EP1285249A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von analytkonzentrationen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von analytkonzentrationenInfo
- Publication number
- EP1285249A1 EP1285249A1 EP01938233A EP01938233A EP1285249A1 EP 1285249 A1 EP1285249 A1 EP 1285249A1 EP 01938233 A EP01938233 A EP 01938233A EP 01938233 A EP01938233 A EP 01938233A EP 1285249 A1 EP1285249 A1 EP 1285249A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- detector
- diffusion
- medium
- analyte
- sampling
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000012491 analyte Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 117
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 79
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 29
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 29
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 6
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 19
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 9
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 206010013496 Disturbance in attention Diseases 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 108010085603 SFLLRNPND Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
- G01N35/085—Flow Injection Analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/14—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1095—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices for supplying the samples to flow-through analysers
- G01N35/1097—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices for supplying the samples to flow-through analysers characterised by the valves
Definitions
- the present invention relates to a method for the determination of substrate and product concentrations in liquid and / or gaseous media, in which several samples of at least one substance to be analyzed - the analyte - in several sampling sections by time-controlled diffusion of the at least one analyte between the respective medium and a diffusion medium, which is fed to the sampling sections through fluid line sections by means of at least one pump, is removed via semipermeable membranes and then the diffusion medium is transported from the sampling sections to at least one detector, while the new diffusion medium is supplied, and is analyzed by the latter to determine the analyte concentration, the pump works continuously and the diffusion medium is alternately supplied to the fluid line sections via a multi-way or multi-way valve arrangement upstream of the sampling sections. Furthermore, the invention relates to a device for performing the method.
- BESTATIGUNGSKOPIE technology it is necessary and desirable to simultaneously measure the concentration of certain substances in a large number of reaction batches, with online analysis in particular being of particular importance.
- Known approaches in this connection consist in assigning a sensor arrangement with a complete measuring section to each reaction container, sensors being used which can be introduced directly into the reaction vessel or into a fluid stream escaping from it.
- the prerequisite here is that the sensor can come into direct contact with the medium in which the concentration of a substance is to be measured, ie is not attacked by the medium, and furthermore the boundary conditions, for example the pH value and the temperature direct application and in the undiluted medium allow a sufficiently precise measurement.
- Many sensors do not meet these technical requirements. For example, in the case of sensors with immobilized enzymes, the instability of the enzyme, especially at higher temperatures (steam sterilization) and the limited measuring range, prevent direct application. For these reasons, the detectors are arranged outside the reaction vessels in known online analysis devices.
- Sampling is carried out regularly by taking media volumes from the reaction containers to be sampled and feeding them to an analysis device or detector via transport lines. Frequent volume removal is only possible in containers in which the volume withdrawn is very small compared to the reaction volume. The means that with this sampling strategy the frequency and the extent of the sampling depend on the reaction volume and is directly limited by it.
- DE 197 29 492 A1 proposes to carry out the sampling by time-controlled diffusion of the analyte from the medium to be sampled into an acceptor liquid via dialysis tubes.
- concentration of the analyte in the diffusion medium and thus the sampling is controlled via the diffusion time.
- This procedure has the advantage that only molecules are removed from the medium, but no volume of media. Sampling is therefore only limited by the total amount of substance and not by the reaction volume.
- the acceptor liquid is transported through the system by means of a pump. This is switched off after the dialysis tubing has been filled with fresh acceptor liquid, so that analytes which are present in higher concentrations in the reaction area are diffusively absorbed into the acceptor liquid via the wall of the dialysis tubing.
- This procedure therefore requires control of the pump, which must be switched on and off, and, in addition, control of valves which may be arranged in the sampling sections.
- Talanta, Vol. 49 (1999) pp it is proposed in Talanta, Vol. 49 (1999) pp.
- the object of the invention is therefore to develop a method of the type mentioned at the outset in such a way that rows of analysis can be carried out effectively with little effort.
- detector and the pump are additionally connected by a bypass line, which is connected in particular to the valve arrangement, and the diffusion medium is fed continuously to the detector via the fluid line sections and the bypass line.
- a bypass line is thus provided, via which diffusion medium is guided from the pump past the sampling sections to the detector.
- This bypass can also be via the Multi or multi-way valve arrangement and alternatively to the sampling sections can be controlled.
- the diffusion medium can be passed through this bypass line if no sampling section is to be flowed through. In this way, the pump can run, it is no longer necessary to switch it on and off. It is also possible to inject a 'standard medium in the diffusion medium in the region of the bypass and transporting that segment by connecting the bypass to the detector. If this procedure is carried out repeatedly before and during the test period, drift phenomena of the detector can be corrected.
- rinsing liquid can be fed to the detector via the bypass line.
- a particularly efficient sampling is achieved if in the parallel sampling sections the diffusion or sampling time of a section is at least the measurement time of all other parallel sampling sections necessary for signal detection in the detector.
- the diffusion times are thus coordinated in such a way that the measurements for the other sampling sections can be carried out simultaneously one after the other during the sampling in a section and then the measurement of the sample can then directly follow the diffusion. This results in particularly high effectiveness and flexibility.
- a pressure measurement is carried out in the line for the diffusion medium upstream of the sampling sections in order to detect a fault in a line section.
- check valves or alternatively a further multi-way or multi-valve arrangement can be provided downstream of the sampling sections, which prevents a diffusion medium from flowing back from the sampling section into another sampling section.
- several detectors can be provided connected in series for the simultaneous measurement of different analytes. Since experience has shown that the detectors can also fail or drift strongly, it can also be expedient to provide a plurality of detectors for the same analyte in parallel sections, which can be switched in if a detector fails.
- different detectors can also be connected in parallel via a multi-way or multi-valve arrangement, which opens up the possibility of determining different analytes at different times. Such an interconnection is useful, for example, in the case of detectors which influence one another in their measuring methods.
- the device can contain a sample preparation module connected upstream of the detector, which module either absorbs interfering components from the diffusion medium (for example activated carbon) or reactively converts them into a non-interfering chemical form.
- a sample preparation module connected upstream of the detector, which module either absorbs interfering components from the diffusion medium (for example activated carbon) or reactively converts them into a non-interfering chemical form.
- the diffusion medium for example activated carbon
- there are also detectors that require a sample preparation module so that the analyte is converted into a detectable form for example enzyme or color reactions and photometric measurement method.
- a diffusion medium is preferably used which is essentially free of the analytes to be detected, so that the concentration gradient across the semi-permeable membranes from the medium to be sampled to the diffusion medium. ion medium is high.
- the analyte concentration in the medium to be sampled falls below the detection limit of a detector, it can also make sense to use a diffusion medium which contains a known concentration of the analyte or analytes which is above the low concentration in the medium. Then, in the area of the sampling section, the analyte diffuses into the medium and the concentration loss is measured over the diffusion time in the diffusion medium and used to determine the analyte concentration in the medium to be sampled.
- the diffusion medium can be disposed of after the analysis has been carried out. Alternatively, it is also possible to collect the samples in an automatic fraction collector for later off-line analysis.
- the components of a sample are quantified by the supply line to the corresponding detectors. Since the measurement of the diffusively obtained sample segment is a relative measurement method, the measurement signals from unknown concentrations can only be determined in comparison with a standard mixture sampled by diffusion under practical conditions.
- the provision of a standard solution in which a further semipermeable membrane is immersed separately from the other sampling points, as is known from DE 197 29 492 AI, is not sufficient for such a calibration if the selected semipermeable membranes do not have exactly the same properties as for example the same length, surface and have wall thickness.
- the semipermeable membranes are immersed in media of known analyte concentration for calibration and that measurement data sets are created on the basis of which the measurement results supplied by the detector are evaluated to determine the analyte concentration.
- Standard concentrations can also be set directly in the reaction containers, in particular in the case of sterile requirements. This prevents frequent media changes and expensive sterilization measures in the containers.
- known concentrations of at least one analyte are adjusted into the preferably analyte-free medium by adding correspondingly calculated volumes of a concentrated standard mixture of the analyte. This results in a concentration that is known from the metering.
- the reaction containers are sampled in the manner described above and corresponding measurement data records are created. A further metering of standard mixture into the reaction medium and subsequent measurement can be repeated until the maximum concentration of the analyte desired by the user is reached. In this way, the expected measuring range of the analyte can be covered during the experiment.
- the detector used can already be set internally or pre-calibrated so that it directly determines the analyte concentrations in the samples passed through, which were obtained by the diffusion in the sampling sections, ie the device delivers the analyte concentration present in the diffusion medium without further conversion.
- the device delivers the analyte concentration present in the diffusion medium without further conversion.
- the detector can provide a temporal concentration distribution or a temporal distribution of a signal proportional to the concentration, the calibration and a corresponding evaluation of the detector signals then being used to draw conclusions about the analyte concentration in the sample medium.
- the maximum rise in the leading edge of the detector signal, the signal maximum, the area under the signal curve or the increased baseline after the flow of the peak maximum, which results from the diffusion of the analyte at a constant flow (volume flow) into the diffusion medium, can be used for the evaluation.
