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Indikator für Körperflüssigkeiten
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Die Erfindung betrifft einen Indikator, mit dessen Hilfe eine einfache
Feststellung von verschiedenen Bestandteilen von Körperflüssigkeiten möglich ist
und befaßt sich insbesondere mit einem Indikator zur Feststellung von Glukose, Eiweiß,
Blut und Urobilinogen in einer Körperflüssigkeit sowie dem pH-Wert desselben, wobei
die Feststellung schnell, einfach und darüberhinaus gleichzeitig möglich sein soll.
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Bei der Ermittlung, Diagnose und Behandlung von Krankheiten ist es
sehr wichtig, die Anwesenheit bestimmter im Blut, in der Lymphe, im Urin und in
anderen Körperflüssigkeiten vorhandener Stoffe einfach und schnell festzustellen
und dabei auch die Menge zu ermitteln.
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So ist beispielsweise die schnelle und einfache Feststellung der
Menge an Glukose, die sich in einer Körperflüssigkeit befindet, etwa dem Urin oder
dem Blut, die grundlegende Voraussetzung für eine frühe Erkennung, Diagnose und
Kontrolle von Diabetes. Eine schnelle und einfache Ermittlung der Menge an Eiweiß,
die sich in einer Körperflüssigkeit befindet, insbesondere dem Urin, spielt eine
wichtige Rolle bei der frühen Erkennung, Diagnose und Behandlung von Gastropathie.
Eine exakte Bestimmung des pH-Wertes einer Körperflüssigkeit, insbesondere von Urin,
vermag nicht nur bei der Feststellung der Anwesenheit von Eiweiß in der Körperflüssigkeit
hilfreich
sein, sondern auch bei der Bestätigung der möglichen Bakterien, welche Pyelitis,
Cystitis und ähnliche Urosis-Krankheiten verursachen. Die Bestimmung der Anwesenheit
von unerwünschtem Blut in einer Körperflüssigkeit, insbesondere Urin, trägt beträchtlich
zur frühen Erkennung, Diagnose und Behandlung von Nephropathie bei, während die
Bestimmung der Menge an Urobilinogen in einer Körperflüssigkeit, insbesondere dem
Urin, eine wesentliche Rolle bei der Diagnose von Hepatitis und dergleichen spielt.
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Wie oben erwähnt, ist es von wesentlicher Bedeutung, Glukose, Eiweiß,
Blut und Urobilinogen in einer Körperflüssigkeit, insbesondere Urin, schnell und
einfach feststellen zu können oder den pH-Wert der Körperflüssigkeit zu ermitteln.
In den meisten Fällen wurde bisher für diese Zwecke ein Indikatorstreifen verwendet,
bestehend aus einem mit einem Indikatorreagenz imprägnierten Filterpapier, das auf
einen Träger aufgebracht ist. Diese Filterstreifen haben den großen Vorteil, daß
sie leicht zu handhaben sind und daß die Ermittlungsergebnisse in kurzer Zeit vorliegen.
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Bei einem Indikatorstreifen zur Feststellung von Glukose in einer
Körperflüssigkeit, insbesondere Urin, reagiert die vorhandene Glukose unter der
Einwirkung eines die Glukose oxidierenden Enzyms mit dem Luftsauerstoff und oxidiert
schließlich zu Glukonsäure und Wasserstoffperoxyd. Das Wasserstofperoxyd wiederum
erzeugt unter der Wirkung der Peroxydase naszierenden Sauerstoff, der sofort mit
einem oxidierenden Indikator, etwa einem o-Tolidin, reagiert und eine Färbung des
Indikators herbeiführt.
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Ein auf dem eben beschriebenen Mechanismus beruhender Indikatorstreifen
zur Feststellung von Glukose in einer
Körperflüssigkeit wird bisher
so hergestellt, daß in Wasser oder in einem Wasser-Alkohol-Lösungssystem ein Reagenz
gelöst oder dispergiert wird, das aus Glukose-Oxidase, Peroxidase und einem oxidierbaren
Indikationsstoff besteht, daß ein Filterpapier mit der sich ergebenden Lösung imprägniert
und dann getrocknet wird und daß das Filterpapier auf eine Kunststofffolie aufgebracht
wird, worauf die Folie in Streifen geeigneter Größe zerschnitten wird.
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Dieses bekannte Verfahren erbringt jedoch die nachfolgend erläuterten
Probleme.
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(a) Wird ein Reagenzmittel, das Glukose-Oxidase, Peroxidase und einen
oxidierbaren Indikatorstoff enthält, in Wasser oder einem Wasser-Alkohol-Lösungsmittel
zum Zweck der Herstellung einer Imprägnierlösung gelöst oder dispergiert, dann ist
das Enzym instabil und kann deaktiviert werden, während die Imprägnierlösung sich
schnell zersetzt. Aus diesem Grund ist es erforderlich, das Filterpapier in einem
mehrstufigen Imprägnierverfahren sofort nach der Herstellung der Imprägnierlösung
zu imprägnieren. Selbst wenn aber das Imprägnieren des Filterpapiers sofort durchgeführt
wird bleibt immer noch das Problem, daß ein Teil des Enzyms deaktiviert wird und
daß ein Teil der Imprägnierlösung sich zersetzt.
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(b) Weil die Imprägnierlösung instabil ist und außerdem vergleichsweise
komplizierte Verfahrensstufen bei der Imprägnierung erforderlich sind - wie vorab
erläutert worden ist -, ist es schwer, eine gleichmäßige Qualität des Indikatorstreifens
zu erhalten, insbesondere sind besondere Sorgfalt und Sachkenntnis erforderlich,
um für den Indikatorstreifen eine erwünschte Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu
gewährleisten, womit aber andererseits der Wirkungsgrad des Herstellungsverfahrens
sinkt und die Produktkosten steigen.
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Es sind deshalb Versuche gemacht worden, Indikatorstreifen zu entwickeln,
die durch ein vereinfachtes Verfahren herstellbar sind, das sich für eine Massenproduktion
besser eignet. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 25 953/1969 offenbart
ein Verfahren zur Herstellung von Indikatorstreifen, wobei vorab Enzyme in einem
Wasser-Alkohol-Lösungsmittelgemisch gelöst werden, dann ein Indikationsstoff, ein
pH-Puffer, ein Polymer-Bindemittel und ein wasserabsorbierender Trägerstoff hinzugegeben
und damit eine Substanz geschaffen wird, die sich zum Drucken oder Beschichten eignet,
worauf die Substand durch Drucken (einschließlich Beschichten) auf einen Träger
aufgebracht und die aufgebrachte Substanz getrocknet wird. Bei diesem Verfahren
jedoch sind die teilweise in Wasser gelösten Enzyme instabil und werden schnell
deaktiviert, so daß der Druckvorgang unmittelbar nach der Herstellung der Drucksubstanz
durchgeführt werden muß, wobei dann zugleich die Drucksubstanz bei niedriger Temperatur
getrocknet werden muß, um so eine Deaktivierung der Enzyme zu vermeiden; der restliche
Wasseranteil der aufgebrachten Substanzschicht muß zur Erzielung einer guten Lebensdauer
minimal klein gehalten werden.
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Aufgrund dieser Probleme hat die Anmelderin in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung 209995/1983 ein Verfahren zur Herstellung von Indikatorstreifen
offenbart, wobei Enzyme in einem nicht-wässerigen Lösungsmittel, welches die Enzyme
im wesentlichen nicht löst, dispergiert und nachfolgend ein Indikationsmittel, ein
Puffer, ein Bindemittel und ein wasserabsorbierendes Trägermittel hinzugegeben und
dabei gelöst oder dispergiert werden, wobei dann die so hergestellte Drucksubstanz
auf einen Träger aufgedruckt wird.
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Auf diese Weise wird ein Indikatorstreifen erhalten, der eine beachtliche
Fähigkeit zur quantitativen Messung von
Glukose und darüberhinaus
eine hohe Empfindlichkeit hat.
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Wird jedoch dieser Indikatorstreifen längere Zeit der Luft ausgesetzt,
dann nimmt er langsam eine blaue Farbe an. Der Farbumschlag des Indikatorstreifens
während seiner Lagerung unter Lufteinfluß kann zu einer fehlerhaften Indikation
bei der Uberprüfung einer Körperflüssigkeit führen. Damit aber ergab sich die dringende
Forderung nach einer Lösung dieses Problems.
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Um hier eine Lösung zu finden hat die Anmelderin umfangreiche Untersuchungen
angestellt und dabei festgestellt, daß der erwähnte Farbumschlag des Indikatorstreifens
zur Ermittlung von Glukose auf der Wirkung von in der Luft in Spuren befindlichen
Peroxiden und dergleichen beruht, wobei diese Peroxide auf die Drucksubstanz einwirken,
insbesondere auf den darin enthaltenen, oxidierbaren Indikationsstoffen. Als Ergebnis
weiterer Versuche wurde dann gefunden, daß der Farbumschlag durch Zugabe eines Stabilisitors
zur Reaktionssubstanz unterbunden werden kann und daß Verbindungen mit entsprechender
antioxidierender Aktivität und besondere Surfactante sich als Stabilisatoren besonders
eignen.
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Andererseits wird ein Indikatorstreifen zum Ermitteln von Eiweiß
in einer Körperflüssigkeit, insbesondere Urin, bis heute üblicherweise derart hergestellt,
daß ein wasserabsorbierender Trägerstoff in eine Lösung eingetaucht wird, die ein
Indikationsmittel, das einen Eiweißfehler anzeigt, und einen Puffer enthält, worauf
der Träger getrocknet und auf eine Unterlage aufgebracht wird. Dieses Verfahren
weist jedoch das Problem auf, daß die Verfahrensstufen vergleichsweise kompliziert
sind. Es ist deshalb auch bereits ein vereinfachtes Verfahren zum Herstellen von
Indikatorstreifen zum Ermitteln von Eiweiß vorgeschlagen worden. Beispielsweise
offenbart das offengelegte japanische Gebrauchsmuster 79 767/1982 einen Indikatorstreifen
zum Ermitteln von Eiweiß,
der dadurch hergestellt wird, daß auf
eine Unterlage ein Reagenzstoff aufgebracht wird, der aus einem Einweißfehler anzeigenden
Indikationsstoff, einem Puffer, einem Bindemittel und einem wasserabsorbierenden
Pulver besteht, wobei das Aufbringen auf die Unterlage mittels Druck erfolgt.
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Dieser Indikatorstreifen weist jedoch den Nachteil auf, daß infolge
der niedrigen Permeabilität und dem geringen Wasser-Rückhaltevermögen das in der
Körperflüssigkeit befindliche Eiweiß nicht mit dem Bereich des Indikatorstreifens
in Berührung kommt, in welchem sich der reagierende Indikationsstoff befindet, so
daß die Empfindlichkeit des Streifens niedrig ist und es lange Zeit dauert, bis
der in die Körperflüssigkeit eingetauchte Indikatorstreifen eine Indikationsfarbe
annimmt. Ein weiterer Nachteil dieses Indikatorstreifens besteht darin, daß dann,
wenn der reagierende Bereich des Streifens nach dem Eintauchen in eine zu testende
Körperflüssigkeit getrocknet wird, Schwächungseffekte bemerkt werden können.
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Als Ergebnis intensiver Versuche zur Lösung der erwähnten Probleme
wurde festgestellt, daß alle die mit den üblichen Indikatorstreifen verbundenen
Probleme dadurch gelöst werden können, daß der für den Feststellungsbereich bestimmten,
reagierenden Stoff zusammensetzung ein Ionentauscherharz zugegeben wird, das eine
Affinität zu Eiweiß aufweist und außerdem adsorbierende Wirkung hat. Damit wird
ein hochempfindlicher Indikatorstreifen zur Ermittlung von Eiweiß geschaffen, der
in kurzer Zeit einen bestimmten Farbausschlag zeigt, wobei die Farbe nach dem Trocknen
nahezu keiner Schwächung unterworfen ist.
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Indikatorstreifen zum Bestimmen des pH-Wertes einer Körperflüssigkeit,
insbesondere Urin, werden bisher in der Weise hergestellt, daß eine wasserabsorbierende
Unterlage mit einer wässerigen Lösung imprägniert wird, die
eine
Mehrzahl von pH-Indikatoren enthält, worauf dann die Lösung auf der Unterlage getrocknet
wird. Dieser Indikatorstreifen hat den Nachteil hoher Produktionskosten infolge
der komplizierten Verfahrensstufen und damit einer schwierigen Verfahrenssteuerung.
Um diesen Nachteil zu vermeiden ist bereits ein vereinfachtes Verfahren der Herstellung
eines Indikatorstreifens für die Ermittlung des pH-Wertes vorgeschlagen worden.
Die japanische Patentschrift 25953/1969 beispielsweise offenbart einen Indikatorstreifen
mit einer Vielzahl von pH-Indikatoren und einem adsorbierenden Pulver, wobei beide
Stoffe auf einer Unterlage haften. Dieser Indikatorstreifen weist jedoch ebenfalls
einige Nachteile auf, die nachfolgend erläutert werden.
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(a) Wenn der Indikatorstreifen in eine zu testende Körperflüssigkeit
eingetaucht und dann getrocknet wird, dann besteht die Gefahr, daß der entstandene
Farbausschlag geschwächt wird.
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(b) Wenn der Indikatorstreifen in eine zu testende Körperflüssigkeit
eingetaucht wird, dann kann es vorkommen, daß die einzelnen Indikatoren manchmal
sich in der Körperflüssigkeit lösen, so daß sich in einigen Fällen keine Farbe ausbildet.
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(c) Wenn der Indikatorstreifen in eine zu testende Körperflüssigkeit
eingetaucht wird, dann dauert es eine lange Zeit, bis sich die Farbe ausbildet.
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Weitere ausgiebige Untersuchungen und Versuche haben nun ergeben,
daß alle diese Probleme dadurch gelöst werden können, daß auf einen Träger eine
Drucksubstanz für die pH-Bestimmung aufgebracht wird, die aus einer Vielzahl von
pH-Indikatoren, einem quaternemmoniumsalz oder einem Aminsalz, einem Bindemittel,
einem wasserabsobierenden Pulver
und einem Lösungsmittel besteht.
