DE4240685C1 - Apparatur zur Exposition von Versuchstieren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Apparatur zur Exposition von Ver­ suchstieren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Abschätzung der Gefährdung des Menschen im Umgang mit ver­ schiedenen Arbeitsstoffen ist die Ermittlung der Aufnahme über die Atemwege und die Haut von Bedeutung. Um die für eine Risi­ koabschätzung nötigen Daten zu messen und die Anzahl der Tier­ versuche möglichst klein zu halten, ist es nötig, neben der Ermittlung der Aufnahme des betreffenden Stoffes, pro Versuch auch möglichst viele Daten zu seiner Verstoffwechselung zu er­ arbeiten.

Bei leicht flüchtigen Stoffen ergibt sich somit die Notwendig­ keit eines geschlossenen Behältnisses in dem ein Labortier kontrolliert exponiert werden kann. Viele Stoffe werden vom arbeitenden Menschen sowohl über die Atemwege, als auch über die Haut aufgenommen. Es ist somit wichtig, eine Apparatur zu haben, die es ermöglicht diese beiden Aufnahmewege zu erfas­ sen. Dabei muß sichergestellt sein, daß es zu einer wirkungs­ vollen Trennung dieser beiden Wege im Versuch kommt, um quan­ titative Aussagen über die Aufnahmeroute machen zu können. Die bisher beschriebenen Apparaturen erfüllen die genannten Anfor­ derungen nicht. Auch sind diese von der Materialwahl unge­ eignet für Untersuchungen mit reaktiven Stoffen.

Aus Dorsch et al.; Pflückers Arck. 391, 236-241 (1981) ist eine Apparatur aus Kunststoff bekannt, welche aus zwei Kammern besteht und die zur Lungenfunktionsmessung bei Meerschweinchen dient. Dabei sind Kopf- und Körperraum durch eine Gummiman­ schette voneinander getrennt. Eine dermale oder inhalative Expositionsmöglichkeit ist nicht vorgesehen.

Für Ratten kann diese Apparatur nicht eingesetzt werden, da diese Tiere die trennende Gummimanschette durchbeißen würden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Apparatur der e. g. Art zur Verfügung zu stellen, bei der es möglich ist Versuchstiere ge­ trennt dermal und inhalativ zu exponieren.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Apparatur.

Ein weiterer Vorteil der Apparatur besteht darin, daß durch Probennahme währende der Exposition die exakten Konzentrationen der zu untersuchenden Substanzen im Kopf- und Körperraum immer bestimmt werden können.

Durch Sammeln und Trennen der Exkremente können Metabolismus­ studien durchgeführt werden.

Der Anmeldungsgegenstand wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spiels mit Hilfe der Figur näher erläutert.

Dabei zeigt die Figur einen schematischen Längsschnitt durch eine exemplarische Expositionsapparatur.

Die Apparatur besteht aus Materialien, welche inert gegen die zu untersuchenden Substanzen sind. Als Beispiele seien Gläser wie z. B. Duran, oder Teflon genannt. Für das unten beschrie­ bene Beispiel ist das verwendete Material Glas, wenn nicht ausdrücklich andere Materialien genannt sind.

Der Apparatur besteht im wesentlichen aus einer 30,7 cm langen Glasröhre als Gehäuse mit einem Innendurchmesser von 9,92 cm.

An beiden Enden ist die Röhre mit Planschliffen versehen, an denen die Verschlußkappen 9 aufgesetzt und mit Schnellver­ schlüssen aus Metall (hier nicht dargestellt) fixiert werden können. An den Verschlußkappen 9 befindet sich in der Mitte je ein Schraubansatz 13, auf den Normseptumhalter aus Kunststoff angeschraubt werden können. Es werden nur teflonbeschichtete Gummisepten verwendet.

Die Glasröhre wird durch eine Glaswand in zwei Kammern unter­ teilt, welche den Kopf- und Körperraum 1, 2 bilden. Die Kopf- Kammer mit einer Länge von 6,1 cm bis zum Schliff der Ver­ schlußkappe 9 hat ein Volumen von 840 ml, die Körperkammer mit einer Länge von 24 cm bis zum Schliff der Verschlußkappe ein Volumen von 2100 ml, bei jeweils aufgesetzten Verschlußkappen.

Am Körperraum 2 sind als Anschlußstücke 10, 12 Oliven/Norm­ schliffe angebracht. Diese können mit teflonbeschichteten Gum­ mikappen verschlossen werden oder es können Anbauteile ange­ bracht werden. Am Kopf-Raum 1 sind als Anschlußstücke 11, 12 zwei Oliven/Normschliffe angebracht, die wie oben verschlos­ sen, oder mit Anbauteilen versehen werden können.

