WO2000073783A1 - Verfahren, zusammensetzung und testvorrichtung zur qualitativen und quantitativen bestimmung von peroxiden, insbesondere wasserstoffperoxid - Google Patents

Verfahren, zusammensetzung und testvorrichtung zur qualitativen und quantitativen bestimmung von peroxiden, insbesondere wasserstoffperoxid Download PDF

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WO2000073783A1
WO2000073783A1 PCT/EP2000/004967 EP0004967W WO0073783A1 WO 2000073783 A1 WO2000073783 A1 WO 2000073783A1 EP 0004967 W EP0004967 W EP 0004967W WO 0073783 A1 WO0073783 A1 WO 0073783A1
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WO
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hydrogen peroxide
dye
reaction
compound
titanium
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Application number
PCT/EP2000/004967
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Inventor
Georg Maier
Raimund Brotsack
Robert Nusko
Original Assignee
Intermedical S.A.H.
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/26—Accessories or devices or components used for biocidal treatment
    • A61L2/28—Devices for testing the effectiveness or completeness of sterilisation, e.g. indicators which change colour
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
    • G01N31/228—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators for peroxides

Definitions

  • the invention relates to a method, a composition and a test device for the qualitative and quantitative determination of peroxides, in particular hydrogen peroxide, in gases and liquids by means of a detection reaction constructed from two stages.
  • a color reaction is often used to detect hydrogen peroxide in order to be able to follow chemical-biological processes, such as the breakdown of glucose in the blood, etc. This mainly involves using enzymatic reactions.
  • Numerous publications deal with reaction indicators which can be used and can be divided into 1-component or 2-component reaction indicators.
  • US 3630847, DE-A1 36 25 852 (US 4800169) and DE-A1 24 60 903 (US 43851 14) deal with the 1-component reaction indicators.
  • Two-component reaction indicators are described for example in US 3979262 and US 4492754.
  • the previously known methods and methods have the disadvantage that they are limited to the determination of hydrogen peroxide in aqueous or liquid systems.
  • the known, enzymatically catalyzed reactions are mostly selective for hydrogen peroxide or peroxides, but they lack temperature stability, storage stability and insensitivity to interference.
  • the detection systems based on redox indicators are not selective for hydrogen peroxide or peroxides. In the DIN process described, a yellow complex is formed which is neither stable in time, light nor temperature, so that the result of the implementation cannot be directly documented.
  • the object of the present invention is to show an improved way with which peroxides and in particular hydrogen peroxide can be detected and / or quantified not only in liquids but also in gases.
  • the detection / determination of hydrogen peroxide can also take place in the gas phase.
  • the method according to the invention is based on a detection reaction consisting or built up of two stages.
  • the first stage or the primary reaction is induced by hydrogen peroxide or other peroxides.
  • An inorganic titanium compound in particular an inorganic iron compound, is used as the reactive component.
  • An iron (II) compound and in particular ammonium (II) sulfate hexahydrate are used as the preferred iron compound.
  • the preferred titanium compound used is a titanium (IV) compound and in particular titanium (IV) oxide sulfate
  • One or more reaction products thus arise in the first stage at least one of which then in the second stage or in the secondary reaction induces a dye degradation reaction which is in particular unambiguous and irreversible.
  • This dye degradation reaction can cause the original color to disappear or change.
  • more than one dye can also be present, which is subject to a dye degradation reaction.
  • a dye from the group of quinoid dyes is preferably used as the component of the secondary reaction.
  • a dye from the group of azo dyes is preferably used, particularly preferably trypan blue, calconecarboxylic acid and methyl red.
  • the selectivity of the process according to the invention for hydrogen peroxide or peroxides can preferably be achieved in that one adjusts the primary reaction and the secondary reaction to one another in such a way that the desired selectivity is given.
  • the method according to the invention is versatile and can be used in many areas, for example as a sterilization indicator, in an analytical test kit for qualitative detection in water and chemicals and as a cuvette test for quantitative determination in water.
  • the invention also relates to a composition for the qualitative and quantitative determination of peroxides, in particular hydrogen peroxides, in gases and liquids.
  • This composition can be used for both qualitative and quantitative determination and also a combination of both, depending on what is desired.
  • composition contains the components described above and also those described below for the primary reaction and the secondary reaction and thus the titanium or iron compound and the dyes described in the context of the present documents.
  • composition such that the components for the primary reaction are separate from the components of the secondary reaction. These constituents are then combined with one another at the appropriate point in time, for example shortly before peroxides are detected.
  • composition according to the invention is expediently mixed with the constituents from which a customary organic and / or inorganic matrix can be produced.
