CH635939A5 - Indikator-roehrchen zur harnstoff-bestimmung. - Google Patents

Indikator-roehrchen zur harnstoff-bestimmung. Download PDF

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CH635939A5 CH1095278A CH1095278A CH635939A5 CH 635939 A5 CH635939 A5 CH 635939A5 CH 1095278 A CH1095278 A CH 1095278A CH 1095278 A CH1095278 A CH 1095278A CH 635939 A5 CH635939 A5 CH 635939A5
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Description

Die Erfindung betrifft ein Indikator-Röhrchen zur Harnstoffbestimmung.
Die enzymatische Reaktion von Harnstoff mit Urease, die zur Bildung von Ammoniak und Kohlendioxid führt, ist bereits 45 für Schnellteste beschrieben worden.
Gemessen wird die durch die Ammoniak-Bildung eintretende pH-Änderung und Verfärbung von geeigneten Indikatoren. Der Nachweis erfolgt entweder in der Urease-Zone direkt durch einen gleichzeitig mit eingebrachten pH-Indikator (DE- 50 AS 1 498 601 und DE-AS 1 598 756) oder auf einem getrennt von der Urease-Zone angebrachten Indikator nach Freiwerden des Ammoniaks als Gas (DE-AS 1 245 619) und DE-AS 2 249 647).
Durch bestimmte Zusätze wird die Empfindlichkeit der Re- 55 aktion und die Farbstabilität verbessert bzw. durch eine alkalische Pufferung unter Zusatz von organischen Säuren und Stabi-lisierungsmitteln die Reaktionsfähigkeit und Haltbarkeit erreicht.
Die Einstellung der Indikator-Zone erfolgt mit organischen 60 Säuren.
Zunehmend wird die Harnstoffbestimmung im Vollblut im Rettungswesen, am Krankenbett oder als Serie in der Ambulanz eingesetzt. Die bisher beschriebenen und hergestellten Streifen erfordern für eine genaue Aussage, d.h. quantitative Bestim- 65 mung bzw. halbquantitative Bestimmung eine genaue Pipettierung zwischen 0,01 bis 0,1 ml. Die Streifen müssen, um sie längere Zeit verwenden zu können, im Kühlschrank gelagert werden und sind empfindlich gegen basische Bestandteile der Luft.
Die Auswertung erfordert Hilfsmittel für die Abmessung, die entweder aufgedruckt sind oder es wird eine Schablone verwendet. Die Indikator-Zone färbt sich mit einem Übergangsbereich, der von blau über grün verwaschen angezeigt wird. Die Festlegung der Grenzlinie sowie der sich ausbildende Meniskus machen den Ungeübten bei der Auswertung unsicher.
Die Produktion von geteilten Streifen mit so vielen verschiedenen Reagenzzusätzen ist kompliziert. Um eine gute Reproduzierbarkeit der Produktionschargen zu erhalten, ist ein sehr sorgfältiges Arbeiten und Einstellen der verschiedenen Bestandteile notwendig.
Da die Urease-Aktivität bereits durch Spuren bestimmter Metallionen gehemmt wird, müssen an die Chemikalien hohe Reinheitsforderungen gestellt werden.
Es ist deshalb Ziel der Erfindung, ein Indikator-Röhrchen zu entwickeln, das zur Abnahme einer bemessenen Blut- oder Serummenge am Körper und zur Gehaltsbestimmung des Harnstoffes in dem abgenommenen Blut oder Serum dienen kann und keine weiteren Hilfsmittels bedarf.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Indikator-Röhrchen zu schaffen, das die Möglichkeit der Abnahme einer bestimmten Menge einer harnstoffhaltigen Lösung mit einer raschen Anzeige bei hoher Genauigkeit vereint.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das Kapillar-Röhrchen besteht vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff. Die Markierung richtet sich zweckmässig nach der aufzunehmenden Flüssigkeitsmenge und wird vorzugsweise durch den Innendurchmesser des Kapillar-Röhrchens, das verwendete Trägermaterial und die Länge der Reaktionszone des Indikatorstreifens bestimmt. Das Kapillar-Röhrchen mit einer Länge von 40 bis 120 mm, vorzugsweise 60 mm, kann mit einem gleichbleibenden Innendurchmesser von 1 bis 3 mm, vorzugsweise 2,5 mm, ausgeführt sein. Es kann aber auch oberhalb der Markierung einen erweiterten Reaktionsraum durch teilweise Vergrösserungdes Innendurchmessers auf bis zu 10 mm aufweisen.
