DE2911943A1

DE2911943A1 - Elektrochemisches durchflussystem

Info

Publication number: DE2911943A1
Application number: DE19792911943
Authority: DE
Inventors: Frank E Semersky; Barry Watson
Original assignee: Technicon Instruments Corp
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1979-10-04
Also published as: GB2017931A; US4172770A; IT7967626A0; GB2017931B; FR2421377B1; FR2421377A1; JPS54154395A; CA1126337A; IT1207934B

Description

TECHNICON INSTRUMENTS CORPORATION, Tarrytown, N.Y., VStA

Elektrochemisches Durchflußsystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung z,ur Überwachung (monitoring) der Konzentration einer strömenden Lösung an einer bestimmten Art von elektrisch aktiven Masseteilchen, wenn diese Masseteilchen nicht kontinuierlich, sondern in Form einer selbständigen Zone oder einem Probenabschnitt von hoher Konzentration ("slug") vorliegen. Insbesondere betrifft die Erfindung die genaue Bestimmung einer bestimmten Art von elektrisch aktiven Masseteilchen, die in einem Probenstrom enthalten ist und zv/ei verschiedene Arten von verunreinigenden Masseteilchen enthalten kann.

Eine Art von verunreinigenden Teilchen sind große Moleküle. Es handelt sich dabei normalerweise um Moleküle in der sog. Gruppe von Macromolekülen. Diese Teilchenart wird z.B. von Polymerisatfragmenten in technischen Flüssigkeiten oder Blutproteinen in biologischen Flüssigkeiten repräsentiert. Diese Macromoleküle besitzen eine Chemie, aufgrund deren sie an die Oberfläche einer Elektrode adsorbiert werden und damit die Elektrode vergiften können, indem sie sie in einen inaktiven Zustand versetzen.

Eine zweite Art von Verunreinigungen ist von der zuerst genannten Art vollständig verschieden. Die zweite Art besteht aus kleinen Molekülen, die weitgehend die gleiche Größe wie die zu messende Teilchenart besitzen, d.h. die Art, deren elektrochemische Aktivität verfolgt werden soll. Ein übliches Beispiel für derartige störende Teilchen ist das folgende: Auf dem Gebiet der immobilisierten Enzyme ist es üblich, Substratmoleküle in Wasser-

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stoffperoxid (Molekulargewicht 3^·) umzuwandeln und dieses aufgrund der folgenden Oxydationsreaktion polarograph!sch zu bestimmen:

„ ₀ 2H⁺ + 1/2 O₂ + Ze"

H₂O₂ _¥ 4

Leider enthalten viele "biologische Proben, die analysiert werden sollen, auch beträchtliche Mengen an Harnsäure (Molekulargewicht 168 in der Ketoform) und gelegentlich Ascorbinsäure (Molekulargewicht 176). Daher arbeiten Systeme, bei denen nicht dafür Sorge getragen wird, daß diese störenden Moleküle niedriger Masse (im Vergleich zu den Macromolekülen, die Molekulargewichte in der Größenordnung von 1000 bis mehreren 100000 aufweisen) von der Elektrode ferngehalten werden, mit ziemlich hohen Störströmen, die demzufolge erzeugt werden. In einigen Fällen ist es bekannt, daß der durch die störenden Teilchen erzeugte Strom mindestens ebenso stark ist wie der von der zu bestimmenden Probe erzeugte Strom.

Da die Polarograph!e auf einer Addition von Strömen beruht, kann das durch die zu bestimmende Teilchenart hervorgerufene Signal durch die Addition dieser Störströme so weit verzerrt werden, daß keine analytische Zuverlässigkeit mehr gegeben ist.

In der Vergangenheit gab es einige wenige Haupt-■fcypen von Elektrodensystemen.

Der allgemeine Aufbau eines elektrochemischen Apparats wurde vor vielen Jahren durch Elektroden gezeigt, wie denen gemäß der US-PS 2 913 386 mit dem Titel »Elektrochemische Apparatur für die chemische Analyse". Bei diesem System wird ein Elektrolyt innerhalb einer Elektrode mit röhrenförmigem Körper durch eine Membran gehalten, dessen Hauptaufgabe es ist, den Elektrolyten bei der Elektrode zu halten und

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diffundierfähige Gase durch die Membran Mndurchtreten zu lassen.

Diese Elektroden sind dafür konstruiert, in einer statischen Probe verwendet zu werden, und wurden als Eintauchelektroden bezeichnet. Bei ihrer Verwendung wird die Spitze der Elektrode in die zu untersuchende Lösung eingetaucht und in der ruhigen, nicht strömenden Lösung belassen, bis eine genaue Bestimmung durchgeführt worden ist.

Dieselbe Eintauchelektrode ist auch aus der US-PS 3 380 905 mit dem Titel "Elektrolytischer Sensor mit anodischer Depolarisation" bekannt. Hierbei handelt es sich um ein Drei elektrodensystem mit einer Membranstruktur, die weitgehend die gleiche Funktion besitzt wie die Membran der zuvor beschriebenen Elektrode.

Diese Membranen waren im wesentlichen für Flüssigkeiten völlig undurchlässig und nicht dafür bestimmt, Elektrolyten durchzulassen. Vielmehr bestanden sie typischerweise, wie in der US-PS 2 913 368 angeregt wurde, aus Polyethylen, das die Eigenschaft besitzt, Gase, jedoch in keinem Falle Flüssigkeiten durchzulassen.

Diese Elektroden sollten somit nicht in Systemen mit einem fließenden Probenstrom verwendet werden, und sie bedienten sich füssigkeitsundurchlässiger Membranen, um das Lösungsmittel der Probe von dem festgehaltenen oder inneren Bezugselektrolyten zu trennen.

Während die beschriebenen Elektroden zufolge der Natur ihrer Membranstrukturen hauptsächlich für Gasmessungen verwendet wurden, gestatteten sie störenden Teilchenarten desselben physikalischen Zustandes wie desjenigen der zu bestimmenden Probe, die Messung zu stören. Wenn die Elek-

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trode beispielsweise dazu verwendet wurde, Sauerstoffkonzentrationen In einer Lösung zu bestimmen und beträchtliche Mengen Kohlenmonoxid oder Schwefeldioxid vorhanden waren, konnten diese störenden Substanzen genauso wie die zu messenden Sauerstoffmoleküle durch permselektives Hindurchtreten durch die Membran an die Elektrode gelangen und einen Störstrom erzeugen.