- a change in the ratio of the signal maximum to the baseline in the outflow of the detector signals are determined and a change in the diffusion properties of the semipermeable membranes is deduced therefrom and a corresponding correction factor is determined and taken into account in the further execution.
- any drift caused by changes in the diffusion properties for example due to blockages or deposits (fouling), can be taken into account via the data evaluation.
- the single figure shows a schematic representation of a device for determining substrate and product concentrations in liquid and / or gas. medium 2.
- the device has a plurality of reaction containers 1, each of which contains a gaseous or liquid medium 2 to be analyzed.
- the reaction vessels 1 can be shaking flasks, for example, which are kept in constant motion.
- the analysis is intended to measure the concentrations of substances, of educts or of reaction products, hereinafter referred to as analytes, within the medium.
- each reaction container 1 at least one sampling module 3 is inserted, which has a semipermeable membrane 4, which here is in the form of a dialysis tube and is completely immersed in the medium 2 contained in the reaction container 1.
- the dialysis tubes 4 are arranged in the manner of a parallel connection and are connected via fluid lines 5 on the inlet side to a pump 6 and on the outlet side to a detector 7.
- the pump 6 is connected to a storage container 8 for receiving a diffusion medium suitable for diffusion sampling, which can be gaseous or liquid depending on the physical state of the medium 2 to be sampled.
- a bubble trap 9 is provided downstream of the pump 6 and is used to remove bubbles from liquid diffusion medium.
- a pressure sensor 10 is provided which measures the line pressure.
- the fluid line section 5a coming from the pump 3 opens into a media distributor 11, on the outlet side of which the parallel fluid line sections 5b with the sample Take modules 3 are connected, and between the media distributor 11 and the sampling modules 3, a multi-valve arrangement 12 is provided, through which the parallel fluid line sections 5b can be opened for a flow of diffusion medium or closed to prevent such a flow.
- the sampling modules 3 open via the parallel fluid line sections 5b into a media collection module 13, which has an outlet 5c on the outlet side, which leads to the detector 7 and an outlet behind it into a suitable waste reservoir 14 or another type of discharge for the diffusion medium.
- a sample preparation module 16 which absorbs interfering components from the diffusion medium or reactively converts them into a non-interfering chemical form, is provided in the flow 5c, viewed in the direction of flow, in front of the detector 7. Alternatively or additionally, the sample preparation module 16 can also serve to convert the analyte into a form that can be detected by the detector 7.
- the signal output of the detector 7 is connected via a measuring amplifier 17 to a computer 18 which evaluates the measuring signals coming from the detector 7 and also controls the valves of the multi-valve arrangement 12 and the delivery speed of the pump 6.
- Ren check valves 19 are provided, which should prevent leakage in a fluid line section 5b that diffusion medium, which comes from a sampling module 3, instead of back to the detector 7 flows back into the defective line section 5b.
- a bypass line 20 is connected via a further valve of the multi-valve arrangement 12, through which diffusion medium can be guided from the pump 6 past the sampling sections 5b to the detector 7.
- the baseline (baseline) of the detector 7 can be determined when fresh diffusion agent flows through it, or the detector 7 can be rinsed with a rinsing medium using, for example, another pump which is only connected to the bypass 20.
- the bypass additionally provides the possibility of introducing a sample segment of a standard mixture, which is contained in a storage container 22, into the flow of the diffusion medium via a three / two-way valve 21 or another type of injection valve.
- a suitable diffusion medium is pumped into the system until the fluid lines 5 and the dialysis tubes 4 are completely filled with the diffusion medium.
- sampling is carried out in each case by closing the valve of the multi-valve arrangement 12 upstream of the corresponding fluid line section 5b while the pump 6 is continuously operating, so that the diffusion medium rests in the sampling module 3 of this fluid line section 5b. This state is maintained for a predetermined period of time so that the concentrations of the analyte in the medium to be sampled, which is contained in the reaction container 1, and the diffusion medium are equalized by diffusion.
- an amount of analyte which is characteristic of the concentration of the analyte in the medium accumulates in the diffusion medium within the predetermined time period. If the analyte concentration in the diffusion medium is higher, analyte depletion takes place in the opposite way due to the diffusion taking place. In contrast to filtration, it is advantageously achieved that the volume of the medium contained in the reaction container 1 remains essentially unchanged.
- this fluid line section 5b is opened again, so that the diffusion medium contained in the dialysis tube 4, enriched or depleted with analyte, is transported to the detector 7 and at the same time new diffusion medium flows into the fluid line section 5b.
- the sample segment is analyzed when flowing through the detector 7, the detector 7 emitting measurement signals to the computer, which the correspond to the respective concentrations of the analyte in the assigned reaction containers 1. The manner in which the evaluation is carried out will be explained below.
- sampling by diffusion between the medium 2 contained in the respective reaction container 1 and the diffusion medium can take place in all sampling modules 3 and an analysis can then be carried out by the segment of the diffusion medium which has been subjected to diffusion in the sampling module 3 , transported to the detector 7 and analyzed as it flows through it.
- the analysis of the sample segments obtained in the individual sampling sections takes place alternately one after the other, ie with a time delay.
- the measuring times are determined in such a way that the measuring or transport time in one of the parallel fluid line sections 5b is equal to the sum of the diffusion times of the other parallel lines, or vice versa Way, the diffusion or sampling time of a section is at least the measurement time necessary for signal detection in the detector of all other parallel sampling sections.
- the diffusion times, on the one hand, and the measuring times, on the other hand are coordinated with one another in such a way that, with the exception of a few delays due to circuitry, one of the parallel fluid line sections 5b flows continuously and accordingly the segment of the diffusion medium that was previously exposed to diffusion is analyzed.
- the detector can already be internally set or precalibrated so that it directly determines the analyte concentrations in the samples passed through from the sampling modules 3, i.e. it delivers the analyte concentration present in the diffusion medium without further conversion. On the basis of these analyte concentrations, it is possible arithmetically to draw conclusions about the analyte concentration contained in the medium being sampled on the basis of series of measurements obtained in the course of a calibration carried out beforehand.
- the detector can provide a temporal distribution of the concentration of the sample in the flow (residence time curve) or a temporal distribution of a signal proportional to the concentration.
- a conclusion can be drawn on the analyte concentration in the sample medium based on the signal supplied by the detector, various properties such as the peak maximum, a slope of the leading edge, the surface being used for the evaluation below the curve, the baseline in the downstream of the curve etc. can be used. Since such analysis methods are known in principle, we shall not go into them in detail. For the sake of completeness, reference is made to the disclosure content of DE 197 29 492 AI in this regard.
- the analyte concentration in the diffusion medium is measured and the unknown analyte concentration in the sample medium 2 is then deduced. Since this is a relative measuring method, a pre-calibration must be carried out in which the analyte concentration in the diffusion medium is related to the analyte concentration in the medium 2 to be sampled.
- each sampling module 3 is immersed in at least one medium with a known analyte concentration. With the same diffusion times and different settings of a device as in the planned experiment, the measurement is now carried out in each connected sampling module 3. As a result, a set of measurement data for each analyte is now assigned to each sampling module 3. The relationship between the concentration in the reaction container to be sampled and the response to the detector when the sample obtained by diffusion is transported through the detector is used to evaluate the signals obtained online in the experiment by the computer.
- the pre-calibration can also be carried out directly in the reaction containers 1, in which a certain volume of a concentrated standard analyte mixture of known construction, which is preferably mixed with the medium to be sampled, is mixed with a preferably analyte-free medium in order to dilute other constituents to prevent the medium from being added. This results in a concentration that is known from the metering. Then the reaction containers 1 are sampled in the manner described above and the measurement data are recorded. A further metering of the standard analyte mixture into the medium to be sampled and subsequent measurement can be repeated until the maximum analyte concentration desired by the user is reached. In this way, the expected measuring range of the analyte can be covered during the experiment.
- an intermediate calibration can be carried out via the bypass 20 during the test.
- the sampling module arranged in a bypass or in a further parallel section can be immersed in a standard mixture during the test and sampled at regular intervals for recalibration with the same diffusion time.
- the leakage detection is evident in the case of liquids, but not, for example, in the case of gases.
- the pressure sensor 10 By installing the pressure sensor 10, malfunctions in the line can be detected. This is based on the consideration that the line pressure in the parallel fluid line sections 5b when flowing through the parallel sections and the bypass 20 is in a range of values characteristic of the device. If the pressure when flowing through a fluid line section 5b lies outside this range, there is a fault and the defective section 5b can be uncoupled, i. H. are no longer flowed through. Specifically, there is a leak if the pressure is too low and there is a blockage if the pressure is too high.
- the predetermined sampling time (diffusion time) in the dialysis tubing 4 will be less than the concentration adjustment without these Occupancy.
- This error can be identified by evaluating the detector signals and can be included in the concentration calculation with the original calibration values as an online corrector.
