DE60212910T2 - Durchflusszellesystem zur Löslichkeitsprüfung - Google Patents

Durchflusszellesystem zur Löslichkeitsprüfung Download PDF

Info

Publication number
DE60212910T2
DE60212910T2 DE60212910T DE60212910T DE60212910T2 DE 60212910 T2 DE60212910 T2 DE 60212910T2 DE 60212910 T DE60212910 T DE 60212910T DE 60212910 T DE60212910 T DE 60212910T DE 60212910 T2 DE60212910 T2 DE 60212910T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow cell
light
sample
fluid
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60212910T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60212910D1 (de
Inventor
Joseph J. Littleton Goodwin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Becton Dickinson and Co
Original Assignee
Becton Dickinson and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Becton Dickinson and Co filed Critical Becton Dickinson and Co
Publication of DE60212910D1 publication Critical patent/DE60212910D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60212910T2 publication Critical patent/DE60212910T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/04Investigating sedimentation of particle suspensions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0092Monitoring flocculation or agglomeration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N2015/1024Counting particles by non-optical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N2015/1486Counting the particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Sachgebiet des Hochdurchsatz-Löslichkeitstests an Compounds in Durchflusszellenvorrichtungen. Die Erfindung betrifft insbesondere die automatisierte Analyse von erfassten Daten und selektierten Proben sowie automatisierte Verfahren zum Neuausrichten eines Probenstroms.
  • Das Durchflusszellensystem zum Testen eines Compound in einer Probenflüssigkeit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in "Introduction to Flow Cytometry: A Leaning Guide", BD Biosciences, April 2000, beschrieben. Diese Broschüre behandelt die Durchflusszytometrie als eine Technik, bei der mehrere physische Charakteristiken eines einzelnen Partikels beim Strömen in einem Fluidstrom durch einen Lichtstrahl gleichzeitig gemessen und dann analysiert werden. Die optische Bank eines Durchflusszytometers weist Anregungsoptiken und Sammeloptiken auf. Die Anregungsoptiken weisen einen Laser und Linsen zum Formen und Fokussieren des Laserstrahls auf. Die Sammeloptiken weisen eine Sammellinse und ein System aus optischen Spiegeln und Filtern zum Leiten einer spezifizierten Wellenlänge des gesammelten Lichts zu vorgesehenen optischen Detektoren auf. Ein Spannungsimpuls wird erzeugt, wenn ein Partikel in den Laserstrahl eintritt und beginnt, das Licht zu streuen oder zu fluoreszieren. Die Spannungsimpulse werden in digitale Werte konvertiert. Jeder Wert ist einem von mehreren Kanälen zugeordnet, die in einem Bereich von 0–1.000 mV liegen. Die Kanalnummer wird an einen Computer übertragen.
  • Das Testen der Löslichkeit von New Chemical Entities (NCEs) ist ein wichtiger Schritt beim Feststellen ihres möglichen Nutzens als pharmazeutische Mittel. Zahlreiche Compounds werden abgelehnt, weil ihre Wasserlöslich keit für eine adäquate biologische Verfügbarkeit zu gering, um bei der Arzneimittelentwicklung sinnvoll zu sein.
  • Die Trübungsmessung ist ein gängiger Indikator für die Wasserlöslichkeit von möglichen Ausgangs-Compounds. Bei der Arzneimittelentwicklung wird die Trübung am häufigsten unter Verwendung von auf Mikrotiterplatten basierenden Nephelometern bewertet, die die von der Probe bewirkte Lichtstreuung messen, oder es werden alternativ standardmäßige Labor-Trübungsmesser verwendet, die die Veränderung des durchgelassenen Lichts messen. In beiden Fällen wird die Compound-Ablagerung dadurch detektiert, dass Licht von einer Lichtquelle durch einen bestimmten Teil der Probe geleitet wird und die Lichtstreuung bewertet wird.
  • Bei Nephelometerie-Plattenlesern ist die Probe ortsfest (in der Mikrotitervertiefung), wird Licht durch die Platte geführt und wird außeraxial vorwärts gestreutes Licht zum Detektieren der Ablagerung verwendet. Im Gegensatz dazu wird bei Trübungsmessern normalerweise ein Teil einer gerührten Probe (häufig mehrere Milliliter) durch den Trübungsmesser geleitet und wird die durch die Streuung bewirkte Reduzierung des durchgelassenen Lichts gemessen, um einen Trübungsmesswert zu erhalten.
  • Bei niedrigen Partikelkonzentrationen ist die Veränderung von durchgelassenem Licht in gerader Richtung betrachtet so gering, dass die Reduzierung in jedem Fall praktisch undetektierbar ist. Bei höheren Konzentrationen wird die Abschwächung von durchgelassenem Licht aufgrund von Mehrfachstreuung, die mit direkter Durchlässigkeit interferiert, leichter detektierbar.
  • Eine Lösung der oben beschriebenen Probleme besteht in der Messung des in einem Winkel zu dem auftreffenden Lichtstrahl gestreuten Lichts und anschließendem Inbeziehungsetzen des außeraxial gestreuten Lichts zu der Trübung der Probe. Die meisten Geräte dieses Typs messen die 90-Grad-Streuung, da in diesem Winkel gestreutes Licht als genauer mit der Partikel konzentration korrelierend betrachtet wird. Diese Gerätetypen werden als Nephelometer bezeichnet.
  • Diese beiden Techniken sind zum Detektieren mehrerer in einem vorbestimmten Probenvolumen schwebender Compound-Partikel vorgesehen. Die Anzahl von in der Flüssigkeit schwebenden Partikeln, die Größe jedes Partikels und die Lichtstreueigenschaften der Partikel sind kritische Faktoren, die die Empfindlichkeit des Trübungsmessers oder eines Nephelometers beeinflussen. Ferner sind die Intensität und der Fokus der Lichtquelle und die Empfindlichkeit des Lichtdetektionsmechanismus ebenfalls wichtige Geräteeigenschaften, die die Genauigkeit und Empfindlichkeit je nach angewendetem Verfahren beeinflussen.
  • Die Nephelometrie wird auf dem Sachgebiet in hohem Maße zum Ermitteln der Löslichkeitsgrenzen von Test-Compounds angewendet. Siehe beispielsweise Dressman et al., Pharmaceutical Research, 15(1): 11–22 (1998). Diese Technik dient zum Hochdurchsatz-Screening in solchem Maße, dass direkt von dem Mikrotiterplatten abgelesen werden kann. Siehe beispielsweise Bevan and Lloyd, Analytical Chemistry, 72: 1781–1787 (2000).
  • Die Lichtstreuung ist ebenfalls für das Testen der Löslichkeit von Compounds zur Arzneimittelentwicklung angewendet worden (Lipinski et al., Advanced Drug Delivery Reviews 23:3–25 (1997). Diese Autoren verfolgten die Erhöhung des Absorptionsvermögens aufgrund der Lichtstreuung durch abgelagertes Partikelmaterial mit einer zu diesem Zweck vorgesehenen Diodenarray-UV-Maschine.
  • In letzter Zeit hat man sich auf dem Sachgebiet Hochdurchsatz-Durchflusszytometersystemen zur Lichtstreuung zwecks Verfolgung der abgelagerten Partikel in einer Probe zugewendet. Siehe beispielsweise Goodwin et al., A New Rapid Technique for Sensitive Solubility Measurements: A Flow Cytometric Approach. Veröffentlichte Präsentationen von Meetings von The Society for Biomolecular Screening, Edinburgh, Schottland, September 1999; und AAPS, New Orleans, LA, November 1999.