  • a matrix is preferably a print matrix or an indicator ink.
  • Conventional starting components that can be used for this purpose can be used to produce such a printing matrix or indicator ink. These include common additives, thinners, solvents and printing aids. This also includes delays agents, matting agents, etc.
  • a screen printing ink or a screen printing aid called Thermo-Jet from Pröll can be used as a printing aid or for the production of the printing matrix or indicator ink. It is a solution of polyacrylate resins and vinyl chloride copolymers in organic solvents.
  • composition according to the invention which represents a printing matrix or printing ink or indicator ink, the following can preferably be used
  • ammonium iron (II) sulfate hexahydrate 0.5-20% by weight of ammonium iron (II) sulfate hexahydrate
  • the percentages by weight relate to the total weight of the finished composition.
  • the invention also relates to a test device for the qualitative and / or quantitative determination of peroxides, in particular hydrogen peroxide, in gases and liquids.
  • This test device is preferably a test strip. The invention is explained in more detail below with reference to this test strip.
  • the test strip has a substrate, which is a common substrate for such test strips.
  • a substrate which is a common substrate for such test strips.
  • polyester, PE and PP films or uncoated and coated papers are preferably used.
  • a composition according to the invention is printed on this substrate in the form of a print matrix.
  • a print matrix As an appropriate basis for the composition according to the invention and thus also for the test strip can be used in a finished screen printing ink. However, other printing matrices can also be used.
  • This print matrix is preferably applied to the substrate by means of a screen printing process. After the substrate matrix or the indicator ink has been printed on the substrate or carrier material, a clear lacquer layer is preferably applied to the composition for applications in the clinical field.
  • Humectants can also be added, for example D (-) sorbitol or magnesium chloride.
  • reaction solution 1 5 ml of reaction solution 1 are mixed with 1 ml of reaction solution 2 to form a detection composition and with 0.2 ml of a sample containing hydrogen peroxide transferred. After a waiting time of 30 min at 75 ° C., the solution is measured photometrically at 633 nm.
  • reaction solutions 1 and 2 are mixed in a ratio of 20: 1.
  • a solution to be examined for hydrogen peroxide is mixed approximately 1: 1 with the detection composition.
  • the color change from blue to orange or brown indicates a hydrogen peroxide concentration of over 0.01% in the analyte.
  • This composition which is a kind of indicator ink, is printed on a test strip using screen printing.
  • test strip If such a test strip is exposed to a hydrogen peroxide concentration of 6 mg / l in the gas phase, the test strip changes its color from blue to green to yellow in the course of time. The test strip is thus time-integrating.
  • test strip shows a variation in the hydrogen peroxide concentration in the range 1-10 mg / l by changing the color from blue to green to yellow. This color change can be determined reflectometrically for quantitative determination.
  • Example 4
  • test strip is prepared as described in Example 3, using the following reagents:
  • test strip If such a test strip is exposed to a hydrogen peroxide concentration of 6 mg / l in the gas phase, the test strip changes its color from blue to green to brown in the course of time.
  • the test strip is thus time-integrating.
  • the test strip shows a variation in the hydrogen peroxide concentration in the range from 1 to 10 mg / l by changing the color from blue to green to brown. This color change can be determined reflectometrically for quantitative determination.
  • test strip is prepared as described in Example 3, using the following reagents:
  • test strip If such a test strip is exposed to a hydrogen peroxide concentration of 6 mg / l in the gas phase, the test strip changes its color from green to yellow in the course of time.
  • the test strip is thus time-integrating.
  • the test strip shows a variation in the hydrogen peroxide concentration in the range from 1 to 10 mg / l by changing the color from green to yellow.
  • the dye degradation as a function of the peroxide concentration is shown in FIG. 1 and the time and temperature dependence of the dye degradation is graphically depicted in FIG. 2.
  • FIG. 1 shows, the peroxide-induced dye degradation at constant temperature and with constant exposure time is a function of the peroxide concentration present. This dye degradation reaction display is therefore suitable for falling below a target peroxide concentration.
  • the dye degradation reaction is also time-dependent.
  • the time and temperature dependence of the dye reaction is shown graphically in this FIG.
  • Dye degradation is therefore a measure of the peroxide exposure time.
  • the dye degradation reaction is temperature-dependent.
  • Dye degradation is therefore a measure of the temperature.
  • the dye degradation reaction display can be used if the target exposure time and the target exposure temperature are not reached.
  • the reaction zone of the test strip according to the invention retains that color of the added, non-degradable dye which differs from the starting color.