Anders als die erwähnten Elektroden sind sahireiche Elektrodenkombinationen bekannt, die Teilchen in einer Strömung messen sollen.

Aus der US-PS 3 622 488 mit dem Titel »Vorrichtung zur Messung von Konzentrationen an Schwefeldioxid" ist ein System zur kontinuierlichen Überwachung der Schwefeldioxidkonzentrationen bekannt. Ebenso wie in den oben erwähnten Systemen wird eine Membran verwendet, um einen Verlust des Elektrolyten auszuschließen und dennoch die Diffusion des Schwefeldioxids durch die Membran an die Elektrodenoberfläche zu gestatten. Während diese Art von Elektrode die Schwefeldioxidkonzentration kontinuierlich überwacht, besitzt sie den Nachteil, daß störende Teilchen ebenfalls die Elektrode erreichen und einen Störstrom erzeugen können.

Von derartigen Elektrodensystemen mit Lösungsdurchfluß sind viele bekannt. Beispielsweise ist aus der US-PS 3 707 455 mit der Bezeichnung "Meßsystem" ein Einschlußenzymreagenz bekannt, das von einer Membran eingeschlossen wird. Die Membran hält die großen Enzymmoleküle innerhalb einer Kammer und gestattet kleinen Molekülen eine vollständig freie Diffusion durch die Membran hindurch. Obwohl eine Strömung herrscht, ist es klar, daß in diesem System eine Störung durch kleine Moleküle immer noch gegeben ist, da ein Zweielektrodensystem angewandt wird. Eine Elektrode mißt die zu messenden Teilchen und zusätzlich die Störung und eine lediglich die Störung.

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Diese Systeme unterliegen den Schwierigkeiten, die bei der Konditionierung von Signalen auftreten, was die Verläßlichkeit der Signale beeinflußt. Elektroden von der beschriebenen Art erfahren nicht nur eine Vergiftung durch große Moleküle, sondern auch, da große Massen unnötiger und störender Teilchen an die Elektrode gelangen und dort umgesetzt werden, eine raschere Zerstörung mit dazugehörigem Versagen sowie eine Verschiebung (drift). Da diese Elektroden außerdem große Signale messen, die gelegentlich von geringen Beiträgen durch die zu messenden Teilchen begleitet sind, tritt das Problem der Messung eines großen Ansprechvolumens (volume of response) in Begleitung eines schwachen interessierenden Signals sowie das damit verbundene Problem des Verhältnisses von Signal zu Rauschen auf.

Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines elektrochemischen Durchflußsystems, bei dem eine bestimmte Teilchenart gemessen und dabei gleichzeitig .die Messung einer störenden Teilchenart weitgehend unterdrückt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Erzielung einer größeren Lebensdauer für die Elektroden durch Verringerung der Menge an vergiftenden Teilchen sowie störenden Teilchen, die an die aktive Oberfläche der Elektrode gelangen.

Gegenstand der Erfindung ist ein elektrochemisches Durchflußsystem zur Bestimmung der Konzentration einer Lösung einer elektrisch aktiven Teilchenart, bestehend aus einem ersten Gehäuse mit einem Flüssigkeitseinlaß, der in Verbindung mit einer Reaktionskammer steht, sowie einem Flüssigkeitsauslaß in Verbindung mit der Reaktionskammer und einer an die Reaktionskammer angrenzenden und mit ihr in Verbindung stehenden Kammer zur Aufnahme der Elektroden;

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Mitteln zur Dosierung der Strömung einer Flüssigkeit in den Flüssigkeitseinlaß;

einer Elektrodenanordnung mit einem zweiten Gehäuse, die mindestens eine anzeigende Elektrode und eine Bezugselektrode umfaßt, die durch die Kammer zur Aufnahme der Elektroden mit der Reaktionskammer in Verbindung stehen; und einem zwischen der Elektrodenanordnung und der Reaktionskammer angeordneten Membransystem, das eine selektive Diffusion gestattet.

Bei diesem System werden Flüssigkeiten, die die Probenzonen enthalten, mit Hilfe einer Dosierpumpe durch die Reaktionskammer gepumpt. Das Membransystem trennt große, vergiftende Teilchen vermöge ihrer Größe und kleinere störende Teilchen auf der Grundlage von Diffusion ab. Die Porengröße der Membran ist insofern von Bedeutung, als zu große Poren bei den angewandten Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit unbrauchbar sind. Das elektrochemische System gemäß der Erfindung vermindert die Vergiftungswirkungen von großen Molekülen ebenso, wie es die Störung durch kleine Moleküle herabsetzt, indem es den Störstrom, der durch die kleinen Moleküle, die an der Elektrodenoberfläche reagieren, erzeugt wird, verringert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert, worin

F i g . 1 ein Fließschema, das in einem Querschnitt die elektrochemische Zelle und das in Verbindung mit ihr angewandte Strömungssystem erläutert,

F i g . 2 Strom/Spannungs-Kurven für eine in Gegenwart einer störenden Teilchenart zu messende Teilchenart,

F i g . 3 ein Fließschema, das eine alternative Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Anordnung erläutert,

F i g . 4 ein Fließschema, das die Einzelheiten des elektrochemischen Systems gemäß der Erfindung erläutert, darstellen. 909840/0782

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems dargestellt. Es umfaßt ein erstes Gehäuse 11 mit einem Flüssigkeitseinlaß 12 und einem Flüssigkeitsauslaß 13. Typischerweise ist der Flüssigkeitseinlaß 12 mit einer Einlaßleitung 14 verbunden, die einstückig mit ihr ausgebildet einen Einspritzstutzen 15 aufweist. Zufolge der Zusammensetzung des in Verbindung mit diesem System verwendeten Membransystems muß eine Pufferlösung kontinuierlich das Membran/Elektroden-System umspülen. Diese Pufferlösung wird aus einem Puffertank 14 geliefert, der eine Pumpe 17 versorgt, die ihrerseits mit dem Flüssigkeitseinlaß 12 in Verbindung steht. Der Flüssigkeitseinlaß 12 endet in einer Reaktionskammer 18, die mit dem Flüssigkeitsauslaß 13 und einer Kammer 21 zur Aufnahme der Elektroden in Verbindung steht.