Das im Innern des Kapillar-Röhrchens befindliche Indika-tor-Signalband enthält vorzugsweise hinter der Reaktionszone eine oder im Wechsel mehrere Indikator-Lösungen als Signalzonen in Streifen nebeneinander mit einer Breite von 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 mm. Diese sind zweckmässig so aufgetragen, dass Zwischenräume von 1 bis 10 mm zwischen den Indikator-Signalzonen verbleiben, die unbehandelt sind.
Das Indikator-Signalband für das Kapillar-Röhrchen kann aus unterschiedlichem Trägermaterial aus natürlichen oder synthetischen Fasern hergestellt sein, vorausgesetzt, das Trägermaterial hat keinen Einfluss auf die Reaktion und ist ausreichend saugfähig.
Vorzugsweise wird Filterpapier mit einem Gewicht von 60 bis 400 g/m2 verwendet. Die Einteilung des Indikator-Signalbandes in Reaktionszone und Indikator-Signalzone richtet sich nach der Papierstärke und der aufgetragenen Enzymaktivität.
Durch die Verwendung eines Kapillar-Röhrchens ist eine ausreichende Dosierung, z.B. von 10 bis 30 jil Serum oder Blut auch durch ungeübte Kräfte oder Laien möglich. Die Bestimmung ist durch das Kapillar-Röhrchen ohne jedes weitere Hilfsmittel am Krankenbett ausführbar. Die äusseren Einflüsse, z.B. durch alkalische Luft auf den Indikator sind durch den Schutz im Kapillar-Röhrchen nur unter extremen Bedingungen möglich.
Das Kapillar-Röhrchen schafft gleichbleibende Reaktionsbedingungen, die zu einer gesteuerten Gas-Entwicklung und Diffusion führen.
Da die Gas-Entwicklung nicht linear mit der Harnstoffmenge verläuft, sind die Indikator-Signalzonen entweder so ausge
3
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führt, dass sie dem Verlauf entsprechen oder jede Zone wird entweder durch einen anderen geeigneten Indikator oder Zusätze einer organischen Säure so eingestellt, dass dieser Umstand berücksichtigt wird. Die Reaktion verläuft so, dass bereits die unterste Grenze im physiologischen Bereich mit erfasst wird s und so immer eine Kontrolle der Wirksamkeit der Kapillar-Röhrchen und des Indikator-Signalbandes gegeben ist.
Durch die Aufteilung der Indikator-Zone in Signal-Zonen aus verschiedenen Streifen wird die Auswertung für ungeübte Kräfte verbessert. io
Eine Markierung der Indikator-Signalzonen mit verschiedenen, abwechselnd aufgetragenen Indikatoren gibt einen besseren Farbkontrast, erleichtert die Auswertung und macht diese präziser.
Das in der Reaktionszone des Indikatorstreifens zur Harn- 15 stoffbestimmung befindliche Urease-Präparat enthält zweckmässig einen Zusatz von Sacchariden oder Polysacchariden von 1 bis 15%, vorzugsweise Glukose.
Urease-Präparate, die nicht hochgereinigt sind, führen beim Auftragen auf einen saugfähigen Träger zu einer Hydrophobie- 20 rung, so dass die Reaktionszone das Serum oder Blut nicht schnell genug aufsaugen kann. Der Zusatz von Sacchariden oder Polysacchariden ist geeignet, diesen Missstand zu beseitigen und sich gleichzeitig auf die Beständigkeit der Enzymaktivität bei der Lagerung unter Normalbedingungen stabilisierend auszu- 25 wirken. Eine Aufbewahrung im Kühlschrank kann entfallen.
Zweckmässig wird ein Indikatorstreifen gewählt, bei dem die Reaktionszone keine Pufferung, keinen Zusatz von Alkalikarbonat und/oder Alkalihydroxid und eine wenig gereinigte Urease enthält. Damit kann eine Verkürzung der Reaktionszeit 30 ohne Einschränkung der Genauigkeit erreicht werden.
Vorzugsweise enthält der Indikatorstreifen als zusätzlichen Indikator einen im alkalischen Bereich umschlagenden Farbstoff, vorzugsweise den Farbstoff Brilliant-gelb. Die Auswertung kann durch einen zusätzlichen Indikator, der einen ande- 35 ren Farbumschlag besitzt, erleichtert und verbessert werden. Der Farbstoff Brilliant-gelb wird durch das gebildete NH3-Gas rot gefärbt.