  • a pigment can also be used. Any desired starting color and final color can be realized in this way, compare example 5.

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Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren, eine Zusammensetzung und eine Testvorrichtung zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Peroxiden, insbesondere Wasserstoffperoxid, in Gasen und Flüssi gkeiten mittels einer aus zwei Stufen aufgebauten Nachweisreaktion. Dabei wird in der ersten Stufe durch Wasserstoffperoxid oder ein anderes Peroxid eine Reaktion induziert, bei der eine Titan- oder Eisen-Verbindung zu einem Reaktionsprodukt umgesetzt wird. In der zweiten Stufe wird ein Farbstoff durch das in der ersten Stufe entstandene Reaktionsprodukt einer Farbstoffabbaureaktion unterworfen. Erfindungsgemäss ist es möglich, insbesondere Wasserstoffperoxid nicht nur in der flüssigen Phase, sondern auch in der Gasphase zu bestimmen.

Description

VERFAHREN, ZUSAMMENSETZUNG UND TESTVORRICHTUNG ZUR QUALITATIVEN UND QUANTITATIVEN BESTIMMUNG VON PEROXIDEN, INSBESONDERE WASSERSTOFFPEROXID
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Zusammensetzung und eine Testvorrichtung zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Peroxiden, insbesondere Wasserstoffperoxid, in Gasen und Flüssigkeiten mittels einer aus zwei Stufen aufgebauten Nachweisreaktion.
Zum Nachweis von Wasserstoffperoxid bedient man sich häufig einer Farbreaktion, um chemisch-biologische Prozesse, wie beispielsweise den Glukoseabbau im Blut usw., verfolgen zu können. Dabei bringt man hauptsächlich enzymatische Reaktionen zur Anwendung. Zahlreiche Druckschriften befassen sich mit dabei einsetzbaren Reaktionsindi- katoren, die man in 1 -Komponenten oder 2-Komponenten-Reaktionsindi- katoren unterteilen kann.
Mit den 1 -Komponenten-Reaktionsindikatoren befassen sich beispielsweise die US 3630847, die DE-A1 36 25 852 (US 4800169) und DE-A1 24 60 903 (US 43851 14). 2-Komponenten-Reaktionsindikatoren sind beispielsweise beschrieben in US 3979262 und US 4492754.
Die US 4855228 lehrt einen anderen Weg. Dort werden Farbreaktionen beschrieben, die auf der Basis von Redox-Indikatoren arbeiten. Dabei wird eine große Anzahl von Azofarbstoffen eingesetzt, die durch Wasserstoffperoxid oxidierbar sind und die bei der Oxidation eine Farbver- änderung zeigen.
Ferner ist auch ein anerkanntes analytisches Verfahren zur Bestimmung von Wasserstoffperoxid und seinen Addukten in wässrigen Systemen bekannt, bei dem Titanyl-Ionen photometrisch bestimmt werden. Dieses Verfahren hat Niederschlag in einer DIN-Norm gefunden (DIN 38409- H 15). Wasserstoffperoxid bildet dabei mit Titanyl-Ionen einen von der Peroxidkonzentration abhängigen gelbgefärbten Peroxokomplex. Diese Reaktion wird auch zum qualitatitven Nachweis von Wasserstoffperoxid genutzt.
Den bisher bekannten Verfahren und Methoden ist der Nachteil gemeinsam, daß sie auf die Bestimmung von Wasserstoffperoxid in wässrigen bzw. flüssigen Systemen beschränkt sind. Die bekannten, enzymatisch katalysierten Reaktionen sind zwar meist selektiv auf Wasserstoff- peroxid oder Peroxide, doch mangelt es ihnen an Temperaturbeständigkeit, Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber Störeinflüssen. Die auf Redox-Indikatoren basierenden Nachweissysteme sind nicht selektiv auf Wasserstoffperoxid bzw. Peroxide. Bei dem beschriebenen DIN-Verfahren entsteht ein gelber Komplex, der weder zeit- noch licht- noch temperaturstabil ist, so daß das Ergebnis der Umsetzung nicht direkt dokumentierbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Weg aufzuzeigen, mit dem Peroxide und insbesondere Wasserstoffperoxid nicht nur in Flüssigkeiten, sondern auch in Gasen detektiert und/oder quanti- tativ bestimmt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Lehre der Ansprüche.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Wasserstoffperoxid oder andere Peroxide und deren Abbauprodukte selektiv zu de- tektieren und/oder quantitativ zu bestimmen. Die Bestimmung ist dabei in einem weiten Temperaturbereich möglich, wobei das Ergebnis der Reaktion dokumentierbar ist.