- the signal which is recorded when a detector 7 flows through it is e.g. B. a peak that does not return to the baseline level when flowing with pure diffusion medium.
- the signal approaches a level that arises when the diffusion medium flows through the sampling module 3 through the diffusion when flowing through (effect of a contact time - and thus flow-dependent diffusion). In this way, the accumulation in the diffusion medium is known at two different diffusion times. By comparing these two values and changing their relationship to one another, the changes in the diffusion properties, ie the fouling, on the measurements can be taken into account and corrected arithmetically.
- a single detector 7 is used. Since such a detector 7 can also fail or drift strongly, several detectors can optionally be provided for the same analyte, which can optionally be switched on or off, for example if a detector 7 fails. Optionally, different detectors can also be connected in parallel, for example via a multi-way or multi-valve arrangement, so that different analytes can be analyzed at different times. Such an interconnection is, for example, at Detectors useful, which influence each other in their measurement procedures.
- the device described above works in a very efficient manner, since a measurement can be carried out practically continuously in the detector 7 provided, with the individual parallel sampling sections 5b being opened and / or opened for transporting diffusion medium in a simple manner by actuating the multi-valve arrangement 12 when the pump 6 is operating continuously be closed during the diffusion period.
- the multi-valve arrangement 12 it is also possible to use several pumps for the diffusion medium.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren für die Bestimmung von Analytkonzentrationen in Flüssigkeiten und/oder Gasen bei dem mehrere Proben wenigstens eines Analyten in mehreren Probenahmestrecken (3) durch zeitgesteuerte Diffusion des Analyten zwischen dem jeweiligen Medium und einem Diffusionsmedium, das den Probenahmestrecken (3) durch Fluidleitungsabschnitte (5a, 5b) mittels wenigstens einer Pumpe Fluidleitungsabschnitte (5a, 5b) mittels wenigstens einer Pumpe (6) zugeführt wird, über semipermeable Membranen (2) entnommen werden und anschliessend das Diffusionsmedium unter gleichzeitiger Zuführung neuen Diffusionsmediums von den Probenahmestrecken (3) zu wenigstens einem Detektor (7) transportiert und von diesem analysiert wird, wobei die Pumpe (6) kontinuierlich arbeitet und das Diffusionsmedium über eine den Probenahmestrecken (3) vorgeschaltete Multi- oder Mehrwegventilanordnung (12) den Fluidleitungsabschnitten (5b) im Wechsel zugeführt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass dem Detektor (7) kontinuierlich über die Fluidleitungsabschnitte (5b) und die Bypassleitung (20) das Diffusionsmedium zugeführt werden kann.
Description
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG VON ANALYTKONZENTRATIONEN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Bestimmung von Substrat- und Produktkonzentrationen in flüssigen und/oder gasförmigen Medien, bei dem mehrere Proben wenigstens einer zu analysierenden Substanz - dem Analyt - in mehreren Probenahmestrecken durch zeitgesteuerte Diffusion des wenigstens einen Analyts zwischen dem jeweiligen Medium und einem Diffusionsmedium, das den Probenahmestrecken durch Fluidleitungsabschnitte mittels wenigstens einer Pumpe zugeführt wird, über semipermeable Membranen entnommen werden und anschließend das Diffusionsmedium unter gleichzeitiger Zuführung neuen Diffusionsmediums von den Probenahmestrecken zu wenigstens einem Detektor transportiert und von diesem zur Bestimmung der Analytkonzentration analysiert wird, wobei die Pumpe kontinuierlich arbeitet und das Diffusionsmedium über eine den Probenahmestrecken vorgeschaltete Multi- oder Mehrwegventilanordnung den Fluidleitungsabschnitten im Wechsel zugeführt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In verschiedenen Bereichen der Natur- und Ingenieurwissenschaften, insbesondere der Biologie und Chemie sowie der biologischen und chemischen Verfahrens- und Umwelt-
BESTATIGUNGSKOPIE
technik ist es erforderlich und gewünscht, in einer Vielzahl von Reaktionsansätzen gleichzeitig die Konzentration bestimmter Substanzen zu messen, wobei insbesondere der Online-Analyse eine besondere Bedeutung zukommt.
Bekannte Ansätze in diesem Zusammenhang bestehen darin, je einem Reaktionsbehälter eine Sensoranordnung mit einer kompletten Meßstrecke zuzuordnen, wobei Sensoren Anwendung finden, die direkt in dem Reaktionsgefäß oder in einem von diesem entweichenden Fluidstro eingebracht werden können. Voraussetzung hierbei ist, daß der Sensor direkt mit dem Medium, in welchem die Konzentration einer Substanz zu messen ist, in Berührung kommen kann, d.h. nicht von dem Medium angegriffen wird, und weiterhin die Randbedingungen, zum Beispiel der pH-Wert und die Temperatur die direkte Applikation und im unverdünnten Medium eine hinreichend genaue Messung erlauben. Viele Sensoren erfüllen diese technischen Voraussetzungen nicht. Beispielsweise verhindert bei Sensoren mit immobilisierten Enzymen die Instabilität des Enzyms, vor allem bei höheren Temperaturen (DampfSterilisation) und der begrenzte Meßbereich die direkte Applikation. Aus diesen Gründen werden in bekannten Online-Analysegeräten die Detektoren außerhalb der Reaktionsbehälter angeordnet. Die Probenahme erfolgt hierbei regelmäßig dadurch, daß den zu beprobenden Reaktionsbehältern Medienvolumen entnommen und über Transportleitungen einem Analysegeräte bzw. Detektor zugeführt werden. Eine häufige Volumenentnahme ist aber nur in Behältern möglich, bei welchen das entnommene Volumen sehr klein gegenüber dem Reaktionsvolumen ist. Das
bedeutet, daß bei dieser Probenahmestrategie die Häufigkeiten und das Ausmaß der Probenahme vom Reaktionsvolumen abhängt und von ihm unmittelbar begrenzt wird.
In der DE 197 29 492 AI wird aus diesem Grund vorgeschlagen, die Probenahme durch zeitgesteuerte Diffusion des Analyten von dem zu beprobenden Medium in eine Akzeptorflüssigkeit über Dialyseschläuche vorzunehmen. Dabei wird über die Diffusionszeit die Anreicherung des Analyts in das Diffusionsmedium und damit die Probenahme gesteuert. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, daß dem Medium lediglich Moleküle entnommen werden, jedoch kein Medienvolumen. Die Probenahme ist also nur durch die Gesamtstoffmenge und nicht durch das Reaktionsvolumen limitiert.
Bei dem bekannten Verfahren erfolgt der Transport der Akzeptorflüssigkeit durch die Anlage mittels einer Pumpe. Diese wird nach Befüllung der Dialyseschläuche mit frischer Akzeptorflüssigkeit ausgeschaltet, so daß Analyte, die im Reaktionsbereich in höheren Konzentrationen vorliegen, diffusiv in die Akzeptorflüssigkeit über die Wandung des Dialyseschlauchs aufgenommen werden. Dieses Vorgehen erfordert somit eine Ansteuerung der Pumpe, die ein- und ausgeschaltet werden muß und zusätzlich eine AnSteuerung von gegebenenfalls in den Probenahmestrecken angeordneten Ventilen. Außerdem ist nicht optimal, daß während der Anlaufzeiten beim Starten der Pumpe bzw. beim Stoppen der Pumpe eine kontinuierliche Förderung nicht stattfindet und entsprechend die Ein- und Ausschaltzeiten nicht genutzt werden können.
Alternativ wird in Talanta, Vol. 49 (1999) S. 403 - 414 vorgeschlagen, eine kontinuierlich arbeitende Pumpe einzusetzen und die Fluidleitungsabschnitte über ein Mehrwegeventil im Wechsel anzusteuern. Auf diese Weise kann ein Transport des Akzeptors von einer Probenahmestrecke zum Detektor in einfacher Weise erfolgen, indem derjenige Fluidleitungsabschnitt, welcher die Probenahmestrecke enthält, durch entsprechende Ansteuerung der Mehrwegebzw. Multiventilanordnung mit der Pumpe verbunden wird. Auch hier können allerdings Zeiten auftreten, in denen die Pumpe abgeschaltet werden muß, da keine Probenahmestrecke durchströmt werden soll.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit geringem Aufwand effektiv Analysereihen vorgenommen werden können.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Detektor und die Pumpe zusätzlich durch eine Bypassleitung verbunden sind, die insbesondere an die Ventilanordnung angeschlossen ist, und dem Detektor kontinuierlich über die Fluidleitungsabschnitte und die Bypassleitung das Diffusionsmedium zugeführt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit eine Bypassleitung vorgesehen, über welche Diffusionsmedium von der Pumpe an den Probenahmestrecken vorbei zu dem Detektor geführt wird. Dieser Bypass kann ebenfalls über die
Multi- bzw. Mehrwegeventilanordnung und alternativ zu den Probenahmestrecken angesteuert werden. Durch diese Bypassleitung kann das Diffusionsmedium geleitet werden, wenn einmal keine Probenahmestrecke durchströmt werden soll. Auf diese Weise kann die Pumpe durchlaufen, ein Aus- und Einschalten von ihr ist nicht mehr erforderlich. Auch ist es möglich, im Bereich des Bypasses ein' Standardmedium in das Diffusionsmedium zu injizieren und dieses Segment durch Zuschalten des Bypasses zum Detektor zu transportieren. Bei wiederholter Durchführung dieses Verfahrens vor und während der Versuchsdauer können Drifterscheinungen des Detektors korrigiert werden.