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Wie bereits erwähnt ist es für die Überprüfung der Funktion von Niere
oder Leber wichtig, die Menge an Blut oder Urobilinogen in einer Körperflüssigkeit,
insbesondere dem Urin, festzustellen. Ein Indikatorstreifen zur Feststellung von
Blut oder Urobilinogen wird üblicherweise so hergestellt, daß eine Unterlage mit
einer für die Feststellung bestimmten Reagenzsubstanz beschichtet wird, die einen
Indikationsstoff zur Feststellung zumindest einer der beiden erwähnten Stoffe in
der Körperflüssigkeit, einen wasserabsorbierenden Träger und Wasser oder ein Wasser-Alkohol-Lösungsgemisch
enthält. Ist jedoch in der Reagenzsubstanz Wasser oder ein Wasser-Alkohol-Lösungsgemisch
vorhanden, dann muß die auf die Unterlage aufgebrachte Substanz auf eine Temperatur
beträchtlicher Höhe im nachfolgenden Trocknungsprozeß erhitzt werden. Aus diesem
Grund ist ein Trocknungsapparat erforderlich und außerdem besteht die Möglichkeit,
daß sich der Indikationsstoff zum Bestimmen des Blutes oder des Urobilinogens zersetzt
oder verändert.
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Als Ergebnis ausgedehnter Untersuchungen und Versuche wurde festgestellt,
daß die erwähnten Probleme vollständig dadurch gelöst werden können, daß anstelle
von Wasser oder einem Wasser-Alkohol-Lösungsmittel ein nicht-wässeriges Lösungsmittel
und ein Harz, das in einem organischen Lösungsmittel lösbar ist, verwendet werden.
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Auf der Grundlage der erwähnten ausgedehnten Untersuchungen und Versuche
stellt sich die Erfindung wie folgt dar: (A) Es wird ein Indikator geschaffen, der
zumindest einen Bereich aufweist, welcher Glukose, Eiweiß, Blut und Urobilinogen
in einer Körperflüssigkeit, insbesondere Urin, sowie deren pH-Wert feststellt, wobei
die Feststellung der erwähnten Bestandteile und des pH-Wertes einfach, schnell und
darüberhinaus
gleichzeitig erfolgt.
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(B) Es wird ein Indikator mit einem Glukose-Feststellungsbereich
geschaffen, der hochempfindlich ist und dazu ausgezeichnete Meßeigenschaften aufweist
und auch bei langdauernder Einwirkung von Luft keine Schwächungs- oder Entfärbungseffekte
zeigt, und der schließlich durch mechanische Aufbringverfahren herstellbar ist,
insbesondere durch Druckverfahren.
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(C) Es wird ein Indikator mit einem Eiweiß feststellenden Bereich
geschaffen, der hochempfindlich ist und in kurzer Zeit einen Farbausschlag bildet,
und der durch mechanisierbare Aufbringverfahren herstellbar ist, insbesondere Druckverfahren,
wobei die bestimmte Farbe nach ihrer Bildung im wesentlichen keiner Abschwächung
oder Entfärbung nach dem Trocknungsvorgang unterworfen ist.
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(D) Es wird ein Indikator mit einem pH-Bestimmungsbereich geschaffen,
der in vergleichsweise kurzer Zeit einen bestimmten Farbausschlag zeigt und durch
mechanisierbare Aufbringverfahren herstellbar ist, insbesondere durch Druckverfahren,
wobei die Farbe nach ihrer Bildung nahezu keiner Abschwächung oder Entfärbung nach
dem Trocknen unterworfen ist.
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(E) Es wird ein Isolator mit einem Feststellungsbereich für Blut
oder Urobilinogen geschaffen, der keinen eine hohe Temperatur erfordernden Trocknungsvorgang
erfordert, wobei keine Abänderung oder Zersetzung des enthaltenen Indikationsmittels
erfolgt, und wobei die Herstellung durch ein Aufbringungsverfahren durchgeführt
wird, insbesondere ein Druckverfahren.
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Die Erfindung besteht in der Schaffung eines Indikators für Körperflüssigkeiten,
der sich dadurch auszeichnet, daß auf Bereiche einer Unterlage zumindest eine der
die angegebenen Bestandteile aufweisenden Drucksubstanzen (a) bis (c) aufgedruckt
oder aufgeschichtet ist:
(a) eine Drucksubstanz zum Feststellen
von Glukose mit einem Reaktionsstoff, der aus Glukose-Oxidase, Peroxidase, einem
oxidierenden Indikationsmittel, einem Bindemittel und einem StabilisAtor besteht,
die in einem nicht-wässrigen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert sind, (b) eine
Drucksubstanz zum Feststellen von Eiweiß mit einem Reaktionsstoff, der aus einem
Indikationsmittel für einen Eiweißfehler, einem pH-Puffer, einem Eiweiß adsorbierenden
Ionentauscher und einem Bindemittel besteht, die in einem Lösungsmittel gelöst oder
dispergiert sind,und (c) eine Drucksubstanz für die Bestimmung des pH-Wertes mit
einem Reaktionsstoff, der aus einem pH-Indikationsmittel, einem guartärem Ammoniumsalz
oder einem Aminsalz und einem Bindemittel besteht, die in einem Lösungsmittel gelöst
oder dispergiert sind.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Indikators für Körperflüssigkeiten
nach der Erfindung weist auf seiner Unterlage einen Glukose-Feststellungsbereich,
der mit der oben beschriebenen Druck substanz zum Feststellen von Glukose bedruckt
oder beschichtet ist, einen Eiweiß-Feststellungsbereich, der mit der Drucksubstanz
zum Feststellen von Eiweiß bedruckt oder beschichtet ist und einen pH-Wert-Feststellungsbereich,
der mit der Druck substanz zum Feststellen des pH-Wertes bedruckt oder beschichtet
ist, auf, sowie erwünschtenfalls einen Urobilinogen-Feststellungsbereich der mit
einer Druck substanz zum Feststellen von Urobilinogen bedruckt oder beschichtet
ist, oder einen Blut-Feststellungsbereich, der mit einer Drucksubstanz zum Feststellen
von Blut beschichtet oder bedruckt ist.
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Auf der Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Indikators für Körperflüssigkeiten, wobei eine streifenförmige Unterlage verwendet
ist,
Fig. 2: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Indikators für Körperflüssigkeiten, wobei eine Unterlage in Form eines Behälters
verwendet ist, Fig. 3: eine weitere Ausführungsform eines erfindu8gsgemäße Indikators
für Körperflüssigkeiten, wobei eine Unterlage in Form eines selbsttragenden Behälters
verwendet ist, Fig. 4: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Indikators
für Körperflüssigkeiten, wobei wasserspeichernde Bereiche am Umfang der Feststellungsbereiche
einer bandförmigen Unterlage vorgesehen sind, Fig. 5: eine Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Packung aus Indikatoren für Körperflüssigkeiten, und Fig. 6: eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Packung aus Indikatoren für Körperflüssigkeiten.
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Bei dem erfindungsgemäßen Indikator für Körperflüssigkeiten ist auf
einem Bereich seiner Unterlage durch Aufdrucken oder Aufschichten zumindest eine
Druck substanz zum Feststellen von Glukose, Eiweiß oder des pH-Wertes vorgesehen,
sowie erwünschtenfalls ein Bereich, der mit einer Drucksubstanz für die Feststellung
von Urobilinogen und/oder Blut beschichtet oder bedruckt ist.
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Nachfolgend sollen nun die Drucksubstanzen im einzelnen erläutert
werden: (1) Drucksubstanz für die Bestimmung von Glukose a) Mechanismus Glukose
in einer Körperflüssigkeit reagiert mit Luftsauerstoff bei der Einwirkung eines
Glukose oxidierenden Enzyms, etwa Glukose-Oxidase, wobei sich letztlich eine Oxidation
in Glukonsäure und Wasserstoffperoxid ergibt. Die auf diese Weise erzeugten Wasserstoffperoxide
entwickeln bei Einwirkung von Peroxidase naszierenden Sauerstoff, der seinerseits
sofort mit einem
oxidierbaren Indikationsmittel reagiert, etwa
o-Tolidin, womit das Indikationsmittel eine Farbe bildet. Die Anwesenheit und die
ungefähre Menge von Glukose in einer Körperflüssigkeit können durch den Grad der
Farbbildung halb-quantitativ ermittelt werden.
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b) Glukoseoxidase Glukoseoxidase wird im Zustand eines gereinigten,
gefriergetrockneten Produkts verwendet. Es ist wünschenswert, daß dieses Enzym in
der Drucksubstanz in einer Menge zwischen 0,02 und 2 % (wie bei allen nachfolgend
angegebenen Prozentzahlen und Anteilen ist der Bezug das Gewicht), vorzugsweise
zwischen 0,2 und 1 % des Feststoffgehalts der Drucksubstanz, und zwar unter der
Voraussetzung, daß ein Enzym verwendet wird, das eine Enzymaktivität von 100 Einheiten/mg
aufweist.
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c) Peroxidase Peroxidase ist ein Enzym, das die Oxidation verschiedener
organischer Substanzen durch Wasserstoffperoxid oder Peroxide katalysiert. Peroxidase
wird meist aus Meerrettich gewonnen.
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Es ist wünschenswert, daß dieses Enzym in der Drucksubstanz in einer
Menge zwischen 0,002 und 1 %, vorzugsweise zwischen 0,02 und 0,2 % der Feststoffmenge
der Drucksubstanz vorhanden ist, und zwar bei einem gefriergetrockneten Produkt
mit einer Aktivität von 100 Einheiten/mg.
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d) Oxidierbares Indikationsmittel Das oxidierbare Indikationsmittel
bildet einer Oxidation durch Sauerstoff eine Farbe, wobei viele bekannte Verbindungen
verwendet werden können, etwa Benzidine und N-Alkylbenzidin.
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Unter den oxidierbaren Indikationsmitteln eignet sich insbesondere
o-Tolidin. Andere einkomponentige Indikationsmittel der hier brauchbaren Art sind
3,3', 5,5'-Tetramethylbenzidin, p-Anisidin, N,N-Dimethyl-p-Phenylendiamin, 2,7-Diaminofluoren,
2,2'-Azinobis (3-Athyl-Benzothiazolin-6-schweflige Säure), 2,6-Dichlorophenol, a-Naphthol,
Guaiacum-Harz und KI. Unter diesen Verbindungen eignet sich insbesondere Guaiacum-Harz.
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Binäre Indikationsmittel umfassen eine Kombination eines Entwicklers
und eines Kopplers und können ebenfalls Verwendung finden. Beispiele für die Entwickler
sind 4-Amino-Antipyren, 3-Methyl-2-Benzothiazölinon-Hydrazin, N,N-Diamethylp-Phenylen-Diamin
und Tetramethylbenzidin. Beispiele von Kopplern sind Dianiline, wie etwa Dimethylanilin,
Deäthylanilin, N-Methyl-N-Hydroxyäthylanilin, N-Methyl-N-Hydroxiäthyl-m-Toluidin
und N,N-Dimethyl-m-Anisidin; Phenole, wie etwa Phenol, p-Chlorophenol, 2,6-Dichlorophenol,
Guiacol, Pyrogallol, und o-Phenylphenol, können ebenfalls verwendet werden. Weiterhin
sind verwendbar Dinaphtole, wie etwa 1,7-Dihydroxynaphtalen, 1-Naphthol-3,6-Disulfosäure,
1,8-Dihydroxi-Naphthalen-3,6-Disolphonsäure und 8-Amino-1-Naphthol-3,6-Disulphonsäure.
Es ist wünschenswert, daß sich das oxidierbare Indikationsmittel in einer Menge
zwischen 0,05 bis 10 %, vorzugsweise zwischen 0,6 und 6 %, bezogen auf die Feststoffmasse
der Drucksubstanz, in dieser befindet.
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e) Bindemittel Das Bindemittel soll die Bestandteile und den pH-Wert
der zu überprüfenden Körperflüssigkeit nicht beeinflussen, aber auch nicht die Bestandteile,
insbesondere nicht die Enzyme und die oxidierbaren Indikationsmittel der Reaktionssubstanz.
Auch darf das Bindemittel die Bildung von Farbe nicht verhindern.
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Beispiele von Bindemitteln, welche diesen Anforderungen genügen sind:
(1) synthetische Harze wie Polyesterharze, Alkydharze, Polyuritanharze, Polystyrenharze,
Akrylharze, Epoxyharze, Vinylchloridharze, Vinylchloridcopolymerharze, Polyvinyl-Butyral-Harze,
Polyvinyl-Alkohol-Harze, Polyvinyl-Pyrrolidon-Harze und Maleinsäure-Polymere; (1s)
Zellulose-Derivate, wie etwa Methylzellulose, Athylzellulose, Hydroxy-Athyl-Zellulose
und Caboxymethyl-Zellulose; (111) natürliche Polymere, wie etwa Stärke, Polysacharide,
Gelatine, Casein und
Natriumalginat. Die Gemische dieser Bindemittel
können ebenfalls verwendet werden.
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Das Bindemittel soll vorteilhafterweise in einer Menge zwischen 0,1
und 20 % vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 % der Festmasse der Drucksubstanz verwendet
werden.
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f) Stabilisator Ein Stabilisator trägt zur Stabilisierung einer Reagenzsubstanz
bei, die eine Glukose-Oxidase, Peroxidase, ein oxidierbares Indikationsmittel und
ein Bindemittel enthält. Dabei neigen nämlich die oxidierbaren Indikationsmittel
infolge der Einwirkung der Peroxidase und der Anwesenheit von atmosphärischer Luft
zu einem Farbwechsel, wie oben erläutert worden ist. Die Hauptaufgabe der Stabilisatoren
besteht nun darin, diese Entfärbungen zu verhindern. Als Stabilisatoren eignen sich
hier Verbindungen, die eir.e antioxidierende Aktivität aufweisen, vorzugsweise oberflächenaktive
Stoffe, beispielsweise Glycerolester und deren Gemische.
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Beispiele von Substanzen mit antioxidierender Wirkung sind: Radikal-Spülmittel,
wie etwa 2,6-Di-t-Butylmethoxyphenol, P-Methoxyphenol, 1-Naphthol, Pentamethyl-Phenol,
2,2,5, 7,8-Pentamethyl-6-Hydroy-Coumaron und Tocopherol; außerdem eignen sich reduzierende
Reaktionsstoffe, wie etwa Asorbinsäure.
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Diese Substanzen können die Reaktion zur Feststellung von Glukose
(Oxidationsreaktion des oxidierbaren Indikationsmittels) verhindern und die Empfindlichkeit
erniedrigen. Vorzugsweise werden deshalb solche antioxidierende Substanzen verwendet,
welche derartige Reaktionen nicht verhindern und deren Wirkung aufgrund der Peroxide
oder dergleichen in der Atmosphärenluft vermindert wird.