Insbesondere kann die Detektion/Bestimmung von Wasserstoffperoxid auch in der Gasphase erfolgen. Erfindungsgemäß ist es insbesondere möglich, Wasserstoffperoxiddampf zu detektieren/bestimmen. Dies bedeutet einen wesentlichen Vorteil gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf einer aus zwei Stufen bestehenden bzw. aufgebauten Nachweisreaktion. Die erste Stufe bzw. die Primärreaktion wird durch Wasserstoffperoxid oder andere Peroxide induziert. Als reaktive Komponente bringt man dabei eine insbesondere anorganische Titan-Verbindung oder eine insbesondere anorganische Eisen-Verbindung zur Anwendung. Als bevorzugte Eisen-Verbindung setzt man eine Eisen(ll)-Verbindung und insbesondere Ammonium(ll)- sulfat Hexahydrat ein. Als bevorzugte Titan-Verbindung setzt man eine Titan(IV)-Verbindung und insbesondere Titan(IV)oxidsulfat-
Schwefelsäure-Komplexhydrat ein.
In der ersten Stufe entstehen somit ein oder mehrere Reaktionsprodukte, von denen mindestens eines dann in der zweiten Stufe bzw. in der Sekundärreaktion eine Farbstoffabbaureaktion induziert, die insbesondere eindeutig und irreversibel ist. Diese Farbstoffabbaureaktion kann dazu führen, daß die ursprüngliche Farbe verschwindet oder sich ändert. In der zweiten Stufe können im übrigen auch mehr als ein Farbstoff vorhanden sein, der einer Farbstoffabbaureaktion unterliegt. Zudem können auch weitere Farbstoffe und Pigmente vorhanden sein, die an der Sekundärreaktion nicht teilnehmen.
Als Komponente der Sekundärreaktion setzt man vorzugsweise einen Farbstoff aus der Gruppe der Chinoidfarbstoffe, insbesondere bevorzugt Toluidinblau, Methylenblau, Toluidinrot, Nilblau A oder Rhodamin GG ein. Ferner setzt man vorzugsweise einen Farbstoff aus der Gruppe der Azofarbstoffe ein, insbesondere bevorzugt Trypanblau, Calconcarbon- säure und Methylrot.
Die Selektivität des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Wasserstoffperoxid oder Peroxide kann man vorzugsweise dadurch erreichen, daß man die Primärreaktion und die Sekundärreaktion derart aufeinander abstellt, daß die gewünschte Selektivität gegeben ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vielseitig anwendbar und auf vielen Gebieten einsetzbar, beispielsweise als Sterilisationsindikator, in einem analytischen Testkit zum qualitativen Nachweis in Wässern und Chemikalien und als Küvettentest zur quantitativen Bestimmung in Wässern.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Zusammensetzung zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Peroxiden, insbesondere Wasserstoffperoxiden, in Gasen und Flüssigkeiten. Diese Zusammensetzung kann sowohl zur qualitativen als auch zur quantitativen Bestimmung und auch zu einer Kombination aus beidem dienen, je nachdem, wie dies gewünscht wird.
Diese Zusammensetzung enthält die oben beschriebenen und auch die weiter unten beschriebenen Komponenten für die Primärreaktion und die Sekundärreaktion und somit die im Rahmen der vorliegenden Unterlagen beschriebenen Titan- oder Eisen-Verbindung und die Farbstoffe.
Es ist auch möglich, diese Zusammensetzung derart zu formulieren, daß die Komponenten für die Primärreaktion getrennt sind von den Komponenten der Sekundärreaktion. Diese Bestandteile werden dann zum ge- eigneten Zeitpunkt miteinander vereinigt, beispielsweise kurz vor der Durchführung eines Nachweises von Peroxiden.
Zweckmäßigerweise vermengt man dabei die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit den Bestandteilen, aus denen man eine übliche organische und/oder anorganische Matrix herstellen kann. Bei einer derar- tigen Matrix handelt es sich vorzugsweise um eine Druckmatrix oder eine Indikatortinte. Für die Herstellung einer derartigen Druckmatrix oder Indikatortinte kann man übliche, dafür einsetzbare Ausgangskomponenten einsetzen. Dazu zählen übliche Zusatzstoffe, Verdünner, Lösemittel und Druckhilfsmittel. Dazu zählen ferner auch Verzöge- rungsmittel, Mattierungsmittel usw. So kann man beispielsweise eine Siebdruckfarbe bzw. ein Siebdruckhilfsmittel mit der Bezeichnung Thermo-Jet der Firma Pröll als Druckhilfsmittel bzw. zur Herstellung der Druckmatrix bzw. Indikatortinte zur Anwendung bringen. Es handelt sich dabei um eine Lösung von Polyacrylatharzen und Vinylchloridcopolymerisaten in organischen Lösungsmitteln.