Die Erfindung soll in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. 40 In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1: ein Indikator-Röhrchen mit gleichbleibendem Innendurchmesser des Kapillar-Röhrchens,
Fig. 2,3: ein Indikator-Röhrchen mit teilweise vergrösser-tem Innendurchmesser des Kapillar-Röhrchens. 45
Beispielen 2 bis 4 aufgetragen. Ihre Anordnung richtet sich danach, ob eine halbquantitative oder quantitative Bestimmung durchgeführt werden soll.
Der so vorbereitete Filterkarton wird in schmale Indikator-Signalbänder 3 geschnitten. Jeweils ein Indikator-Signalband 3 wird in ein Kapillar-Röhrchen 1 eingeschoben.
Soll eine Prüfung auf Harnstoff erfolgen, so wird das Indikator-Signalband 3 etwa 10 mm über die Markierung 2 hochgezogen. Das markierte Ende des Kapillar-Röhrchens 1 wird in die zu untersuchende Flüssigkeit getaucht. Ist die Füllung versehentlich über die Markierung 2 erfolgt, so wird mit einem Filterpapierstreifen vorsichtig die überschüssige Flüssigkeitsmenge abgesaugt und so leicht und genau eingestellt.
Durch Zurückschieben des Indikator-Signalbandes 3 an die Markierung 2 wird die Bestimmung eingeleitet. Die Reaktion wird bei 25 °C durchgeführt und nach 15 Minuten ausgewertet.
Brilliant-gelb Äthanol
Beispiel 2 10 mg 10 ml
Die Indikator-Lösung wird in 2 bis 3 mm breiten Streifen oberhalb der Hydrophobierungszone so aufgetragen, dass immer ein 1 bis 2 mm breiter Zwischenraum verbleibt. Mit diesem Indikator-Signalband 3, das 5 Indikator-Signalzonen 5 enthält, wird die Bestimmung in der unter Beispiel 1 beschriebenen Kapillare 1 mit Blut oder Serum bei 25 °C durchgeführt und nach 15 Minuten die Auswertung vorgenommen. Eine erste Einschätzung höherer Konzentrationen kann nach 5 Minuten erfolgen. Jede Indikator-Signalzone 5 entspricht je nach eingestellter Breite und dem eingestellten Zwischenraum einer bestimmten Menge Harnstoff. Die Werte dazu werden von einer mitgegebenen Tabelle abgelesen oder können auf dem Streifen bzw. der Kapillare aufgedruckt sein.
Beispiel 3
Als Kapillar-Röhrchen 1 wird eine Kapillare gemäss Beispiel 1 verwendet.
Lösung a) Bromkresolgrün 40 mg
Weinsäure 100 mg
Äthanol 10 ml
Lösung b) Brilliantgelb 40 mg
Äthanol 10 ml
Beispiel 1
Für das in Figur 1 dargestellte Kapillar-Röhrchen wird eine Kapillare aus Kunststoff mit einem Innendurchmesser von 2,5 mm und einer Länge von 60 mm gewählt, die eine Markierung 2 bei 4 mm besitzt. Für das Indikator-Signalband 3 wird ein Filterkarton mit einem Flächengewicht von 200 g/m2 gewählt.
Die Reaktionszone 4 wird wie folgt imprägniert:
Urease entsprechend 4.500 IE
Glukose z. A. 1 g
Aqua dest. 10 ml.
Eine 20 mm breite Kante des Filterkartons wird mit dieser Lösung getränkt. Gleichzeitig wird anschliessend an dieses Reaktionssystem 4 ein 4 mm breiter Streifen einer 20%igen Lösung von Stearinsäure in Tetrachlorkohlenstoff gezogen. Diese Hydrophobierungszone verhindert das Eindringen der Untersuchungsflüssigkeit in die Indikator-Signalzonen 5. Sie kann unterschiedlich mit den bekannten Hydrophobierungsmitteln für Textilien oder Papier ausgeführt sein und in ihrer Breite zwischen 2 und 5 mm schwanken. Gleichzeitig mit der Urease-Lösung und der Hydrophobierungslösung werden die Indikator-Signalzonen 5 oberhalb der Hydrophobierungszone gemäss den
Die so hergestellten Indikator-Lösungen werden oberhalb der Hydrophobierungszone in folgender Anordnung aufgetragen:
so 1. Indikator-Signalzone Lösung a) 2 bis 3 mm breit Zwischenraum 1 mm
2. Indikator-Signalzone Lösung b) 2 bis 3 mm breit Zwischenraum 1 mm
3. Indikator-Signalzone Lösung a) 2 bis 3 mm breit 55 Zwischenraum 2 mm
4. Indikator-Signalzone Lösung a) 2 bis 3 mm breit Zwischenraum 3 mm
5. Indikator-Signalzone Lösung a) 2 bis 3 mm breit
Die Zwischenräume 6 können ebenso wie die Breite der 60 Indikator-Signalzone 5 auch anders gewählt werden. Je nach ihrer Einstellung sind die Werte auf der Kapillare 1 oder auf dem Indikator-Signalband 3 bzw. der Ablese-Tabelle entsprechend anzugeben.