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Bevorzugte antioxidierende Substanzen für die Zwecke der Erfindung
sind Radikal-Spülmittel. Unter diesen wiederum eignen sich besonders Tocopherol
(«-,$-, - und & -). Die Menge beträgt vorzugsweise 0,02 bis 0,2 % des Feststoffanteils
der Drucksubstanz.
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Wenn der Stabilisator dieses Typs in einer Menge geringer als 0,02
% zugegeben wird, dann können Farbeffekte in der atmosphärischen Luft nicht sicher
vermieden werden. Wenn die Menge an Stabilisator 0,2 % überschreitet, dann wird
die Farbreaktion nachteilig beeinflußt und die Empfindlichkeit des Indikatormaterials
sinkt.
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Außer den erwähnten Antioxidierungsmitteln können auch andere Zusätze
den Farbeffekt der Reaktionssubstanzschicht oder dem Einfluß von Atmosphärenluft
verhindern, insbesondere oberflächenaktive Mittel, wie sie durch Glycerolester repräsentiert
werden; allerdings ist der Mechanismus dieses Vorgangs nicht völlig geklärt. Beispiele
solcher Glycerolester sind Glyzcrol-Fettsäureester, etwa Glycerol-Monoacetat, Glycerol-Diacetat,
Glycerol-Monostearat, Glycerol-Monopalmitat, Glycerol-Monooleat und Glycerol-Monolaurat.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Glycerolester zwischen 0,5 und 3 % der Festbestandteile
der Drucksubstanz. Wenn die Menge an Glycerolester unter 0,5 % liegt, dann kann
der erwähnte Farbeffekt in atmosphärischer Luft nicht sicher verhindert werden.
Weil die Glycerolester die Farbreaktion des Oxidierbaren kaum nachteilig beeinflussen,
können sie auch in einer Uberschüßmenge verwendet werden.
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g) Nicht-wässeriges Lösungsmittel Die oben abgehandelten Stoffe werden
in einem nicht-wäs;serigen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert, wobei das Lösungsmittel
im wesentlichen kein Wasser enthält. Beispiele solcher nichtwässeriger Lösungsmittel
sind (a) aromatische Hydrokohlenstoffe, wie etwa Benzen und Toluen; (b) aliphatische
Hydrokohlenstoffe, wie etwa Methyläthylketon; (c) Ester, wie etwa Athylacetat; (d)
Alkohole, wie etwa n-Butanol. Unter den Alkoholen sind die niedrigeren Alkohole
(C1 bis C2) unerwünscht, und zwar deshalb, weil sie Enzyme deaktivieren.
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Bisher ist man davon ausgegangen, daß Enzyme instabil sind und sich
in einem organischen Lösungsmittel verändern. Es ist deshalb äußerst überraschend,
daß die Druckzusammensetzung für die Feststellung von Glukose nach der Erfindung
ein gefriergetrocknetes Enzym enthält, das in einem nicht-wässrigen Lösungsmittel
der oben erwähnten Art dispergiert ist, und daß dieses Enzym trotzdem stabil ist
und nicht zu Veränderungen neigt. Die Gründe dafür sind nicht voll aufgeklärt, man
kann jedoch davon ausgehen, daß wasserlösliche Enzyme in einem nichtwässrigen Lösungsmittel
nicht gelöst sondern nur dispergiert werden, so daß der aktive Zustand des das Enzym
bildenden Eiweißes infolge der Dispersion und der besonderen Struktur sich kaum
verschiebt und zwar dann, wenn es sich um die Nähe der Zwischenfläche zwischen dem
Enzym und dem Lösungsmittel handelt, wobei das Lösungsmittel nicht in das Innere
des Enzyms eintreten kann, so daß der größte Teil des Enzyms nicht deaktiviert wird.
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Es ist deshalb wünschenswert, wenn das nicht-wässerige Lösungsmittel
im wesentlichen kein Wasser enthält, vor seiner Verwendung also dehydriert wird.
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h) Andere Bestandteile Zusätzlich zu den oben aufgelisteten Bestandteilen
können auch wasserabsorbierende Pulver oder Benetzungsmittel der Drucksubstanz für,
die Glukoseermittlung beigegeben werden.
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Das Hinzufügen eines wasserabsorbierenden Pulvers erhöht die Wasser-Absorptionsfähigkeit
der auf eine Unterlage aufzubringenden Drucksubstanz, beschleunigt den Kontakt zwischen
der zu überprüfenden Körperflüssigkeit und der reagierenden Substanz und beschleunigt
auch die Farbreaktion des Indikationsmittels.
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Ein Pulver, das bei Berührung mit Wasser zu einer extremen Säure-oder
Basenbildung neigt, ist für den Zweck eines
wasserabsorbierenden
Pulvers ungeeignet, wohingegen ein Pulver mit einem hohen Grad von Neutralität bevorzugt
wird. Typische Beispiele für solche wasserabsorbierende Pulver sind: Kaolin, synthetischer
Quarz, Glas, Zellulose, mikrocrystalline Zellulose, Ionentauscher-Zellulose, Ionentauscher-Harz,
Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat und Aluminiumsilikat. Vorzugsweise soll das wasserabsorbierende
Pulver in einer Menge zwischen 30 und 90 % des Feststoffanteils der Drucksubstanz
zugegeben werden.
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Beispiele für Benetzungsmittel sind nicht-ionische Surfactante, anionische
Surfactante, cationische Surfactante, amphoterische Surfactante und Polyäthylen-Glycole.
Die Benetzungsmittel dienen zum Dispergieren des Reaktionsmittels, beschleunigen
also die Bildung einer homogenen Reaktionsschicht; außerdem vermögen sie die Benetzbarkeit
des Indikators zu verbessern. Das Netzmittel soll vorzugsweise in einer Menge zwischen
0,5 und 5 % des Feststoffanteils der Druckbustanz zugegeben werden.
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Ferner kann auch ein Hintergrund-Färbungsmittel, wie etwa ölgelb,
zugegeben werden, um den Farbton der Farbe leicht unterscheidbar zu machen, die
das Indikationsmittel bildet.
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Wird mittels einer Drucksubstanz-Zusammensetzung zur Feststellung
von Glucose der oben beschriebenen Art ein Glucose-Feststellungsbereich gebildet
und dieser Indikator dann zur Feststellung von Glucose in einer Körperflüssigkeit
verwendet, vermögen reduzierende Stoffe, wie etwa Ascobinsäure, Glutathion und Cystein,
keinen nachteiligen Einfluß auf die Farbbildung auszuüben, selbst wenn diese reduzierenden
Stoffe in der zu testenden Körperflüssigkeit vorhanden sind.
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(2) Drucksubstanz für die Feststellung von Eiweiß a) Mechanismus Wenn
ein Indikator, der im sauren pH-Bereich gehalten wird, einen Proteinfehler (beispielsweise
Tetrabromophenol-Blau) mit
Eiweiß einer Körperflüssigkeit in Berührung
kommt, dann bilden der Indikator und das Eiweiß einen Komplex, der von der sauren
Farbe gelb zur basischen Farbe blau umwechselt. Der Grad dieses Farbwechsels hängt
von der Menge an Eiweiß in der Körperflüssigkeit, die getestet wird, ab. Die Anwesenheit
von Eiweiß in der zu testenden Körperflüssigkeit wird auf der Grundlage dieses Vorgangs
bestimmt.
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b) Indikationsmittel zur Feststellung eines Eiweißfehlers Das Indikationsmittel
verhält sich gemäß dem eben beschriebenen Vorgang. Typische Beispiele für Indikationsmittel
sind: Tetrabromophenol-Blau, Tetrabromothymol-Blau, Athylester von Tetrabromophenolphthaleint
Tetrabromobenzalanilin und Bromothymol-Blau. Unter diesen Indikationsmitteln ist
Tetrabromophenol-Bläu besonders vorteilhaft, und zwar aufgrund seiner Empfindlichkeit.
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c) pH-Puffer Der pH-Puffer wird dazu verwendet, den pH-Wert der Drucksubstanz
in der Nähe des pH-Wertes zu halten, wo das Indikationsmittel, welches einen Eiweißfehler
anzeigen soll, seine Farbe ändert.
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Der pH-Puffer kann irgendein Puffer sein, der dem Reagenzstoff einen
vorgegebenen pH-Wert (beispielsweise einen pH-Wert zwischen 3 und 4) verleiht. Vorzugsweise
wird eine Kombination aus Zitronensäure und Natriumcitrat verwendet.
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Wenn eine Überschußmenge an saurem pH-Puffer oder an Indikationsmittel
vorhanden ist, besteht jedoch die Gefahr, daß die Farbreaktion zur Anzeige eines
Eiweißfehlers unterdrückt wird, so daß die Menge an Puffer so klein wie möglich
gehalten werden soll. Wenn Tetrabromophenol-Blau als Indikationsmittel verwendet
wird, dann ist es vorteilhaft, wenn der pH-Puffer in einer Menge zwischen 0,02 und
0,18 % des Feststoffanteils der Drucksubstanz vorhanden ist.
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d) Eiweiß-adsorbierender Ionentauscher Solche Ionentauscher sind stark
saure Cationentauscher (Funktionsgruppe: -SO3M), schwach saure Cationentauscher
(-COOM), stark basische Anionentauscher (-NR,-X ,-N+ (CH3)2(CHcCHcO)), schwach basische
Anionentauscher (-N(R) 2r -NH(R), -NH2 und dergleichen) und ähnliche Ionentauscher.
Besonders bevorzugt sind Hydrophile Ionentauscher, die schwach saure Cationentauscher
sind, die -COOM (wobei M Wasserstoff oder Natrium ist) als Funktionsgruppe besitzen;
wird ein Ionentauscher dieser Art verwendet, dann können die Empfindlichkeit und
die Farbdichte verbessert werden.
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Die Grundmaterialien der oben erwähnten Ionentauscher sind synthetische
Harze, wie etwa Styrenharz und Acrylharz, Zellulose und Siciciumdioxid. In diesem
Fall befindet sich der Ionentauscher in einer Reaktionsschicht, die in eine zu testende
Körperflüssigkeit eintaucht, wobei die Grundmaterialien vorzugsweise hydrophil und
wasserspeichernd sind. Vorzugsweise hat der auf der Grundlage von Styren aufgebaute
Ionentauscher eine geringe Anzahl an Kreuzbindungen (DVB-Anteil nicht größer als
8 %). Material auf der Grundlage von Zellulose eignet sich insbesondere deshalb
gut, weil es eine große Speicherfähigkeit für Wasser besitzt. Bei diesen Materialien
auf der Grundlage von Zellulose kann es sich um Fasermaterialien und Materialien
mit Mikrogranulatur handeln. Wird Material mit Mikrogranulatur als Grundmaterial
verwendet, dann ergeben sich bezüglich der Empfindlichkeit und der Farbdichte ausgezeichnete
Ergebnisse. Dies kommt daher, weil die Materialien mit Mikrogranulatur die größte
Adsorptionskapazität für Eiweiß besitzen.
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Die hier verwendeten Ionentauscher haben vorzugsweise eine lonentauscherkapazität
zwischen 0,1 bis 5 meq/g (trokkenes Harz). Die Menge an Ionentauscher ändert sich
zwar mit der lonentauscherkapazität des speziell verwendeten Ionentauschers, jedoch
ist eine Menge zwischen 5 und 30 %, bezogen auf den Feststoffanteil
der
Drucksubstanz, dann vorzuziehen, wenn ein Carboxymethyl-Zellulosetauscher mit einer
Kapazität von 1,0 meq/g (vorzugsweise als Mikrogranulat) verwendet wird.
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Durch Hinzufügen des Ionentauschers zur reagierenden Substanz ist
es möglich, 5 bis 10 mg/dl des Eiweißes im Urin festzustellen, also in der zu überprüfenden
Körperflüssigkeit.
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e) Bindemittel Das Bindemittel soll die Bestandteile und den pH-Wert
der zu testenden Körperflüssigkeit oder die Reaktionssubstanzen, insbesondere das
Indikationsmittel, nicht beeinflussen, vor allem aber die Farbbildung des Indikationsmittels
nicht verhindern.
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Beispiele von Bindemitteln, welche diese Forderungen erfüllen, sind:
(1) synthetische Harze, wie etwa Polyesterharze, Alkydharze, Polyurethanharze, Polysterenharze,
Acrylharze, Vinylchloridharze, Vinylchlorid-Copolymerharze, Polyvinyl-Butyralharze
Plyvinyl-Alkoholharze und Malein-Anydrid-Copolymerharze, (11) Zellulosederivate,
wie etwa Methylzellulose, Athylzellulose, Hydroxyäthylzellulose und Carboxymethylzellulose;(111)
natürliche Polymere, wie etwa Stärke, Polysaccharid, Gelatine, Casein und Natrium-Alginat.
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Unter diesen Bindemitteln eignet sich Malein-Anhydrid-Copolymerharz,
wie etwa Methyl-Vinyl-Ester/Nalein-Anhydrid -Copolymere, Isobutylen/Malein-Anhydrid-Copolymere
und Styren/Malein-Anhydrid-Copolymere, die mit Alkoholen verestert sind, besonders
gut.
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Vorzugsweise soll das Bindemittel in einer Menge zwischen 0,5 und
10 % des Feststoffanteils der Drucksubstanz vorhanden sein.
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f) Wasserabsorbierendes Pulver
Wird in der Reaktionssubstanz
ein wasserabsorbierendes Pulver verwendet, dann beschleunigt dieses die Berührung
zwischen der zutestenden Körperflüssigkeit und dem pH-Indikationsmittel und beschleunigt
außerdem die Farbreaktion dieses Mittels.
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Ein Pulver, das extrem saure oder alkalische Wirkung hat, wenn es
mit Wasser in Berührung kommt, eignet sich für die Verwendung als wasserabsorbierendes
Pulver nicht, wohingegen ein Pulver mit einem hohen Grad an Neutralität bevorzugt
ist. Typische Beispiele solcher wasserabsorbierender Pulver sind: Kaolin, synthetischer
Quarz, Glas, Zellulose, mikrocrystalline Zellulose, lonentauscherzellulose, Ionentauscherharz,
Kalzimcarbonat, Magnesiumcarbonat und Aluminiumsilicat.
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Vorzugsweise soll das wasserabsorbierende Pulver in einer Menge zwischen
20 und 60 % des Feststoffanteils der Drucksubstanz vorhanden sein.
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g) Lösungsmittel Die Lösungsmittel sind vorzugsweise solche, die eine
gleichmäßige und stabile Lösung oder Dispersion der obigen Substanzen gewährleisten,
insbesondere des Bindemittels.