Des weiteren kann dem Detektor über die Bypassleitung Spülflüssigkeit zugeführt werden.
Eine besonders effiziente Probenahme wird erreicht, wenn in den parallelen Probenahmestrecken jeweils die Diffusions- bzw. Probenahmezeit einer Strecke mindestens die zur Signalerfassung im Detektor notwendige Meßzeit aller anderen parallelen Probenahmestrecken zusammen ist. Die Diffusionszeiten sind somit in der Weise abgestimmt, daß während der Probenahme in einer Strecke gleichzeitig nacheinander die Messungen für die anderen Probenahmestrecken vorgenommen werden können und sich dann unmittelbar an die Diffusion auch die Messung der Probe anschließen kann. Hierdurch wird eine besonders hohe Effektivität und Flexibilität erreicht.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß den Probenahmestrecken vorgeschaltet in der Leitung für das Diffusionsmedium eine Druckmessung zur Erkennung einer Störung in einem Leitungsabschnitt erfolgt. Dem liegt die Überlegung zugrunde, daß beispielsweise beim Auftreten einer Leckage in den Leitungen zwischen der Pumpe und dem Detektor ein Teil des Diffusionsmediums nicht durch den Detektor geleitet wird, sondern in die defekte Leitung, sofern der Leitungswiderstand in dieser Richtung geringer ist als zum Detektor. Die Probenahme wäre also nicht nur in der defekten Strecke beeinträchtigt, sondern auch im ganzen System. Der Einbau eines Drucksensors ermöglicht hier eine automatische Störungserkennung, da sich der Leitungsdruck bei Durchströmung der parallelen Strecken in einem für die Vorrichtung charakteristischen Wertebereich bewegt. Wenn der Druck bei Durchfluß einer der parallelen Leitungsstrecken außerhalb des charakteristischen Wertebereichs sinkt, liegt eine Störung vor, nämlich im Fall eines zu geringen Drucks ein Leck und im Fall eines zu hohen Drucks eine Verstopfung, und die defekte Leitungsstrecke kann abgekoppelt werden.
Zusätzlich können den Probenahmestrecken nachgeordnet auch Rückschlagventile oder alternativ eine weitere Mehrwege- oder Multiventilanordnung vorgesehen sein, die verhindert, daß ein Diffusionsmedium von Probenahmestrecke in eine andere Probenahmestrecke zurückströmt.
In an sich bekannter Weise können zur gleichzeitigen Messung unterschiedlicher Analyte mehrere Detektoren in Serie geschaltet vorgesehen sein. Da der Erfahrung nach die Detektoren auch ausfallen oder stark driften können, kann es auch zweckmäßig sein, mehrere Detektoren für den gleichen Analyten in parallelen Strecken vorzusehen, die bei Ausfall eines Detektors ersatzweise zugeschaltet werden können. Wahlweise können aber auch verschiedene Detektoren parallel über eine Mehrwege- oder Multiventilanordnung zugeschaltet werden, wodurch die Möglichkeit eröffnet wird, verschiedene Analyte zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu bestimmen. Eine solche Verschaltung ist beispielsweise bei Detektoren sinnvoll, die sich in ihren Meßverfahren gegenseitig beeinflussen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Vorrichtung ein dem Detektor vorgeschaltetes Probenvorbereitungsmodul enthalten, das entweder störende Komponenten aus dem Diffusionsmedium absorbiert (zum Beispiel Aktivkohle) oder sie reaktiv in eine nicht störende chemische Form umwandelt. Alternativ oder zusätzlich gibt es auch Detektoren, die ein Probenvorbereitungsmodul benötigen, damit der Analyt in eine detektierbare Form umgewandelt wird (zum Beispiel Enzym- oder Farbreaktionen und photometrisches Meßverfahren) .
In bevorzugter Weise wird ein Diffusionsmedium verwendet, das im wesentlichen frei von den zu detektierenden Analyten ist, so daß das Konzentrationsgefälle über die semi- permeablen Membranen vom zu beprobenden Medium zum Diffu-
sionsmedium hoch ist. In Fällen, in denen die Analytkon- zentration in dem zu beprobenden Medium unter die Nachweisgrenze eines Detektors fällt, kann es aber auch sinnvoll sein, ein Diffusionsmedium zu verwenden, welches eine bekannte Konzentration des bzw. der Analyten enthält, die über der geringen Konzentration in dem Medium liegt. Dann findet im Bereich der Probenahmestrecke eine Diffusion des Analyten in das Medium statt und es wird der Konzentrationsverlust über die Diffusionszeit in dem Diffusionsmedium gemessen und zur Bestimmung der Analytkon- zentration in dem zu beprobenden Medium verwendet.
Das Diffusionsmedium kann nach Vornahme der Analyse entsorgt werden. Alternativ ist es auch möglich, die Proben in einem automatischen FraktionsSammler für eine spätere Off-Line-Analytik zu sammeln.
Die Bestandteile einer Probe werden durch die Zuleitung zu entsprechenden Detektoren quantifiziert. Da es sich bei der Messung des diffusiv gewonnenen Probensegments um ein relatives Meßverfahren handelt, können die Meßsignale aus unbekannten Konzentrationen nur im Vergleich mit einem über Diffusion bei Praxisbedingungen beprobtes Standardgemisch ermittelt werden. Die Bereitstellung einer Standardlösung, in die eine weitere semipermeable Membran separat von den anderen Probenahmestellen getaucht wird, wie dies aus der DE 197 29 492 AI bekannt ist, reicht für eine solche Kalibrierung nicht aus, wenn die gewählten semipermeablen Membranen nicht exakt die gleichen Eigenschaften wie beispielsweis die gleiche Länge, Oberfläche
und Wanddicke aufweisen. Erfahrungsgemäß sind solche Schläuche in Bezug auf diese Merkmale nicht so exakt zu fertigen mit der Folge, daß ein im Detektor gemessenes Signal eine auf diese Weise diffusiv angereicherten Probe zur Kalibrierung nicht herangezogen werden könnte. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher vorgesehen, daß zur Kalibrierung die semipermeablen Membranen in Medien bekannter Analytkonzentration getaucht werden und jeweils Meßdatensätze erstellt werden, auf deren Grundlage die vom Detektor gelieferten Meßergebnisse zur Bestimmung der Analytkonzentration ausgewertet werden.
Insbesondere bei steriltechnischen Anforderungen können Standardkonzentrationen auch direkt in den Reaktionsbehältern eingestellt werden. Dies verhindert häufigen Medienwechsel und aufwendige Sterilisationsmaßnahmen in den Behältern. Dazu werden in das vorzugsweise analytfreie Medium bekannte Konzentrationen mindestens eines Analyten über die Addition entsprechend berechneter Volumina eines konzentrierten Standardgemisches des Analyten eingestellt. So stellt sich eine durch die Zudosierung bekannte Konzentration ein. Dann werden die Reaktionsbehälter in oben beschriebener Weise beprobt und entsprechende Meßdatensätze erstellt. Ein erneutes Zudosieren von Standardgemisch in das Reaktionsmedium und anschließendes Messen kann so oft wiederholt werden, bis die vom Anwender gewünschte Höchstkonzentration des Analyten erreicht wird. Auf diese Weise kann der zu erwartende Meßbereich des Analyten während des Versuchs abgedeckt werden.
Der verwendete Detektor kann intern bereits so eingestellt oder vorkalibriert sein, daß er die Analytkonzentrationen in den durchgeleiteten Proben, die durch die Diffusion in den Probenahmestrecken erhalten wurden, direkt bestimmt, d.h. das Gerät liefert ohne weitere Umrechnung die im Diffusionsmedium vorhandene Analytkonzentration. Auf der Grundlage dieser Analytkonzentrationen und der in den vorbeschriebenen Kalibrierverfahren erhaltenen Datensätze kann aufgrund dieser Konzentrationen im Diffusionsmedium auf die Konzentrationen im beprobten Medium mit entsprechenden rechnerischen Modellen zurückgeschlossen werden.