Die Verwendung eines nach rot umschlagenden Indikators 65 für die 2. Indikator-Signalzone soll den Beginn erhöhter Harnstoff-Stickstoff-Werte signalisieren.
Die Reaktion wird bei 25 °C durchgeführt und nach 15 Minuten ausgewertet.
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4
Beispiel 4
Bromkresolgrün 30 mg
Weinsäure 60 mg
Äthanol 10 ml
Die in bekannter Weise hergestellte Indikator-Lösung wird in Signalzonen 5 von 1 bis 3 mm Breite in unterschiedlichen Abständen oberhalb der Hydrophobierungszone aufgetragen. Der Zwischenraum 6 und die Zahl der Indikator-Signalzonen 5 bestimmen die Genauigkeit und die bestimmbare Menge. Wird zwischen der 1. und 2. Signalzone ein Abstand von 1 mm, zwischen der 2. und 3. ein Abstand von 2 mm und zwischen der 3.
und 4. ein Abstand von 4 mm eingestellt, so zeigt beispielsweise die 1. Signalzone bis 20 mg Harnstoff/Stickstoff an. Die 2. Signalzone zeigt 30 mg Harnstoff/Stickstoff, die 3. Signalzone 45 mg Harnstoff/Stickstoff und die 4. Signalzone 60 mg Harnstoff/ 5 Stickstoff an.
Verwendet wird gemäss Figur 2 eine Kapillare mit erweitertem Reaktionsraum 7, die im Bereich der Markierung 10 mm lang ist und einen Innendurchmesser von 2,5 mm besitzt. Daran schliesst sich ein 30 mm langes, erweitertes Stück von 7 mm io Innendurchmesser an und es folgt ein 20 mm langes Stück Kapillare von 2,5 mm Innendurchmesser.
Die Reaktionszeit verkürzt sich auf 7 Minuten.
C
1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

  1. 635 939
    2
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Indikator-Röhrchen zur Harnstoffbestimmung, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem an seinem unteren Ende farbig markierten (2) Kapillar-Röhrchen (1) befindliches Indikator-Signalband (3) ein ungepuffertes, alkalikarbonat- und/oder 5 alkalihydroxidfreies Reaktionssystem (4) aus wenig gereinigter Urease und 1 bis 15 % eines Saccharides oder Polysaccharides und eine oder mehrere streifenförmige Indikator-Signalzonen (5), die durch indikatorfreie Zwischenräume (6) getrennt sind, enthält, wobei ein Indikator ein im alkalischen Bereich umschla- io gender Farbstoff ist.
  2. 2. Indikator-Röhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillar-Röhrchen (1) aus Glas oder Kunststoff besteht und einen Innendurchmesser von 1 bis 3 mm, vorzugsweise 2,5 mm und eine Länge von 40 bis 120 mm, Vorzugs- i5 weise 60 mm besitzt.
  3. 3. Indikator-Röhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillar-Röhrchen (1) oberhalb der Markierung (2) am unteren Röhrchenende eine Erweiterung des Innendurchmessers bis auf 10 mm aufweist. 20
  4. 4. Indikator-Röhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Indikator-Signalband (3) aus natürlichen oder synthetischen Fasern besteht.
  5. 5. Indikator-Röhrchen nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Indikator-Signalband (3) aus Filterpa- 25 pier mit einem Gewicht von 60 bis 400 g/m2 besteht.
  6. 6. Indikator-Röhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionssystem (4) als Saccharid Glukose enthält.
  7. 7. Indikator-Röhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 zeichnet, dass der im alkalischen Bereich umschlagende Indikator Brilliant-gelb ist.
  8. 8. Indikator-Röhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die streifenförmigen Indikator-Signalzonen (5)
    eine Breite von jeweils 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 mm und die 35 unbehandelten Zwischenräume (6) eine Breite von 1 bis 10 mm aufweisen.
    40
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