  • Trotz der erfolgreichen Anwendung der Durchflusszytometrie zum Testen der Löslichkeit bleiben doch einige Probleme bestehen. Viele mit Trübungsmessern und Nephelometern in Zusammenhang stehende Probleme betreffen auch die derzeit verwendeten Durchflusszellensysteme. Beispielsweise bewirken Nichtgleichförmigkeit von Proben aufgrund von Verunreinigungen, Lösungsmittelabsorption und Ablagerung von Schmutzstoffen eine störende Lichtstreuung. Ferner kann eine anomale Streuung auf Lösungsmittelstreuung, gelöste Verunreinigungen und Schmutzstoffe, wie z.B. Lösungsmittel-Extraktionsprodukte aus Labware, z.B. Mikrotiterplatten etc., zurückzuführen sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, genaues, robustes Durchflusszellensystem für das Hochdurchsatz-Screening einer großen Anzahl von Compounds bereitzustellen, das abgelagerte Compound-Partikel anhand der Größenverteilung von durch Verunreinigungen von Lösungsmitteln, Lösungsmittel-Extraktionsprodukten und anderen Verunreinigungen und Schmutzstoffen hervorgerufenen Zufalls-Hintergrundinterferenz unterscheidet. Ferner sollte das System zur automatischen Detektion und Korrektur einer Fehlausrichtung des Probenflüssigkeitsstroms in der Lage sein.
  • Zusammenfassender Überblick über die Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Durchflusszellensystem ist in Anspruch 1 definiert.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Durchflusszellensystem für einen Löslichkeitstest an einem Compound in einer Flüssigkeitsprobe bereit, wobei das System die folgenden Komponenten aufweist:
    • (a) eine Durchflusszelle zum Kanalisieren eines die Durchflusszelle durchströmenden Fluid-Mantels, wobei der Fluid-Mantel einen kontinuierlichen oder intermittierenden Flüssigkeitsprobenstrom leitet, wobei der Flüssigkeitsprobenstrom Partikel des für einen Löslichkeitstest vorgesehenen Compound aufweist;
    • (b) eine Lichtquelle zum Beleuchten des Flüssigkeitsprobenstroms in der Durchflusszelle und zum Erzeugen von Streulichtblitzen von den Partikeln des Compound;
    • (c) einen Detektor zum Detektieren der Streulichtblitze und zum Erzeugen eines Elektronikimpuls-Detektionssignals für jeden Lichtblitz zum Liefern von Proben-Rohdaten, wobei jeder Lichtblitz eine Lichtintensität aufweist und jedes Elektronikimpuls-Detektionssignal eine Impulsamplitude aufweist, die der Intensität des detektierten Lichtblitzes entspricht;
    • (d) eine Einrichtung für eine Echtzeit-Verarbeitung mehrerer Elektronikimpuls-Detektionssignale, wobei jedes Signal einem Kanal von einer Abfolge von Kanälen zugeordnet ist, wobei jeder Kanal Elektronikimpuls-Detektionssignale in einem voreingestellten Signalamplitudenbereich detektiert, um Mehrkanal-Probendaten zu liefern, und die Probendaten zum Selektieren einer nachfolgenden Flüssigkeitsprobe aus mehreren nachfolgenden Flüssigkeitsproben für einen Löslichkeitstest ausgibt.
  • Die erfindungsgemäße Durchflusszelle kann ferner eine Einrichtung zum Speichern und Wiederabrufen der Rohdaten und/oder der Mehrkanal-Probendaten aufweisen. Für einen Löslichkeitstest vorgesehene Proben können in Vertiefungen einer Mikrotiterplatte aufgenommen sein, die mehrere Verdünnungen der für den Löslichkeitstest vorgesehenen Probe aufweisen kann.
  • Das erfindungsgemäße Durchflusszellensystem kann ferner ein Reservoir zum Aufnehmen einer Kontrollsubstanz zum Feststellen der Ausrichtung des Probenflüssigkeitsstroms in der Durchflusszelle aufweisen. Bei der Kontrollsubstanz kann es sich um ein Partikel oder ein Kügelchen handeln.
  • Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Testen eines Compound in einer Flüssigkeitsprobe, wobei das Verfahren die Schritte aus Anspruch 10 umfasst.
  • Mehrere für einen Löslichkeitstest vorgesehene Probenflüssigkeiten können in den Vertiefungen einer Mikrotiterplatte aufgenommen sein. Nach dem Durchführen des Löslichkeitstests an der ersten Probenflüssigkeit können die nachfolgenden Probenflüssigkeiten eine Reihe von stärkeren Verdünnungen des gleichen für den Löslichkeitstest vorgesehenen Compound aufweisen, und sie können ferner wahlweise eine Reihe von Verdünnungen eines oder mehrerer zusätzlicher für den Löslichkeitstest vorgesehener Compounds aufweisen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf ein Durchflusszellensystem anwendbar, das ein Reservoir zum Aufnehmen einer Kontrollsubstanz zum Feststellen der Ausrichtung des Probenflüssigkeitsstroms in der Durchflusszelle aufweist. Alternativ kann die Kontrollsubstanz in einer oder mehreren Vertiefungen einer Mikrotiterplatte aufgenommen sein. Die verwendete Kontrollsubstanz kann ein Partikel oder ein Kügelchen sein.
  • Eine weitere Ausgestaltung der oben beschriebenen Verfahren umfasst die folgenden Schritte zum Selektieren der nachfolgenden Probenflüssigkeit: es wird entweder eine der Reihen mit höheren Konzentrationen des Compound selektiert, wenn die Mehrkanal-Probendaten das Nichtvorhandensein oder niedrige Pegel von Partikeln des Compound anzeigen; oder es wird eine der Reihen mit steigender Konzentration des zweiten für den Löslichkeitstest vorgesehenen Compound selektiert, wenn die Mehrkanal-Probendaten das Vorhandensein eines beträchtlichen Pegels der Partikel des Compound anzeigen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Einrichtung zur Echtzeit-Verarbeitung mehrerer Elektronikimpuls-Detektionssignale von einem Durchflusszytometer für einen Löslichkeitstest bereit, wobei jedes Signal einem Kanal von einer Abfolge von Kanälen zugeordnet ist, wobei jeder Kanal Elektronikimpuls-Detektionssignale in einem voreingestellten Signalamplitudenbereich detektiert, um Mehrkanal-Probendaten zu liefern, und die Probendaten zum Selektieren einer nachfolgenden Flüssigkeitsprobe aus mehreren nachfolgenden Flüssigkeitsproben für einen Löslichkeitstest ausgibt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Einrichtung zur Echtzeit-Verarbeitung mehrerer Elektronikimpuls-Detektionssignale von einem Durchflusszytometer für einen Löslichkeitstest bereit, wobei jedes Signal einem Kanal von einer Abfolge von Kanälen zugeordnet ist, wobei jeder Kanal Elektronikimpuls-Detektionssignale in einem voreingestellten Signalamplitudenbereich detektiert, um Mehrkanal-Kontrollsubstanzdaten zu liefern und dadurch zu bestimmen, ob der Probenflüssigkeitsstrom ausgerichtet oder fehlausgerichtet ist, und ein Ausführungssignal auszugeben, wenn der Flüssigkeitsstrom fehlausgerichtet ist, und bei Empfang des Ausführungssignals einen korrigierenden Neuausrichtprozess zu initiieren.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1A1C zeigen die bei dem Ausführungsbeispiel anhand der Löslichkeitsbestimmungen von Pyren (F12), Trifluralin (F13) und Danazol (F18) erfassten Lichtstreudaten.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Ein typisches erfindungsgemäßes Durchflusszellensystem weist eine Durchflusszelle, eine Probenselektionsvorrichtung, eine Lichtquelle und einen oder mehrere Detektoren zum Detektieren von Streulicht und zum Erzeugen eines Elektronikimpulssignals, das jedem detektiertem Streulichtblitz entspricht, auf. Ferner weist das System eine Computer- oder Mikroprozessorvorrichtung zum Empfangen der Elektronikimpulssignale von dem Detektor oder den Detektoren und zum Zuweisen jedes Signals anhand der Elektroniksignalamplitude, die der Intensität des Lichtblitzes entspricht, zu einem vorbestimmten Kanal auf. Die Computer- oder Mikroprozessorvorrichtung verarbeitet ferner die Signaldaten in mehrere voreingestellte Kanalbereiche und vergleicht die Daten von jedem der mehreren Kanalbereiche. Die Computer- oder Mikroprozessorvorrichtung stellt dadurch fest, ob die nächste selektierte Probe eine weitere Verdünnung desselben Compound sein soll oder ob eine Abfolge von Verdünnungen eines nachfolgenden Proben-Compound beginnen soll. Wenn das System detektiert, dass der Probenfluidstrom fehlausgerichtet ist, unterbricht die Computer- oder Mikroprozessorvorrichtung die Abfolge von Probentests und initiiert eine Durchflusszellen-Reinigungsroutine vor der Wiederaufnahme des Probentests.
