Diagnostisches Mittel zum Nachweis von Fett oder fettartigen Substanzen bzw. von Wasser
Gegenstand der Erfindung ist ein diagnostisches Mittel zum Nachweis von Fett oder fettartigen Substanzen bzw. Wasser durch eine Farbreaktion, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen wasser- und fettfesten Film, in dem lipophile bzw. hydrophile Farbindikatoren in fester, dispergierter, aber ungelöster Form gleichmässig verteilt sind, aufweist.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen diagnostischen Mittels gelingt es, sehr zuverlässig auch geringe Mengen der nachzuweisenden Stoffe allein oder im Gemisch mit anderen störenden Substanzen anzuzeigen. Das erfindungsgemässe diagnostische Mittel hat obendrein den Vorteil, dass es einfach herzustellen ist und sich durch eine einfache Handhabung auszeichnet.
Die neuen diagnostischen Mittel können Verwendung finden beispielsweise zum Nachweis von Fett und freien Fettsäuren im Stuhl, um Verdauungsinsuffizienzen zu erkenne, oder in der Kriminalistik zur Dokumentation von Fingerabdrücken. In der Kosmetik kann man mit den neuen diagnostischen Mitteln feststellen, ob die Haut viel oder wenig Fett ausscheidet, so dass auf Grund dieser Befunde die geeigneten Behandlungsmethoden ausgewählt werden können. Der Nachweis von geringen Mengen Wasser ist bei der Harnuntersuchung an Säuglingswindeln von grosser Bedeutung; um anormale Harninhaltsstoffe (z. B. Galaktose oder Phenylbrenztraubensäure) rechtzeitig zu entdecken, werden entsprechende Teststreifen gegen feuchte Windeln gedrückt und abgelesen.
Die neuen diagnostischen Mittel gestatten eine unmittelbare Kontrolle, ob die Windel so viel Harn enthält, dass die Teststreifen ausreichend befeuchtet werden. Folgenschwere, falsch negative Befunde können so vermieden werden. Weitere Verwendungsmöglichkeiten der neuen diagnostischen Mittel beestehen in der Erdöl-verarbeitenden Industrie, um geringe Mengen Wasser in Benzinen, Heizölen usw. nachzuweisen. In der Lebensmittelindustrie können die neuen diagnostischen Mittel zur Feststellung des Feuchtigkeitsgehaltes in Butter, Margarine usw. verwendet werden.
Es wurde gefunden, dass man derartige, allen Anforderungen auf Empfindlichkeit, Stabilität, einfache Handhabung und Herstellung genügende diagnostische Mittel zum Nachweis von Fett oder fettartigen Substanzen bzw. Wasser erhält, wenn man lipophile bzw. hydrophile Farbindikatoren in fester, dispergierter, aber ungelöster Form in wasser- und fettfesten Filmen gleichmässig verteilt. Überraschenderweise dringen sowohl Fett oder fettartige Substanzen (z. B. auch Öle, Wachse, Fettsäuren usw.) als auch Wasser schnell genug und in ausreichender Menge in derartige Kunststoff-Filme ein, um Nachweisreaktionen zu ermöglichen. Das in die Kunststoff-Filme eindringende Fett bzw. Wasser löst die gleichmässig verteilten, festen, lipophilen bzw. hydrophilen Farbindikatoren, wodurch diese dann in Form von Farbintensivierungen oder Farbumschlägen für das Auge deutlich sichtbar in Erscheinung treten.
Als Kunststoff-Filme kommen prinzipiell alle entweder in Wasser dispergierbaren oder in organischen Lösungsmitteln löslichen Filmbildner in Frage, wie Cellulose-äther, Cellulose-ester, Cellulose-acetatphthalat, Polyvinylester, Polyvinylacetale, Polyacrylester, Polyacrylamid, Polyamide und andere filmbildende natürliche und synthetische Polymere, sowie Mischungen derselben. Besonders bewährt haben sich Athyl-cellulose, Acetyl-cellulose, Polyvinylacetate, Polyvinylpropionate, Polyvinylbutylacetale und Latex. Selbstverständlich muss man für die Herstellung der filmbildenden Dispersionen bzw. Lösungen solche Lösungsmittel einsetzen, in denen der jeweils zu verwendende Farbindikator unlöslich ist.