Alternativ kann der Detektor eine zeitliche Konzentrationsverteilung oder eine zeitliche Verteilung eines zur Konzentration proportionalen Signals liefern, wobei dann über die Kalibrierung und eine entsprechende Auswertung der Detektorsignale auf die Analytkonzentration im beprobten Medium zurückgeschlossen wird. Hierbei können der maximale Anstieg der Vorderflanke des Detektorsignals, das Signalmaximum, die Fläche unter der Signalkurve oder die erhöhte Basislinie nach Durchfluß des Peakmaximums , die aus der Diffusion des Analyten bei konstantem Durchfluß (Volumenstrom) in das Diffusionsmedium resultiert, zur Auswertung herangezogen werden.
In Ausbildung dieser Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, daß eine Veränderung des Verhältnisses vom Signalmaximum zur Basislinie im Abstrom des Detektor-
signals ermittelt und daraus auf eine Veränderung der Diffusionseigenschaften der semipermeablen Membranen geschlossen und ein entsprechender Korrekturfaktor ermittelt und bei der weiteren Ausfertigung berücksichtigt wird. Auf diese Weise kann über die Datenauswertung eine eventuelle Drift durch Veränderung der Diffusionseigenschaften beispielsweise aufgrund von Verblockungen oder Belägen (Fouling) berücksichtigt werden.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, zwei Signale bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten des Diffusionsmediums und/oder unterschiedlich Diffusionszeiten bei ruhendem Medium in dichter zeitlicher Abfolge zu ermitteln und hinsichtlich ihrer charakteristischen Eigenschaften miteinander zu vergleichen, um daraus eine eventuelle Drift durch Fouling zu erkennen, die dann entsprechend bei der Datenauswertung berücksichtigt werden kann. Zusätzlich kann in diesem Fall eine aus mehreren Messungen und/oder einem dynamischen Modell bekannte zeitliche Änderung der Analytkonzentration berücksichtigt werden.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung, mit der sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen läßt, anhand der Zeichnung verwiesen.
In der Zeichnung zeigt die einzige Figur in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Bestimmung von Substrat- und Produktkonzentrationen in flüssigem und/oder gasför-
migem Medium 2. Die Vorrichtung weist eine Mehrzahl von Reaktionsbehältern 1 auf, in denen jeweils ein zu analysierendes gasförmiges oder flüssiges Medium 2 enthalten sind. Bei den Reaktionsbehältern 1 kann es sich beispielsweise um Schüttelkolben handeln, die ständig in Bewegung gehalten werden. Durch die Analyse sollen die Konzentrationen von Substanzen, von Edukten oder von Reaktionsprodukten, nachfolgend Analyten genannt, innerhalb des Mediums gemessen werden.
In jeden Reaktionsbehälter 1 ist wenigstens ein Probenahmemodul 3 eingesetzt, das eine semipermeable Membran 4 aufweist, die hier in Form eines Dialyseschlauches ausgebildet und vollständig in das im Reaktionsbehälter 1 enthaltene Medium 2 eingetaucht ist. Die Dialyseschläuche 4 sind nach Art einer Parallelschaltung angeordnet und über Fluidleitungen 5 einlaßseitig mit einer Pumpe 6 und auslaßseitig mit einem Detektor 7 verbunden. Die Pumpe 6 ist an einen Vorratsbehälter 8 zur Aufnahme eines für eine Diffusionsprobenahme geeigneten Diffusionsmediums, das in Abhängigkeit von dem Aggregatzustand des zu beprobenden Mediums 2 gasförmig oder flüssig sein kann, angeschlossen. Der Pumpe 6 nachgeordnet ist eine Blasenfalle 9 vorgesehen, die dazu dient, aus flüssigem Diffusionsmedium Blasen zu entfernen. Außerdem ist ein Drucksensor 10 vorgesehen, der den Leitungsdruck mißt.
Der von der Pumpe 3 kommende Fluidleitungabschnitt 5a mündet in einen Medienverteiler 11, an den auslaßseitig die parallelen Fluidleitungsabschnitte 5b mit den Probe-
nahmemodulen 3 angeschlossen sind, und zwischen dem Medienverteiler 11 und den Probenahmemodulen 3 ist eine Multiventilanordnung 12 vorgesehen, über welche die parallelen Fluidleitungsabschnitte 5b jeweils für einen Durchfluß von Diffusionsmedium geöffnet oder zur Verhinderung eines solchen Durchflusses geschlossen werden können.
Auslaßseitig münden die Probenahmemodule 3 über die parallelen Fluidleitungsabschnitte 5b in ein Mediensammel- odul 13, das auslaßseitig einen Abfluß 5c hat, der zu dem Detektor 7 und einem dahinterliegenden Ablauf in ein geeignetes Abfallreservoir 14 oder eine anders geartete Ableitung für das Diffusionsmedium führt. In dem Ablauf 5c ist in Strömungsrichtung gesehen vor dem Detektor 7 ein Probenvorbereitungsmodul 16 vorgesehen, das störende Komponenten aus dem Diffusionsmedium absorbiert oder sie reaktiv in eine nicht störende chemische Form umwandelt. Alternativ oder zusätzlich kann das Probenvorbereitungsmodul 16 auch dazu dienen, den Analyt in eine für den Detektor 7 erfaßbare Form umzuwandeln.
Der Signalausgang des Detektors 7 ist über einen Meßverstärker 17 mit einem Computer 18 verbunden, der die vom Detektor 7 stammenden Meßsignale auswertet und außerdem auch die Ventile der Multiventilanordnung 12 sowie die Fördergeschwindigkeit der Pumpe 6 steuert.
In den Fluidleitungsabschnitten 5b zwischen den Probenahmemodulen 3 und dem Mediensammelmodul 13 sind des weite-
ren Rückschlagventile 19 vorgesehen, die im Fall einer Leckage in einem Fluidleitungsabschnitt 5b verhindern sollen, daß Diffusionsmedium, welches von einem Probenahmemodul 3 kommt, anstelle zum Detektor 7 in den defekten Leitungsabschnitt 5b zurückströmt.
Zusätzlich zu den parallelen Probenahmestrecken mit den darin vorgesehenen Probenahmemodulen 3 ist über ein weiteres Ventil der Multiventilanordnung 12 eine Bypassleitung 20 angeschlossen, durch welche Diffusionsmedium von der Pumpe 6 an den Probenahmestrecken 5b vorbei zu dem Detektor 7 geführt werden kann. Auf diese Weise kann zum Beispiel die Grundlinie (Basislinie) des Detektors 7 bei Durchfluß mit frischem Diffusionsmittel ermittelt werden oder der Detektor 7 mit einem Spülmedium über zum Beispiel eine weitere, nur an den Bypass 20 angeschlossene Pumpe gespült werden. In dem Bypass ist zusätzlich die Möglichkeit vorgesehen, über ein Drei/Zwei-Wegeventil 21 oder ein anders geartetes Injektionsventil ein Probensegment eines Standardgemisches, das in einem Vorratsbehälter 22 enthalten ist, in den Strom des Diffusionsmediums einzubringen.
Die parallele Probenahme mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt wie nachstehend beschrieben:
Zunächst wird mit Hilfe der Pumpe 6 ein geeignetes Diffusionsmedium in die Anlage gepumpt, bis die Fluidleitungen 5 sowie die Dialyseschläuche 4 vollständig mit dem Diffusionsmedium gefüllt sind. Von dieser Einstellung ausge-
hend erfolgt in den Probenahmemodulen 3 jeweils eine Probenahme, indem bei kontinuierlich arbeitender Pumpe 6 das der entsprechenden Fluidleitungsstrecke 5b vorgeschaltete Ventil der Multiventilanordnung 12 geschlossen wird, so daß das Diffusionsmedium in dem Probenahmemodul 3 dieser Fluidleitungsstrecke 5b ruht. Dieser Zustand wird während einer vorgegebenen Zeitdauer beibehalten, so daß durch Diffusion eine Angleichung der Konzentrationen des Analyts in dem zu beprobenden Medium, welches in dem Reaktionsbehälter 1 enthalten ist, und dem Diffusionsmedium erfolgt. Geht man davon aus, daß die Analytkonzentration in dem zu beprobenden Medium höher als in dem Diffusionsmedium ist, sammelt sich eine für die Konzentration des Analyten in dem Medium charakteristische Analytmenge im Diffusionsmedium innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer an. Liegt die Analytkonzentration im Diffusionsmedium höher, erfolgt in diesem in umgekehrter Weise durch die stattfindende Diffusion eine Analytabreicherung. Dabei wird im Gegensatz zur Filtration in vorteilhafter Weise erreicht, daß das Volumen des in dem Reaktionsbehälter 1 enthaltenen Mediums im wesentlichen unverändert bleibt.
Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer wird das Ventil dieser Fluidleitungsstrecke 5b wieder geöffnet, so daß das in dem Dialyseschlauch 4 enthaltene, mit Analyt anoder abgereicherte Diffusionsmedium zum Detektor 7 transportiert und gleichzeitig neues Diffusionsmedium in die Fluidleitungsstrecke 5b nachströmt. Das Probensegment wird beim Durchströmen des Detektors 7 analysiert, wobei der Detektor 7 Meßsignale an den Computer abgibt, die den
jeweiligen Konzentrationen des Analyten in den zugeordneten Reaktionsbehältern 1 entsprechen. In welcher Weise die Auswertung erfolgt, wird nachfolgend noch erläutert werden.