  • Eine Analyse von Ablagerungen, die sich in Lösungen der Test-Compounds bilden, durch eine Durchflusszytometrie bietet den Vorteil, dass bei diesem System Detektion, Erfassung und Analyse von Daten von einzelnen Ablagerungsereignissen erfolgen. Durch ein hydrodynamisches Fokussieren der Probe in der Durchflusszelle wird der Probenstrom derart verengt, dass die einzelnen Partikel gekennzeichnet werden können. Bei dieser Vorgehensweise ist nicht nur die Empfindlichkeit signifikant größer als bei den Trübungsmessungs- oder Nephelometrietechniken, sondern es werden auch die Genauigkeit und Robustheit der Löslichkeitsbestimmung erhöht, und sie kann an eine Echtzeitverarbeitung einer großen Anzahl von Proben für ein Hochdurchsatz-Löslichkeits-Screening angepasst werden.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Probenflüssigkeit" auf die in der Durchflusszelle durch Abtasten mit einem Lichtstrahl auf das Vorhandensein von Partikeln getestete Flüssigkeit. Die Probenflüssigkeit kann eine beliebige Flüssigkeit sein, die einem Löslichkeitstest eines darin gelösten Test-Compound zu unterziehen ist. Vorzugsweise ist die Probenflüssigkeit eine wässrige Probenflüssigkeit. Die Probenflüssigkeit kann zwischen ungefähr 0,01 % und ungefähr 5 % eines nichtwässrigen Lösungsmittels enthalten. Vorzugsweise enthält die Probenflüssigkeit zwischen ungefähr 0,02 % und ungefähr 2 % nichtwässriges Lösungsmittel. Im optimalen Fall enthält die Probenflüssigkeit ungefähr 1 % des nichtwässrigen Lösungsmittels. Bevorzugte nichtwässrige Lösungsmittel, die dazu geeignet sind, das Compound einem Löslichkeitstest zu unterziehen, sind mit Wasser mischbar.
  • Anfangs kann das einem Löslichkeitstest zu unterziehende Test-Compound als Lösung in dem nichtwässrigen, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel bereitgestellt werden. Das Test-Compound kann in einer beliebigen Konzentration bereitgestellt werden, üblicherweise zwischen ungefähr 1 mM und 100 mM, wobei eine Konzentration von ungefähr 10 mM bevorzugt wird. Das mit Wasser mischbare nichtwässrige Lösungsmittel kann ein beliebiges mit Wasser mischbares nichtwässriges Lösungsmittel sein, wie zum Beispiel Dimethylsulfoxid (DMSO), Methanol, Ethanol, oder Lösungsmittel, wie z.B. Acetonitril, wie zur Elution bei HPLC- (Hochleistungsflüssigkeitschromatografie-) Systemen verwendet.
  • Die Lösung des Compound in dem mit Wasser mischbaren nichtwässrigen Lösungsmittel wird in einem geeignetem wässrigen Puffer verdünnt und gemischt, bevor die Proben in vorbestimmten Intervallen einer Lichtstreuanalyse in dem erfindungsgemäßen Durchflusszytometer unterzogen werden. Es hat sich herausgestellt, dass bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren Löslichkeitsbestimmungen auf optimale Weise nach 15 Minuten, 120 Minuten und 24 Stunden nach einer hundertfachen Verdün nung in einen wässrigen Puffer aus der Lösung in einem nichtwässrigen Lösungsmittel, vorzugsweise 100 %-iges DMSO, erfolgen.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Fluid-Mantel" auf die zwischen den Wänden der Durchflusszelle und der Probenflüssigkeit strömende Flüssigkeit. Geeignete Fluid-Mantelflüssigkeiten umfassen beliebige Flüssigkeiten, die den Abtastlichtstrahl durchlassen und mit der Probenflüssigkeit kompatibel sind. Eine bevorzugte Fluid-Mantelflüssigkeit ist FACSflowTM (Becton Dickinson Immunocytometry Systems, San Jose, CA).
  • Geeignete Puffer zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Durchflusszellensystemen können bei einem beliebigen geeigneten pH-Wert gepuffert werden. Bei einer Ausführungsform kann der Puffer auf einen beliebigen pH-Wert von ungefähr pH 1 bis ungefähr pH 8 eingestellt sein. Bei einer bevorzugen Ausführungsform kann der Puffer nahe dem neutralen pH-Wert eingestellt sein, wie z.B. bei einem pH-Wert von ungefähr 7,4.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Probenflüssigkeitsstrom" auf den Strom von Probenflüssigkeit, der durch die Durchflusszelle kanalisiert und von dem Fluid-Mantel begrenzt wird. Der Probenflüssigkeitsstrom kann ein kontinuierlicher Strom oder intermittierend sein, wobei Probenflüssigkeitstropfen in dem Fluid-Mantel gebildet werden. Die Probenflüssigkeit wird vorzugsweise bei einem speziellen pH-Wert gepuffert, üblicherweise zwischen ungefähr pH 1 und ungefähr pH 8. Die gewählten Puffer-pH-Pegel können beliebige in diesem Bereich liegende pH-Pegel sein. Ganzzahlige pH-Puffer sind zweckmäßig. Von den Proben bei ganzzahligen pH-Pegeln erhaltene Daten können zum Interpolieren auf Zwischen-pH-Werte verwendet werden, um Löslichkeitsprofile über eine pH-Bereich zu liefern.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Durchflusszelle" auf den Behälter, durch den der Fluid-Mantel und der Probenflüssigkeitsstrom bei Abtastung durch den von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahl laufen. Die Durchflusszelle ist in ein Durchflusszytometergerät eingebaut, wie zum Beispiel den BD FACScan-Zytometer oder den BD FACScount-Zytometer (Becton Dickinson Biosciences, San Jose, CA). Die Lichtquelle kann eine beliebige Hochintensitäts-Lichtquelle, wie z.B. eine Laserlichtquelle oder eine Halogenquelle oder eine andere derartige Lichtquelle, sein.
  • Lichtblitze, die von den einzelnen Partikeln in dem Probenflüssigkeitsstrom gestreut werden, werden von einer Detektionsvorrichtung, wie z.B. einer Photomultiplier-Röhre, einer lichtempfindlichen Diode, einem ladungsgekoppelten Detektor (CCD) oder einer anderen derartigen Detektionsvorrichtung, registriert.
  • Licht wird in der Durchflusszelle von der akkurat und unbeweglich positionierten Lichtstrahl durchlaufenden Partikeln gestreut. Die Partikel umfassen Partikel des zu testenden Compound, die sich in dem wässrigen Puffer abgelagert haben. Wenn diese Partikel die Durchflusszelle durchlaufen, durchlaufen sie die Position des Lichtstrahls und bewirken ein Streuen von Lichtblitzen, wenn die Partikel den Lichtstrahl durchlaufen. Die Intensität der Streulichtblitze ist eine Funktion der Größe und Körnigkeit (Struktur) des Partikels. Somit erzeugt jedes den Lichtstrahl durchlaufende Partikel einen Signaturblitz mit einer auf die Größe des Partikels bezogenen Intensität.