In der Kammer 21 mit den Elektroden ist ein zweites Gehäuse 22 angeordnet, in das die Elektroden eingebettet sind, die die Konzentration an der elektrisch aktiven Teilchenart feststellt, die durch das Membransystem gelangt. Die Elektroden dieses Systems umfassen eine Bezugselektrode 23, eine Gegenelektrode 24 sowie eine Anzeige- oder Arbeitselektrode 25. Diese Elektroden sind in das Material des zweiten Gehäuses 22 eingebettet, so daß sie in einer festen räumlichen Zuordnung zueinander gehalten werden. Wie weiter aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt in der dargestellten Ausführungsform das Membransystem 26 eine Einzelschicht aus einem Membranmaterial, das es gestattet, daß das Lösungsmittel durchtritt und auf diese Weise eine selektive Diffusion durch die Membran erfolgt. Die Membran 27 besitzt in ihrer Größe festgelegte Poren 28, um die Diffusion zu gestatten. Die Membran 27 wird durch einen Rückhaltekragen 32 dicht gegen die Oberfläche 31 der Elektrode festgehalten. Da viele der zu bestimmenden Teilchenarten in niedriger Konzentration vorliegen, sind das Ansprechen und die Empfindlichkeit der Elektrode von ausschlaggebender Be-

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deutung. Daher ist ein Paar die Temperatur fühlender Heißleiter 33 in dem ersten Gehäuse 11 in der Nähe der Reaktionskammer 18 eingebettet, um die Temperatur der Reaktionspufferlösung zu verfolgen. Wenn sich die Temperatur des Puffers ändert, wird die Heißleiteranzeige dazu verwendet, um die Elektronikbaugruppe erneut eichen, die die Anzeigen der Elektrode aufzeichnet und einstellt.

Wie ebenfalls aus Fig. 1 hervorgeht, befinden sich die die Messung vornehmenden Spitzen der Elektroden in der Elektrodenoberfläche 31 in dichter räumlicher Zuordnung zu dem Membransystem 26.

Zwischen der Elektrodenoberfläche 31 und dem Membransystem 26 besteht jedoch stets ein geringer Zwischenraum. Die Membranen, die erfindungsgemäß typischerweise verwendet v/erden, müssen kontinuierlich von Flüssigkeit umspült sein, um ihre strukturelle Unversehrtheit zu behalten. Somit strömt Pufferlösung über die Oberfläche des Membransystems, diffundiert durch die Poren und umspült die rückseitige Oberfläche der Membran sowie etwa vorhandene Zwischenschichten der Membran und die Elektrodenoberfläche 31. Dieses Benetzen des Membransystems gestattet außerdem, daß zwischen dem Probenstrom und der Elektrodenoberfläche ein richtiger Diffusionsweg besteht. Die verwendeten Elektrodenmaterialien sind typischerweise die folgenden: Die Bezugselektrode 23 ist eine Silber/Silberchlorid-Elektrode, die Gegenelektrode 24 sowie die Anzeigeelektrode 25 dagegen eine Platinelektrode. Die Silber/Silberchlorid-Bezugselektrode ist bevorzugt, so daß die Pafferlösung als Füllösung für die Bezugselektrode dienen kann, dadurch daß Chloridionen in ihr enthalten sind, Andere Arten von Bezugselektroden können verwendet v/erden, verm an der Versorgung mit verdünnender Pufferlösung endr-v: echende Abänderungen getroffen werden können,.

Das Dreielektrodensystem oder der sog.Dreielektrodenpotentiostat ist gegenüber einem Zweielektrodensystem bevorzugt, weil dann, wenn nur eine Bezugs- und eine Arbeitselektrode im System vorhanden sind, Strom durch die Bezugselektrode fließt. Dies kann zu Veränderungen in der Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden zufolge eines ohmschen Spannungsabfalls längs der Probe führen. Außerdem wird in dem Falle, in dem eine Silber/Silberchlorid-Beschichtung auf einer Bezugselektrode eines Zweielektrodensystems angewandt wird, der Silberchloridüberzug durch die an der Oberfläche der Elektrode erfolgende Redoxreaktion schließlich abgereichert werden. Somit ist die Verwendung eines Zweielektrodensystems, selbst wenn die beiden Elektroden sehr dicht benachbart sind, nicht begünstigt, während für den Dreielektrodenpotentiostat das Gegenteil zutrifft.

Bei der Verwendung der Zelle gemäß Fig. 1 zu routinemäßigen Laboruntersuchungen kann ein Spitzenwertdetektor (peak detector) sowie ein Probenahme- und Haltekreis (sampling and hold circuit) angewandt werden, um den maximalen Strom oberhalb des Grundlinienstroms zu messen, wobei die Differenz proportional der Wasserstoffperoxidkonzentration in der Probe und daher proportional der Glucosekonzentration oder der Konzentration an einer ähnlichen elektrisch aktiven Teilchenart außer Wasserstoffperoxid ist.

In der in Fig. 1 dargestellten elektrochemischen Zelle ist die polarographische Zelle potentiostatisch. Es handelt sich dabei um den sog. "Dreielektrodenpolarographen", wie er in dem Artikel "The Renaissance in Polarographie and Voltammetric Analysis" in "Analytical Chemistry", Vol. 44, September 1972 beschrieben ist.

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Das erste und das zweite Gehäuse, das die Elektroden haltert, bestehen aus starrem, inertem, elektrisch isolierendem Material, wie Glas oder Kunststoff. Als recht erfolgreich hat sich Polymethylmethacrylat erwiesen.