In der zuvor beschriebenen Weise kann in allen Probenahmemodulen 3 eine Probenahme durch Diffusion zwischen dem in dem jeweiligen Reaktionsbehälter 1 enthaltenen Medium 2 und dem Diffusionsmedium stattfinden und anschließend eine Analyse vorgenommen werden, indem das Segment des Diffusionsmediums, welches in dem Probenahmemodul 3 der Diffusion unterworfen wurde, zum Detektor 7 transportiert und beim Durchströmen von diesem analysiert wird. Die Analyse der in den einzelnen Probenahmestrecken erhaltenen Probensegmente erfolgt im Wechsel nacheinander, d.h. zeitversetzt. Um durchgehend, d.h. mit möglichst geringen Verlustzeiten, kontinuierlich Messungen durchführen zu können, werden die Meßzeiten jeweils so bestimmt, daß die Meß- bzw. Transportzeit in einer der parallelen Fluidleitungsabschnitte 5b gleich der Summe der Diffusionzeiten der anderen parallelen Strecken ist, bzw. in umgekehrter Weise die Diffusions- bzw. Probenahmezeit einer Strecke mindestens die zur Signalerfassung im Detektor notwendige Meßzeit aller anderen parallelen Probenahmestrecken zusammen ist. Mit anderen Worten sind die Diffusionszeiten einerseits und die Meßzeiten andererseits so aufeinander abgestimmt, daß mit Ausnahme einiger schaltungsbedingter Verzögerungen ständig eine der parallelen Fluidleitungsabschnitte 5b durchströmt und entsprechend das Segment
des Diffusionsmediums, das zuvor der Diffusion ausgesetzt war, analysiert wird.
Der Detektor kann intern bereits so eingestellt oder vorkalibriert sein, daß er die Analytkonzentrationen in den durchgeleiteten Proben aus den Probenahmemodulen 3 direkt bestimmt, d.h. er ohne weitere Umrechnung die im Diffusionsmedium vorhandene Analytkonzentration liefert. Aufgrund dieser Analytkonzentrationen kann rechnerisch aufgrund von Meßreihen, die im Rahmen einer zuvor durchgeführten Kalibrierung erhalten wurden, auf die in dem beprobten Medium enthaltene Analytkonzentration zurückgeschlossen werden.
Alternativ kann der Detektor eine zeitliche Verteilung der Konzentration der Probe im Durchfluß (Verweilzeitkurve) bzw. eine zeitliche Verteilung eines zur Konzentration proportionalen Signals liefern. Aufgrund von Meßwertereihen, die in einem zuvor durchgeführten Kalibrierverfahren erhalten wurden, kann dann aufgrund des vom Detektor gelieferten Signals ein Rückschluß auf die Analytkonzentration in dem beprobten Medium ermittelt werden, wobei zur Auswertung verschiedene Eigenschaften wie beispielsweise das Peakmaxium, eine Steigung der Vorderflanke, die Fläche unter der Kurve, die Basislinie im Abstrom der Kurve etc. herangezogen werden können. Da solche Analyseverfahren grundsätzlich bekannt sind, soll hierauf im einzelnen nicht näher eingegangen werden. Lediglich der Vollständigkeit halber wird diesbezüglich auf den Offenbarungsgehalt der DE 197 29 492 AI verwiesen.
Wie schon erwähnt wird die Analytkonzentration im Diffusionsmedium gemessen und darauf auf die unbekannte Analytkonzentration in dem beprobten Medium 2 geschlossen. Da es sich hierbei um ein relatives Meßverfahren handelt, muß eine Vorkalibrierung erfolgen, in welcher die Analytkonzentration im Diffusionsmedium in Beziehung mit der Analytkonzentration im zu beprobenden Medium 2 gesetzt wird.
Vor Durchführung der Versuchsreihen wird jedes Probenahmemodul 3 hierzu in mindestens ein Medium mit bekannter Analytkonzentration getaucht. Mit den gleichen Diffusionszeiten und anderen Einstellungen einer Vorrichtung wie im geplanten Versuch wird nun die Messung in jedem angeschlossenen Probenahmemodul 3 durchgeführt. Hierdurch ist jedem Probenahmemodul 3 nun ein Satz Meßdaten für jeden Analyten zugeordnet. Der so gewonnene Zusammenhang zwischen Konzentration im zu beprobenden Reaktionsbehälter und Detektoranwort bei Transport der durch Diffusion gewonnenen Probe durch den Detektor wird zur Auswertung der online im Versuch gewonnenen Signale vom Computer verwendet.
Die Vorkalibrierung kann auch direkt in den Reaktionsbehältern 1 vorgenommen werden, indem dort einem vorzugsweise analytfreien Medium ein bestimmtes Volumen eines konzentrierten Standardanalytgemisches bekannter Konstruktion, das vorzugsweise mit dem zu beprobenden Medium angemischt ist, um die Verdünnung anderer Bestandteile
des Mediums zu verhindern, zudosiert wird. So stellt sich eine durch die Zudosierung bekannte Konzentration ein. Dann werden die Reaktionsbehälter 1 in oben beschriebener Weise beprobt und die Meßdaten aufgezeichnet. Ein erneutes Zudosieren des Standardanalytgemisches in das zu beprobende Medium und anschließendes Messen kann so oft wiederholt werden, bis die vom Anwender gewünschte Höchstkonzentration des Analyten erreicht wird. So kann der zu erwartende Meßbereich des Analyten während des Versuchs abgedeckt werden.
Zusätzlich zu der Vorkalibrierung kann während des laufenden Versuchs eine Zwischenkalibrierung über den Bypass 20 erfolgen. Alternativ kann in einem Bypass oder in einer weiteren parallelen Strecke angeordnetes Probenahmemodul während des Versuchs in Standardgemisch getaucht und in regelmäßigen Abständen zur Nachkalibrierung mit der gleichen Diffusionszeit beprobt werden.
Kommt es während der Versuchszeit in den Fluidleitungen 5 oder den Probenahmemodulen 3 zu einem Leck, so könnte Diffusionsmedium über das Mediensammelmodul 13 aus anderen Probenahmestrecken 5b nicht durch den Detektor 7 geleitet werden, sondern in die defekte Strecke, sofern der Leitungswiderstand in dieser Richtung geringer ist als im Detektor 7. Die Probenahme wäre also nicht nur in der defekten Fluidleitungsstrecke 5b beeinträchtigt, sondern auch im ganzen System. Die in der Vorrichtung angeordneten Rückschlagventile 19 oder eine optional zu verwendende Multiventilanordnung verhindern das.
Bei flüssigem Diffusionsmedium wird bei einem Leck innerhalb der Reaktionsbehälter 1 sich der Pegel in dem zu beprobenden Medium erhöhen, und das Medium ist in diesem Fall zwangsläufig kontaminiert. Bei gasförmigem Diffusionsmedium kann in einem geschlossenen Behälter 1 der Druck steigen.
Bei Lecks außerhalb des Reaktionsbehälters 1 ist die Lek- kerkennung bei Flüssigkeiten augenscheinlich, bei Gasen aber zum Beispiel nicht. Durch Einbau des Drucksensors 10 können Störung in der Leitung erkannt werden. Dem liegt die Überlegung zugrunde, daß sich der Leitungsdruck in den parallelen Fluidleitungsstrecken 5b bei Durchströmung der parallelen Strecken und dem Bypass 20 in einem für die Vorrichtung charakteristischen Wertebereich bewegt. Liegt der Druck bei Durchfluß einer Fluidleitungsstrecke 5b außderhalb dieses Bereiches, liegt eine Störung vor und die defekte Strecke 5b kann abgekoppelt, d. h. nicht mehr durchströmt werden. Konkret liegt bei zu niedrigem Druck ein Leck und bei zu hohem Druck eine Verstopfung vor.
