methode, insbesondere dem Guajak-Farbtest, bestehend aus Cellulose, modifizierter Cellulose und anderen Kohlehydraten, Glycerin, Farbstoffen, die geeignet sind, eine dem Stuhl ähnliche Färbung hervorzurufen, Konservierungsmitteln und Wasser.
2. 2. Künstlicher Stuhl nach Patentanspruch 1, bestehend aus 30 - 35 Gew.-* Cellulose, 0,3 bis 1,2 Gew.-% modifizierter, wasserlöslicher Cellulose, 0,5-1,2 Gew.-* anderen, wasserbindenden Kohlehydraten, zwischen 5 und 10 Gew.-% Glycerin, 1-2 Gew.-% Farbstoffen, die geeignet sind, eine dem natürlichen Stuhl ähnliche Färbung hervorzurufen, bis 3 Gew.-96 an Konservierungsmitteln, davon 0,5 bis 1 Gew.-% Äthanol und 0.1 bis 2 Gew.-% eines festen Konservierungsmittels und Wasser zum Abgleich auf 100 Gew.-%.
3. 3. Künstlicher Stuhl nach Patentanspruch 1 oder 2, bestehend aus 30 - 35 Gew.-% kristalliner Cellulose, 0,3 bis 1,2 Gew.-* niedermolekularem, wasserlöslichen Celluloseäther, OS- 1,2 Gew.-% dreidimensional vernetzten, quellfähigen Dextranen, 5-10 Gew.-* Glycerin, 1-2 Gew.-% eines Gemisches von Farbstoffen auf der Basis von Eisenoxid mit braunem bzw. gelbem Farbton im Verhältnis 3 :2, 95-1 Gew..% Äthanol, 0,1-2 Gew.-% an festem Konservierungsmittel, die auch für Lebensmittel geeignet sind, und Wasser zum Abgleich auf 100 Gew.-%.
4. 4. Künstlicher Stuhl nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bestehend aus 33 Gew.-% kristalliner Cellulose, 0,5 Gew.-* niedermolekularer Methylhydroxyathylcellulose, 1 Gew.-% dreidimensional vernetzten, quellfähigen Dextranen vom lonenaustauschertyp, cz. 7S Gew.-* Glycerin, 1,5 Gew.-% eines Gemisches von Farbstoffen auf der Basis von Eisenoxid mit braunem bzw. gelbem Farbton im Verhältnis 3 :2, ca 0,9 Gew.-* Äthanol, ca 1,5 Gew.-% Natriumbenzoat und/oder Benzoesäure und/oder Sorbinsäure und Wasser zum Abgleich auf 100 Gew.-96.

   Zu den Zielen der pharmazeutischen Industrie gehort es, diagnostische Hilfsmittel zu schaffen, die eine eindeutige Diagnose ermöglichen und in der Durchfahrung und Auswertung des diagnostischen Verfahrens möglichst einfach konzipiert sind. Ein Schwerpunkt lag dabei auf der Entwicklung von Diagnostika zur Früherkennung maligner Tumoren. Tumorerkrankungen im Darmbereich sind relativ häufig: sie machen sich spät, für den Erkrankten oft zu spät bemerkbar. Ein -wenn auch nicht völlig eindeutiges - Indiz für das Vorhandensein von Tumoren im Darmbereich ist das Auftreten von Blut im Stuhl. Blut im Stuhl wird jedoch häufig nicht wahrgenommen, vor allem wenn sich Blut nur in Spuren im Stuhl befindet und bei dunkler Färbung des Stuhls. Einen wesentlichen Fortschritt bei der Erkennung von Tumoren im Darmbereich bedeutete es daher, als es gelang, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe auch minimale Blutmengen im Stuhl einwandfrei diagnostiziert werden können. Voraussetzung ist verständlicherweise, daß vor der Durchführung des Tests etwa über drei Tage eine fleisch lose Diät eingehalten wird.

   Der Test richtet sich auf die Erkennung des Blutbestandteils Hämoglobin, genauer gesagt auf den Nachweis der dem Hämoglobin innewohnenden Peroxiddase-Aktivität. Beispielsweise wird bei Einwirkung auf die Bestandteile des Guajak-Harzes eine deutlich erkennbare blaue bis blaugrüne Färbung hervorgerufen, wenn gleichzeitig Peroxid vorhanden ist.

   In ähnlicher Weise können auch andere Reagenzien verwendet werden, die die Anwesenheit von Hämoglobin durch Farbänderung anzeigen, z. B. Benzidin, o-Tolidin (Dimethylbenzidin), Tetramethylbenzidin, Phenolphthalein u. a tL Solche Tests werden mit imprägnierten Papierstreifen oder beschichteten Folienstreifen durchgeführt und allgemein als Teststreifen-Methoden bezeichnet.

   In der Praxis wird der Test meist so durchgeführt, daß man zunächst kleine Stuhlproben auf ein mit Guajak-Harzlösung imprägniertes Testbriefchen an den dafür markierten Stellen (Aussparungen) aufträgt. Dann gibt man als »Entwickler« 1 - 2 Tropfen einer Wasserstoffperoxid-lösung auf das Testbriefchen. Bei Vorhandensein von Blut tritt dann die beschriebene blaue bis blaugrüne Färbung ein.

   Klinische Untersuchungen haben ergeben, daß noch bis zu 2 ml Blut in 100 g Fäkalien sicher nachgewiesen werden, wenn die Stuhlproben auf den Testbriefchen trocken waren. Wurde die Entwicklerlösung jedoch sofort nach dem Aufbringen der Stuhlprobe auf das Testbriefchen, also in feuchtem Zustand, angewendet, so sank die Nachweisgrenze auf etwa 4 ml Blut in 100 g Fäkalien. Das oben wiedergegebene diagnostische Verfahren wird im folgenden als Guajak-Test-Verfahren bezeichnet.

   Im Interesse der diagnostischen Zuverlässigkeit des Testverfahrens müssen die verwendeten Reagentien und die fertigen Testbriefchen, bevor sie an die Patienten ausgeliefert werden können, einer (statistischen) Qualitätskontrolle unterworfen werden.

   Weiter sollten die mit diesem diagnostischen Verfahren arbeitenden Ärtze und medizinisch-technischen Assistent(inn)en die Möglichkeit zur laufenden Überprüfung des Testverfahrens besitzen. Schließlich wäre es sehr vorteilhaft, die Testmethode beliebig demonstrieren zu können.

   Die Möglichkeiten, die Testbriefchen unter Praxis.

   dingungen zu überprüfen und das Testverfahren mit positivem Resultat zu demonstrieren, waren bisher beschränkt.

   Wenn zu Testzwecken unverdünntes Blut auf das Filterpapier eines in der oben beschriebenen Weise hergestellten Testbriefchens aufgetragen wird, sind die Blutzellen möglicherweise nicht hämolysiert Es wird dann keine Peroxidase freigesetzt und die Guajak-Reaktion fällt möglicherweise typisch aus. Auch wenn für die Hämolyse des Blutes Sorge getragen wurde, kommt der Kontrollversuch mit Blut den Verhältnissen bei der praktischen Durchführung des Tests nicht sehr nahe.