Das System arbeitet derart, daß es eine Vergiftung oder Störung Der Anzeige-, Bezugs- und Gegenelektrode wie folgt ,vermindert. Wenn die Probe in die strömende Pufferlösung injiziert wird, liegt sie als selbständiger Probenabschnitt vor. Ein derartiger Probenabschnitt stellt eine selbständige Packung der Probe dar, die in Form eines Paketes durch das System hindurchwandert, ohne daß sie während der Zeitdauer des Versuchs wesentlich verdünnt wird. Viele Proben biologischer Herkunft enthalten große Mengen an verunreinigenden oder störenden Teilchenarten, wie beispielsweise die nicht elektrisch aktiven Macromoleküle. Beispiele für derartige Macromoleküle sind Proteine, Nucleinsäuren oder in technischen Lösungen Polymerisate und Polymeri satbruchstücke. Eine zx^eite Art störender Teilchen, die in biologischen Flüssigkeiten vorhanden sein können, sind kleinere elektrisch aktive Teilchen. Wenn eine Analyse auf die biologisch wichtige Glucose durchgeführt wird, sind Beispiele für derartige störende Teilchen solche aus Harnsäure (Molekulargewicht 168) und Ascorbinsäure (Molekulargewicht 176), die beide elektrisch aktiv sind.

Eine Membran, die sich als besonders für das genannte System geeignet erwiesen hat, ist eine als "SPECTRA-POR" ^Viy bekannte Cellulosefolie, die mit Porengrößen erhältlich ist, die Molekülmassen bis 12-14000 Masseneinheiten, 6-8000 Masseneinheiten bzw. etwa 3500 Masseneinheiten durchlassen. Diese Membran besitzt eine gute Langzeitstabilität und ist verhältnismäßig frei von Nadellöchern. Die Poren in der Membran führen eine Abtrennung aufgrund der Größe durch, die ungefähr der Molekularmasse der Teilchen entspricht. So v/erden größere Moleküle, wie Proteine, die Masseneinheiten von über 14000 besit2en durch die ple^bvexi "12-14000", Pro-

teine mit Masseneinheiten über 3500 durch die Membran "3500" usw. einem Durchtritt zur Elektrodenoberfläche gehindert. Dieses Verfahren der rohen Massenausschließung gestattet den Schutz der Elektrode vor Vergiftung durch Adsorption dieser großen Moleküle. Die Membranfolien sind von der Lieferfirma Spectrum Medical Industries, Inc., 60916 Terminal Annex, Los Angeles, California 90054 erhältlich.

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Die Membran gestattet ebenfalls eine Auswahl der kleinen Moleküle zufolge eines Prozesses, der offenbar eine Diffusion durch das Membransystem darstellt. Wenn der Probenabschnitt die Membran passiert, steht eine begrenzte Zeit zur Verfügung, während der durch die Poren mit festgesetzter Größe eine Diffusion durch die Membran stattfinden kann. Bekanntlich erfolgt eine Diffusion in wäßriger Lösung um so schneller, je kleiner ein Molekül ist. Daher wurde aufgrund der Entwicklung des erfindungsgemäßen Systems gefunden, daß, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Probe an die Porengröße der Membran angepaßt wird, es möglich ist, die Menge eines kleinen Moleküls, das an die Elektrode gelangt, im Verhältnis zu der Menge eines anderen kleinen Moleküls in derselben Probe wesentlich zu verringern. Wenn beispielsweise zwischen der zu messenden Teilchenart und der störenden Teilchenart eine sehr große Größendifferenz besteht, könnte die Strömungsgeschwindigkeit erniedrigt werden, um zu ermöglichen, daß mehr von der kleinen, zu messenden Teilchenart an die Elektrodenoberfläche gelangt. Wenn die störende Teilchenart hinsichtlich der Größe nicht sehr verschieden ist und daher auch die Diffusionsgeschwindigkeit weitgehend übereinstimmt, kann eine größere Strömungsgeschwindigkeit erforderlich sein, so daß die störende Teilchenart nicht ' lange genug an dem Membransystem anwesend ist, als daß sie in nennenswertem Maße gemessen würde. Wenn daher eine Reihe kleiner störender Teilchenarten vorliegen, die eine Probe

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vergiften, so kann man durch Auswählen der geeigneten Membran sowie Einstellen der Strömungsgeschwindigkeit der Probe einen partiellen Ausschluß der kleinen störenden Teilchen erzielen, während man ausgewählte kleine Teilchenarten die Elektrode erreichen und mit ihr reagieren lassen kann.

Wenn der Probenabschnitt in die Reaktionskammer gelangt und mit dem Membransystem in Berührung tritt, diffundiert das kleinste Molekül, d.h. die interessierende Teilchenart durch die Membranporen hindurch in Richtung auf die Elektrode. Gleichzeitig beginnen die störenden Teilchenarten durch die Membranporen hindurch in Richtung auf die Elektrode zu diffundieren. Da die interessierende Teilchenart ein kleineres Molekül besitzt als die störende Teilchenart, erreicht sie die Elektrode zuerst. Während diese Diffusion in Richtung auf die Elektrode stattfindet, bewegt sich der Probenabschnitt an der Membran vorbei. \Ierm er die Membran passiert, wird die Probenkonzentration allmählich kleiner und der Konzentrationsgradient, der die interessierende Teilchenart sowie die störende Teilchenart in Richtung auf die Elektrode getrieben hat, kehrt sich um, und die Moleküle werden zurück in die Strömung aus Probe und Pufferlösung getrieben. Durch geeignete Auswahl sowohl der Strömungsgeschwindigkeit der Probe an der Membran vorbei und der Membraneigenschaften kann die Menge an störendem Material, die die Elektrode erreicht, beträchtlich vermindert werden.

In Fig. 2 ist der anodische Strom in Nanoampere gegen das anodische Potential in bezug auf eine Silber/ Silberchlorid-Elektrode aufgetragen. Aus der Darstellung geht die Schwierigkeit hervor, die bei der Analyse einer Probe unter Verwendung einer ungeschützten Elektrode und einer vr.^/r:: ■: ι,:.; ze\.\ Strömungsgeschwindigkeit auftritt. In der¹; 3o:i.::■; i'.~] :l^:r grafischen Darstellung steht Kurve 1

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für die Oxydationskurve von Wasserstoffperoxid, eine Teilchenart, die häufig als Anzeichen für die Menge einer Enzymsubstratreaktion gemessen wird. Wenn beispielsweise Glucose mit dem Enzym Glucoseoxydase umgesetzt wird, wird sie zu Wasserstoffperoxid und Gluconsäure umgesetzt. Somit kann man bei der klinischen Anwendung durch Messung der Menge an durch das Enzym erzeugtem Peroxid durch Rückrechnung die Konzentration der Glucose als der interessieren-

den Teilchenart bestimmen. Kurve 2 stellt die Oxydationskurve für Hanrsäure, eine übliche störende Teilchenart in biologischen Proben, dar.