Die beiden Kammern 1, 2 werden durch eine Glaswand voneinander getrennt, die mit einem Normschliffansatz 45/39 als Koppel­ stück 5 durchbrochen ist. In diesen wird der Träger 6 für ein Versuchstier in Form eines Fixierschlittens (Beschreibung siehe unten) eingeschoben.

Der Schlitten mit der Ratte befindet sich demnach in der Kör­ per-Kammer, die das größere Volumen aufweist.

Im ventralen Bereich dieser Kammer befindet sich der trichter­ artige Ansatz für den Exkrementseparator 14. Dieser Ansatz be­ findet sich genau unter dem Fixierschlitten.

Dieser trichterförmige Ansatz ist bei der Figur nur angedeu­ tet. Die Steigung des Trichters muß so groß sein, daß die Fe­ ces leicht nach unten rollen können.

Am Ansatz für den Exkrementseparator 14 befindet sich eine Tropfspitze 15, die zur Ableitung des Urins dient.

An diesen geschliffenen Ansatz 29/32 wird der Verteiler ange­ schlossen, der den Kot und den Urin in die verschiedenen Sam­ melgefäße leitet. Der Kot fällt durch ein Fallrohr direkt in das Sammelgefäß 17. Der Urin wird mittels der Tropfspitze in einen abgeschrägten Raum geleitet, der das Fallrohr umschließt und der in einen Urinsammelbehälter 16 mündet. Der separierte Urin und der Kot können nach Versuchsende (z. B. auf Metabo­ liten) analysiert werden.

Das Sammelgefäß 17 für den Kot ist ein Rundkolben mit einem Gesamtvolumen von 168 ml. Dieser Kolben wird über einen 29/32 Schliff an den Verteiler angeschlossen.

Das Sammelgefäß 16 für den Urin ist ein Meßzylinder mit einem abgerundetem Boden und einem Gesamtvolumen von 34 ml.

Dieser Zylinder wird über einen 14,5/23-Schliff an den Vertei­ ler angeschlossen.

Sämtliche Schliffe der Apparatur sind mit geeignetem Schlif­ fett einzufetten.

Das verwendete Material für den Fixierschlitten ist Glas, wenn nicht ausdrücklich andere Materialien genannt sind.

Der Schlitten besteht aus einer 13 cm langen, reichlich perfo­ rierten Glasröhre mit 5 cm Durchmesser. Das Gefäß hat eine 13 cm lange und 2,3 cm breite durchgängige, rechteckige Öffnung. Dieser Öffnung gegenüber befinden sich in einer Reihe fünf 2 cm lange und 2,5 cm breite, rechteckige Öffnungen. Diese sind durch 0,4 cm breite, abgerundete Stege voneinander getrennt. Das eine Ende der Röhre ist offen, das andere mit einem offe­ nen Normschliff 45/39 versehen. An diesen Schliff schließt sich eine 2 cm lange Verjüngung auf einen Röhrendurchmesser von 2,2 cm am Ausgang der Röhre an, wobei dieser Durchmesser dem Kopfumfang von Ratten zwischen 180 und 250 g angepaßt ist. Bei anderen Versuchstieren ist diese Größe entsprechend zu va­ riieren. Die Apparatur hat eine Gesamtlänge von 21 cm.

Der Schieber 3 zur Fixierung der Ratte in dem oben beschriebe­ nen Schlitten besteht aus einer 1,2 cm dicken, reichlich per­ forierten Teflonscheibe mit einem Durchmesser von 4,9 cm. Durch die Scheibe ist am Rand eine Aussparung mit 1 cm Durch­ messer für den Schwanz der Ratte gefräst. Der Aussparung ge­ genüber, auf der Schmalseite der Scheibe, ist ein 6 mm Rechts­ gewinde eingefräst. Eine Schraube mit Metall-Rädelrädchen durchstößt eine 3 cm breite, 0,6 cm dicke und 5,4 cm lange, der Krümmung des Röhrenanteils des Schlittens angepaßte Lasche aus Teflon und wird mit dem Gewinde verschraubt. Diese Fixier­ vorrichtung wird in den Schlitten eingeführt entlang der oben beschriebenen, durchgängigen Aussparung, wobei die Lasche die Aussparung rechtwinklig überspannt, der Schieber im rechten Winkel zur Röhrenlängsachse steht. Durch Eindrehen der Schraube am Rädelrädchen wird die Scheibe gegen die Glasröhre gekontert, wodurch an variabler Stelle das Tier fixiert werden kann.