  • Diese einzelnen Partikelstreuinformationen, wie sie von dem erfindungsgemäßen Durchflusszellensystem erfasst werden, ermöglichen eine selektive Unterscheidung zwischen Partikelstreuung von Hintergrundstreuung. Die Hintergrundstreuung umfasst sämtliche Quellen von Zufalls-Lichtstreuereignissen, einschließlich sämtlicher Quellen strömungstechnisch bedingter Störung. Die strömungstechnisch bedingte Störung umfasst Lichtstreustörung von dem Probenstrom und dem Fluid-Mantelstrom. Das erfindungsgemäße System und die erfindungsgemäßen Verfahren ermöglichen die selektive Unterscheidung zwischen Partikelstreuung und Streuinterferenz. Eine solche Streuinterferenz umfasst Lichtstreuung von dem nichtwässrigen Lösungsmittel und von von dem nichtwässrigen Lösungsmittel eluierten Extraktionsprodukten. Beispielsweise sollten, wenn Proben-Compounds in DMSO-Polystyrolpolypropylen angesetzt werden, Mikrotiterplatten vermieden werden, da sich herausgestellt hat, dass extrahierbare Verunreinigungen, die zu der Lichtstreuung beitragen, aus diesen Platten austreten.
  • Ferner ermöglicht das System eine Unterscheidung anderer Verunreinigungen, wie z.B. verschmutzender copurifizierter chemischer Nebenreaktionsprodukte, die vorhanden sein können, sowie zufällig vorhandener Schwebstoffe, durch Analyse der Ablagerungsgrößenverteilung in der Probe.
  • Ferner kann die von dem erfindungsgemäßen System und den erfindungsgemäßen Verfahren ermöglichte Analyse der einzelnen Partikel Informationen über die Reinheit oder die Identität des einem Löslichkeitstest zu unterziehenden Compound liefern. Dies wird durch die Möglichkeit zum Erfassen und Analysieren von Streuinformationen einzelner Partikel ermöglicht, anhand derer mehrere unterschiedliche Partikelgrößenbereiche gleichzeitig unterschieden werden können.
  • Diese Zufallsereignisse können unterschiedlich auf die verschiedenen von dem erfindungsgemäßen System detektierten Kanalbereiche aufgeteilt sein und können dadurch durch Analysieren nur derjenigen Kanalbereiche, die am wenigsten von solchen Störungen durch Schmutzstoffe sowie Hintergrund- und Lösungsmittelstörungen beeinflusst sind, von der Löslichkeitsanalyse des zu testenden Compound ausgeschlossen werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht auf automatisierte Weise eine akkuratere Detektion und Unterscheidung einer Partikelablagerung in Echtzeit.
  • Das Streulicht kann aus jeder Richtung gesammelt werden. Vorzugsweise wird das Streulicht aus einer von zwei Richtungen gesammelt: Vorwärtsstreuung und Seitenstreuung. Bei der am stärksten bevorzugten Variante wird das seitlich gestreute Licht detektiert, da dies der empfindlichste Pa rameter für niedrige Intensitäten ist. Um neunzig Grad gestreutes Licht ist optimal und bietet die größte Empfindlichkeit.
  • Licht (oder Fluoreszenz von den Partikeln), das relativ zu dem einfallenden Lichtstrahl um neunzig Grad gestreut ist, wird von einem oder mehreren einer Abfolge von Detektoren (Photomultiplier-Röhren – PMTs) gesammelt. Es kann eine beliebige Anzahl von PMTs verwendet werden, Bei einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Durchflusszelle drei PMTs auf, bei anderen Durchflusszellensystemen können jedoch mehr PMTs verwendet werden.
  • Bei einem speziellen Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine PMT für die Löslichkeitsprüfung verwendet, das Streulicht bei der Wellenlänge eines 3 Milliwatt- (mW-) Diodenlasers (636 nm +/– 10 nm) zur Erreichung einer hohen Empfindlichkeit und Stabilität sammelt. Eine zweite PMT kann bei den kommerziellen Versionen des Geräts zum Detektieren von Licht, das leicht über der Wellenlänge des Lasers liegt, zwecks Aufnehmens von Compounds, die von dem Laserlicht angeregt worden sind und Fluoreszenzlicht emittieren, verwendet werden.
  • Wenn das Licht in die PMT eintritt, wird es in ein elektronisches Signal konvertiert und festgehalten und ausgewertet, wenn es bestimmten Kriterien entspricht (Grad der Helligkeit im Vergleich zu einem Schwellenwert). Wenn das Streulicht den voreingestellten Schwellenwert überschreitet, wird es (durch logarithmische oder lineare Verstärker) verarbeitet und in einer Datei (die als FCS oder Listmode-Datei bezeichnet ist), welche die Rohdaten enthält, gesichert.
  • Die Probenanalyse wird über einen zweckmäßigen voreingestellten Zeitraum (wie zum Beispiel einen 5-sekündigen Zeitraum) oder eine Anzahl von Blitz"ereignissen" (wie zum Beispiel 50.000 Ereignissen) fortgesetzt, und sämtliche Informationen über diese spezielle Probe werden in der Rohdaten- Datei gesichert. Die Listmode-Datei enthält sämtliche Rohdaten von einer vorbestimmten Probe, einschließlich sämtlicher Informationen, die in jedem Detektor (PMT oder Diodendetektor) für jedes einzelne Ereignis erfasst worden sind.
  • Alternativ kann das System derart ausgeführt sein, dass die Probenaufnahme- und -analyse-Software so eingestellt sein kann, dass sie entweder eine feste Anzahl von Ereignissen oder in einem voreingestellten Zeitintervall auftretende Ereignisse zählt, je nachdem, was früher eintritt. Generell werden voreingestellte Zeiten bevorzugt, da Proben mit einer niedrigen Anzahl von Partikeln die Durchflusszellenvorrichtung über unnötig lange Zeiträume okkupieren würde.
  • Die Lichtstreu-Ereignisse werden gemäß der Intensität jedes Ereignisses in separate Intensitätsgruppierungen, die als "Kanalbereiche" bezeichnet werden, kategorisiert. Die Einstellungen der Kanalbereiche kann gemäß den Anforderungen oder der Auswahl des Benutzers des erfindungsgemäßen Durchflusszellensystems vorselektiert werden. Alternativ können die "Kanalbereiche" nach der Erfassung während der Analyse der Roh-Streu-Dateien anhand der Verteilung der Partikel- und der Störstreuung in den Proben ermittelt werden. Dies erfolgt vorzugsweise durch automatisierte Computeranalyse der Streuprofile. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Intensität der einzelnen Partikelblitze und die Anzahl von Blitzen in speziellen Kanälen zum Segregieren von Partikeln von der Störstreuung und zum Liefern von Informationen über die Menge und Qualität der gebildeten Ablagerung verwendet werden. Diese Informationen werden dann für jedes in einer vorbestimmten Probe detektierte Ereignis automatisch in einer Rohdaten-Datei gespeichert. Bei speziellen Ausführungsformen weist der Detektor entweder 256 Kanäle (für Systeme mit niedriger Auflösung) oder 1024 Kanäle (hohe Auflösung) auf, von denen jeder gegenüber unterschiedlichen Intensitätsgraden des detektierten Blitz-Ereignisses in der Reihenfolge steigender Intensität empfindlich ist.