Vorzugsweise können in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die eine Druckmatrix bzw. Druckfarbe oder Indikatortinte darstellt, folgende
Einzelkomponenten in den nachstehenden Mengen eingesetzt werden: 1 -30 Gew.-% Titanoxidsulfat-Schwefelsäure-Komplexhydrat
0,01 -10 Gew.-% Toluidinblau
0,5-20 Gew.-% Ammoniumeisen(ll)-sulfat-hexahydrat
0,01 -10 Gew.-% Indanthren Gelb 4GF
0-40 Gew.-% Verdünner 2090 der Pröll GmbH 0-95 Gew.-% Druckhilfsmittel Thermojet der Pröll GmbH
0-20 Gew.-% Druckhilfsmittel Härter PURZK 2.
Die Gewichtsprozentangaben beziehen sich dabei auf das Gesamtgewicht der fertigen Zusammensetzung.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Testvorrichtung zur qualitativen und/oder quantitativen Bestimmung von Peroxiden, insbesondere Wasserstoffperoxid, in Gasen und Flüssigkeiten. Bei dieser Testvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Teststreifen. Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf diesen Teststreifen näher erläutert.
Der Teststreifen weist ein Substrat auf, bei dem es sich um ein übliches Substrat für derartige Teststreifen handelt. Vorzugsweise werden je nach Anwendungsbereich Polyester-, PE- und PP-Folien bzw. unbeschichtete und beschichtete Papiere eingesetzt.
Auf dieses Substrat wird eine erfindungsgemäße Zusammensetzung in Form einer Druckmatrix aufgedruckt. Als entsprechende Grundlage für die erfindungsgemäße Zusammensetzung und somit auch für den Teststreifen kann eine fertige Siebdruckfarbe Anwendung finden. Es können jedoch auch andere Druckmatrices zur Anwendung gelangen. Diese Druckmatrix wird vorzugsweise mittels eines Siebdruckverfahrens auf das Substrat aufgebracht. Nachdem die Substratmatrix bzw. die Indikatortinte auf das Substrat bzw. Trägermaterial gedruckt worden ist, wird für Anwendungen im klinischen Bereich vorzugsweise eine Klarlackschicht zum Schutz auf die Zusammensetzung appliziert.
Bei der Auswahl der Druckmatrix ist darauf zu achten, daß der Zugang der Peroxide und des Wasserstoffperoxids zu den reaktiven Komponenten nicht behindert wird. Es können auch Feuchthaltemittel hinzugegeben werden, beispielsweise D(-)-Sorbit oder Magnesiumchlorid.
Die erfindungsgemäßen Gegenstände werden anhand der folgenden, bevorzugte Ausführungsformen erläuternden Beispiele näher beschrie- ben.
Beispiel 1 :
Quantitative Bestimmung von Wasserstoffperoxid in wässrigen Systemen:
Als Reaktionslösungen werden vorbereitet:
1. 0,005 Gew.-% Toluidinblau (Fluka AG No. 52040) in 1 M Schwefelsäurelösung
2. 0,05 Gew.-% Titanoxidsulfat-Schwefelsäure-Komplexhydrat (Aldrich Chem. No. 33,398-0) in 1 M Schwefelsäurelösung
Zur Bestimmung der Wasserstoffperoxid Konzentration im Konzentrati- onsbereich zwischen 1 -10 mg/l werden 5 ml der Reaktionslösung 1 mit 1 ml der Reaktionslösung 2 zu einer Nachweiszusammensetzung vermischt und mit 0,2 ml einer wasserstoffperoxidhaltigen Probe versetzt. Nach einer Wartezeit von 30 min bei 75 °C wird die Lösung photometrisch bei 633 nm gemessen.
Beispiel 2:
Qualitative Bestimmung von Wasserstoffperoxid in wässrigen Systemen:
Als Reaktionslösungen werden vorbereitet:
1 . 4 Gew.-% Ammoniumeisen(ll)-sulfat Hexahydrat (Fluka AG No. 09721 ) in Wasser
2. 0,08 Gew.-% Methylenblau (Fluka AG No. 66720) in Wasser
Zur Herstellung des Nachweiszusammensetzung werden die Reaktions- lösungen 1 und 2 im Verhältnis 20: 1 gemischt. Eine auf Wasserstoffperoxid zu untersuchende Lösung wird ca. 1 : 1 mit der Nachweiszusammensetzung gemischt. Die Farbänderung von Blau nach Orange bzw. Braun zeigt eine Wasserstoffperoxid-Konzentration von über 0,01 % im Analyten an.