Als Beispiele für geeignete lipophile Farbindikatoren seien Sico-Fettgrün 71 534 NGRK, Sico-Fettblau 50 401 N und Sico-Fettgrün JTN von der Firma Siegle & BR< Co, Stuttgart-Feuerbach, D-Azurblau 60 562 und D Brillantgrün 68 221 von der Firma Dragoco, Holzmin den, sowie vorzugsweise Sudanblau erwähnt. Als hydrophile Farbindikatoren kommen Diamantfuchsin, Ponceau 6R, Brillant-Grün, Benzopurpurin B und B4 sowie Brillant-Wollblau G extra von der Firma BASF, Ludwigshafen/Rh., in Frage. Ausserdem können auch Mischungen derartiger Farbstoffe oder Gemische farbloser bzw. schwach gefärbter Substanzen verwendet werden, die sich in gelöster Form zu intensiven Farben umsetzen, z. B.
Kombinationen von Komplexindikatoren und Schwermetallionen, die miteinander farbige Metallkomplexe bilden, wie Kupfersulfat + Murexid, Brenzcatechinviolett, Eriochromcyanin oder Chromazurol S bzw. Eisen-III-chlorid + Murexid, 3,3'-Dimethyl naplithidin, Indigotetrasulfonat, Brenzcatechin3, ti-disul- fonsaures-Natrium, Erioglaucin A, Variaminblau oder Sulfosalicylsäure.
Um eine besonders feindisperse und gleichmässige Verteilung der festen Farbstoffpartikel in den Kunststoff-Lösungen bzw. -Dispersionen zu erreichen, kann man diese entweder in feinverteilter Form unmittelbar beimischen oder auch vorher in gelöster Form an festen Trägerstoffen, wie Titandioxid oder Cellulosepulver, niederschlagen und diese dann der filmbildenden Lösung oder Dispersion zugeben.
Den Kunststoff-Lösungen oder -Dispersionen kann man ausser den lipophilen bzw. hydrophilen Farbindikatoren weiterhin übliche Füllstoffe und Hilfsstoffe, wie Kreide, Titandioxyd, I(ieselgel, Stärke, Talcum, Schwerspat, Cellulosepulver usw. sowie eventuell geeignete Dickungsmittel, Emulgatoren, Dispergiermittel, Weichmacher usw. zusetzen.
Die so hergestellten filmbildenden Lösungen oder Dispersionen werden entweder auf einer nicht-verankemden oder auf einer gut haftenden Unterlage aufgestrichen und getrocknet. Von den nicht-verankernden Unterlagen werden anschliessend die Filmbahnen abgezogen und in Stücke gewünschter Grösse zerschnitten.
Steifere und mechanisch stabilere Teststreifen erhält man durch Verstreichen auf dünnen Kunststoff-Trägerfolien, auf denen die Indikator-Folien gut haften, z. B.
Polyvinylchlorid-folien. Als Trägermaterial können aber auch Glas, Holz, Papier und Metallfolien eingesetzt werden.
Besondere Vorteile der neuen diagnostischen Mittel sind - abgesehen von der einfachen Herstellung, Handhabung und Stabilität - die breite Anwendbarkeit und die je nach den Anforderungen nahezu beliebig variier- bare Empfindlichkeit. Im Gegensatz zu diagnostischen Mitteln, die man durch Tränken von saugfähigen Trä gern, wie Filterpapieren, erhält, können die neuen Teststreifen in beliebiger Dicke und beliebiger Reagenzkonzentration hergestellt werden. Weiterhin bereitet die Untersuchung stark gefärbter und stark haftender Materialien keinerlei Schwierigkeiten, da es im Gegensatz zu Papierstreifen bei den neuen diagnostischen Mitteln ohne weiteres möglich ist, das gefärbte, mehr oder weniger feste Material mit einem geeigneten Lösungsmittel abzuspülen und danach die Farbreaktion am Teststreifen abzulesen.
Da sich die erfindungsgemässen diagnostischen Mittel aus den verschiedensten Kunststoffen herstellen lassen, kann man sich für den jeweiligen speziellen Zweck das optimal geeignete aussuchen. Bei kontinuierlicher Auftragung von schmalen Filmstreifen auf haftenden Kunststoff-Folien ist es obendrein möglich, verschiedene Reagenzgemische nebeneinander auf einer Folie aufzutragen; nach erfolgter Trocknung werden diese quer zur Auftragungsrichtung in schmale Streifen zerschnitten und liefern so Mehrfachteststreifen. Auf diese Weise lassen sich die erfindungsgemässen diagnostischen Mittel auch mit Teststreifen für andere Substanzen kombinieren, beispielsweise zu Mehrfachteststreifen für Feuchtigkeit/Phenylbrenztraubensäure oder Fett/okkultes Blut im Stuhl usw.