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Lösungsmittel, welche diesen Anforderungen genügen, sind nicht-wässrige
Lösungsmittel, wie etwa aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe,
Ester und Alkohole; Wasser oder Gemische der erwähnten Stoffe.
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Es ist wünschenswert, ein nicht-wässriges Lösungsmittel zu verwenden,
weil damit die Trocknungsstufe bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur durchgeführt
werden kann, wobei nur eine kurze Zeitspanne erforderlich ist, wobei das Trocknen
nach dem Aufbringen der Reaktionssubstanz auf die Unter lage durchgeführt wird.
Wenn ein nicht-wässiges Lösungsmittel verwendet wird, dann ist es auch möglich,
die Veränderung oder die
Zersetzung der Drucksubstanz auch dann
zu verhindern, wenn diese der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt ist.
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h) Andere Bestandteile Zusätzlich zu den oben aufgeführten Bestandteilen
können auch noch eine kleine Menge an Benetzungsmittel, etwa ein nonionisches Surfactant,
ein anionisches Surfactant, ein cationisches Surfactant, ein amphoterisches Surfactant
und Polyäthylenglycol der Drucksubstanz zum Feststellen von Eiweiß hinzugegeben
werden, jedenfalls wenn dies erwünscht ist.
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Das Netzmittel dient zum Dispergieren der Reaktionssubstanz, womit
die Bildung einer homogenen Reaktionsschicht beschleunigt und die Benetzbarkeit
des Indikationsmittels verbessert wird.
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Vorzugsweise wird das Netzmittel in einer Menge zwischen 0,2 und
10 %, bezogen auf den Feststoffanteil der Drucksubstanz, hinzugegeben.
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Die Drucksubstanz für die Ermittlung von Eiweiß mit den oben angegebenen
Bestandteilen kann folgendermaßen hergestellt werden.
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Der Puffer, der Ionentauscher und das wasserabsorbierende Pulver
werden zu Teilchen von 50ßm oder kleiner zermahlen. Das so erhaltene Pulver wird
einer Lösungsmittellösung zugegeben, die bereits das Bindemittel und das Indikationsmittel
in gelöster oder dispergierter Form enthält. Daraufhin erfolgt eine Dispersion und
Knetung in einem Hochgeschwindigkeits-Rührwerk in einer Sandmühle, einer Kugelmühle,einem
Homogenisator, einem Walzwerk, einem Ultraschall-Dispersationsgerät oder dergleichen.
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Bei der vorangehenden Beschreibung ist das wasserabsorbierende Pulver
als eigener Abschnitt unter f) aufgeführt
worden; man könnte dieses
Pulver aber auch unter dem Abschnitt h), also unter dem Abschnitt "andere Bestandteile"
aufführen.
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(3) Drucksubstanz für die Feststellung des pH-Werts a) Mechanismus
Zur Bestimmung des pH-Werts der zu testenden Körperflüssigkeit wird vorzugsweise
eine Vielzahl von Indikationsmitteln, deren Farbtöne sich mit den pH-Werten ändern,
in Kombination verwendet, wobei dann für die Indikation die Farbtöne herangezogen
werden.
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b) pH-Wert-Indikationsmittel Es kann irgendein übliches Indikationsmittel
verwendet werden, vorausgesetzt, daß sich seine Farbtöne in Abhängigkeit von der
Wasserstoffionenkonzentration des zu untersuchenden Körperfluids ändern. Eine Vielzahl
von Indikatoren kann zur Bestimmung eines breiten Bereichs von pH-Werten ausgewählt
oder kombiniert werden.
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So kann beispielsweise eine Kombination von Methyl-Rot mit Bromothymol-Blau
als pH-Indikationsmittel verwendet werden, wobei es dann möglich ist, eine gute
pH-Feststellung innerhalb von pH-Werten zwischen 5 und 9 vorzunehmen.
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Vorzugsweise ist das pH-Indikationsmittel in einer Menge zwischen
0,01 und 0,8 % vorhanden, bezogen auf den Feststoffanteil der Drucksubstanz.
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c) Quaternäres Ammoniumsalz oder Aminsalz Das Hinzufügen einer geeigneten
Menge eines quaternären Ammoniumsalzes in der Drucksubstanz verhindert wesentlich
das Verblassen einer gebildeten Farbe und gewährleistet einen starken Farbeindruck.
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Beispiele für quaternäre Ammoniumsalze sind Alkyltrimethyl-Ammoniumsalze,
Alkyldimethylbengl-Ammoniumsalze, Ammoniumsalze vom Sapamin-Typ und dergleichen.
Unter diesen Salzen werden die Alkyldimethylbenzyl-Ammoniumsalze bevorzugt.
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Primäre Aminsalze, sekundäre Aminsalze und tertiäre Aminsalze1 die
bekanntlich Cationen-Surfactante darstellen, oder Polyäthylenglycol können anstelle
der quaternären Ammoniumsalze Verwendung finden.
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Es ist wünschenswert, daß diese quaternären Ammoniumsalze oder die
Aminsalze in einer Menge zwischen 0,05 und 1 % vorhanden sind, bezogen auf den Feststoffanteil
der Drucksubstanz.
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d) Bindemittel Das Bindemittel wird verwendet, um die oben erwähnten
Substanzen und ein wasserabsorbierendes Pulver auf einer Unterlage festzuhalten.
Das Bindemittel darf die Bestandteile und den pH-Wert des zu prüfenden Körperfluids
nicht beeinflussen. Weiterhin soll das Bindemittel verhindern, daß sich Reagenzstoffe
lösen, darf aber andererseits die Farbbildung nicht beeinträchtigen oder nachteilig
beeinflussen.
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Ein für die Drucksubstanz zum Bestimmen des pH-Wertes, welche diese
Anforderungen erfüllt, ergibt sich vorzugsweise aus der Kombination eines wasserlöslichen
Polymers mit Entwicklereffekt, welches dann die Farbbildung des pH-Indikators in
keiner Weise beeinträchtigt und darüber hinaus die erhaltene Farbe stabilisiert;
außerdem soll ein filmbildendes, in Wasser unlösliches Polymer Verwendung finden,
welches die Farbbildung des pH-Indikators nicht beeinflußt und darüberhinaus verhindert,
daß sich reagierende Stoffe in der zu testenden Körperflüssigkeit lösen.
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Die wasserlöslichen Polymere sind: (1) natürliche hydrophile Polymere,
wie etwa Zuckerrohrstärke, Kartoffelstärke, Konjak-Pulver, Funori, Agar, Natriumalginat,
Hibiskus, Gummiarabicum, Dextrin, Levan, Leim, Gelatine, Casein und Collagen. (11)
Halbsynthetische hydrophile Polymere wie Zellulose-
Derivate, etwa
Methyl-Zellulose, Hydroxypropyl-Zellulose, Hydroxyäthyl- Zellulose und Carboxymethyl-Zellulose,
und Stärkederivate, etwa Carboxymethyl-Stärke und Dialdehyd-Stärke. (111) Synthetische
Polymere, wie Polyvenylalkohol ,Polyacrylamid, Polyvenyl-Pyrrolidon oder Copolymere
dieser Stoffe, Poly-Natrium-Acrylat und Polyäthylenoxid. Unter diesen Verbindungen
eignen sich besonders die Zellulosederivate, wie etwa Hydroxyäthyl-Zellulose und
die synthetischen Polymere, wie etwa Polyvinyl-Pyrrolidon.
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Bei den oben erwähnten, einen Film bildenden wasserunlöslichen Polymere
handelt es sich um: (1) Zelluloseharze, wie etwa Nitrozellulose, Zelluloseacetat,
Athylzellulose und Zelluloseacetat/Butyrat; (11) Polyesterharze, Alkydharze, Polyurethanharze,
Epoxyharze, Acrylharze, Vinylchloridharze, Vinylchloridcopolymerharze, Polyvinyl/Butyralharze,
Polyvinylacetat-Emulsionen, Vinylacetat-Copolymer-Emulsionen (wie Vinylacetat-Acrylester-Copolymer-Emulsionen),
Acrylester-Copolymer-Emulsionen, Vinylidenchlorid-Copolymer-Emulsionen, Epoxyharz-Emulsionen
und synthetischer Gummilatex. Unter diesen Verbindungen eignen sich besonders die
Urethanharze und das Polyvinylbutyral, weil diese Stoffe die Farbreaktion des pH-Indikationsstoffes
nicht beeinflussen.
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Das Bindemittel soll vorzugsweise in einer Menge zwischen 2 und 18
% enthalten sein, bezogen auf die Feststoffkomponente der Drucksubstanz.
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e) Lösungsmittel Als Lösungsmittel werden vorzugsweise solche verwendet,
die eine gleichmäßige und stabile Lösung oder Dispersion der obigen Reagenzien gewährleisten,
insbesondere des Bindemittels. Lösungsmittel, welche diesen Anforderungen genügen,
sind nicht-wässrige Lösungsmittel, wie etwa aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische
Kohlenwasserstoffe, Ester und Alkohole; Wasser, und Gemische dieser Stoffe.
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Nicht-wässrige Lösungsmittel werden bevorzugt, weil die nach dem
Aufbringen der Drucksubstanz auf die Unterlage erforderliche Trocknungsstufe dann
innerhalb kurzer Zeit und mit niedriger Temperatur durchgeführt werden kann.
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Wird ein nicht-wässriges Lösungsmittel verwendet, dann ist es auch
möglich, eine Veränderung oder Zersetzung der Drucksubstanz zu verhindern, wenn
diese der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt ist.
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f) Andere Bestandteile Zusätzlich zu den oben aufgeführten Bestandteilen
kann auch noch ein wasserabsorbierendes Pulver zugegeben werden. Die Zugabe von
wasserabsorbierendem Pulver zur Drucksubstanz beschleunigt den Kontakt zwischen
der zu testenden Körperflüssigkeit und dem pH-Indikationsmittel und beschleunigt
außerdem die Farbreaktion des Indikationsmittels.
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Ein Pulver, das bei Berührung mit Wasser zu einer sehr starken Säurebildung
oder Basenbildung neigt, eignet sich nicht als wasserabsorbierendes Pulver, wohingegen
ein Pulver mit großer Neutralität sich gut eignet. Typische Beispiele für wasserabsorbierende
Pulver sind Kaolin, synthetischer Quarz, Glas, Zellulose, mikrocrystalline Zellulose,
Ionentauscher-Zellulose, Ionentauscher-Harz, Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat
und Aluminiumsilikat.
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Das wasserabsorbierende Pulver wird vorzugsweise in einer Menge zwischen
30 und 90 % zugegeben, bezogen auf den Feststoffanteil der Drucksubstanz.
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Weiterhin kann auch eine kleine Menge an Netzmittel zugegeben werden,
wie etwa ein nonionisches Surfactant, ein anionisches Surfactant, ein cationisches
Surfactant, ein amphoterisches Surfactant oder Polyäthylenglycol; diese Netzmittel
eignen sich also für die Zugabe zu der Drucksubstanz
für die Feststellung
des pH-Werts. Das Netzmittel unterstützt die Dispersion der verschiedenen Reagenzien,
beschleunigt somit die Bildung einer homogenen Reaktionsschicht und verbessert die
Benetzbarkeit.
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(4) Drucksubstanz für die Feststellung von Urobilinogen a) Mechanismus
Befindet sich in einer Körperflüssigkeit Urobilinogen, dann reagiert dieses mit
einem Farbvorläufer, der sich mit dem Urobilinogen verbindet und Farbe bildet, etwa
wie p-Dimethyl-Aminobenzaldehyd. Die Anwesenheit von Urobilinogen in einer Körperflüssigkeit
wird durch Beobachten der Farbbildung und Bestimmung des Färbunbsgrades ermittelt.
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b) Farbvorläufer, die mit Urobilinogen unter Farbausschlag reagieren
Beispiele solcher Farbvorläufer, die mit Urobilinogen unter Farbausschlag reagieren
sind p-Dimethylaminobenzaldehyd, p-Diäthylaminobenzaldehyd und aromatische Diazoniumsalze,
wie etwa p-Methoxybenzen-Diazonium-Tetrafluorborat und Athraquinon-Daizonium-Tetrafluorborat.
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Der Farbvorläufer wird vorzugsweise in einer Menge zwischen 0,5 und
10 % zugegeben, bezogen auf den Feststoffanteil der Drucksubstanz.
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c) Stark$;ae Etfier Weil die Reaktion zwischen Urobilinogen und dem
Farbvorläufer im sauren Bereich sanft abläuft, wird der Drucksubstanz ein stark
saurer Puffer zugegeben. Beispiele solcher stark saurer Puffer sind Metaphosphorsäure,
Sulfosalicylsäure, Hexaminsäure und Oxalsäure.
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Der stark saure Puffer wird vorzugsweise in einer Menge zwischen
1 und 50 % zugegeben, bezogen auf den
Feststoffanteil der Drucksubstanz.
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d) Bindemittel Das Bindemittel darf weder die Bestandteile und pH-Wert
der Körperflüssigkeit noch die Reagenzsubstanzen, insbesondere den Farbvorläufer,
beeinflussen und darf auch die Farbbildungsreaktion nicht stören.
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Beispiele von Bindemitteln, welche diesen Anforderungen genügen,
sind: (1) Synthetische Harze, wie etwa Polyesterharze, Alcydharze, Polyurethanharze,
Plystyrenharze, Acrylharze, Epoxyharze, Vinylchloridharze Vinylchloridpolymerharze,
Polyvinyl-Butyral-Harze, Polyvinylalkoholharze, Polyvinyl-Pyrrolidonharze und Maleinanhydrid-Copolymere;
(11) Zellulosederivate, wie etwa Methylzellulose, Athylzellulose, Hydroxyäthylzellulose
und Carboxymethylzellulose; (111) natürliche Polymere, wie etwa Stärke, Polysaccharide,
Gelatine, Casein und Natrium-Alginat.
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Das Bindemittel wird vorzugsweise in einer Menge zwischen 0,5 und
10 % zugegeben, bezogen auf den Feststoffanteil der Druck substanz.
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e) Lösungsmittel Die Lösungsmittel sind vorzugsweise solche, welche
eine gleichmäßige und stabile Lösung oder Dispersion der oben aufgeführten Reagenzien
gewährleisten, insbesondere des Bindemittels. Lösungsmittel, welche diesen Anforderungen
genügen, sind nicht-wässrige Lösungsmittel, wie etwa aromatische Kohlenwasserstoffe,
aliphatische Kohlenwasserstoffe, Ester und Alkohole;Wasser und Gemische dieser erwänten
Stoffe.