  • Das erfindungsgemäße Durchflusszellensystem weist ferner eine Verarbeitungseinrichtung zum Ausführen eines softwarekodierten oder hardwarekodierten Programms für eine Echtzeitverarbeitung der in jedem der mehreren Kanalbereiche erfassten Signaldaten auf. Die Verarbeitungseinrichtung vergleicht dadurch die Signale in jedem dieser mehreren Kanalbereiche mit den Signalen von nur gepufferten Kontrollproben und ermittelt, welcher der mehreren Kanalbereiche die signifikantesten Daten zum Vergleich mit den von den Pufferkontrollen erhaltenen Daten liefert.
  • In einigen Fällen wäre dies der Kanalbereich, der den größten Bereich von Kanälen aufweist, in anderen Fällen kann der signifikanteste Bereich ein engerer Bereich sein, bei dem zufällige Störsignale von Schmutzstoffen ausgeschlossen sind. Diese Schmutzstoffen können Verunreinigungen oder aus dem Lösungsmittel extrahierte Compounds und andere Partikel umfassen, die vorhanden sein können und nicht von dem einem Löslichkeitstest unterzogenen Compound abgeleitet sind.
  • Lichtstreubestimmungen werden generell an mehreren Konzentrationen eines Test-Compound durchgeführt. Bei Bestimmung einer konzentrationsabhängigen Steigerung von Lichtstreu-Ereignissen in einem speziellen selektierten Mehrkanalbereich kann die Löslichkeitsgrenze eines speziellen Compound bestimmt werden, und ein Löslichkeitstest weiterer Konzentrationen dieses Compound ist unnötig. Die oben beschriebene erfindungsgemäße Echtzeitverarbeitungseinrichtung kann derart programmiert sein, dass sie ein Signal zum Bewirken einer Selektion einer Verdünnung eines zweiten Proben-Compound für einen Löslichkeitstest ausgibt, wobei weitere Proben mit anderen Konzentrationen des anfangs getesteten Compound wegfallen.
  • Eine Echtzeitverarbeitung der in jedem der mehreren Kanalbereiche erfassten Signaldaten, die von einer Kontrollsubstanz abgeleitet sind, wie z.B. einem Partikel- oder Kügelchenpräparat, ist auch für die Bewertung der Aus richtung des Probenflüssigkeitsstroms in der Durchflusszelle sinnvoll. Proben-Compound-Flüssigkeiten für einen Löslichkeitstest können regelmäßig unter Verwendung einer Kontrollsubstanz untersucht werden. Die Kontrollsubstanz sollte eine bekannte Konzentration und eine gleichförmige Partikelgröße aufweisen, so dass jede Untersuchung eine Standardanzahl von Streuereignissen liefert und Signalintensitäten in einem engen Band erzeugt. Diese Signale sollten alle in einen engen Kanalbereich fallen. Eine Beobachtung einer Standardanzahl von Streuereignissen innerhalb des erwarteten engen Kanalbereichs bestätigt daher, dass die Durchflusszelle korrekt ausgerichtet ist.
  • Im Gegensatz dazu ist, wenn die Anzahl von Ereignissen unter der Standardanzahl liegt oder wenn die Signale außerhalb des standardmäßigen engen Kanalbereichs liegen, die Durchflusszelle fehlausgerichtet, und ein Reinigungszyklus ist zum Neuausrichten des Probenflüssigkeitsstroms erforderlich. Die Neuausrichtung wird vorzugsweise von einem von der Verarbeitungseinrichtung in Echtzeit kommenden Signal zum Bewirken eines Reinigungszyklus initiiert. Die Reinigung kann eine beliebige Routine sein, bei der der Probenflüssigkeitsstrom neuausgerichtet wird, wie beispielsweise ein Rückspülen der Durchflusszelle mit einem Mantel-Fluid; Entleeren und Neubefüllen der Durchflusszelle oder Spülen der Durchflusszelle mit einem Reinigungsmittel, wie z.B. einer Bleichlösung.
  • Kügelchen als Kontrollsubstanzen der vorliegenden Erfindung können beliebige kleine Kügelchen sein, die mit der Durchflusszelle größenkompatibel sind und Lichtstreueigenschaften aufweisen, die eine empfindliche und akkurate Detektion durch den für das spezielle Durchflusszellensystem gewählten Detektor ermöglichen. Besonders bevorzugte Kügelchen umfassen Nile Red-Polystyrol-Latex-Mikrokugeln mit einem Durchmesser von 2,49 μ von Molecular Probes Inc., Eugene, OR.
  • Wenn Kügelchen als Kontrollsubstanz verwendet werden und Streulicht oder Fluoreszenz mit einer speziellen Intensität detektiert und als Able sewert gespeichert wird, gäbe es keinen Unterschied zwischen diesem Detektionsmodus und dem Probendatenerfassungsmodus. Wenn jedoch die Probenstromausrichtungsüberwachung einen Mechanismus umfasst, der von dem Lichtstrahl und der Systemoptik unabhängig ist, würden sich die Proben- und Kontrollsubstanz-Detektionssysteme voneinander unterscheiden. Im letzteren Fall gäbe es keine "Kanaltrennung" beim Ausrichtungsüberwachungsprozess. Beispielsweise können bei dem Ausrichtungsüberwachungssystem ein Farbstoffeinspritzsystem und eine Abtastung mit dem Laserstrahl verwendet werden, woraufhin ein Überwachen des Farbstoffs durch Lichtabsorption folgt. Die Absorption kann mit einer beliebigen Einrichtung verfolgt werden, wie beispielsweise mit einem beliebigen anpassungsfähigen photoempfindlichen Gerät, wie z.B. einer Kamera, CCD oder dergleichen.
  • Ein bevorzugtes Verfahren zum Einstellen und Prüfen der Systemausrichtung für den Strom in der Durchflusszelle ist die Verwendung von Kügelchen als Kontrollsubstanz. Bei diesem Verfahren wird nicht nur die Position des Probenstroms verifiziert, sondern auch die anderen Variablen, die die Probenqualität beeinflussen können. Solche Faktoren, die die Probenqualität beeinflussen können, umfassen zum Beispiel Probendurchflussrate, Laserintensität, optische Variablen, Ausrichtung, Verstopfungen oder andere Schmutzstoffe und dergleichen. Diese Faktoren können die Anzahl von aufgrund der Genauigkeit der Kügelchenposition in der Strömung detektierten Kügelchen beeinflussen.
  • Zum Testen vorgesehene Proben-Compounds sind vorzugsweise in Vertiefungen einer Mikrotiterplatte angeordnet, obwohl eine beliebige Mehrfachprobenzuführeinrichtung bei dem erfindungsgemäßen System vorgesehen sein kann. Die Mikrotiterplatte kann eine beliebige Anzahl von Vertiefungen aufweisen; Platten mit 96 Vertiefungen und 384 Vertiefungen werden normalerweise verwendet und bevorzugt, andere geeignete Plattengrößen mit unterschiedlichen Probengruppierungen sind jedoch auch erhältlich. Das erfin dungsgemäße System kann zum Selektieren aus Mikrotiterplatten mit beliebiger Größe vorgesehen sein.