Wenn das System dazu verwendet wird, um beispielsweise Wasserstoffperoxid (M.W. 34) zu bestimmen, so unterliegt die Harnsäure und etwa vorhandene Ascorbinsäure einer elektrochemischen Reaktion bei etwa demselben Elektrodenpotential wie das interessierende Peroxid. Der Kern der Erfindung liegt darin, die Strömungsgeschwindigkeit der Probe an dem Membransystem vorbei derart zu steuern, daß die kleineren Moleküle des Wasserstoffperoxids durch das Membransystem hindurchdiffundieren und gemessen werden können, während der Probenabschnitt die Reaktionskammer passiert, die größeren und daher langsameren, störenden Moleküle jedoch nicht durch das Membransystem diffundieren können.

Bei niedrigen Potentialen um + 0,3 V herum ist die Empfindlichkeit (response) gegenüber Wasserstoffperoxid groß, während sie gegenüber Harnsäure sehr niedrig ist. In der idealen Situation würde die Messung bei diesem niedrigen Potential durchgeführt werden, um die Störung aufgrund der Harnsäure auf diese Weise auszuschalten. Da sich die mittels des Elektrometers gemessenen Ströme zu dem Gesamtstrom (i„) addieren wurden, so wäre dieser gleich dem Strom, der vom Wasserstoffperoxid erzeugt worden ist (ijjp)» und dem Strom, der durch die Oxydation der

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störenden Teilchenart Harnsäure (ir™) erzeugt worden ist:

¹T ^{= 1}HP ^{+ 1}UA*

Leider ist das Platinelektrodensystem, das für diese Messungen bevorzugt ist, bei diesen niedrigen Potentialwerten nicht aktiv genug, um das Wasserstoffperoxid vollständig zu oxydieren. Die Elektrode muß nämlich zur Erzielung von Bestergebnissen und einer maximalen Elektrodenlebensdauer bei +0,5 bis + 0,7 V betrieben werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, tragen bei diesem erhöhten Anodenpotential sowohl das Wasserstoffperoxid als auch die Harnsäure wesentlich zu dem Gesamtsignal bei. Daher ist die Verwendung eines Membransystems zum Ausschluß der Harnsäure oder von anderen störenden Teilchenarten erforderlich, wenn genaue, verhältnismäßig störungsfreie Messungen erzielt v/erden sollen. Da das Membransystem eine beträchtliche Fraktion der störenden Teilchenart ausschließt, stslit der Nettostrom ein besseres Spiegelbild lediglich der interessierenden Probe und nicht der interessierenden Probe plus der störenden Teilchenart dar. Dieser Ausschluß der störenden Teilchenart von der Elektrode unterscheidet das vorliegende System von vorher angewandten, bei denen die Störung durch die Arbeitselektrode und eine zweite Elektrode gemessen wird und die Ergebnisse anschließend subtrahiert werden. Im Falle der vorliegenden Erfindung erreicht der Hauptanteil der störenden Teilchenart niemals die Elektrode.

Gemäß Fig. 3 kann das Membransystem 26 eine Doppelmembran umfassen, die aus einer ersten Membran 34 und einer zweiten Membran 35 besteht. Das Doppelmembransystem verhindert die Vergiftung der Elektrode zufolge von möglichen Nadellochdefekten in der Einfachmembranausführuiig gemäß Fig. 1. Die Membrananordnung gemäß Fig. 1 vermindert, wenn sie mit einer der oben beschriebenen Membranen und in Verbindung mit einer gesteuerten Strömungsgeschwindigkeit ein-

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gesetzt wird, Störungswerte unter die Grenze von 5 mg je Deciliter, wie sie von der Food and Drug Administration (FDA) vorgeschlagen ist. Die Zeit, die typischerweise von der Injektion der Probe bis zum Ablesen verstreicht, beläuft sich auf größenordnungsmaßig 60 s bei einer einfachen Membran und größenordnungsmäßig 70 bis 80 s bei einer Doppelmembran. Das System gestattet die wirksame Messung von Glucosewerten, die in Menschenblut gefunden werden (70 bis 80 mg je Deciliter) mit einem Störanteil von unter dem von der F.D.A. vorgeschlagenen Wert von 5 mg je Deciliter'.

Fig. 4 erläutert das System mit einer Durchflußzelle unter Anwendung eines Dreielektrodensystems gemäß der Erfindung.

Es wird dieselbe Zelle verwendet, wie in Fig. 1 oder Fig. 3 gezeigt. Die Zelle gemäß Fig. 4 ist mit einer Bezugselektrode 23 in Form eines mit Silberchlorid überzogenen Silberdrahtes ausgestattet, die so nah wie möglich an der Anzeigeelektrode 25 angeordnet ist, die aus einem Platindraht besteht. Das angelegte Potential (+ 0,6 V Gleichspannung) ist an den Eingang eines Steuerverstärkers 36 angelegt, mit dem ebenfalls die Bezugselektrode 23 über den Spannungsnachlauf (voltage follower) 37 verbunden ist. Der Ausgang des Steuerverstärkers 36 ist mit der Gegenelektrode 24 verbunden, die aus einem Platindraht besteht. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß praktisch kein Strom durch die Bezugselektrode 23 fließt und an der Gegenelektrode 24 ein hinreichendes kompensierendes Potential angelegt ist, um die Potentialdifferenz zwischen der Bezugselektrode 23 und der Anzeigeelektrode 25 aufrechtzuerhalten. Die Anzeigeelektrode 25 ist mit einem kleinen, herkömmlichen, Strommeßgerät verbunden, aas eine Strommessung liefert, die in das Probeäquivalent der ursprünglichen Probe umgerechnet wird.