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Es wird vorzugsweise ein nicht-wässeriges Lösungsmittel verwendet,
weil damit das nach dem Aufbringen der Drucksubstanz für die Erkennung von Urobilinogen
erforderliche Trocknungsstufe bei niedriger Temperatur und für eine lediglich kurze
Zeitspanne
durchführbar ist. Wird ein nicht-wässriges Lösungsmittel verwendet, dann ist es
auch möglich, eine Veränderung oder Zersetzung der reagierenden Substanz zu verhindern,
selbst wenn diese der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt ist.
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f) Andere Bestandteile Zusätzlich zu den oben angegebenen Bestandteilen
kann auch ein wasserabsorbierendes Pulver zugegeben werden. Wird nämlich wasserabsorbierendes
Pulver zugegeben, dann beschleunigt dieses den Kontakt zwischen der zu testenden
Körperflüssigkeit und dem Farbvorläufer und beschleunigt außerdem die Farbbildungsreaktion
des Farbvorläufers.
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Ein Pulver, das bei Berührung mit Wasser zu einer extremen Säure-
oder Basenbildung neigt, eignet sich für den erwähnten Zweck nicht, es wird vielmehr
ein Pulver vorgezogen, das einen hohen Grad von Neutralität besitzt. Typische Beispiele
solcher -wasserabsorbierender Pulver sind: Kaolin, synthetischer Quarz, Glas, Zellulose,
mikrocrystalline Zellulose, Ionentauscherzellulose, Ionentauscherharz, Kalziumcarbonat,
Magnesiumkarbonat und Aluminiumsilicat.
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Das wasserabsorbierende Pulver wird vorzugsweise in einer Menge zwischen
30 und 90 % zugegeben, bezogen auf den Feststoffanteil der Drucksubstanz.
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Weiterhin kann zusätzlich eine kleine Menge eines Netzmittels zugegeben
werden, etwa ein nonionisches Surfactant, ein anionisches Surfactant, ein cationisches
Surfactant, ein amphotherisches Surfactant und Polyäthylenglycol. Freilich ist dieser
Zusatz zur Drucksubstanz für die Erkennung von Urobilinogen nicht zwingend.
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Das Netzmittel dient zur Verbesserung der Dispersion der Reagenzien,
beschleunigt somit die Bildung einer homogenen Reaktionsschicht und kann darüberhinaus
auch die Benetzbarkeit des Indikationsstoffes verbessern.
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Vorzugsweise wird das Netzmittel in einer Menge zwischen 0,5 und
5 % zugegeben, bezogen auf den Feststoffanteil der Druck substanz.
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(5) Drucksubstanz für die Feststellung von Blut a) Mechanismus Befindet
sich in einer Körperflüssigkeit, die kein Blut enthalten soll, doch Blut, so reagiert
dieses mit organischen Peroxiden, etwa Cumol-Hydroperoxiden, daß sich naszierender
Sauerstoff bildet, der seinerseits sofort ein oxidierbares Indikationsmittel, etwa
o-Tolidin, oxidiert und damit zur Bildung von Farbe veranlaßt. Die Anwesenheit und
die ungefähre Menge von Blut in einer Körperflüssigkeit kann durch den Grad der
Färbung ermittelt werden.
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b) Oxidierbare Indikationsmittel Die oxidierbaren Indikationsmittel
werden durch Oxidation mittels Sauerstoff zu einer Farbbildung veranlaßt. Bekannte
derartige Verbindungen, wie etwa Benzidin und N-Alkyl-Benzidin, können verwendet
werden, wobei o-Tolidin bevorzugt wird. Das oxidierbare Indikationsmittel kann in
einer Menge von 0,05 bis 10 %, vorzugsweise von 0, 6 bis 10 % vorhanden sein, bezogen
auf den Feststoffanteil der Druckzusammensetzung.
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c) Organische Peroxide Beispiele für organische Peroxide sind Cumol-Hydroperoxid
2,5-Dimethylhexan-2,5-Dihydroperoxid, und Diisopropylbenzen-Hydroperoxid, wobei
das Cumol-Hydroperoxid bevorzugt ist.
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Die organischen Peroxide sind vorzugsweise in einer Menge von 1 bis
50 % vorhanden, bezogen auf den Feststoffanteil der Drucksubstanz.
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d) Bindemittel Das Bindemittel darf weder die Bestandteile und den
pH-Wert der zu testenden Körperflüssigkeit noch die Reagenzien, insbesondere das
oxidierbare Indikationsmittel, beeinflussen, auch darf es die Farbbildungsreaktion
nicht behindern.
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Beispiele brauchbarer Bindemittel sind: (1) synthetische Harze, wie
etwa Polyesterharze, Alkydharze, Polyurethanharze, Polystyrenharze, Acrylharze,
Epoxyharze, Vinylchloridharze, Vinylchlorid-Copolymerharze, Polyvinyl-Butyralharze,
Polyvinyl-Alkoholharze, Polyvinyl-Pyrrolidonharze und Maleinanhydrid-Copolymere;
(11) Zellulosederivate, wie etwa Methylzellulose, Athylzellulose, Hydroxyäthylzellulose
und Carboxymethylzellulose; (111) natürliche Polymere, wie etwa Stärke, Polysaccharide,
Gelatine, Casein und Natriumalginat.
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Das Bindemittel wird vorzugsweise in einer Menge zwischen 0,1 und
20 %, vorzugsweise 0,5 bis 10 % zugegeben, bezogen auf den Feststoffanteil der Drucksubstanz.
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e) Lösungsmittel Als Lösungsmittel werden vorzugsweise solche verwendet,
die eine gleichmäßige und stabile Lösung oder Dispersion der oben aufgeführten Reagenzien
gewährleisten, insbesondere des Bindemittels.
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Lösungsmittel, welche diesen Anforderungen genügen, sind nicht-wässrige
Lösungsmittel, wie etwa aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe,
Ester und Alkohole; Wasser und Gemische davon.
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Es wird deshalb ein nicht-wässriges Lösungsmittel bevorzugt, weil
damit eine kurzfristige Trocknungsstufe mit niedriger Temperatur nach dem Aufbringen
der Druck substanz für die Erkennung von Blut auf die Unterlage durchgeführt werden
kann.
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Wird ein nicht-wässriges Lösungsmittel verwendet, dann ist es auch
möglich, eine Veränderung oder Zersetzung der reagierenden Substanz, wenn diese
der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt wird, zu verhindern.
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f) Andere Bestandteile Zusätzlich zu den oben aufgeführten Bestandteilen
kann auch ein wasserabsorbierendes Pulver zugegeben werden. Das wasserabsorbierende
Pulver beschleunigt den Kontakt zwischen der zu testenden Körperflüssigkeit und
dem oxidierbaren Indikationsmittel und beschleunigt außerdem dessen Farbreaktion.
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Ein Pulver, das bei Kontakt mit Wasser eine starke Säure-oder Basenbildung
zeigt, eignet sich nicht für den vorliegenden Zweck, wohingegen ein Pulver mit einem
hohen Grad an Neutralität bzw. weißer Farbe bevorzugt wird.
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Typische Beispiele geeigneter wasserabsorbierender Pulver sind: Kaolin,
synthetischer Quarz, Glas , Zellulose, mikrocrystalline Zellulose, Ionentauscherzellulose,
Ionentauscherharz, Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat und Aluminiumsilikat.
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Vorzugsweise wird das wasserabsorbierende Pulver in einer Menge zwischen
30 und 90 % zugegeben, bezogen auf den Feststoffanteil der Drucksubstanz.
-
Weiterhin kann eine kleine Menge an Netzmittel zugegeben werden,
etwa ein nonionisches Surfactant, ein anionisches Surfactant, ein cationisches Surfactant,
ein amphoterisches Surfactant und Polyäthylenglycol. Freilich ist dieses Netzmittel
nicht zwingend für die Drucksubstanz zum Erkennen von Blut.
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Das Netzmittel dient zur Verbesserung der Dispersion der Reagenzien,
beschleunigt somit die Bildung einer homogenen Reaktionsschicht, und verbessert
die Benetzbarkeit des Indikationsmaterials. Vorzugsweise wird das Netzmittel in
einer Menge zwischen 0,5 und 5 % zugegeben, bezogen auf den Feststoffanteil der
Drucksubstanz.
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Weiterhin kann auch ein Hintergrund-Färbemittel, etwa öl-Gelb, zugegeben
werden, um so die Tönung der sich durch das Indikationsmittel ergebenden Farbe leichter
unterscheidbar zu machen.
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Zur Bildung verschiedener Feststellungsbereiche auf einer Unterlage
können verschiedene der oben angegebenen Drucksubstanzen auf die Unterlage aufgebracht
werden. Auf diese Weise wird dann ein erfindunsgemäßer Indikator erhalten. Als Aufbringungsverfahren
eignen sich für den vorliegenden Zweck verschiedene Druckverfahren und Beschichtungsverfahren,
etwa Beschichtung durch Walzen, Sprühbeschichtung, Tauchbeschichtung, Feststoffaufbringung.
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Vorzugsweise ist die Menge an aufzubringender Drucksubstanz vergleichsweise
groß, wobei die Aufbringungsmenge konstant sein soll; vorzugsweise wird deshalb
die Drucksubstanz auf die Unterlage durch Siebdruck, Intagliodruck, Tiefdruck und
dergleichen aufgebracht.
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Wenn auch die Menge an aufzubringender Drucksubstanz von der Art der
Drucksubstanz abhängt, so kann doch ganz allgemein gesagt werden, daß die Menge
zwischen 2 und 150 Gramm (Trockenbasis) je Quadratmeter liegt.
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Vorzugsweise soll die Unterlage weder mit den Bestandteilen der Drucksubstanz
reagieren noch die Farbbildung durch die Drucksubstanz beeinträchtigen. Typische
Beispiele geeigneter Unterlagen sind Papier, synthetisches Papier, ungewebte Stoffe,
Filmschichten aus synthetischem Harz und Laminate aus Papier und synthetischem Harz.
Typische Beispiele für Materialien, aus welchen die Unterlage hergestellt werden
kann, sind Kunststoff-Schichten, wie etwa Polyäthylen-Tetraphthalat, Polystyren
und
Polyvinylchlorid; für ungewebte Stoffe eignen sich Fasern aus
Polyester, Polypropylen und Nylon; als Papiere eignen sich Filterpapiere, Kunstpapiere
und Beschichtungspapiere.
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Die erfindungsgemäßen Indikatoren, die durch Bildung mehrerer Feststellungsbereiche
auf einer Unterlage entstehen, können die Form von Streifen, Rollen, Bändern, Stäbchen
und dergleichen haben. So zeigt beispielsweise Fig. 1 eine Unterlage 2 für einen
streifenförmigen Indikator 1, wobei die Feststellungsbereiche mit 3, 3' und 3" bezeichnet
sind.
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Handelt es sich bei den Feststellungsbereichen 3, 3' und 3" beispielsweise
um einen Feststellungsbereich für Glykose, einen Feststellungsbereich für Protein
und einen Feststellungsbereich für den pH-Wert, dann ist es möglich, die drei Tests
gleichzeitig durchzuführen. Die Anzahl an Feststellungsbereichen hängt von dem Verwendungszweck
des Indikators ab. Alternativ können aber auch die Unterlagen selbst in der Form
von Behältern ausgebildet sein, in denen die zu testende Körperflüssigkeit gesammelt
wird; die Unterlagen können also die Form von Bechern, Probetuben, Tropfpipetten,
Taschen1 Schälchen oder Küvetten haben, wobei sich dann an geeigneten Stellen die
Feststellungsbereiche befinden.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Indikators mit behälterartiger
Unterlage, wobei erfindungsgemäße Feststellungsbereiche vorgesehen sind. Der Behälter
4 besteht aus einer taschenartigen Unterlage aus gasundurchlässigem Blattmaterial.
Das Innere der Tasche wird durch Verschweißen derjenigen Bereiche abgedichtet, die
in Fig. 2 durch diagonale Linien kenntlich gemacht sind. Um das Innere der Tasche
zu zeigen, ist ein Teil der Unterlage weggeschnitten, wie dies durch die Linie 5
angedeutet ist. Die innere Oberfläche der Rückwand 6 ist mit Feststellungsbereichen
7 versehen. Bei einer Ausführungsform der
Erfindung ist die innere
Oberfläche der abgedichteten, aus gasdichten Folien bestehenden Tasche also mit
Feststellungsbereichen versehen. Um das Öffnen der Tasche zu erleichtern können
gemäß Fig. 2 Ausschnitte in V-Form 8 vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich,
etwa der halben Dicke der Folien entsprechende Einkerbungen vorzusehen. Es ist dann
möglich, die Indikatortasche ohne die Erfordernis von Werkzeugen zu öffnen. Nach
dem öffnen der Tasche wird in diese die zu testende Körperflüssigkeit, also beispielsweise
Urin, eingefüllt. Dabei wird der Urin mit den Feststellungsbereichen 7 in Berührung
kommen und diese färben sich, wobei dann die entstandene Farbe mit einer vorab hergestellten
Standartfarbe verglichen und identifiziert wird.
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Fig. 3 zeigt eine behälterartige Unterlage 9, die selbsttragend ist,
weil das untere Ende 10 die Form eines kreisscheibenähnlichen Bodens hat, wobei
dieser Behälter durch Blasen oder durch Zusammendrücken oder Aufspreizen mit den
Fingern aufgestellt wird, worauf die zu untersuchende Körperflüssigkeit eingegossen
werden kann. Die Tasche von Fig. 3 kann nach dem Einfüllen der Flüssigkeit auf eine
ebene Fläche gestellt werden, was mit der Tasche von Fig. 2 nicht möglich ist. In
manchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, nach dem Einfüllen von Körperflüssigkeit
in die Unterlage-Tasche nach den Fig. 2 oder 3 in diese noch einen Unterlagestreifen
gemäß Fig. 1 zu stecken, etwa in dem Fall, daß noch Tests vorgenommen werden sollen,
welche mit den Feststellungsbereichen der Taschen nicht möglich sind, jedoch mit
denen des Streifens.
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Während die Unterlage-Taschen nach den Fig. 2 und 3 so verwendet
werden können, wie sie dargestellt sind, ist es auch möglich, vorab Standardfarben
entsprechend den verschiedenen möglichen Konzentrationen der zu ermittelnden Stoffe
an geeigneten Stellen der Außenoberflächen der Taschen anzubringen.