Es wurde ferner gefunden, dass man besonders interessante Ergebnisse erzielt, wenn man in den wasserund fettfesten Film ausser den festen, dispergierten, aber ungelösten Farbindikatoren zusätzlich feste, starke Säuren einarbeitet, welche in der Lage sind, Fettsäuren aus Fettsäuresalzen freizusetzen. Mit Hilfe derartiger diagnostischer Mittel ist es möglich, ausser Fett oder fettartigen Substanzen auch Fettsäuresalze (Fettseifen) im Stuhl nachzuweisen. Einige der unter Zusatz von Säuren hergestellten diagnostischen Mittel auf Basis eines lipophilen Farbindikators geben überraschenderweise irreversible Farbveränderungen mit Wasser; sie sind deshalb geeignet, beispielsweise bei der Harnuntersuchung von Säuglingen nachzuweisen, dass die dazu verwendeten Windeln ausreichend mit Harn befeuchtet sind.
Ein weiterer Vorteil von erfindungsgemäss hergestellten Teststreifen ist die Verwendungsmöglichkeit als Nachweismittel für Lipide im Blut und Serum.
In den nachfolgenden Beispielen sind Herstellung und Wirkungsweise einiger typischer Ausführungsformen der erfindungsgemässen diagnostischen Mittel näher erläutert.
Beispiel 1
45,0 g Titandioxyd werden mit 1,2 g Sudanblau und 24,0 ml Methylenchlorid gemischt. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels wird das so erhaltene Gemisch in eine Lösung von 3,5 g Polyvinylacetat in 45,0 ml Alkohol gerührt. Die erhaltene Mischung wird in einer Schichtdicke von 20 ii auf eine Polyvinylchloridfolie aufgetragen und getrocknet.
Bringt man auf einen so hergestellten Film fetthaltigen Stuhl und wäscht den Stuhl mit Wasser wieder ab, so zeigen sich auf dem blassblauen Film intensiv dunkelblaue Flecke. Die Stuhlportionen lassen sich trotz verschiedenartiger Konsistenz ohne Rückstand in Sekundenschnelle unter fliessendem Wasser abwaschen. Sind nur geringe Fettmengen im Stuhl enthalten, können geringe Farbvertiefungen durch nachheriges leichtes Erwärmen, beispielsweise über einem Heizkörper, intensiviert werden.
Ein derartiger Film gibt, wenn er gegen die Haut gedrückt wird, je nach dem Grad der Fettabsonderung, mehr oder weniger starke Farbvertiefungen. Letztere geben auch ein deutliches Bild der Porenstruktur der Haut. Beides sind wichtige Hinweise für den Kosmetiker.
Drückt man einen eingefetteten Finger gegen solch einen Film, so wird das genaue Bild des Fingers auf der Folie fixiert. Fingerabdrücke können so ohne Verwendung schmutzender Farben durchgeführt werden, bleiben stabil und sind für Dokumentationszwecke geeignet.
Beispiel 2
In 7,5 g einer 50/oigen Lösung von Polyvinylacetat in Tetrachlorkohlenstoff werden 1,5 g Titandioxyd und 1,0 gDiamantfuchsin eingerührt. Die erhaltene Mischung wird in einer Dicke von 15 cc auf eine Polyvinylchlorid-Folie aufgetragen und getrocknet. Bringt man eine so hergestellte Reagenzfolie mit einer feuchten Windel in Berührung, so tritt eine Farbverschiebung von mattviolett nach blaurot auf.
Teststreifen gleicher Eigenschaften erhält man bei Verwendung von Cellulosepulver anstelle von Titandioxyd.
Beispiel 3
In 7,5 g einer 50/oigen Lösung von Polyvinylacetat in Tetrachlorkohlenstoff oder Essigester werden 1,5 g Titandioxyd und 1,0 g Ponceau 6 R eingerührt. Die erhaltene Mischung wird in einer Dicke von ca. 15 ft auf eine Polyvinylchlorid-Folie aufgetragen und getrocknet. Bringt man eine so hergestellte Reagenz-Folie mit einer feuchten Windel in Berührung, so tritt eine Farbverschiebung von purpurgrau nach knallrot auf.
Beispiel 4
In 7,5 g einer 50/obigen Lösung von Polyvinylacetat oder Polyvinylacetal in Methyläthylketon werden 1,0 g Cellulosepulver, 0,006 g Murexid und 0,0034 g Eisen III-chlorid zusammen eingerührt. Die so erhaltene Mischung wird in einer Dicke von 50-100 ,u auf eine Polyvinylchlorid-Folie aufgestrichen und getrocknet. Die Reagenzfolie ist blassgelb gefärbt und verfärbt sich in Gegenwart von Feuchtigkeit rosa.
Teststreifen gleicher Eigenschaften erhält man bei Verwendung von 1,5 g Titandioxyd anstelle des Cellulosepulvers.