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Gemäß der Erfindung wird das wäßrige, gepufferte Verdünnungsmittel kontinuierlich durch die Reaktionskammer zu sowohl der Elektrode als auch der Membran gepumpt, wie oben erwähnt. Die Probe wird typischerweise aus einer Subkutanspritze in die Injektionsstelle eingespritzt, die in Form eines für die Vermischung bestimmten T-Stückes, das mit einem Gummidiaphragma bedeckt ist, vorliegen kann.

Das Ansprechen der Elektrode aufgrund der Messung der elektrisch aktiven Teilchenart, die bestimmt werden soll, wird durch ein Strommeßgerät, wie beispielsweise einen Strom nachläufer (current follower) gemessen. Dieser Wert wird anschließend in das Probenäquivalent der ursprünglichen Probe umgewandelt. Im Falle eines biologischen Materials werden die Proben in Form von Milligrammmprozent angegeben; beispielsweise wird ein Glucoseäquivalent einer ursprünglichen Probe normalerweise in mg Glucose/100 ml (d.g. Milligrammprozent) Probe wiedergegeben. Diese Einheiten sind für klinische Anwendungszwecke gebräuchlich.

Zusätzlich zu der Pufferlösung ist es zweckmäßig, Salze, wie Kaliumchlorid oder Natriumchlorid, zuzusetzen, die dazu dienen, das Bezugspotential zu errichten, wenn Bezugselektroden aus Silber/Silberchlorid verwendet werden, die den Puffer als Füllösung verwenden. In das gepufferte Verdünnungsmittel kann auch ein bakteriοstatisches Mittel eingegeben v/erden, um eine Störung durch Bakterien zu vermindern. Das Strommeßsystem, das im vorliegenden Falle verwendet wird, ist im einzelnen in der gleichzeitig, eingereichten Anmeldung (US-Serial No. 477 922) unter

der Bezeichnung (Glucoseanalysator" beschrieben.

Im folgenden wird ein Beispiel für Systemparameter gegeben. Wenn das System dazu verwendet wird, um Wasserstoffperoxid zu bestimmen, das durch die Oxydation von Glucose durch Glucoseoxldase gebildet wird, wird ein Teil von 2,5/Ul

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Probe in die strömende Pufferlösung eingegeben, die mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 5 ml/min strömt. Während, wie oben erwähnt, die Strömungsgeschwindigkeit für jede Probe und jedes Membransystem eingestellt werden muß, scheint für eine Probe mit einem Gehalt von etwa 100 mg/dl Glucose, wenn die Glucose in Wasserstoffperoxid umgewandelt und eine 2,5/ul Probe verwendet wird, eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 2 ml/min geeignet, um ein optimales Ansprechen der Elektrode zu erzielen. Es wurde gefunden, daß in dem Falle, in dem eine Doppelschichtmembran gemäß Fig. 3 verwendet wird, eine Strömungsgeschwindigkeit von 1 ml/min zu einem guten Ansprechen der Elektrode führt. Das Doppelschichtsystem besteht aus zwei kreisförmigen Abschnitten einer Membran mit einem Durchlaß bis 12 bis 14000 Atommasseneinheiten mit der Bezeichnung SPECTRAPOR®, die von Spectrum Medical Industries, Inc. erhältlich ist. Bei einigen Kombinationen von störenden Teilchenarten ist eine Membran mit einer geringeren Porengröße möglicherweise vorzuziehen. Diese Doppelschicht aus Membranmaterial mit einer Porengröße, die Moleküle bis 12000 bis 14000 Masseneinheiten durchläßt, funktioniert über einen weiten Bereich von Strömungsgeschwindigkeiten gut. Die Zeitdauer, die von der Injektion über den Probenpeak bis zu einer stabilen Grundlinie verstreicht, beträgt, wie oben erwähnt, etwa 70 bis 80 s.

Wenngleich SPECTRAPOR ^Membranen in dem System verwendet werden, haben sich auch Versuche mit Millipore ^- membranen vom Typus VS, VM und PSAC als brauchbar erwiesen, wenn die Strömungsgeschwindigkeiten so geändert v/erden, daß sie mit dem Membranen zusammenpassen. Die Millipore ^-Membranen besitzen eine Ausschlußwirkung im Bereich von 500 bis 1000 Masseneinheiten. Es hat sich gezeigt, daß von allen untersuchten Membranen die Cellulosemembranen über lange Gebrauchsdauern hinweg ausgezeichnete Ergebnisse liefern. Wenn die Membrantypen modifiziert oder gänzlich ausgetauscht

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werden, kann der Verlust an Signalstärke von der Elektrode durch Änderung der Arbeitsoberfläche der Elektrode kompensiert werden.

Um die Nützlichkeit des erfindungsgemäßen Systems bei der Bestimmung einer unbekannten biologischen Probe zu demonstrieren, wurde die Substanz Glucose gewählt. Die Glucoseprobe wurde durch eine Patrone mit Glucoseoxidase geleitet und das erhaltene Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Bezugsstörprodukten gemäß F.D.A. bestimmt. In der folgenden Tabelle I sind die Ergebnisse der Störstudien zusammengefaßt. In der Tabelle I sind die störende Substanz, sowie die Ergebnisse von zwei unterschiedlichen Instrumenten angegeben. Um zu zeigen, daß das erfindungsgemäße System gut unter verschiedenen Betriebsbedingungen arbeitet, wurden zwei Instrumente in gleicher Weise ausgestattet und zahlreiche Proben verschiedener Zusammensetzung von den getrennten Instrumenten analysieren gelassen. Danach wurden die unterschiedlichen Instrumente, die verschiedenen Alterungsbedingungen unterworfen worden waren, dazu verwendet, um identische Probenfraktionen, wie weiter unten beschrieben, zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen, daß, obwohl zwischen den beiden Instrumenten eine gewisse Varianz beobachtet wurde, im ganzen die Storschwellen unterhalb des empfohlenen Minimums gehalten werden.