  • Lichtstreuereignisse werden vorzugsweise in mehr als einem Zeitintervall nach Mischen der Probenflüssigkeit durch schrittweises Verdünnen einer konzentrierten Stammlösung in nichtwässrigem Lösungsmittel (üblicherweise DMSO) ermittelt. Es hat sich herausgestellt, dass Bestimmungen der Lichtstreuung durch verdünnte Compound-Lösungen für eine Löslichkeitsanalyse in der erfindungsgemäßen Durchflusszelle optimale Ergebnisse nach ungefähr 15 Minuten, 120 Minuten und 24 Stunden nach dem Mischen erbringen. Es hat sich herausgestellt, dass dreißig Mikroliter Proben für ein Hochdurchsatz-Screening zweckmäßig und für akkurate Ablesewerte bei hoher Empfindlichkeit geeignet sind.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine automatisierte Ausrichtungs-Kügelcheneinspritz-Routine zwischen Testprobenuntersuchungen bei der Analyse von Proben von einer Mikrotiterplatte. Dies ermöglicht ein häufiges Prüfen und Bestätigen der Ausrichtung des Probenflüssigkeitsstroms. Der Probenflüssigkeitsstrom kann durch Hindernisse im normalen Strom des Mantel-Fluids leicht vom Weg des Lichtstrahls abgelenkt werden, wodurch eine Umleitung der Probenflüssigkeit beispielsweise durch Blasen oder Schmutzstoffaufbau an den Wänden der Durchflusszelle bewirkt wird. Zum Beibehalten der Anzahl von Vertiefungen für zum Löslichkeitstest vorgesehene Proben können die Kügelchen aus einem separaten Reservoir zugeführt werden.
  • Alternativ kann das System in vorbestimmten Intervallen (wie zum Beispiel nach Beendigung des Testens von Proben aller drei Spalten der Mikrotiterplatte) derart programmiert werden, dass es zu einer Vertiefung zurückkehrt, die auf der Mikrotiterplatte befindliche Kügelchen enthält, um eine Ausrichtungsprüfung des Probenfluidstroms zu wiederholen. Die Vertiefungen von Spalte 1 einer Mikrotiterplatte können für Kügelchen- und Pufferkontrollen reserviert sein.
  • Bei einer weiteren alternative Ausführungsform können die Kügelchen-Pufferkontrollen aus separaten Reservoirs kommen, so dass mehr Vertiefungen für Proben-Compounds frei bleiben. Ein Selektieren und Vergleichen von Kügelchen- und Pufferkontrollproben ermöglichen eine Verifikation, dass Kügelchen in einem bestimmten Intensitätsbereich (z.B. in einem erwarteten, wie beispielsweise 10-Kanal-Bereich aus insgesamt 256 Kanälen, was einem engen Intensitätsbereich von Streulicht entspricht) festgestellt worden sind. Dieser Vergleich wird vorzugsweise automatisch von einer in dem System eingebauten Programmsoftware durchgeführt, so dass die Informationen in Echtzeit zurückgeführt werden können, um ein Selektieren einer nachfolgenden Probe oder ein Initiieren einer Reinigungsroutine zu bewirken.
  • Das erfindungsgemäße Durchflusszellensystem sichert Lichtstreudaten von Proben auf eine einzigartige Weise, die die Datenverarbeitungsmöglichkeiten des Systems verbessert. Die Gesamtanzahl von Ereignissen für jede der mehreren unterschiedlichen Lichtstreukanalregionen wird gleichzeitig erfasst und gespeichert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden Ereignisse für jede der drei unterschiedlichen Lichtstreukanalregionen erfasst und gespeichert. Diese Regionen entsprechen: einem "Alle"-Kanalbereich, der sämtlichen oder im Wesentlichen sämtlichen verfügbaren Kanälen entspricht; einem "M1"-Kanalbereich, der einer im Wesentlichen gleichen Kanalgruppierung entspricht, mit der Ausnahme, dass eine Anzahl von Kanälen an dem Ende mit niedriger Intensität des Kanalbereichs wegfällt; und einem "M2"Kanalbereich, bei dem eine weitere Anzahl von Kanälen an dem Ende mit niedriger Intensität des Kanalbereichs wegfällt. Beispielsweise entspricht bei einer Ausführungsform in einem 256-Kanal-Detektorsystem der "Alle"-Kanalbereich den Kanälen 0-256; "M1" entspricht den Kanälen 50-256; und "M2" entspricht den Kanälen 90-256.
  • Optimalerweise wird die Anzahl von Ereignissen bei verschiedenen Intensitäten der Lichtstreuung gleichzeitig gemessen und akkumuliert. Da sich Compounds ablagern, verändert sich die Partikelgröße auf zeitabhängige Weise. Es ist möglich, diese Veränderungen in einem Kanalbereich zu detektieren und trotzdem keinen Unterschied festzustellen, wenn ein anderer Kanalbereich gewählt wird. Das Default-Verfahren dient zum Ermitteln der in dem breitesten Kanalbereich (der als "Alle" aufgeführt ist) detektierten Lichtstreudaten. Häufig erfolgt eine Interferenz von dem nichtwässrigen Lösungsmittel, das zum Herstellen der Verdünnungen des Test-Compunds verwendet wird. Zum Bespiel können, wenn Compound-Proben aus 10 mM-Lösungen in DMSO hergestellt werden, Verunreinigungen auftreten, die dazu führen, dass die "Alle"-Bereich-Daten unzuverlässig werden, während M1 oder M2 bei Vergleich der Anzahl von Blitzen in dem Kanalbereich relativ zu der Konzentration des getesteten Compound jeweils eine glatte Kurve bilden.
  • Die Ausrichtungsdaten von Kügelchen können jedoch unterschiedlich verarbeitet werden: bei jeder Prüfung der Ausrichtung wird die Kügelchenposition des Systems verifiziert, und wenn das voreingestellte Kügelchenkriterium (Anzahl von in einem definierten Kanalbereich gezählten Kügelchen) eingehalten ist, sichert das System die Gesamtanzahl von gezählten Kügelchen. Diese Informationen können in der Probenergebnis-Datei gesichert und ausgedruckt werden, wenn die Probengruppierung (wie zum Beispiel die Proben in einer Mikrotiterplatte) beendet ist. Rohdaten-Dateien können sowohl für Proben- als auch Ausrichtungsprüfungen erzeugt werden, jedoch nur temporär von dem Durchflusszellensystem gesichert werden, bis Proben von der nächsten Mikrotiterplatte bewertet werden.
  • Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform des Durchflusszellensystems wird ein Farbstoff in den Probenstrom eingespritzt, und die Position des Probenstroms kann dann durch Analyse eines Bildes von einer Kamera, wie z.B. einer CCD-Kamera, verifiziert werden. Die Software des Durchflusszellensystems kann zum Detektieren von Veränderungen in dem Probenstrom vorgesehen sein. Das System kann dann diese Informationen ausgeben, wie zum Beispiel zum Warnen des Bedieners des Systems oder zum Initiieren einer oder mehrerer Routinen zum automatischen Korrigieren der Ausrichtung vorzugsweise in Echtzeit.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Detektionsverfahren von dem Brechungsindexunterschied zwischen dem Mantel-Fluid und dem Probenstrom abhängig. Die Brechungsindexunterschiede können zum Verfolgen des Probenflüssigkeitsstroms verwendet werden, wenn das Mantel-Fluid einen anderen Brechungsindex hat als der Probenflüssigkeitsstrom. Die Brechungsindexdetektion kann durch Anwendung eines beliebigen Verfahrens erfolgen, z.B. durch Anwendung der Phasenkontrastdetektion. Eine Einschränkung bei dieser Vorgehensweise besteht darin, dass, wenn der Mantel und der Probenpuffer die gleichen oder sehr ähnliche Brechungsindexe aufweisen, dieses Verfahren nicht anwendbar ist.
  • BEISPIEL
  • Handelsübliche Compounds von Sigma (Pyren, Trifluralin und Danazol) wurden in Pulverform erworben und anschließend in DMSO gelöst (die Konzentration war auf 25 mM eingestellt). In Mikrotiterplatten mit 96 Vertiefungen wurden Stamm-Compounds nacheinander weiter in DMSO verdünnt (1- bis 2,5-Fach), um eine Abfolge von DMSO-Stammlösungsmitteln für jedes Compound herzustellen (bei variierender Compound-Konzentration). Schließlich wurden die verdünnten Compound-Stammlösungen dreifach in eine zweite Mikrotiterplatte, die einen wässrigen Puffer (pH-Wert 7,4, Verdünnung 1 bis 100) enthielt, transferiert.