Beispiel 3:
Herstellung eines Teststreifens zur guantitativen und/oder qualitativen Bestimmung von Wasserstoffperoxid in der Gasphase:
Zur Herstellung einer Zusammensetzung zur quantitativen und/oder qualitativen Bestimmung von Wasserstoffperoxid werden die folgenden Reagenzien miteinander vermischt:
1 1 ,7 Gew.-% Titanoxidsulfat-Schwefelsäure-Komplexhydrat (Aldrich
Chem. Co. 33,398-0)
0,2 Gew.-% Toluidinblau (Fluka AG No. 52040) 26,8 Gew. -% Verzögerer V6604 (Pröll GmbH; Lösemittelgemisch)
58,4 Gew.-% Druckhilfsmittel Thermojet (Pröll GmbH)
2,4 Gew.-% Kieselsäure 100
Diese Zusammensetzung, die eine Art Indikatortinte darstellt, wird mit- tels Siebdruck auf einen Teststreifen gedruckt.
Exponiert man einen derartigen Teststreifen einer Wasserstoffperoxid- Konzentration von 6 mg/l in der Gasphase, so verändert der Teststreifen seine Farbe im Laufe der Zeit von Blau über Grün nach Gelb. Damit ist der Teststreifen zeitintegrierend.
Im Fall gegebener Expositionszeit von 30 min zeigt der Teststreifen eine Variation der Wasserstoffperoxid-Konzentration im Bereich 1 -10 mg/l durch Veränderung der Farbe von Blau über Grün nach Gelb an. Zur quantitativen Bestimmung ist diese Farbänderung reflektometrisch bestimmbar. Beispiel 4:
Herstellung eines Teststreifens zur guantitativen und/oder qualitativen Bestimmung von Wasserstoffperoxid in der Gasphase:
Man stellt wie im Beispiel 3 beschrieben einen Teststreifen her, wobei folgende Reagenzien verwendet werden:
8 Gew.-% Ammoniumeisen(ll)-sulfat Hexahydrat (Fluka AG No.
09721 )
1 Gew.-% Toluidinblau (Fluka AG No. 52040)
16 Gew.-% Verdünner 2090 (Pröll GmbH) 68 Gew.-% Druckhilfsmittel Thermojet (Pröll GmbH)
7 Gew.-% Druckhilfsmittel PURZK 2 (Pröll GmbH; Isocyanat) 100
Exponiert man einen derartigen Teststreifen einer Wasserstoffperoxid- Konzentration von 6 mg/l in der Gasphase, so verändert der Teststreifen seine Farbe im Laufe der Zeit von Blau über Grün nach Braun. Damit ist der Teststreifen zeitintegrierend.
Im Falle gegebener Expositionszeit von 30 min zeigt der Teststreifen eine Variation der Wasserstoffperoxid-Konzentration im Bereich von 1 - 10 mg/l durch Veränderung der Farbe von Blau über Grün nach Braun an. Zur quantitativen Bestimmung ist diese Farbänderung reflektome- trisch bestimmbar.
Beispiel 5:
Herstellung eines Teststreifens zur quantitativen und/oder qualitativen Bestimmung von Wasserstoffperoxid in der Gasphase
Man stellt wie im Beispiel 3 beschrieben einen Teststreifen her, wobei folgende Reagenzien verwendet werden:
1 1 .7 Gew.-% Titanoxidsulfat-Schwefelsäure-Komplexhydrat 0,08 Gew.-% Toluidinblau
0, 12 Gew.-% Indanthren Gelb (BASF)
26.8 Gew.-% Verzögerer V6604 (Pröll GmbH; Lösemittelgemisch) 58,4 Gew.-% Druckhilfsmittel Thermojet (Pröll GmbH)
2,9 Gew.-% Kieselsäure 100
Exponiert man einen derartigen Teststreifen einer Wasserstoffperoxid- Konzentration von 6 mg/l in der Gasphase, so verändert der Teststreifen seine Farbe im Laufe der Zeit von Grün nach Gelb. Damit ist der Teststreifen zeitintegrierend.
Im Falle gegebener Expositionszeit von 30 min zeigt der Teststreifen eine Variation der Wasserstoffperoxid-Konzentration im Bereich von 1 - 10 mg/l durch Veränderung der Farbe von Grün nach Gelb an.