Zur Durchführung des Versuches wurde eine Probe menschlichen Serums in zwei Teile geteilt. Die Glucosemenge wurde bestimmt. Beispielsweise besaß eine Serumprobe etwa 100 mg/dl Glucose. Die beiden Hälften betragen jeweils etwa 5 ml. Zu einer Hälfte der Probe wurden genug feste oder gelöste Störstoffe zugesetzt, um die Lösung aus Blut und Störstoff auf die in Klammern in der Spalte "zugesetzte Substanz" hinter den einzelnen Substanzen angegebene Konzentration zu bringen. Zu der zweiten Hälfte des Serums wurde genug Wasser, Pufferlösung oder Lösungsmittel hinzugegeben, um das Volumen

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das Volumen an das der ersten Hälfte der Serumprobe anzupassen. Die Proben wurden auf zwei verschiedenen Instrumenten gemessen. Der Unterschied zwischen den beiden Ergebnissen für dieselbe Probe ist wahrscheinlich den folgenden Umständen zuzuschreiben: (1) der individuellen Unterschiede zwischen den Platinelektroden und (2) dem Alter und dem
Zustand des Membransystems. Es ist zu beachten, daß einige Proben negativ verschobene Ergebnisse (negative "BIAS"-results) zeigen. Um die Verschiebung zu bestimmen, wurde der wirkliche oder "echte" Glucosewert von der zweiten
Probenhälfte bestimmt. Die erste Hälfte der Probe wurde
gemessen, und der Wert jedes Glucoseäquivalents wurde von der Ablesung der zweiten Probenhälfte abgezogen. Wenn beispielsweise die Glucosekonzentration 100 mg/dl betrug und die Probe mit den Störpartikeln und der Glucose eine Ablesung von 101,6 mg/dl ergab, betrug die Verschiebung
+1,6, wie in der Tabelle I unter "INSTRUMENT 1", Position 1, gezeigt.

Einige Proben ergeben eine negative Verschiebung. Vermutlich ist dies einmal dem latenten Catalaseemzym in der Probe zuzuschreiben, das während des Versuchs das
Wasserstoffperoxid zerstört und auf diese Weise die Verschiebung künstlich erniedrigt.

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Tabelle I Störstudie

a) Endogene Substanzen

zugesetzte Substanz (rag/dl

Fructose (150) Mannose (300) Galactose(300) Ascorbinsäure (25) Kreatinin (25) Glutathion (50) Citronensäure(1500) Hämoglobin (5000) Ammoniumchlorid (1) Bilirubin (25) Harnsäure (25) Cystein (40) Lipid (600)

b) Exogene Substanzen Verschiebung (mg/dl) INSTRUMENT 1 INSTRUMENT

+1,6
+2,8
+1,2
+3,4
+0,4
+1,8
-3,8
-4,8
-1,2

+1,0 +2,0

+4,1

+0,3 +1,8 -0,2 +1,6 -4,4 -2,6 +0,6

+3,4 +3,6 +1,6

zugesetzte Substanz (mg/dl)

L-Dopa (10) Xylose (150) Ribose (150) Na-Salicylat (50) Na-Diatriozat (5?5 Vol/Vol) Meglumin-Diatriζοat Tolbutamid (25) Methyl-Dopa (25) Streptomycin (30) Sulfadiazin (50)

Dextran (100>a des Plasmavolumens)

Acetylsalicylsäure (30) Verschiebung (mg/dl) INSTRUMENT 1 INSTRUMENT

+1,0	+2,2
+1,8	+0,2
+1,2	+0,8
+1,0	+0,2
+0,6	+0,6
+1,6	+0,8
-0,8	0
+3,0	+2,8
-0,6	+1,0
+2,2	+1,0
+2,4	+1,6
+0,2	0

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+2,4	+2,5
-0,6	+0,4
-4,8	-2,8
+0,2	+1,2
	+1,0
+2,2	+3,8

c) Anticoagulantien und Konservierungsmittel

zugesetzte Substanz Verschiebung (mg/dl)

(mg/dl) INSTRUMENT 1 INSTRUMENT 2

Na-Fluorid (750)
Na-Heparin (7000E/dl)
Thymol (500)
EDTA (550)
Na-Öxalat '(800)
Na-Citrat (2100)

Die tägliche Meßgenauigkeit, die aus Ergebnissen für wäßrige Glucosestandards und stabiles Serum erhalten wird, ist in Tabelle II(a) und (b) dargestellt. In jedem Falle ergab das System bei Ergebnissen für zwei Testinstrumente eine Reproduzierbarkeit, ausgedrückt durch den Variationskoeffizienten, von unter 2%. Dieser Wert liegt reichlich unterhalb des Wertes von 5%, der für die meisten klinischen Zwecke als annehmbar angesehen wird.

Tabelle II Meßgenauigkeit

a) Wäßrige Standards (Hergestellt aus NBS-Bezugsmaterial

SRM Nr. 917)

Wahrer INSTRUMENT 1 INSTRUMENT 2

Wert Mittel- Standard- Variations- Mittel- Standard- Variat,-wert abweichg. koeffizient wert abweichg. koeff.

50	49	,3	0,	66	1,	3	50,	0	0,	73	1,	5
100	99	,7	1,	38	1,	4	99,	6	0,	69	o,	7
350	345	,7	2,	90	o,	8	345,	4	2,	7	0,	8

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Serum-Po ol ξ

Mittel- Standard- Var. Mittel- Standard- Var. wert abweichg. Koeff. wert abweichg. Koeff.

Niedrig	51,	6	ο,	95	1	,8	51,	6	0	,76	1,	3
Normal	125,	VJI	2,	04	1	,6	124,	1	Λ	,59	1,	7
Hoch	336,	9	3,	88	1	,2	333,	5	2	,40	0,

Es ist somit klar, daß das Durchflußsystem gemäß der Erfindung unter Verwendung eines semipermeablen Membransystems die Störung bei der Messung von elektrisch aktiven Teilchen erniedrigt und in einigen Fällen sogar ausschließt.

Selbstverständlich läßt sich das an Hand einer Ausführungsform beschriebene System in vieler Richtung modifizieren.