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Für die Untersuchung von Urin wird zunächst der Urin in die Taschen
eingebracht, so daß sich die Feststellungsbereiche färben.
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Die Taschen werden dann wieder entleert und gefaltet. Die sich ergebende
Farbe der Feststellungsbereiche wird mit den oben erwähnten Standardfarben verglichen.
Wenn die Standardfarben an geeigneten Stellen der Taschen angebracht sind, dann
können die angefärbten Feststellungsbereiche leicht mit den Standardfarben verglichen
werden. Die Zahl der Standardfarben hängt von den jeweils zu ermittelnden Substanzen
und den möglichen Konzentrationen derselben ab.
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Es ist notwendig, daß die taschen- bzw. behälterartigen Unterlagen
aus gasundurchlässigem Material bestehen. Bevorzugt sind biegsame Materialien. Als
Materialien für die Unterlagen eignen sich Schichten oder Filme aus reinem Zellophan,
Polyäthylen-Terephthalat, Nylon, Polypropylen, Polyäthylen und Polyvinylidenchlorid;
auch eignen sich zusammengesetzte Schichten aus diesen Filmen und andere Filmschichten
oder Papierschichten; ferner eignen sich zusammengesetzte Schichten, die auch Alumiumfolien
enthalten. Typische Beispiele für zusammengesetzte Schichten sind Laminate, bestehend
aus Schichten aus reinem Zellophan und Polyäthylen, Polyvinyliden-Beschichtung,
reinem Zellophan und Polyähtylen, Polyäthylen-Terephthalat und Polyäthylen, Polycarbonat
und Polyäthylen, orientiertes Polypropylen, Polyäthylen, reines Zellophan und Polyäthylen,
Polyvinylidenchlorid und Polyäthylen-Terephthalat sowie Polyäthylen, nicht-plastifiziertes
Polyvinylchlorid und Polyäthylen, orientiertes Polypropylen, Polyvinylalkohol und
Polyäthylen, Polyproylen, Polyäthylen und Polyvinylchlorid, Nylon und Polyäthylen,
reines Zellophan, Polyäthylen, Alumium und Polyäthylen, Nylon, Polyäthylen, Aluminium
und Polyäthylen.
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Wenn die Feststellungsbereiche der behälterartigen Indikatoren im
Behälterinneren eingeschlossen sind, dann ist es nicht erforderlich, ein gesondertes
Feststellungspapier für die Urinanalyse vorzusehen. Die Lebensdauer der in
den
Feststellungsbereichen befindlichen Reagenzien ist lang und das Volumen der behälterartigen
Indikatoren ist klein, so daß damit während der Lagerung Platz gespart wird.
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Wird gemäß Fig. 1 der Indikator mit einer Vielzahl von auf unterschiedliche
Substanzen ansprechende Feststellungsbereiche versehen und in eine Kdrperflüssigkeit,
beispielsweise Urin, eingetaucht, dann werden die analytischen Reagenzien der Feststellungsbereiche
durch die Körperflüssigkeit angelöst, wenn auch im allgemeinen nur zu einem geringen
Betrag. Die gelösten analytischen Reagenzien verunreinigen somit andere Feststellungsbereiche.
Diese Verunreinigung beeinträchtigt die Farbreaktion und es können fehlerhafte Farbabweichungen
auftreten.
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Mit der Erfindung wird nun auch ein Indikator geschaffen, bei dem
dieser Nachteil bei der Verwednung von streifenförmigen oder stäbchenförmigen Indikatoren
mit einer Mehrzahl von auf unterschiedliche Substanzen angesprechenden Feststellungsbereichen,
also die erwähnten Verunreinigungen, vermieden werden, ohne daß dabei irgendwelche
Probleme bei der Aufbringung der Drucksubstanz oder der Bildung der Bereiche auftreten.
Dabei wird außerdem vermieden, daß Tröpfchen der Körperflüssigkeit an der Oberfläche
der Feststellungsbereiche hängenbleiben, wenn die in die Körperflüssigkeit eingetauchten
Indikatoren wieder aus dieser entnommen werden. Es werden zu diesem Zweck wasserspeichernde
Bereiche am Umfang der Feststellungsbereiche vorgesehen.
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Fig. 4 zeigt eine typische Ausführungsform eines derartigen Indikators.
Ein Streifenindikator 11 weist Feststellungsbereiche 13, 14 und 15 auf einer Unterlage
12 auf. Der Indikator besitzt nun ferner wasserspeichernde Bereiche 16 zwischen
den Feststellungsbereichen 13 und 14, 14 und 15 sowie auf der linken Seite des Fesstellungsbereichs
13 und der rechten Seite des Feststellungsbereichs 15
Der wasserspeichernde
Bereich 16 verhindert zum einen, daß sich das in der zu testenden Körperflüssigkeit
gelöste analytische Reagenz von dem Feststellungsbereich, aus welchem es stammt,
zu einem benachbarten Feststellungsbereich gelangen kann; zum anderen verhindert
der Speicherbereich 16, daß zu testende Körperflüssigkeit an den Feststellungsbereichen
in Form von Tropfen haften bleiben kann.
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Die wasserspeichernden Bereiche 16 werden beispeilsweise aus Materialien
hergestellt, die sehr wasseranziehend sind und durch die zu testende Körperflüssigkeit
gut benetzbar sind, aus Materialien mit ausgezeichneten Wasser-Speichereigenschaften
und dergleichen.
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Beispiele von sehr hydrophilen Materalien sind wasserlösliche oder
in Wasser quellende Harze, etwa Carboxymethyl-Zellulose oder deren Kreuzbindungsprodukte,
Methylzellulose, Stärkeester, Natriumalginat, Polyacrylamid, Polyäthylenoxid, Polyvinylalkohol
und Polyvinyl-Pyrrolidon bzw. Gemische aus zumindest zwei der erwähnten Harze; außerdem
können anorganische Füllstoffe enthalten sein, wie etwa Quarz, Aluminium und Kalziumcarbonat,
dispergiert in einem Bindemittel in einer Menge zwischen 5 und 60 %, vorzugsweise
zwischen 10 udn 30 %.
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Beispiele von Materialien mit hoher Wasserabsorptionsfähigkeit sind
(1) Schäume mit offenen Poren und (2) mikrocrystalline Zellulose, die in einem Bindemittel
dispergiert ist.
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Beispiele für die beschriebenen Bindemittel sind die folgenden: Zellulosederivate,
wie etwa Athylzellulose, Athylhydroxyäthylzellulose, Zelluloseacetat-Propyonat,
Nitrozellulose, Zelluloseacetat; Styrenharze und Styren-Copolymer-Harze, wie etwa
Polystyren, Poly- «-Methylen; Acryl-oder Methacryl-Homopolymerharze oder -Copolymerharze,
wie etwa Polymethylmethacrylat, Polyäthyl-Methacrylat; Rosin, Rosinesterharze, wie
etwa mit Rosin modifiziertes Maleinsäureharz, mit Rosin modifiziertes Phenolharz;
Polyvinylacetatharz,
Cumaronharz, Vinyltoluenharz, Vinylchloridharz, Polyesterharz, Polyurethanharz,
Butyrenharz, Polyamidharz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharz, Polyvinylidenchloridharz,
Melaminharz und Siliconharz.
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Werden solche musterartigen Bereiche am Umfang der Feststellungsbereiche
gebildet, so wird die Verunreinigung durch den jeweiligen Nachbar-Feststellungsbereich
während der Tests nicht auftreten und es bleiben auch keine Tropfen von Körperflüssigkeit
an den Feststellungsbereichen zurück. Demgemäß tritt auch keine Farbabschattung
auf und die Farbermittlung kann deshalb sehr exakt durchgeführt werden.
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Die Unterlage des Indikatorstreifens von Fig.
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2 kann aus nicht-absorbierenden Materalien, also aus einer Vielzahl
verschiedener Kunststoffschichten, hergestellt werden, wohingegen die darauf aufgebrachten
wasserspeichernden Bereiche aus hochabsorbierendem Material bestehen, etwa einem
wasserspeichernden Polymer mit einer Absorptionsfähigkeit an Rein-Wasser, die zumindest
dem Zehnfachen des Eigengewichts entspricht. Die absorbierenden Feststellungsbereiche
13, 14 und 15 und die wasserspeichernden Bereiche 16 sind in bestimmten Abständen
zueinander vorgesehen, wobei sich dann dazwischen nicht-absorbierende Materialbereiche
befinden. Das zu testende Körperfluid, also beispielsweise Urin, das mit dem Streifenindikator
in Berührung steht, berührt also auch die Bereiche zwischen den Feststellungsbereichen
und den wasserspeichernden Bereichen, so daß die Lösung von analytischen Reagenzien
aus den Feststellungsbereichen wirksam vermieden werden kann.
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Befindet sich zwischen dem Feststellungsbereich und dem wasserspeichernden
Bereich kein nicht-absorbierendes Material, dann erfolgt ein Ubergang von Reaktionsstoffen
zwischen dem Feststellungsbereich und dem speichernden Bereich nach
Eintauchen
des Indikators in die Körperflüssigkeit, mit der Gefahr einer Verunreinigung. Befindet
sich jedoch andererseits auf beiden Seiten eines Feststellungsbereichs nur nicht-absorbierende
Materialbereiche, sind also keine wasserspeichernden Bereiche vorhanden, dann ist
die Absorption von Körperflüssigkeit in den Feststellungsbereichen vermindert. Dies
beeinflußt die Farbbildung. Bemerkbar ist dieser Effekt insbesondere bei einem Glukose-Feststellungsbereich.
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Eine Drucksubstanz, aus der die wasserspeichernden Bereiche hoher
Wasser-Absorptionsfähigkeit hergestellt sind, beinhalten ein absorbierendes Pulver,
wie etwa Zellulose, Stärke und stark wasserabsorbierende Gele; hydrophile oder hydrophobe
Harze; ein Bindemittel; Additive, wie anorganische Füllstoffe; Lösungsmittel. Die
hoch absorbierenden Gele für den hier interessierenden Zweck sind PVA, Acrylat,
Acrylonitril oder Pfropf-Copolymere mit Kreuzbindungen auf der Grundlage von Stärke.
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Beispiele für solche stark wasserabsorbierenden Gele werden auf dem
Markt gehandelt unter den Mamen Sumika Gel SP520 mit einer Absorptionskapazität
von 600 (PVA-Acrylate-Block-Copolymer von Sumitomo Kagaku K.K., Japan), Sunwet IM-1000
mit einer Absoprtionskapazität von 1000 (Acrylat-Pfropfstärke von Sanyo Kasei K.K.,
Japan) und KI Gel (Reaktionsprodukt aus PVA und zyklischem Säureanhydrid).
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Bei den verschiedenen Indikatoren kann jeder der Feststellungsbereiche
dadurch gebildet werden, daß eine Schicht aus allen Bestandteilen jeder Drucksubstanz
auf die Unterlage aufgebracht wird. Im Fall einer Drucksubstanz zur Feststellung
von Glukose ist es jedoch beispielsweise vorteilhaft, mehrere Schichten, etwa zwei
oder drei Schichten, aufzubringen, um die einzelnen Bestandteile unterzubringen.
Möglich ist beispielsweise eine oberste Schicht aus einem Saccharide oxidierenden
Enzym (A), eine mittlere Schicht aus Peroxidase (B) und eine unterste Schicht aus
einem oxidierbaren Indikationsstoff (C), wobei diese drei Schichten auf die Unterlage
aufgebracht
sind. Es kann aber auch die oberste Schicht aus Saccharide
oxidierendem Enzym (A) und Peroxidase (B) bestehen und eine untere Schicht aus oxidierbarem
Indikationsstoff (C) gebildet werden.
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Auch kann die obere Schicht die Bestandteile "A" und "C" und die untere
Schicht den Bestandteil "B" enthalten. Beinhaltet das Indikationsmaterial Bestandteile
C und C2,,, dann kann die obere Schicht die Bestandteile "A" und ItC1" und die untere
Schicht die Bestandteile "B" und C2,1 enthalten. Wenn eine Mehrzahl von Schichten
mit den beschriebenen Komponenten A, B und C gebildet wird, dann kann die sich durch
die Einwirkung der Körperflüssigkeit bildende Farbe für eine sehr lange Zeit aufrechterhalten
werden.
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Wird ein erfindungsgemäßer Indikator dadurch hergestellt, daß verschiedene
Reagenzstoffe auf eine Unterlage aufgebracht werden, welche die Form eines Streifens,
einer Rolle, eines Bandes, eines Stäbchens oder dergleichen aufweist, und wird dann
der fertiggestellte Indikator für lange Zeit der Luftatmosphäre ausgesetzt, so kann
dies die Funktionstüchtigkeit der analytischen Reagenzien beeinträchtigen, und zwar
infolge der Wirkung von Feuchtigkeit oder Kohlenstoffdioxid der Luft. Exakte Testergebnisse
können dann nicht mehr erhalten werden. Wenn beispielsweise Patienten eine Analyse
einer Körperflüssigkeit, beispielsweise Urin, zu Hause durchführen, dann besteht
die Gefahr, daß ein Teil der verwendeten Indikatorstreifen bzw.
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deren analytische Reagenzien bereits eine verringerte Funktionstüchtigkeit
besitzen.
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Um die erwähnten Nachteile zu vermeiden, wird mit der Erfindung ein
Verpackungsbehälter für Indikatorstreifen geschaffen, in welchem die Indikatorstreifen
abgedichtet und verpackt sind, und zwar mittels eines Verpackungsmaterials, das
gasdicht ist. Durch die Verwendung eines solchen Verpakkungsbehälters wird die Lebensdauer
der Indikatorstreifen wesentlich verlängert und es können für lange Zeit exakte
Analysenergebnisse erwartet werden.
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Nachfolgend soll nun ein Verpackungsbehälter für Indikatorstreifen
nach der Erfindung anhand der Figuren 5 und 6 erläutert werden.
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Der Verpackungsbehälter für Indikatorstreifen ist in Fig. 5 mit 21
bezeichnet. Er hat einen solchen Aufbau, daß ein einzelner Indikatorstreifen 23
mit Bereichen 22 für eine Urin-Analyse durch Verpackungsmaterial 24 abgedichtet
und abgeschlossen ist; das Verpackungsmaterial 24 ist dabei gasdicht. Die mit 25
bezeichneten Bereiche sind durch Hitze miteinander verschweißte Bereiche, welche
um den Umfang des Verpackungsbehälters 21 herum verlaufen. Ein V-förmig eingekerbter
Bereich 26 in dem Schweißbereich stellt eine Reißstelle zum leichten Öffnen des
Verpackungsbehälters 21 dar.