Verschlechtern sich die Diffusionseigenschaften der Dialyseschläuche 4 bzw. einer anderen verwendeten semipermeablen Membran während des Versuchs, beispielsweise durch Belegung ihrer Oberfläche mit Bestandteilen aus dem zu beprobenden Medium (Fouling), so wird vorgegebener Probenahmezeit (Diffusionszeit) in den Dialyseschläuchen 4 die Konzentrationsausgleichung geringer sein als ohne diese
Belegung. Durch Auswertung der Detektorsignale ist dieser Fehler erkennbar und kann in die Konzentrationsberechnung mit den ursprünglichen Kalibrierwerten als Online- Korrektor mit einbezogen werden. Das Signal, das bei Durchfluß eines Detektors 7 aufgezeichnet wird, ist z. B. ein Peak, der nicht auf das Basislinienniveau bei Durchfluß mit reinem Diffusionsmedium zurückkehrt. Das Signal nähert sich einem Level an, das bei Durchfluß des Diffusionsmediums durch das Probenahmemodul 3 durch die Diffusion bei Durchströmung entsteht (Effekt einer Kontaktzeit - und damit strömungsabhängigen Diffusion). Auf diese Weise ist die Anreicherung im Diffusionsmedium bei zwei verschiedenen Diffusionszeiten bekannt. Aus dem Vergleich dieser zwei Werte und der Veränderung ihres Verhältnisses zueinander können die Änderungen der Diffusionseigenschaften, d.h. des Foulings, auf die Messungen berücksichtigt und rechnerisch korrigiert werden.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wird ein einziger Detektor 7 verwendet. Da ein solcher Detektor 7 auch ausfallen oder stark driften kann, können optional mehrere Detektoren für den gleichen Analyten vorgesehen sein, die wahlweise - beispielsweise bei Ausfall eines Detektors 7 - zugeschaltet oder abgeschaltet werden können. Wahlweise können auch verschiedene Detektoren parallel beispielsweise über eine Mehrwege- oder Multiventilanordnung zugeschaltet werden, so daß verschiedene Analyte zu verschiedenen Zeitpunkten analysiert werden können. Eine solche Verschaltung ist beispielsweise bei
Detektoren sinnvoll, die sich in ihren Meßverfahren gegenseitig beeinflussen.
Zusammenfassend arbeitet die zuvor beschriebene Vorrichtung auf sehr effiziente Weise, da praktisch kontinuierlich in dem vorgesehenen Detektor 7 eine Messung erfolgen kann, wobei bei kontinuierlich arbeitender Pumpe 6 die einzelnen parallelen Probenahmestrecken 5b in einfacher Weise durch Ansteuerung der Multiventilanordnung 12 für einen Transport von Diffusionsmedium geöffnet bzw. während der Diffusionszeit geschlossen werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Pumpen für das Diffusionsmedium einzusetzen.
Claims
Ansprüche:
Verfahren und Vorrichtung für die Bestimmung von Substrat- und Produktkonzentrationen in einem Medium
Verfahren für die Bestimmung von Substrat- und Produktkonzentrationen in flüssigen und/oder gasförmigen Medien, bei dem mehrere Proben wenigstens einer zu analysierenden Substanz - dem Analyt - in mehreren Probenahmestrecken (3) durch zeitgesteuerte Diffusion des wenigstens einen Analyts zwischen dem jeweiligen Medium und einem Diffusionsmedium, das den Probenahmestrecken (3) durch Fluidleitungsabschnitte (5a, 5b) mittels wenigstens einer Pumpe (6) zugeführt wird, über semipermeable Membranen (2) entnommen werden und anschließend das Diffusionsmedium unter gleichzeitiger Zuführung neuen Diffusionsmediums von den Probenahmestrecken (3) zu wenigstens einem Detektor ( 7 ) transportiert und von diesem zur Bestimmung der Analytkonzentrationen analysiert wird, wobei die wenigstens eine Pumpe (6) kontinuierlich arbeitet und das Diffusionsmedium über eine den Probenahmestrecken (3) vorgeschaltete Multi- oder Mehrwegventilanordnung (12) den Fluidleitungsabschnitten (5b) im Wechsel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (7) und die Pumpe (6) zusätzlich durch eine Bypassleitung (20) verbunden sind, die insbesondere an die Ventilanordnung (12) angeschlossen ist, und dem Detektor (7) kontinuierlich über die Fluidleitungsabschnitten (5b) und die Bypassleitung (20) das Diffusionsmedium zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den parallelen Probenahmestrecken (3) jeweils die Diffusions- bzw. Probenahmezeit einer Strecke mindestens die zur Signalerfassung im Detektor notwendige Meßzeit aller anderen parallelen Probenahmestrecken zusammen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Bypassleitung (20) ein Standardmedium in das Diffusionsmedium injiziert wird und dieses Segment durch Zuschalten der Bypassleitung (20) zum Detektor (7) transportiert wird, um Drifterscheinungen des Detektors zu korrigieren (Zwischenkalibrierung) .
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Detektor über die Bypassleitung (20) Spülflüssigkeit zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Probenahmestrecken (3) vorgeschaltet in der Fluidleitung (5a) eine Druckmessung zur Erkennung einer Störung in einem Leitungsabschnitt erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus flüssigem Diffusionsmedium vor Erreichen der Probenahmestrecken ( 3 ) mittels einer Blasenfalle (9) Luft- bzw. Gasbläschen entfernt werden.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrwege- oder Multiventilanordnung (12) durch einen Computer (18) gesteuert wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel geschaltete Detektoren vorgesehen sind und das von den Probenahmestrecken kommende Diffusionsmedium über eine Mehrwegventilanordnung oder eine Multiventilanordnung einem der Detektoren zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem dem Detektor (7) vorgeschalteten Probenvorbereitungsmodul (16) mindestens eine Substanz, die den verwendeten Detektor stören kann, absorbiert oder reaktiv in eine nicht störende chemische Form umgewandelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Probenvorbereitungsmodul (16) der Analyt in eine vom Detektor (7) meßbare Form reaktiv umgewandelt wird.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diffusionsmedium verwendet wird, das im wesentlichen frei von zu detek- tierenden Analyten ist.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diffusionsmedium verwendet wird, welches eine bekannte Konzentration mindestens eines Analyten enthält, die über der Konzentration in dem zu beprobenden Medium liegt, so daß im Bereich der Probenahmestrecke eine Diffusion des Analyten vom Diffusionsmedium in das zu beprobende Medium stattfindet.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Diffusion gewonnenen Proben aus den parallelen Probenahmestrecken mit einem automatischen Fraktionssammler im Abstrom der Probenahmestrecke oder des Detektors für eine spätere Off-Line-Analytik gesammelt werden.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kalibrierung die semipermeablen Membranen in Medien bekannter Analyt- Konzentration getaucht werden und Meßdatensätze erstellt werden, auf deren Grundlage die vom Detektor gelieferten Meßergebnisse zur Bestimmung der Analytkonzentration ausgewertet werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die semipermeablen Membranen (2) zur Kalibrierung in mindestens einem Reaktionsbehälter mit dem im Versuch zu verwendenden Medium getaucht werden, und daß bekannte Konzentrationen mindestens eines Analyten über Addition entsprechend berechnete Volumina eines konzentrierten Standardgemisches des wenigstens einen Analyten eingestellt werden und für die verschiedenen Konzentrationen Meßdatensätze erstellt werden, auf deren Grundlage die vom Detektor gelieferten Meßergebnisse zur Bestimmung der Analyt-konzentration ausgewertet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkonzentration des wenigstens einen Analyten gleichzeitig die gewünschte Startkonzentration im Versuchsansatz darstellt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (7) einen Wert für die Konzentration des Analyten im Diffusionsmedium ausgibt und durch Vergleich dieses Meßwertes mit den Meßwerten, die durch Kalibrierverfahren nach den Ansprüchen 13 bis 15 bei bekannter Analytkonzentration ermittelt wurden, auf die Konzentration im Medium zur vergangenen Diffusionszeit rechnerisch zurückgeschlossen wird.
18. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine zeitliche Konzentrationsverteilung oder eine zeitliche Verteilung eines zur Konzentration proportionalen Signals liefert.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß über die Kalibrierung gemäß den Ansprüchen 13 bis 15 und eine entsprechende Auswertung der Detektorsignale auf die Analytkonzentration im beprobten Medium zurückgeschlossen wird, wobei der maximale Anstieg der Vorderflanke des Detektorsignals, das Signalmaximum, die Fläche unter der Signalkurve oder die erhöhte Basislinie nach Durchfluß des Peakmaxi- mums, die aus der Diffusion des Analyten in das Diffusionsmedium resultiert, zur Auswertung herangezogen werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Eigenschaften der Detektorsignalverteilung zur Auswertung gleichzeitig oder Verhältnisse dieser Werte zueinander verwendet werden.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Veränderung des Verhältnisses vom Signalmaximum zur Basislinie im Abstrom des Detektorsignals ermittelt und daraus auf eine Veränderung der Diffusionseigenschaften der semiperme- ablen Membranen geschlossen und ein Korrekturfaktor ermittelt wird.
22. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Signale bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten des Diffusionsmediums und/oder unterschiedlichen Diffusionszeiten bei ruhendem Medium in dichter zeitlicher Abfolge ermittelt und hinsichtlich ihrer charakteristischen Eigenschaften miteinander verglichen werden, um daraus eine eventuelle Drift durch eine Veränderung der Diffusionseigenschaften zu erkennen und zu korrigieren.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine aus mehreren Messungen und/oder einem dynamischen Modell bekannte zeitliche Änderung der Analytkonzentration berücksichtigt wird.
24. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 23, mit mehreren Reaktionsbehältern (1), die nach Art einer Parallelschaltung angeordnet und eingangsseitig mit einer Pumpe (6) und auslaßseitig mit einem Detektor (7) durch Fluidleitungen (5a, 5b, 5c) verbunden sind, wobei in den Fluidleitungsabschnitten (5b) zwischen der Pumpe (6) und den semipermeablen Membranen ( 2 ) eine Multi- oder Mehrwegeventilanordnung (12) vorgesehen ist, durch die jeweils einer der parallelen Fluidlei- tungsabschnitte (5b) zwischen der Pumpe (6) und dem Detektor (7) geöffnet werden kann, um die parallelen Fluidleitungsabschnitte (5b) zum Detektor (7) jeweils im Wechsel mit einem Diffusionsmedium zu durchströmen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Pumpe ( 6 ) und dem Detektor ( 7 ) eine Bypassleitung (20) vorgesehen ist, über welche Diffusionsmedium an den Probenahmestrecken (3) vorbei zu dem Detektor (7) geführt werden kann.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassleitung (20) an die Multi- oder Mehrwegeventilanordnung (12) angeschlossen ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Injektionsventil an den Bypass (20) angeschlossen ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß den semipermeablen Membranen (2) vorgeschaltet in der Fluidleitung (5a) ein Drucksenor (10) angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Multi- oder Mehrwegeventilanordnung (12) vorgeschalteten Fluid- leitungsabschnitt (5a) eine Blasenfalle (9) angeordnet ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fluidleitungsab- schnitt (5c) zwischen dem Detektor (7) und den semipermeablen Membranen (2) ein Probenvorbereitungsmodul (16) vorgesehen ist, um bestimmte Substanzen zu absorbieren oder reaktiv umzuwandeln.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fluidleitungsab- schnitt (5c) zwischen den semipermeablen Membranen (2) und dem Detektor (7) ein Probenvorbereitungsmodul (16) vorgesehen ist, um wenigstens ein Analyt in eine vom Detektor (7) meßbare Form umzuwandeln.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß in den parallelen Fluidleitungsabschnitten (5b) den semipermeablen Membranen (2) nachgeordnet jeweils ein Rückschlagventil (19) vorgesehen ist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (2) auslaßseitig in ein Mediensammelmodul (12) münden, das mindestens zwei der parallelen Fluidleitungsabschnitte (5b) mit einem Abflußschlauch (5c) verbindet, welcher zu wenigstens einem Detektor (7) führt.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10024992A DE10024992C2 (de) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Verfahren und Vorrichtung für die Bestimmung von Substrat- und Produktkonzentrationen in einem Medium |
DE10024992 | 2000-05-22 | ||
PCT/EP2001/005890 WO2001090718A1 (de) | 2000-05-22 | 2001-05-22 | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von analytkonzentrationen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1285249A1 true EP1285249A1 (de) | 2003-02-26 |
Family
ID=7642913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP01938233A Withdrawn EP1285249A1 (de) | 2000-05-22 | 2001-05-22 | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von analytkonzentrationen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040029170A1 (de) |
EP (1) | EP1285249A1 (de) |
DE (1) | DE10024992C2 (de) |
WO (1) | WO2001090718A1 (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10206999A1 (de) * | 2002-02-19 | 2003-08-28 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur Überwachung von technischen Trennprozessen sowie Meßeinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
DE10249771A1 (de) * | 2002-10-24 | 2004-05-13 | AMTEC-Anwendungszentrum für Mikrotechnologien Chemnitz GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme von flüssigen Proben aus einem oder mehreren Druckbehältern |
DE102007063440B4 (de) | 2007-12-21 | 2011-02-17 | Thomas Grimm | Screeningsystem zur Durchführung und direkten Analyse von biologischen, biochemischen und chemischen Synthese- und Umsetzungsreaktionen |
WO2012045047A2 (en) | 2010-09-30 | 2012-04-05 | University Of Maryland Baltimore County | Non-invasive analyte sensing and monitoring system and method |
JP6194316B2 (ja) | 2011-10-10 | 2017-09-06 | ダスギプ・インフォメーション・アンド・プロセス・テクノロジー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングDasgip Information And Process Technology Gmbh | バイオテクノロジー装置およびバイオリアクタシステムの制御された操作を行う方法 |
EP2766467A1 (de) | 2011-10-10 | 2014-08-20 | DASGIP Information and Process Technology GmbH | Biotechnologische vorrichtung mit einem bioreaktor, abgassteuerungsvorrichtung für einen bioreaktor und verfahren zur behandlung eines abgasstroms in einer biotechnologischen vorrichtung |
WO2014011655A1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-16 | Anne Yaeger | Contact media for evaporative coolers |
US20150093775A1 (en) * | 2013-07-08 | 2015-04-02 | Govind Rao | System and method for analyte sensing and monitoring |
JP7108260B2 (ja) * | 2015-06-26 | 2022-07-28 | エレメンタル・サイエンティフィック・インコーポレイテッド | 液体サンプルを収集するためのシステム |
EP3199616A1 (de) | 2016-01-29 | 2017-08-02 | Eppendorf Ag | Einweg-anschlusseinrichtung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4601881A (en) * | 1984-11-01 | 1986-07-22 | Allied Corporation | Liquid handling system |
US5252486A (en) * | 1990-10-15 | 1993-10-12 | Calgon Corporation | Flow injection analysis of total inorganic phosphate |
US5192984A (en) * | 1990-12-19 | 1993-03-09 | Environmental Analytical Systems, Inc. | Apparatus and method for determination of concentrations |
FI116700B (fi) * | 1994-04-28 | 2006-01-31 | Mitsubishi Materials Corp | Jatkuvan virtauksen analysointimenetelmä ja -laitteisto |
US5766959A (en) * | 1996-05-24 | 1998-06-16 | The Dow Chemical Company | Method for determining a component using a liquid film or droplet |
DE19729492A1 (de) * | 1997-07-10 | 1999-02-11 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Serienprobenahme |
-
2000
- 2000-05-22 DE DE10024992A patent/DE10024992C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-22 US US10/296,175 patent/US20040029170A1/en not_active Abandoned
- 2001-05-22 WO PCT/EP2001/005890 patent/WO2001090718A1/de not_active Application Discontinuation
- 2001-05-22 EP EP01938233A patent/EP1285249A1/de not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See references of WO0190718A1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040029170A1 (en) | 2004-02-12 |
WO2001090718A1 (de) | 2001-11-29 |
DE10024992C2 (de) | 2002-09-19 |
DE10024992A1 (de) | 2001-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2470915B1 (de) | Modulares fliessinjektions-analysesystem | |
DE1909843B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen quantitatven Analyse eines in Flüssigkeitsproben enthaltenen gasförmigen Bestandteils | |
DE2142915A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Analyse | |
DE2211032C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Partialdrucke oder Konzentrationen von in einer Flüssigkeit, insbesondere Im Blut, gelösten Gasen | |
WO2000025107A1 (de) | Membransonde für die probenahme eines in fluidem medium befindlichen analyten | |
WO1988001737A1 (en) | Device for continually measuring the turbidity of a liquid | |
DE69125343T2 (de) | Einspritzströmungsanalyse von gesamt-anorganischem Phosphat | |
DE2209462A1 (de) | Anordnung zum Fördern von Fluiden durch das Transportröhrensystem eines Analysiergeräts | |
EP1285249A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von analytkonzentrationen | |
EP1287329A2 (de) | Verfahren für die bestimmung von substrat- und produktkonzentrationen in einem medium | |
DE69721581T2 (de) | Feuchtigkeitsanalysator | |
DE1926672C3 (de) | : Anordnung zum Behandeln und Analysieren von Flüssigkeiten | |
EP0995098B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur serienprobenahme | |
EP2927681B1 (de) | Vorrichtung zur extraktion und analyse von gasen | |
DE4227338A1 (de) | Verfahren und Durchflußmeßanordnung zur Analyse von Flüssigkeiten | |
DE3908040C2 (de) | ||
EP3292563B1 (de) | On-line massenspektrometer zur echtzeiterfassung flüchtiger komponenten aus der gas- und flüssigphase zur prozessanalyse | |
DE3788679T2 (de) | Analysegerät und Verfahren zur Analyse von flüssigen Proben. | |
AT508502B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen bestimmung des gehalts wenigstens einer cn-verbindung in einer wässrigen lösung | |
DE2206004B2 (de) | Vorrichtung zur wahlweisen dosierten Entnahme von Fluiden aus einer Vielzahl verschiedener Fluidproben | |
EP0989405A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Analyse von chemischen Substratgehalten in einer Flüssigkeit | |
DE2828525A1 (de) | Chemisches analyseverfahren und vorrichtung zu dessen ausfuehrung | |
EP0869363B1 (de) | Anordnung zur Freisetzung von Reagenzien | |
DE102011081287A1 (de) | Mikro-Probenentnahmesystem für kleine Mengen an Fluidproben zur Analyse in der Dampfphase | |
DE102015102289A1 (de) | Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einer in einer Leitung fließenden Prozessflüssigkeit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20020919 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20031007 |