  • Lichtstreudaten wurden in einem erfindungsgemäßen System durch Ablesen der Platte ungefähr 30 Minuten nach dem Einmischen in die wässrige Phase ermittelt. Steigende Lichtstreuereignisse korrelieren mit abnehmender Lös lichkeit. Compounds mit niedriger Löslichkeit zeigen signifikante Lichtstreuereignisse oberhalb des Hintergrunds bei niedrigen Compound-Konzentrationen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung korrelierten die erhaltenen Ergebnisse, die in 1A, 1B und 1C gezeigt sind, gut mit der erwarteten Löslichkeit der drei Compounds. Von einem überlappenden, jedoch engeren Kanalbereich (M2-Streuereignisse) erfasste Lichtstreuereignisse bestätigten die in dem Originalbereich beobachteten Ablagerungsmuster. Kanalbereiche, bei denen kleinere Partikel ausgeschlossen waren (wie z.B. bei dem hier gezeigten M2-Bereich) werden häufig zum Ausfiltern von (schwachen und variablen) Stör-Streuereignissen (Daten nicht dargestellt) verwendet.
  • Es kann eine Softwareanalyse zum Analysieren von DMSO (oder eines anderen nichtwässrigen Lösungsmittels) und Nur-Puffer-Kontrollen relativ zu den Compound-Proben angewendet werden. Es können unterschiedliche Cutoff Rules zum Feststellen, wann das von einer Compound-Vertiefung gestreute Licht signifikant über dem von der Kontroll-Vertiefung gestreuten liegt, verwendet werden. Kurz gesagt, werden die Gesamtdaten von den Kontrollen mit den Gesamtdaten von den Proben (und denen für die anderen Regionen) verglichen. Die Cutoff Significance Rules sind für jede Region unterschiedlich, da die höhere Anzahl von Ereignissen in den Regionen mehr Lichtstreuereignisse von Lösungsmittel- oder Schmutzstoffpartikeln umfassen kann. Letztere können häufig durch Größenverteilung von Ereignissen von abgelagerten Partikel des Test-Compound getrennt werden. Dies erfolgt, wenn es eine signifikante Korrelation zwischen der Anzahl von Ereignissen und der Konzentration des Proben-Compound in einem Kanalbereich, jedoch in keinem weiteren Kanalbereich gibt. Eine Softwareverarbeitung der Daten kann gemäß dieser Analyse zum Ermitteln, welcher der Kanalbereiche die Ablagerung des Test-Compound von der gesättigten wässrigen Lösung des Probenfluids genau und empfindlich widerspiegelt, angewendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Durchflusszellen-Löslichkeitstest-System ist insbesondere zum Hochdurchsatz-Löslichkeitstesten geeignet, das zum Beispiel beim Löslichkeitstesten von chemischen Bibliotheken, wie z.B. Bibliotheken für kombinatorische oder andere synthetische chemische Compounds, benötigt wird. Die hier dargestellten Ausführungsformen und Beispiele dienen der Erläuterung und dürfen nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung angesehen werden. Fachleute erkennen sofort den vollen Umfang und die Anwendungen der vorliegenden Erfindung.

Claims (10)

  1. Durchflusszellensystem für einen Löslichkeitstest an einem Compound in einer Flüssigkeitsprobe, mit: (a) einer Durchflusszelle zum Kanalisieren eines die Durchflusszelle durchströmenden Fluid-Mantels, wobei der Fluid-Mantel einen kontinuierlichen oder intermittierenden Flüssigkeitsprobenstrom leitet, wobei der Flüssigkeitsprobenstrom Partikel des für einen Löslichkeitstest vorgesehenen Compound aufweist; (b) einer Lichtquelle zum Beleuchten des Flüssigkeitsprobenstroms in der Durchflusszelle und zum Erzeugen von Streulichtblitzen von den Partikeln des Compound; (c) einem Detektor zum Detektieren der Streulichtblitze und zum Erzeugen eines Elektronikimpuls-Detektionssignals für jeden Lichtblitz zum Liefern von Proben-Rohdaten, wobei jeder Lichtblitz eine Lichtintensität aufweist und jedes Elektronikimpuls-Detektionssignal eine Impulsamplitude aufweist, die der Intensität des detektierten Lichtblitzes entspricht; (d) einer Einrichtung für eine Echtzeit-Verarbeitung mehrerer Elektronikimpuls-Detektionssignale, wobei jedes Signal einem Kanal von einer Abfolge von Kanälen zugeordnet ist, wobei jeder Kanal Elektronikimpuls-Detektionssignale in einem voreingestellten Signalamplitudenbereich detektiert, um Mehrkanal-Probendaten zu liefern, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Selektieren einer nachfolgenden Flüssigkeitsprobe aus mehreren nachfolgenden Flüssigkeitsproben für einen Löslichkeitstest.
  2. Durchflusszellensystem nach Anspruch 1, ferner mit einer Einrichtung zum Speichern und Wiederabrufen der Rohdaten und/oder der Mehrkanal-Probendaten.
  3. Durchflusszellensystem nach Anspruch 1, bei dem die nachfolgenden Flüssigkeitsproben eine oder mehrere Konzentrationen der Flüssigkeitsprobe aufweisen.
  4. Durchflusszellensystem nach Anspruch 1, bei dem die Flüssigkeitsprobe und die nachfolgenden Flüssigkeitsproben in Vertiefungen einer Mikrotiterplatte aufgenommen sind.
  5. Durchflusszellensystem nach Anspruch 4, bei dem die Mikrotiterplatte ferner eine Kontrollsubstanz enthaltende Vertiefungen aufweist.
  6. Durchflusszellensystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Reservoir zum Aufnehmen einer Kontrollsubstanz, bei der es sich um ein Partikel oder ein Kügelchen handelt.
  7. Durchflusszellensystem nach Anspruch 1, bei dem die Lichtquelle eine Laserlichtquelle, eine Monochromlichtquelle oder eine Halogenlichtquelle ist.
  8. Durchflusszellensystem nach Anspruch 1, bei dem das Streulicht vorwärts gestreutes, winkelversetzt gestreutes oder seitlich gestreutes Licht ist.
  9. Durchflusszellensystem nach Anspruch 1, bei dem der Detektor zum Detektieren der Streulichtblitze ein Photomultiplier-Röhren- (PMT-) Detektor oder ein Halbleiter-/Dioden-Detektor ist.
  10. Verfahren zum Testen eines Compound in einer Flüssigkeitsprobe, mit folgenden Schritten (a) Bereitstellen einer Durchflusszelle zum Kanalisieren eines Fluid-Mantel-Flusses durch die Durchflusszelle, wobei der Fluid-Mantel-Fluss einen kontinuierlichen oder intermittierenden Flüssigkeitsprobenstrom leitet, wobei der Flüssigkeitsprobenstrom Partikel des Compound aufweist; (b) Beleuchten des Flüssigkeitsprobenstroms in der Durchflusszelle zum Erzeugen von Streulichtblitzen von den Partikeln des Compound; (c) Detektieren der Streulichtblitze zum Liefern von Proben-Rohdaten und Erzeugen eines Elektronikimpuls-Detektionssignals für jeden Lichtblitz, wobei jeder Lichtblitz eine Lichtintensität aufweist und jedes Elektronikimpuls-Detektionssignal eine Impulsamplitude aufweist, die der Intensität des detektierten Lichtblitzes entspricht; (d) Echtzeit-Verarbeitung mehrerer Elektronikimpuls-Detektionssignale, wobei jedes Signal einem Kanal von einer Abfolge von Kanälen zugeordnet ist, wobei jeder Kanal Elektronikimpuls-Detek tionssignale in einem voreingestellten Signalamplitudenbereich detektiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für einen Löslichkeitstest von Partikeln des Compound angewendet wird und ferner folgenden Schritt umfasst: (e) Ausgeben der Probendaten an eine Einrichtung zum Selektieren einer nachfolgenden Flüssigkeitsprobe aus mehreren nachfolgenden Flüssigkeitsproben für einen Löslichkeitstest.