Beispiel 6:
Farbstoffabbaureaktion in Abhängigkeit von der Peroxid-Konzentration und der Zeit:
Für die im Beispiel 1 beschriebene Zusammensetzung ist in der Fig. 1 der Farbstoffabbau in Abhängigkeit von der Peroxid-Konzentration und in der Fig. 2 die Zeit- und Temperaturabhängigkeit des Farbstoffabbaus graphisch wiedergegeben. Wie die Fig. 1 zeigt, ist der Peroxid-induzierte Farbstoffabbau bei konstanter Temperatur und bei konstanter Expositionszeit eine Funktion der vorhandenen Peroxid-Konzentration. Damit ist diese Farbstoffabbau- reaktionsanzeige von Unterschreitungen einer Soll-Peroxid-Konzentra- tion geeignet.
Neben dem dargestellten Abbau einer blauen Farbe kommt es zum Aufbau einer gelben Farbe, so daß insgesamt ein Farbumschlag von blau über grün nach gelb beobachtet wird.
Wie die Fig. 2 zeigt, ist die Farbstoffabbaureaktion ferner zeitabhängig. In dieser Fig. 2 ist die Zeit- und Temperaturabhängigkeit der Farbstoffreaktion graphisch dargestellt. Der Farbstoffabbau ist daher ein Maß für die Peroxid-Expositionszeit. Bei konstanter Peroxid-Expositionszeit ist die Farbstoffabbaureaktion temperaturabhängig. Der Farbstoffabbau ist somit ein Maß für die Temperatur. Folglich ist die Farbstoffabbau- reaktionsanzeige von Unterschreitungen einer Soll-Expositionszeit und einer Soll-Expositionstemperatur einsetzbar.
Setzt man der erfindungsgemäßen Zusammensetzung einen weiteren Farbstoff zu, der nicht abgebaut werden kann, so behält die Reaktionszone des erfindungsgemäßen Teststreifens jene Farbe des zugesetzten, nicht-abbaubaren Farbstoffes, die sich von der Ausgangsfarbe unterscheidet. Anstelle eines Farbstoffes kann dabei auch ein Pigment zum Einsatz gelangen. Dadurch kann jede beliebige Ausgangsfarbe und Endfarbe realisiert werden, man vergleiche Beispiel 5.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Peroxiden, insbesondere Wassserstoffperoxid, in Gasen und Flüssigkeiten mittels einer aus zwei Stufen aufgebauten Nachweis- reaktion, dadurch g e ke n n ze i ch n et , daß in der ersten Stufe Wasserstoffperoxid oder ein anderes Peroxid mit einer Titan- oder Eisen-Verbindung zu einem Reaktionsprodukt umgesetzt wird und dieses Reaktionsprodukt in der zweite Stufe eine Abbaureaktion mit einem Farbstoff eingeht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ke n nze i c h n et , daß eine anorganische Titan(IV)-Verbindung und insbesondere Titan(IV)oxidsulfat-Schwefelsäure-Komplexhydrat als Titan-Ver- bindung, eine anorganische Eisen(ll)-Verbindung und insbesondere
Ammoniumeisen(ll)sulfat-Hexahydrat als Eisen-Verbindung und als Farbstoff für die Farbabbaureaktion einen Chinoidfarbstoff oder einen Azofarbstoff oder eine Mischung aus zwei oder mehr Farbstoffen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chinoidfarbstoffen und Azofarbstoffen eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e ke n n ze i ch n et , daß Toluidinblau, Methylenblau, Toluidinrot, Nilblau A oder Rhoda- min GG als Chinoidfarbstoff und Trypanblau, Calconcarbonsäure oder Methylrot als Azofarbstoff eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e ke n n ze i c h n et , daß die Komponenten der ersten und zweiten Stufe in eine organi- sehe und/oder anorganische Matrix zur Herstellung einer trockenen Reaktionszone eingebettet sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e ke n n ze i c h n et , daß es zur Detektion/Bestimmung von Wasserstoffperoxid einschließlich Wasserstoffperoxiddampf in Sterilisations-einrichtungen eingesetzt wird.