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Claims

TECHNICON INSTRUICENTS CORPORATION, Tarrytown, N.Y., VStA Patentansprüche

1.] Elektrochemisches Durchfluß system zur Messung der Konzentration einer Lösung an elektrisch aktiven Teilchen, bestehend aus

einem ersten Gehäuse (11) mit einem Flüssigkeitseinlaß (12), der mit einer Reaktionskammer (18) in Verbindung steht und einem Flüssxgkeitsauslaß (13), der mit der Reaktionskammer in Verbindung steht, und einer Kammer (21) zur Aufnahme von Elektroden, die an die Reaktionskammer angrenzt und mit ihr in Verbindung steht;

Mitteln (17) zur Dosierung der Strömung einer Flüssigkeit in den Flüssigkeitseinlaß (12);

einer Elektrodenanordnung (31) mit einem zweiten Gehäuse (22), die mindestens eine Anzeigeelektrode (25) und eine Bezugselektrode (23) umfaßt, wobei die Anzeige- und die Bezugselektrode mit der Reaktionskammer (18) über die Kammer (21) zur Aufnahme der Elektroden in Verbindung stehen; und

einem Membransystem (26), das zwischen der Elektrodenanordnung (31) und der Reaktionskammer (21) angeordnet ist und eine selektive Diffusion durch das Membransystem gestattet.

2. System gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse (11) aus isolierendem Material, insbesondere Glas oder Kunststoff, besteht.

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3. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse (11) aus Polymethylmethacrylat besteht.

4. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Dosierung der Strömung der Flüssigkeit eine Dosierpumpe (17) ist.

5. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse (22) aus isolierendem Material, insbesondere Kunststoff, besteht.

6. System gemäß Anspruch 5, dad.urch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse (22) aus Polymethylmethacrylat besteht.

7. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung (31) eine Anzeigeelektrode (25), eine Bezugselektrode (23) sowie eine Gegenelektrode (24) umfaßt.

8. System gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelektrode (25) und die Gegenelektrode (24) aus Platin bestehen und die Bezugselektrode (23) ein mit festem Silberchlorid überzogener Silberdraht ist.

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9. System gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Membransystem (26) aus einer einschichtigen Membran (27) aus einer Cellulosefolie mit Poren (28) von bestimmter Größe besteht, um eine Begrenzung der Diffusion von einer bestimmten Molmasse an zu bewirken.

10. System gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (27) eine Diffusionsbegrenzung für Moleküle mit einer Atommasseneinheit von 12000 bis 14000, 6000 bis 8000 oder etwa 3500 aufweist.

11. System gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß es ein Doppelschichtmembranmaterial enthält, das eine Diffusionsbegrenzung für Moleküle mit Atommasseneinheiten von 1200 bis 14C0, 6000 bis 8000 oder etwa 3500 aufweist und daß die Schichten (34, 35) in dichter Berührung miteinander stehen.

12. Verfahren zur Bestimmung der Konzentration einer Lösung an elektrisch aktiven Teilchen in Gegenwart von mindestens einer weiteren Art von störenden elektroaktiven Teilchen,

dadurch gekennzeichnet, daß man eine Elektrodenanordnung angrenzend an eine Reaktionskammer vom Durchflußtyp anordnet, anschließend die Elektrodenanordnung von der Reaktionskammer durch ein Membransystem trennt, das mindestens eine Schicht aus Membranmaterial enthält, das Poren aufweist, die eine selektive Diffusion durch das Membransystem gestatten, daß man anschließend einen Probenstrom an dem Membransystem mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit entlangströmen läßt, um eine Verbindung der Lösung aus der Reaktionskammer zu der Elektrodenanordnung herzustellen, und daß man das Ansprechen der Elektrodenanordnung mißt.

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13. Verfahren gemäß Anspruch 12, .'

dadurch gekennzeichnet, daß man als Elektrodenanordnung eine solche aus einer Anzeige-, Bezugs- und Gegenelektrode verwendet.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als Anzeige- und Gegenelektrode eine solche aus Platinmetall und als Bezugselektrode einen mit festem Silberchlorid beschichteten Silberdraht verwendet.

15. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Membransystem eine einfache Schicht aus Membranmaterial aus einer Cellulosefolie mit Poren von bestimmter Größe verwendet, um eine Begrenzung der Diffusion aufgrund der Molekülmasse zu bewirken.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Membran mit einer Diffusionsbegrenzung für Moleküle der Größe entsprechend 12000 bis 14000, 6000 bis 8000 oder etwa 3500 Atommasseneinheiten verwendet.

17. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Membransystem eine Dopp els chi chtmembr an verwendet, die eine Diffusionsbegrenzung für Moleküle entsprechend 12000 bis 14000, 6000 bis 8000 oder etwa 3500 Atommasseneinheiten verwendet und daß man die beiden Schichten in dichtem Kontakt miteinander anordnet.

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18» Verfahren zur elektrochemischen Messung der Konzentration eines Probenstroms an einer elektrisch aktiven Teilchenart von verhältnismäßig geringer Masse in Gegenwart von störenden Teilchenarten mit großer und geringer Masse, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Strömungsweg über eine mit einer Membran geschützte Elektrodenanordnung vorsieht, wobei die Membran eine Diffusionsbegrenzung für Molekularmassen besitzt, so daß Moleküle mit großer Masse, die über der Diffusionsbegrenzung der Membran liegt, von der Elektrode ferngehalten werden, daß man anschließend die Strömungsgeschwindigkeit des Probenstromes genau steuert, so daß das Diffusionsverhältnis von der störenden Teilchenart mit niedriger Masse zur elektrisch aktiven zu messenden Teilchenart mit niedriger Masse derart ist, daß praktisch die Gesamtheit der störenden Teilchen mit niedriger Masse von der Elektrodenanordnung ferngehalten wird, und daß man das Ansprechen der Elektrodenanordnung auf die elektrochemische Reaktion der zu messenden Teilchenart an der Elektrodenanordnung mißt.

19. Verfahren gemäß Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet, daß man als zu messende Teilchenart Wasserstoffperoxid verwendet, das aus der Umwandlung von Glucose zu Gluconsäure und Wasserstoffperoxid stammt.

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