DE60212910T 2001-09-07 2002-09-05 Durchflusszellesystem zur Löslichkeitsprüfung Expired - Lifetime DE60212910T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31784901P 2001-09-07 2001-09-07
US317849P 2001-09-07
US233645 2002-09-03
US10/233,645 US6788409B2 (en) 2001-09-07 2002-09-03 Flow cell system for solubility testing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60212910D1 DE60212910D1 (de) 2006-08-17
DE60212910T2 true DE60212910T2 (de) 2007-03-01

Family

ID=26927116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60212910T Expired - Lifetime DE60212910T2 (de) 2001-09-07 2002-09-05 Durchflusszellesystem zur Löslichkeitsprüfung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6788409B2 (de)
EP (1) EP1291641B1 (de)
JP (1) JP4309107B2 (de)
DE (1) DE60212910T2 (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7016022B2 (en) * 2000-08-02 2006-03-21 Honeywell International Inc. Dual use detectors for flow cytometry
US20070015174A1 (en) * 2005-01-28 2007-01-18 Matthew Duan High throughput formulation screening of drug candidates
JP4606261B2 (ja) * 2005-07-13 2011-01-05 三井造船株式会社 粒子測定方法
WO2007019479A2 (en) * 2005-08-04 2007-02-15 Helicos Biosciences Corporation Multi-channel flow cells
US20080219890A1 (en) * 2005-08-04 2008-09-11 Helicos Biosciences Corporation Sample loading and recovery
US7767463B2 (en) * 2007-06-15 2010-08-03 Cohesive Technologies, Inc. Method for screening mobile phases in chromatography systems
EP2395344A3 (de) * 2008-04-17 2013-10-16 Qiagen Lake Constance GmbH Fluoreszenzstandards und deren Verwendung
US8140300B2 (en) * 2008-05-15 2012-03-20 Becton, Dickinson And Company High throughput flow cytometer operation with data quality assessment and control
US9658156B2 (en) * 2010-03-03 2017-05-23 Wyatt Technology Corporation Method of characterizing interactions and screening for effectors
US9001319B2 (en) 2012-05-04 2015-04-07 Ecolab Usa Inc. Self-cleaning optical sensor
US9746412B2 (en) 2012-05-30 2017-08-29 Iris International, Inc. Flow cytometer
ES2483065B2 (es) * 2013-02-05 2015-07-02 Universidad De Las Palmas De Gran Canaria Método para la detección del punto de solubilidad de mezclas binarias y sistema para su puesta en práctica
JP6117093B2 (ja) * 2013-12-20 2017-04-19 アズビル株式会社 粒子検出装置及び粒子の検出方法
DE102016200324A1 (de) * 2016-01-14 2017-07-20 MTU Aero Engines AG Verfahren zum Ermitteln einer Konzentration wenigstens eines Werkstoffs in einem Pulver für ein additives Herstellverfahren
FR3116341A1 (fr) 2020-11-17 2022-05-20 Millidrop Instruments Sas Procédé de mesure de solubilisation de particules par des cellules vivantes et/ou leurs produits dérivés et kit associé

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3699336A (en) * 1969-08-15 1972-10-17 Hycel Inc Biological cell analyzing system
US3801280A (en) * 1971-11-11 1974-04-02 Upjohn Co Solubility-dissolution test apparatus and method
US4660971A (en) * 1984-05-03 1987-04-28 Becton, Dickinson And Company Optical features of flow cytometry apparatus
US5093234A (en) * 1984-12-24 1992-03-03 Caribbean Microparticles Corporation Method of aligning, compensating, and calibrating a flow cytometer for analysis of samples, and microbead standards kit therefor
EP0216026B1 (de) * 1985-06-26 1992-01-22 Japan Tectron Instruments Corporation Automatischer Analysenapparat
US4750837A (en) * 1986-04-11 1988-06-14 Sclavo Inc. Fluorometer with reference light source
JPH05222178A (ja) * 1992-02-14 1993-08-31 Fuji Photo Film Co Ltd 反応制御方法
US5331958A (en) * 1992-03-31 1994-07-26 University Of Manitoba Spectrophotometric blood analysis
US5736410A (en) * 1992-09-14 1998-04-07 Sri International Up-converting reporters for biological and other assays using laser excitation techniques
ATE376175T1 (de) * 1998-08-21 2007-11-15 Union Biometrica Inc Instrument zur analyse und selektiven verteilung von objektproben
US6553849B1 (en) * 1998-10-28 2003-04-29 Dillon F. Scofield Electrodynamic particle size analyzer
US6583424B2 (en) * 2001-06-25 2003-06-24 Agilent Technologies Inc. Scanning system with calibrated detection and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP1291641B1 (de) 2006-07-05
EP1291641A3 (de) 2004-07-07
JP4309107B2 (ja) 2009-08-05
EP1291641A2 (de) 2003-03-12
DE60212910D1 (de) 2006-08-17
US20030067594A1 (en) 2003-04-10
JP2003232723A (ja) 2003-08-22
US6788409B2 (en) 2004-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69017420T2 (de) Optisches Teilchenanalysegerät mit zwei Arten von Lichtquellen.
DE3705876C2 (de) Verfahren und Vorrichtung für Fließcytometrie
DE60212910T2 (de) Durchflusszellesystem zur Löslichkeitsprüfung
DE69115876T2 (de) Bildgebender Durchflusszytometer
EP1248947B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur charakterisierung einer kulturflüssigkeit
DE69213315T2 (de) Reagenzien und Verfahren zur Zellanalyse im Harn
DE69214770T2 (de) Bildgebender Durchflusszytometer
DE3781855T2 (de) Mittel zum kalibrieren von durchflusszytometriegeraeten und anderen analysevorrichtungen.
DE4404896C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren angefärbter Partikel
EP1425590B1 (de) System, verfahren und computerprogramm zum durchführen von optischen transmissionsmessungen und zum auswerten ermittelter messgrössen
DE102012205311B4 (de) Optische Vorrichtung, insbesondere Polarimeter, zur Detektion von Inhomogenitäten in einer Probe
DE69209886T2 (de) Gerät zur Zellenanalyse im Urin
DE69217899T2 (de) Gerät zur Teilchenbildanalyse
DE69012837T2 (de) Messgerät.
DE68908094T2 (de) Teilchenmessvorrichtung.
EP1091205A2 (de) Spektralphotometrische und nephelometrische Detektionseinheit
DE2158007A1 (de) Optischer Trübungsmesser
DE19634873A1 (de) System zur Unterscheidung fluoreszierender Molekülgruppen durch zeitaufgelöste Fluoreszenzmessung
DE19700648A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Größenverteilung von verschiedenartigen Partikeln in einer Probe
DE2349271A1 (de) Vorrichtung zum ermitteln von parametern von blutzellen
DE69118468T2 (de) Mikrodurchflusszelle
WO2020221577A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum analysieren einer flüssigkeit
DE3938142C2 (de)
DE102012214402A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Größen und der Konzentration von Flüssigkeitspartikeln und Gaspartikeln in einer mehrphasigen Flüssigkeitsströmung und Kavitationskanal
DE4117024C2 (de) Vorrichtung zum Auswerten von Aggregationsbildern

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Ref document number: 1291641

Country of ref document: EP

Representative=s name: VON KREISLER SELTING WERNER, DE