Beispiel 5
In 7,5 g einer 50/oigen Polyvinylacetat-Lösung in Essigester werden 1,0 g Cellulosepulver und 1,5 g Titandioxid zusammen mit 0,012 g Sulfosalicylsäure und 0,0076 g Eisen-III-chlorid eingerührt. Die so erhaltene Mischung wird in einer Dicke von 50-100 ,u auf einer Polyvinylchloridfolie aufgestrichen und getrocknet. Die Reagenzfolie ist braungrau und verfärbt sich in Gegenwart von Feuchtigkeit blassorange.
Beispiel 6
45,0 g Titandioxyd werden mit 1,2 g Sudanrot und 24 ml Methylenchlorid gemischt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wird das so erhaltene Gemisch mit 5 g Oxalsäure gut vermengt und in eine Lösung von 3,4 g Polyvinylacetat in 45,0 ml Alkohol eingerührt. Die erhaltene Mischung wird in einer Schichtdicke von 20 u auf eine Polyvinylchloridfolie aufgetragen und getrocknet. Bringt man auf einen so hergestellten Film fettund/oder fettseifenhaltigen Stuhl, hält ihn dann einige Zeit in die Nähe einer Wärmequelle (beispielsweise eine Glühbirne, einen Heizungskörper, eine elektrische Heizplatte usw.), wäscht den Stuhl mit kaltem Wasser wie der ab, so zeigen sich auf dem rosafarbigen Film intensiv rote Flecken. Die Stuhlportionen lassen sich trotz verschiedener Konsistenz ohne Rückstand in wenigen
Sekunden unter fliessendem Wasser abwaschen.
Positive
Resultate findet man insbesondere bei solchen Stuhl proben, welche von Patienten stammen, die an Störun gen der Gallenausscheidung, an Darmschleimhautent zündungen, Durchfällen oder Sprue leiden.
Beispiel 7
45,0 g Titandioxyd werden mit 1,2 g Sico-Fettgrün 71 534 NGRK (Siegle u. Co.) und 24 ml Methylenchlorid gemischt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wird das so erhaltene Gemisch mit 5 g Oxalsäure gut vermengt und in eine Lösung von 3,4 g Polyvinylacetat in 45,0 ml Alkohol eingerührt. Die erhaltene Mischung wird in einer Schichtdicke von 20 u auf eine Poly vinylchloridfolie aufgetragen und getrocknet. Bringt man eine so hergestellte Reagenzfolie mit einer feuchten Windel in Berührung, so tritt eine irreversible Farbverschiebung von rosa nach grün ein.
Beispiel 8
45,0 g Titandioxyd werden mit 1,2 g Sico-Fettblau 50 401 N (Siegle und Co.) und 24 ml Methylenchlorid gemischt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wird das so erhaltene Gemisch mit 5 g Oxalsäure gut vermengt und in eine Lösung von 3,4 g Polyvinylacetat in 45,0 ml Alkohol eingerührt. Die erhaltene Mischung wird in einer Schichtdicke von 20 j auf eine Polyvinylchloridfolie aufgetragen und getrocknet. Bringt man eine so hergestellte Reagenzfolie mit einer feuchten Windel in Berührung, so tritt eine irreversible Farbverschiebung von violett nach rein blau ein.
Beispiel 9
45,0 g Titandioxyd werden mit 1,2 g D-Brillantgrün 68 221 (Dragoco, Holzminden) und 24 ml Methylenchlorid gemischt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wird das so erhaltene Gemisch mit 5 g Oxalsäure gut vermengt und in eine Lösung von 3,4 g Polyvinylacetat in 45,0 ml Alkohol eingerührt. Die erhaltene Mischung wird in einer Schichtdicke von 20 p auf eine Polyvinylchloridfolie aufgetragen und getrocknet. Bringt man eine so hergestellte Reagenzfolie mit einer feuchten Windel in Berührung, so tritt eine irreversible Farbverschiebung von beige nach grün ein.
Die Teststreifen sind ohne Farbumschlag für beliebige Zeit bei normaler Luftfeuchtigkeit stabil.
Beispiel 10
Bringt man auf einen gemäss Beispiel 6 hergestellten Teststreifen einen Tropfen eines lipämischen Serums, streicht diesen aus, wäscht ihn nach einer Minute ab und erwärmt dann die Folie über einem Wärmespender, bis das anhaftende Wasser verdampft ist, so färbt sich die Folie je nach Lipidkonzentration verschieden stark rot.
Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt man, wenn man lipidhaltiges Blut auf einen solchen Teststreifen tropft, diesen auf dem Streifen verlaufen lässt, abwäscht und den Teststreifen unter Erwärmen trocknet.