Der Schlitten ist für Ratten mit einem Gewicht von 180 bis 250 g ausgelegt. Bei anderen Versuchstieren sind die kriti­ schen Maße der Apparatur entsprechend anzupassen. Die Abdich­ tung der beiden Kammern im Expositionsraum gegeneinander wird durch das Tier selbst und eine Latexmanschette (hier nicht dargestellt) gewährleistet, die dem Tier über den Kopf gezogen wird.

Die Manschette wird aus einem Urinar (Rolltrichter) gefertigt und sollte die Größe 4 haben, da dieser die beste Dichtwirkung erzielt. Dem Rolltrichter wird die Schlauchansatzspitze abge­ schnitten.

Die Ratte wird auf eine Unterlage gesetzt und vorsichtig mit der rechten Hand an der Schulter festgehalten. Mit der linken Hand wird der Trichter über den Kopf abgerollt. Die Gummiwulst des Trichters muß hierbei bis über beide Ohren des Tiers abge­ rollt werden.

Dann wird die Ratte von der hinteren Röhrenöffnung her in den Fixierschlitten gesetzt und der oben beschriebene Teflonschie­ ber 3 in den Schlitten eingeführt, durch den das Tier fixiert wird.

Wenn die Ratte mittels Schieber ca. 2 cm aus dem Anschluß 7 der Röhre ragt, wird der Schieber festgeschraubt. Das körper­ ferne Ende des Rolltrichters wird über den Rand des Fixier­ schlittens, der flaschenhalsartig verjüngt ist und aus dem die Schnauze der Ratte ragt, gestülpt und mit Tesafilm lückenlos festgeklebt. Ist der Schlitten mit der Ratte soweit vorberei­ tet, wird dieser in den Halterungsschliff 5 in der Expositionskammer eingeschoben, der sich in der Trennwand der beiden Kammern befindet (Beschreibung siehe oben).

Befindet sich der Schlitten im Schliff, wird/werden die Ver­ schlußkappe/n (Beschreibung siehe oben) auf die Röhre aufge­ setzt und mit Schnellverschluß/schlüssen aus Metall befestigt.

Mit der vorgestellten Apparatur ist es möglich, nicht nur der­ mal, sondern auch inhalativ zu exponieren. Es können auch Sub­ stanzen z. B. Salben auf die Haut aufgebracht werden und aus diesen abdampfende Komponenten erfaßt werden (Konzentrations­ überwachung im Körperraum durch Probennahme durch die Septen 13).

Die Verwendung von radioaktiv markierten Substanzen zur Bestim­ mung der Resorption von Stoffen durch die Haut ist möglich, da die Apparatur aus Materialien besteht, die leicht zu dekonta­ minieren sind und das Gerät ein geschlossenes System bildet.

Die verwendeten Materialien sind beständig gegen reaktive Sub­ stanzen.

Bezugszeichenlisten

 1 Kopfraum
 2 Körperraum
 3 Schieber zur Fixierung eines Versuchstieres
 4 Trennwand
 5 Koppelstück
 6 Träger für ein Versuchstier
 7 Anschluß
 8 Öffnung
 9 Verschlußkappe
10 Anschlußstücke mit Anschlüssen
11 Anschlußstücke mit Anschlüssen
12 Anschlußmöglichkeit
13 Schraubenseptum als Verschluß
14 Exkrementseparator
15 Tropfspitze für Urin
16 Sammelgefäß für Urin
17 Sammelgefäß für Kot

Claims (5)

1. Apparatur zur Exposition von Versuchstieren, bestehend aus einem dichten Gehäuse mit einem Kopfraum und einem Kör­ perraum sowie einem Schieber zur Fixierung eines Ver­ suchstieres gekennzeichnet durch

• a) eine Trennwand (4) zwischen Kopfraum (1) und Körperraum (2), welche ein Koppelstück (5) enthält,
• b) einen Trägerschlitten (6) mit einem zum Koppelstück (5) passenden Anschluß (7) zur gasdichten Ankopplung des Trägers (6) an die Trennwand (4), wobei der Anschluß eine Öffnung zwischen Kopfraum (1) und Körperraum (2) frei läßt,
• c) eine großflächige, gasdicht verschließbare Öffnung (8) im Gehäuseteil des Körperraumes (2) mit der passenden Verschlußkappe (9) und
• d) mindestens je eine dicht verschließbare Öffnung (10, 11) an Kopfraum (1) und Körperraum (2).

2. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Körperraumes (2) trichterförmig ausgebildet ist und einen Ansatz für Exkrementseparator (4) aufweist.

3. Apparatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (3) eine Klemmvorrichtung zu seiner Fixie­ rung am Trägerschlitten (6) aufweist.

4. Apparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trägerschlitten zylinderförmig ausgebil­ det und in seiner Mantelfläche perforiert ist.

5. Apparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auch der Kopfraum eine großflächige Ver­ schlußkappe (9) aufweist.