6. Zusammensetzung zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Peroxiden, insbesondere Wassserstoffperoxid, in Gasen und Flüssigkeiten, dadurch g e ke n n ze i c h n et , daß sie eine Titan- oder Eisen-Verbindung, die in einer ersten Stufe mit Wasserstoffperoxid oder einem anderen Peroxid zu einem Reaktionsprodukt reagiert, und einen Farbstoff enthält, der in einer zweiten Stufe mit diesem Reaktionsprodukt eine Abbaureaktion eingeht.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch g e ke n n ze i c h n et , daß sie eine anorganische Titan(IV)-Verbindung und insbesondere Titan(IV)oxidsulfat-Schwefelssäure-Komplexhydrat als Titan-
Verbindung, eine anorganische Eisen(ll)-Verbindung und insbesondere Ammoniumeisen(ll)sulfat-Hexahydrat als Eisen- Verbindung und als Farbstoff für die Farbabbaureaktion einen Chinoidfarbstoff oder einen Azofarbstoff und insbesondere einen im Anspruch 3 beschriebenen Chinoid- oder Azofarbstoff oder eine
Mischung aus zwei oder mehr Farbstoffen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus derartigen Chinoid- und Azofarbstoffen enthält
8. Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e ke n n ze i ch n et , sie in einer organischen und/oder anorganischen Matrix, die insbesondere zur Herstellung einer trockenen Reaktionszone dienen kann, einverleibt ist.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 8 dadurch g e ke n nze i c h n et , daß es sich bei der Matrix um eine Druckmatrix oder Indikatortinte handelt und daß sie ein(en) zur Herstellung einer derartigen Matrix oder Indikatortinte üblichen Zusatzstoff, Verdünner, Lösemittel oder Druckhilfsmittel oder einer Mischung aus einem oder mehreren dieser üblichen Zusatzstoffe, Verdünner, Lösemittel oder Druckhilfsmittel enthält.
10. Testvorrichtung, insbesondere Teststreifen, zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Peroxiden, insbesondere Wassserstoffperoxid, in Gasen und Flüssigkeiten mittels einer aus zwei Stufen aufgebauten Nachweisreaktion mit einem Substrat aus einer
Kunststofffolie oder einem beschichteten oder unbeschichtetem Papier, dadurch g e ke n nze i ch n et , daß eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 auf das Substrat aufgedruckt ist und insbesondere mit einer Klarlackschicht bedeckt ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7192554B2 (en) 2001-12-31 2007-03-20 3M Innovative Properties Company Hydrogen peroxide and peracetic acid indicators and methods
US7481975B2 (en) 1999-12-02 2009-01-27 3M Innovative Properties Company Hydrogen peroxide indicator and method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6635439B2 (en) * 2000-12-21 2003-10-21 Ethicon, Inc. Hydrogen peroxide indicator employing enzyme and dye
EP2533053B1 (de) 2011-06-09 2015-09-09 Bühlmann Laboratories AG Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von Vitamin B6 in einer Probe
US9835601B2 (en) * 2014-05-21 2017-12-05 Spi Technology Ltd. Apparatus and method for measuring hydrogen peroxide in water

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873587A (en) * 1973-08-20 1975-03-25 Atlantic Richfield Co Production of peroxytitanium complexes from organic hydroperoxides
US4295853A (en) * 1977-12-29 1981-10-20 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Method for measuring peroxidic substances
EP0317070A2 (de) * 1987-10-08 1989-05-24 Enzymatics, Inc. Digitales kolorimetrisches quantitatives Testsystem
JPH01312459A (ja) * 1988-06-13 1989-12-18 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 容器の残留過酸化水素の測定方法及び測定用試薬キット
EP0744619A1 (de) * 1995-05-22 1996-11-27 Bayer Corporation Ascorbatbeständige Verfahren zum Nachweis von Wasserstoffperoxid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873587A (en) * 1973-08-20 1975-03-25 Atlantic Richfield Co Production of peroxytitanium complexes from organic hydroperoxides
US4295853A (en) * 1977-12-29 1981-10-20 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Method for measuring peroxidic substances
EP0317070A2 (de) * 1987-10-08 1989-05-24 Enzymatics, Inc. Digitales kolorimetrisches quantitatives Testsystem
JPH01312459A (ja) * 1988-06-13 1989-12-18 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 容器の残留過酸化水素の測定方法及び測定用試薬キット
EP0744619A1 (de) * 1995-05-22 1996-11-27 Bayer Corporation Ascorbatbeständige Verfahren zum Nachweis von Wasserstoffperoxid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 114 (P - 1015) 2 March 1990 (1990-03-02) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7481975B2 (en) 1999-12-02 2009-01-27 3M Innovative Properties Company Hydrogen peroxide indicator and method
US7192554B2 (en) 2001-12-31 2007-03-20 3M Innovative Properties Company Hydrogen peroxide and peracetic acid indicators and methods
US7670552B2 (en) 2001-12-31 2010-03-02 3M Innovative Properties Company Peracetic acid indicators and methods of use
US7897403B2 (en) 2001-12-31 2011-03-01 3M Innovative Properties Company Hydrogen peroxide and peracetic acid indicators and methods

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