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Eine andere Ausführungsform eines Verpackungsbehälters 27 ist in
Fig. 6 dargestellt. Der Verpackungsbehälter 27 hat einen derartigen Aufbau, daß
eine Mehrzahl von Verpackungsbehältern 21l gleicher Gestalt wie der Behälter 21
von Fig. 5 miteinander verbunden sind. Die benachbarten Verpackungsbehälter 21',
21' sind durch Perforationslinien 28, die sich in den Schweißnähten befinden, miteinander
verbunden. Der Verpackungsbehälter 27 ist also so ausgebildet, daß er leicht in
einzelne Verpackungsbehälter 21', 21', 21', 21' und 21' aufgeteilt werden kann.
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Wenn man den Einzel-Verpackungsbehälter von Fig. 5 bzw. von Fig.
6 verwendet, wobei ein einziger Streifenindikator im gasdichten Verpackungsmaterial
verpackt ist, dann wird nur der eine, für die Urinanalyse erforderliche Indikatorstreifen
mit der Außenatmosphäre in Berührung gebracht, und zwar unmittelbar vor seiner Verwendung.
Demgemäß wird das Indikationsmaterial keine solchen Nachteile aufweisen, wie sie
vorher beschrieben worden sind, d.h. die Urinanalyse wird nicht mit Hilfe von analytischen
Reagenzien durchgeführt, deren Funktionstüchtigkeit infolge von Feuchtigkeit und
Kohlenstoffdioxid der Luft bereits vermindert ist.
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Nachfolgend werden nun einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
angegeben, wobei diese Beispiele selbstverständlich nicht einschränkend sind.
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Beispiel 1 Eine Drucksubstanz zum Feststellen von Glukose wurde dadurch
hergestellt, daß die nachfolgend erwähnten Bestandteile in einem Mischer fein verteilt
und dispergiert wurden.
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Gewichtsteile: Glukose-Oxidase (Toyo-bo K.K., Japan; Grade II) 0,50
Peroxidase (Toyo-bo K.K., Japan; Grade III) 0,10 p-Tolidin 2,0 Butanolester aus
Isobutylen/ Malein-Anhydrid-Copolymer (Kurare Isoprene Chemical, Japan, Isoban '10)
2,5 DL- a -Tocopherol 0,1 Polyoxyethylensorbitan-Monooleat (Kao Sekken K.K., Japan,
Tween 20) 1,2 Mikrocrystalline Zellulose (Asahi Kasei Kogyo K.K., Japan, Abicel
SF) 30 n-Butanol 47 Lösungsmittel: Gelb 6 0,05 Zitronensäure 3,2 Natriumcitrat 12,0
Diese Bestandteile wurden, wie erwähnt, ausreichend fein verteilt und dispergiert,
und zwar in einem Mixgerät,
worauf die Substanz auf eine weiße
Polysterenfolie einer Dicke von 250 Am durch Siebdruck aufgebracht wurde, womit
ein Tetragon einer Seitenlänge von 5mm entstand. Die Siebplatte wies 100 Mesh auf
und die Summe der Dicken des Resists und des Siebgewebes betrug 130Am.
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Das sich ergebende Druckobjekt wurde 30 Minuten lang bei einer Temperatur
von 600C getrocknet und zur Erzeugung eines Indikators zur Feststellung von Glukose
in Streifen zerschnitten.
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Der sich ergebende Indikator wurde dann schnell in Urin bekannter
Glukosekonzentration eingetaucht, wobei sich schnell eine bestimmte Farbe bildete.
Dieser Indikator besaß eine hohe Empfindlichkeit und ermöglichte auch die Messung
der Glukosemenge im Bereich zwischen 20 mg pro Deziliter bis 1000 mg pro Deziliter.
Die Farbtönung nach dem Eintauchen blieb für eine sehr lange Zeitspanne extrem stabil.
Die Farbtönung wurde 30 Minuten nach dem Eintauchen bestimmt und die erhaltenen
Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.
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Tabelle 1
Konzentration der ~ Färbunq |
Glukose im Urin Farbton Helligkeit/ |
(Milligramm pro Dezi- Sättigung |
liter) |
0 10 YR 8/10 |
20 2,5 GY 6/6 |
50 10 GY 5/8 |
100 10 GY 4/6 |
250 10 G 4/8 |
500 10 G 3/6 |
Die Tönung ist gemäß der Standard-Tönung von JIS Z 87 21 angegeben.
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Wenn eine Probe, der bis zu 250 Milligramm pro Deziliter Ascorbinsäure
zugegeben wurde, verwendet wurde, dann wurden ähnliche Ergenisse erzielt. Daraus
ergibt sich, daß die Färbung nicht wesentlich dadurch beeinflußt wird, wenn in der
Körperflüssigkeit ein Reduktionsmittel vorhanden ist.
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Beispiel 2 Auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde eine Drucksubstanz
zur Feststellung von Glukose hergestellt, jedoch mit den nachfolgenden Bestandteilen:
Gewichtsteile Glukose-Oxidase (Toyo-bo K.K., Japan; Grade II) 0,50 Peroxidase (Toyo-bo
K.K., Japan; Grade III) 0,10 o-Tolidin 2,0 Butanolester aus Isobutylen/ Malein-Anhydrid-Copolymer
(Kurare Isoprene Chemical, Japan, Isoban #10) 2,5 Glycerolstearatester (Kao Sekken
K.K., Japan, Excel T-95) 1,5 Polyoxyäthylensorbitan-Monooleat (Kao Sekken K.K.,
Japan, Tween 20) 1,2 Mikrocrystalline Zellulose (Asahi Kasei Kogyo K.K., Japan,
Abicel SF) 30
Gewichtsteile n-Butanol 47 Lösungsmittel 0,05 Zitronensäure
3,2 Natrium 12,0 Der Indikator zur Bestimmung von Glukose wurde in derselben Weise
wie beim Beispiel 1 hergestellt, jedoch unter Verwendung der obigen Drucksubstanz.
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Vergleichsbeispiel 1 (Effekt von Glycerolester) Ein Indikator zur
Feststellung von Glukose wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 2 hergestellt,
jedoch mit der Ausnahme, daß kein Glycerolstearatester der Druck substanz hinzugefügt
wurde. Bezüglich der Konzentration der Glukose wurden Farbergebnisse erhalten, die
gleich denjenigen des Beispiels 2 waren.
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Wurde jedoch der Indikator zwischen mehreren Stunden und mehreren
Tagen der Atmosphärenluft ausgesetzt, dann zeigte sich beim Indikardr nach Vergleichsbeispiel
1 eine Entfärbung der Farbbereiche. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
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Tabelle 2
zeitdauer der Einwirkung von Luft |
0 - 1 Stunde 3 Stunden 2 Tage 10 Tage |
Beispiel leicht |
Nr.2 gelb gelb gelb gelblich |
braun |
Vergl. Bei- gelblich dunkel- |
spiel Nr.1 gelb grün braun braun |
Selbst wenn die Indikatoren der Beispiele 1 und 2 sehr lange im
abgeschlossenen Zustand in einer Flasche aufbewahrt wurden, in welcher sich ein
Entfeuchtungsmittel befand, ergab sich keine Zersetzung, vielmehr blieben die Indikatoren
stabil.
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Beispiel 3 Eine Drucksubstanz zum Feststellen von Glukose wurde mit
ähnlichen Bestandteilen wie die Substanz von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme,
daß das o-Tolidin durch Guaiacumharz ersetzt und kein Lösungsmittel "Yellow 6" verwendet
wurde. Diese Drucksubstanz wurde auf eine weiße Polysterenplatte aufgebracht, um
so streifenförmige Indikatoren für die Ermittlung von Glukose herzustellen. Wurde
dieser Indikator schnell in Urin einer bekannten Konzentration an Glukose eingetaucht,
dann ergab sich bald eine Farbtönung. Die Farbtönung war nach dem Eintauchen sehr
stabil. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
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Tabelle 3
Konzentration der Färbung |
Glukose im Urin Farbton Helligkeit/ |
(Milligramm pro |
Deciliter) ~ |
0 10 Y 9/2 |
20 5 GY 8/2 |
50 10 G 7/2 |
100 7,5 BG 6/6 |
250 5 B 4/6 |
500 10 B 3/6 |
Beispiel 4 Eine Drucksubstanz zur Ermittlung von Glukose wurde
durch Feinverteilen und Dispergieren in einem Mixgerät der nachfolgenden Bestandteile
hergestellt: Gewichtstelle Glukose-Oxidase (Toyo-bo K.K., Japan; Grade II) 0,5 Peroxidase
(Toyo-bo K.K., Japan; Grade III) 0,1 4-Aminoantipyrin 2,0 Natrium 1-Naphthol-3,
6-Disulfonat 2,0 Butanolester aus Isobutylen/ Malein-Anhydrid-Copolymer 2,5 DL-
a -Tocopherol 0,1 Polyoxyethylensorbitan-Monooleat (Kao Sekken K.K., Japan, Tween
20) 1,2 Mikrocrystalline Zellulose (Asahi Kasei Kogyo K.K., Japan, Abicel SF) 30
n-Butanol 45 Lösungsmittel Yellow 6 0,05 Zitronensäure 3,2 Natrium 12,0 Die Drucksubstanz
wurde auf eine weiße Poylsterenplatte einer Dicke von 250 Am durch Siebdruck aufgebracht,
wobei ein Tetragon mit einer Seitenlänge von 5 Millimetern entstand.
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Es wurde eine Siebplatte mit 100 Mesh verwendet und die Summe der
Dicken
des Resists und des Siebgewebes betrug 130Am.
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Das sich ergebende Druckobjekt wurde 30 Minuten lang bei einer Temperatur
von 650C getrocknet und dann in Streifen geschnitten, womit Indikatoren zur Bestimmung
von Glukose entstanden.
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Beispiel 5 Es wurde eine Drucksubstanz zur Feststellung von Eiweiß
durch Feinverteilen und Dispergieren der nachfolgend aufgeführten Bestandteile in
einem Mixgerät hergestellt: Gewichtsteile Tetrabromophenol Blau 0,05 Zitronensäure
8,6 Natrium 3,7 Carboxymethyl-Jonentausher (Whatman; CM-32) 13,5 Alkoholester aus
Isobutylen/ Maleinanhydrid-Copolymer-Harz 2,0 Sitobitanmonooleat (Sekken K.K., Japan,
Leodol SP-L10) 1,1 Mikrocrystalline Zellulose (Asahi Kasei Kogyo K.K., Japan, Abicel
SF) 25 Butylcellosolv 46 Die beschriebene Zusammensetzung wurde ausreichend fein
verteilt und dispergiert, und zwar in einem Mixgerät, und wurde dann auf eine weiße
Polysterenplatte einer Dicke von 250ßm durch Siebdruck aufgebracht, womit ein Tretra
-gon einer Seitenlänge von 5 Millimetern entstand. Die verwendete
Siebplatte
besaß 100 Mesh und die Summe der Dicken von Resist und Siebgewebe betrug 160Am.
Das sich ergebende Druckobjekt wurde 40 Minuten lang bei einer Temperatur von 650C
getrocknet und dann in Indikator streifen zum Feststellen von Eiweiß zerschnitten.
Wurden die sich ergebenden Indikatorstreifen schnell in Urin bekannter Eiweißkonzentration
eingetaucht, dann wurde im wesentlichen gleichzeitig mit dem Eintauchen eine Färbung
zwischen leicht gelblichem grün bis blau erzielt, je nach der entsprechenden Konzentration
des Eiweißes, die zwischen 5 Milligramm pro Deziliter und 2000 Milligramm pro Deziliter
lag. Bei Verwendung einer eiweiß freien Lösung blieb der Indikator gelb. Die sich
nach dem Eintauchen ergebende Färbung blieb für eine lange Zeit sehr stabil.
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Vergleichsbeispiel 2 (Effekt des Ionentauschers) Auf die gleiche
Weise wie beim Beispiel 5 wurde ein Indikator für die Feststellung von Eiweiß hergestellt,
mit der einen Ausnahme, daß kein Carboxymethyl-Jonentauscher hinzugegeben, dafür
aber die mikrocrystalline Zellulose erhöht wurde.
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Vergleichsbeispiel 3 (Effekt des Ionentauschers) Es wurde eine Drucksubstanz
zur Feststellung von Eiweiß auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 5 hergestellt,
jedoch auf der Grundlage folgender Bestandteile: Gewichtsteile: Tetrabromophenol
Blau 0,07 Zitronensäure 8,6 Natrium 3,7
Gewichtsteile: Vinyl-Acetat-Resin
(Sekisui Kagaku K.K., Japan, Esneal C-3) 5,5 Sorbitanmonooleat 1,2 Mikrocrystalline
Zellulose 38 Lösungsmittelgemisch aus Ethylalkohol mit Methylethylketon in einem
Verhältnis von 3:7 43 Der auf diesen Bestandteilen aufgebaute Indikator zur Feststellung
von Eiweiß wurde in derselben Weise hergestellt wie beim Beispiel 5.
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Die Empfindlichkeit der Eiweißfeststellung und die für die Farbbildung
erforderliche Zeit wurde für die Indikatoren nach Beispiel 5 und den Vergleichsbeispielen
2 und 3 bestimmt und die Ergebnisse wurden dann in der folgenden Tabelle 4 dargestellt.
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Tabelle 4
Empfindlichkeit Zeit für Farbbildung |
(Eiweiß im Urin) nach Eintauchen |
5 - 10 Milligramm sofort |
Beispiel 5 pro Deciliter sofort |
Vergleichs- über 30 Milligramm sofort |
bei spiel 2 pro Deciliter |
Vergleichs- über 30 Milligramm 30 Sekunden |
beispiel 3 pro Deciliter |
Beispiel 6 Es wurde eine Drucksubstanz für die pH-Wert-Bestimmung
mit folgenden Bestandteilen hergestellt: Gewichtsteile: Natriumsalz von Methylrot
0,01 Bromothymolblau 0,13 Hydroxyethyl zellulose (G.A.F., K-90) 4 Vinylbutyralharz
(Dai Nippon Ink. K.K., Japan, Pandex T-5670) 0,5 Alkylbenyldimethyl-Ammon ium-Chlorid
(Kao Sekken K.K., Japan, Sanizol) 0,14 Mikrocrystalline Zellulose (Asahi Kasei Kogyo
K.K., Japan, Abicel SF) 36 Ethylzellosolv 60 Die beschriebenen Bestandteile wurden
in einem Mixgerät ausreichend fein verteilt und dispergiert und dann wurde die Substanz
auf eine weiße Polystyrenplatte einer Dicke von 250ßm mittels Siebdruck aufgebracht,
womit ein Tetragon einer Seitenlänge von 5 Millimeter entstand. Die verwendete Siebplatte
wies 100 Mesh auf und die Summe der Dicke von Resist und Siebgewebe betrug 130Um.
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Der sich ergebende Druckgegenstand wurde 30 Minuten lang bei einer
Temperatur von 650C getrocknet und dann in Streifen geschnitten, womit Indikatoren
für die Bestimmung des pH-Werts entstanden.
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Die sich ergebenden Streifen wurden in einer Lösung mit bekanntem
pH-Wert getestet. Die mit verschiedenen Wasserstoionenkonzentrationen beobachteten
Farben waren die folgenden: pH 5 orange pH 6 gelb pH 7 gelbliches grün pH 8 grün
pH 9 blau Die Farben waren gleichmäßig und eindeutig und im Bereich zwischen den
pH-Werten 5 und 9 einfach bestimmbar.
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Ferner wurde keine Lösung von Farbstoff oder dergleichen in der untersuchten
Körperflüssigkeit festgestellt. Die Farbtöne änderten sich selbst dann nicht, wenn
der Indikator 20 Minuten lang nach dem Eintauchen offen im Raum liegengelassen wurde.
Selbst dann, wenn die Indikatoren zum Zweck der Trocknung der Reaktionsschicht mehrere
Stunden offen liegengelassen wurden, änderte sich der Farbton, mit Ausnahme des
pH-Wertes 5, kaum.
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Auch bei Lösungen wie Urin kann der pH-Wert exakt festgestellt werden.
Selbst wenn das Indikatormaterial lange Zeit gelagert wurde (18 Monate), blieb der
Farbeffekt stabil und die Farbtönung gut.
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Die obige Drucksubstanz für die Bestimmung des pH-Werts zeigte eine
große Stabilität. Selbst nach einem Monat nach Herstellung der Substanz war es möglich,
nach nochmaliger Dispersion den Druck durchzuführen und der sich daraus ergebende
Indikator zeigte ausgezeichnete Eigenschaften.
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Beispiel 7 Es wurde ein Indikator für die Messung des pH-Wertes auf
die gleiche Weise wie bei Beispiel 6 hergestellt,
mit der Ausnahme,
daß die Hydroxyäthyl-Zellulose und das Polyvinylbutyralharz der Substanz von Beispiel
6 durch Polyvinyl-Pyrrolidon (G.A.F., K-90) und ein Urethanharz (Dai Nippon Ink
K.K., Japan, Pandex T-5670) ersetzt wurden. Der sich dadurch ergebende Indikator
zeigte im pH-Bereich zwischen 5 und 9 dieselben bestimmten und stabilen Farben wie
derjenige von Beispiel 6.
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Vergleichsbeispiel 4 (Effekt von quaternärem Ammoniumsalz) Es wurde
ein Indikator auf die gleiche Weise wie beim Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme
jedoch, daß das Sanizol weggelassen wurde. Nach dem Eintauchen dieses Indikators
in die zu testende Lösung ergaben sich mit fortschreitender Zeit die nachfolgend
aufgeführten Farbänderungen:
unmittelbar nach 20 Minuten nach |
dem Eintauchen dem Eintauchen |
5 orange orange |
6 gelblich orange orange |
7 gelblich grün gelb |
8 grün gelb |
9 blau gelb |
Es zeigte sich insbesondere im alkalischen Bereich eine beträchtliche Entfärbung
wenn die Reaktionsschicht nach der Bildung der Farbe getrocknet wurde.
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Vergleichsbeispiel 5 (Effekt eines wasserlöslichen Polymers als Bindemittel)
Es wurde ein Indikator für die pH-Bestimmung auf der Grundlage der nachfolgenden
Bestandteile hergestellt,
wobei die Herstellung auf dieselbe Weise
erfolgte wie beim Beispiel 6. Die Substanz wurde dann auf eine Unterlage aufgedruckt
und so ein Indikator für die pH-Messung gefertigt.
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Gewichtsteile: Natriumsalz von Methylrot 0,07 Bromothymolblau 0,30
Ethylzellulose (Huckyless, N-50) 5 Mikrocrystalline Zellulose (Asahi Kasei Kogyo
K.K., Japan, Abicel SF) 36 n-Butylalkohol 9 Toluen 50 Der sich ergebende Indikator
wurde in eine zu testende Körperflüssigkeit eingetaucht. Die zur Farbbildung erforderliche
Zeit betrug etwa 1 Minute und bereits nach 4 bis 5 Minuten zeigten sich Entfärbungserscheinungen.
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Beispiel 8 Es wurde eine Drucksubstanz zur Ermittlung von Urobilinogen
aus den nachfolgenden Bestandteilen hergestellt, wobei die Bestandteile in einem
Mixgerät fein verteilt und dispergiert wurden.
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Gewichtspeile: p-Dimethylaminobenzaldehyd 1,5 Metaphosphorsäure 5,0
Polyoxyethylinsorbitanoleat 1,0 Isobutylen/Malein-Anhydrid-Copolymer 3,0
Gewicht
steile : n-Butanol 54,5 Mikrocrystalline Zellulose 35,0 Die beschriebene Substanz
wurde in einem Mixgerät fein verteilt und dispergiert und dann auf eine weiße Polystyrenplatte
einer Dicke von 250Am durch Siebdruck auf gebracht, womit ein Tetragon einer Seitenlänge
von 5 Millimeter entstand. Die Siebplatte wies 100 Mesh auf und die Summe der Dicken
von Resist und Siebgewebe betrug 130Um.
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Der sich ergebende gedruckte Gegenstand wurde 30 Minuten lang bei
einer Temperatur von 600C getrocknet und in Streifen geschnitten, womit Indikatorstreifen
zur Feststellung von Urobilinogen entstanden.
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Wurde der Indikatorstreifen schnell in Urin bekannter Konzentration
an Urobilinogen eingetaucht, so bildete sich schnell eine bestimmte Farbe. Dieser
Indikator zeigte eine hohe Empfindlichkeit und die sich bildende Farbe war für eine
lange Zeitdauer extrem stabil.
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Beispiel 9 Es wurde eine Druck substanz zur Feststellung von Blut
aus den folgenden Bestandteilen durch Feinverteilung und Dispersion in einem Mixgerät
hergestellt.
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Gewichtsteile: o-Toliden 1,0 ölgelb 0,05 Cumolhydroperoxid 2,5 Polyoxyethylensorbitanoleat
1,0
Gewichtsteile: Isobutylen/Maleinanhydrid-Copolymer 3,0 n-Butanol
57,5 Mikrocrystalline Zellulose 35,0 Die beschriebene Substanz wurde genügend fein
verteilt und in einem Mixer dispergiert und dann auf eine weiße Polystyrenplatte
einer Dicke von 250ßm durch Siebdruck auf gebracht, womit ein Tetragon einer Seitenlänge
von 5 Millimetern entstand. Die Siebplatte wies 100 Mesh auf und die Summe der Dicken
von Resist und Siebgewebe betrug 130Um.
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Der sich ergebende gedruckte Gegenstand wurde 30 Minuten lang bei
einer Temperatur von 600C getrocknet und dann in Streifen geschnitten, womit Indikatoren
für die Feststellung von Blut entstanden.
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Wenn der sich ergebende Indikator schnell in Urin bekannter Konzentration
an Blut eingetaucht wurde, dann bildete sich schnell eine bestimmte Farbe. Der Indikator
zeigte eine hohe Empfindlichkeit auf und die gebildete Farbe war für eine lange
Zeit äußerst stabil.
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Beispiel 10 Die Drucksubstanz zum Feststellen von Glukose von Beispiel
1, die Drucksubstanz zum Feststellen von Eiweiß gemäß Beispiel 5 und die Drucksubstanz
zum Feststellen des pH-Werts gemäß Beispiel 6 wurden gemeinsam verwendet. Die sich
ergebenden Drucksubstanzen wurden auf eine weiße Polystyrenplatte durch Druck aufgebracht,
wobei ein Tetragon einer Seitenlänge von 5 Millimeter entstand. Es ergab sich somit
ein Indikator, der gleichzeitig sowohl in der Körperflüssigkeit befindliche Glukose
und befindliches Protein feststellen als auch den pH-Wert bestimmen konnte.
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Beispiel 11 Die Drucksubstanz zur Feststellung von Glukose im Testbeispiel
1 und die Drucksubstanz zur Feststellung von Eiweiß gemäß Beispiel 5 wurden verwendet.
Die entsprechenden Drucksubstanzen wurden auf eine weiße Polystyrenplatte durch
ein Druckverfahren aufgebracht, womit ein Tetragon einer Seitenlänge von 5 Millimetern
entstand. Es wurde also ein Indikator hergestellt, der sowohl Glukose als auch Eiweiß
in einer Körperflüssigkeit feststellen konnte.
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Beispiel 12 Die Druck substanz zur Feststellung von Glukose gemäß
Beispiel 1 und die Drucksubstanz zur Feststellung des pH-Werts gemäß Beispiel 6
wurden verwendet. Die entsprechenden Druck substanzen wurden auf eine weiße Polystyrenplatte
aufgedruckt, wobei ein Tetragon mit einer Seitenlänge von 5 Millimeter entstand.
Auf diese Weise entstand ein Indikator zur gleichzeitigen Feststellung von Glukose
in einer Körperflüssigkeit und zur Bestimmung deren pH-Wert.
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Beispiel 13 Die Drucksubstanz zur Bestimmung von Glukose gemäß Beispiel
1, die Drucksubstanz zur Bestimmung von Eiweiß gemäß Beispiel 5, die Drucksubstanz
zur Bestimmung des pH-Werts gemäß Beispiel 6, die Drucksubstanz zur Bestimmung von
Urobilinogen gemäß Beispiel 8 und die Druck substanz zur Bestimmung von Blut gemäß
Beispiel 9 wurden verwendet. Die entsprechenden Druck substanzen wurden auf eine
weiße Polystyrenplatte aufgedruckt, womit ein Tetragon einer Seitenlänge von 5 Millimeter
entstand. Dadurch ergab sich ein Indikator, der zugleich die Anwesenheit von Glukose,
Eiweiß, Urobilinogen und Blut in der zu testenden Körperflüssigkeit feststellen
und deren pH-Wert ermitteln konnte.
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Beispiel 14 Eine biaxial orientierte Polystyrenplatte wurde als Unterlage
verwendet. Auf diese Polystyrenplatte wurde durch Siebdruck eine Druck substanz
mit den unten angegebenen Bestandteilen aufgedruckt, womit eine Platte mit 32 Linien
pro Zentimeter entstand. Der sich ergebende gedruckte Gegenstand wurde 30 Minuten
lang bei einer Temperatur von 600C getrocknet und auf diese Weise wurden streifenförmige
Feststellungsbereiche und wasserspeichernde Bereiche gebildet, und zwar mit einer
Dicke von 160ßm und einer Breite von 2 Millimeter. Daraufhin wurde die Platte in
Indikatorstreifen zerschnitten und zwar in eine Form gemäß Fig. 4.
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Die Drucksubstanz für die Bildung der wasserspeichernden Bereiche
enthielt folgende Bestandteile: Gewichtsteile: Polyvinylbutyralharz(Sekisui Kagaku
K.K., Japan, BL-2) 5 Mikrocrystalline Zellulose (Asahi Kasei Kogyo K.K., Japan,
Abicel M-06) 30 Kreuzbindungs-Carboxymethyl-Zellulose (Asahi Kasei Kogyo K.K., Japan,
Ac-Di-Sol) 10 Butyl zellulose 55 Die Drucksubstanz zur Bestimmung von Glukose gemäß
Beispiel 1, die Drucksubstanz zur Bestimmung von Eiweiß gemäß Beispiel 5 und die
Drucksubstanz zur Bestimmung des pH-Werts gemäß Beispiel 6 wurden verwendet. Diese
Drucksubstanzen wurden fein verteilt und in einem Mixgerät dispergiert und dann
daraus Indikatorstreifen hergestellt.
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Die sich ergebenden Indikatorstreifen wurden in Urin eingetaucht
und wieder herausgenommen. Die Indikatorstreifen wurden dann in horizontaler Stellung
eine vorgegebene Zeitspanne lang (30 Sekunden) gehalten und anschließend wurde der
Färbungszustand beobachtet. Die Feststellungsbereiche zeigten die normale Farbbildung
und es wurden keine Verunreinigungen durch andere Feststellungsbereiche beobachtet.
Auch zeigte sich keine Farbabschattung oder Marmorierung durch Tropfenreste auf
den Feststellungsbereichen.
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Zum Vergleich wurden die Feststellungsbereiche nochmals so hergestellt,
wie oben beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß keine wasserspeichernden Bereiche
gebildet wurden.
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Die Verunreinigung infolge benachbarter Feststellungsbereiche war
deutlich sichtbar und es ergaben sich Farbabschattungen und Marmorierungen durch
die Tropfenreste an den Feststellungsbereichen. Es war somit sehr schwierig, eine
exakte Farbbestimmung vorzunehmen.
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Weil der Indikator nach diesem Beispiel am Umfang der Feststellungsbereiche
mit wasserspeichernden Bereichen versehen ist, tritt keine Verunreinigung durch
benachbarte Feststellungsbereiche auf, wenn eine Untersuchung durchgeführt wird.
Weil die Tropfen der Körperflüssigkeit nicht auf den Feststellungsbereichen verbleiben,
tritt auch keine Farbabschattung oder Marmorierung auf. Demgemäß kann die Farberkennung
einfach und exakt durchgeführt werden.
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Beispiel 15 Ein Indikator für Körperflüssigkeiten wurde auf die gleiche
Weise wie beim Beispiel 14 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß die nachfolgend
angegebene, hoch wasserabsorbierende Druck zusammensetzung als Drucksubstanz zur
Bildung
der wasserspeichernden Bereiche verwendet wurde. Bei diesem
Beispiel wurde die Drucksubstanz durch Siebdruck aufgebracht, und zwar mit einem
Gewicht von 20 Gramm pro Quadratmeter (Trokkenbasis).
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Gewichtsteile: Sumika Gel SP 520 (Sumitomo Kagaku K.K., Japan) 30
Mikrocrystalline Zellulose PH-06M (Asahi Kasei Kogyo K.K., Japan) 10 Byron 300 (Toyo-bo
K.K., Japan) 9 Cyclohexanon 30 Solvesso #150 21
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