DE19854973B4 - Process for the purification of nucleic acids - Google Patents
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- H01F1/11—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
Zubereitung enthaltend Partikel mit einer Glasoberfläche, wobei mehr als 75 Gew.% dieser Partikel eine Korngröße von zwischen 0.5 und 15 μm haben dadurch gekennzeichnet, daß die Glasoberfläche sich aus SiO2, B2O3, K2O, CaO, Al2O3 und ZnO zusammensetzt.Preparation containing particles with a glass surface, wherein more than 75 wt.% Of these particles have a particle size of between 0.5 and 15 microns, characterized in that the glass surface of SiO 2 , B 2 O 3 , K 2 O, CaO, Al 2 O. 3 and ZnO.
Description
Gegenstand der Anmeldung ist eine Zubereitung von Partikeln mit einer Glasoberfläche, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zubereitung sowie ein Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren mit Hilfe dieser Zubereitung.object The application is a preparation of particles with a glass surface, a Process for the preparation of such a preparation and a process for the purification of nucleic acids with the help of this preparation.
Nukleinsäuren sind
in jüngerer
Zeit immer mehr in den Blickpunkt des Interesses der medizinischen Diagnostik
gerückt.
So wurden mittlerweile eine Vielzahl von Nachweisverfahren erarbeitet,
bei denen die Anwesenheit oder Abwesenheit bestimmter Nukleinsäuren als
Anzeichen für
eine Erkrankung bewertet wird. Hierzu gehören z. B. Nachweise infektiöser Organismen,
z. B. von Viren oder Bakterien in Körperflüssigkeiten, aber auch der Nachweis
von Mutationen in genomischen Nukleinsäuren, z. B. in der Onkologie.
Nukleinsäuren liegen
in dem üblicherweise
verwendeten Probenmaterial jedoch in sehr geringen Konzentrationen
vor. Aus diesem Grund wurden verschiedene Verfahren zur Isolierung
der Nukleinsäuren
von anderen Probenbestandteilen, wie Proteinen oder anderen zellulären Bestandteilen,
die teilweise die anschließenden
Nachweisverfahren stören,
erarbeitet. Ein Teil dieser Verfahren verwendet festphasengebundene
Fangsonden, die mit den abzutrennenden Nukleinsäuren hybridisieren können und
diese an der Festphase zurückhalten,
während
die übrigen
Probenbestandteile entfernt werden. Ein solches Verfahren ist beispielsweise
in
In
In
In
In
Es hat sich nun herausgestellt, daß bei den bisher beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Partikeln nach dem Sol-Gel-Prozeß, bei dem Kernpartikel einer vorgegebenen Größe mit einem Gel beschichtet werden und anschließend eine Verdichtung zu einer Glasoberfläche stattfindet, ein hoher Anteil von Partikeln gebildet wird, die kein Kernpartikel enthalten. Dies führt entweder dazu, daß bei mit solchen Zubereitungen durchgeführten Nukleinsäurenachweisverfahren große Verluste an Nukleinsäuren stattfinden oder die Feinanteile zur Erhöhung der Ausbeute aufwendig abgetrennt werden müssen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, den vorliegenden Stand der Technik ganz oder teilweise zu verbessern, insbesondere Partikel mit einer relativ engen Korngrößenverteilung herzustellen und die Ausbeute bei Nukleinsäurereinigung weiter zu erhöhen.It has now been found that at the previously described method for the production of particles after the sol-gel process, at the core particle of a predetermined size are coated with a gel and subsequently a compression to a glass surface takes place, a high Particle is formed of particles containing no core particles. this leads to either to that at Nucleic acid detection methods performed with such preparations size Loss of nucleic acids take place or the fines to increase the yield consuming must be disconnected. Object of the present invention was the present state to improve the technique in whole or in part, especially particles with a relatively narrow particle size distribution and to further increase the yield in the case of nucleic acid purification.
Gegenstand der Erfindung ist eine Zubereitung enthaltend Partikel mit einer Glasoberfläche, wobei mehr als 75 Gew.% dieser Partikel eine Korngröße von zwischen 0.5 und 15 μm haben.The invention relates to a preparation containing particles with a glass surface, wherein more than 75% by weight of these particles have a particle size of between 0.5 and 15 μm.
Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung von Partikeln enthaltend einen Kern ummantelt mit einer Gelschicht oder einer Glasschicht und ein Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zubereitung.Further objects The invention relates to a process for the preparation of a preparation of particles containing a core coated with a gel layer or a glass layer and a method for purifying nucleic acids with Help of the preparation according to the invention.
Als Partikel bezeichnet der Fachmann feste Materialien mit einem geringen Durchmesser. Bevorzugt haben diese Partikel eine im wesentlichen kugelige Oberfläche. Um für die Reinigung von Nukleinsäuren besonders gut geeignet zu sein, ist es wünschenswert, daß das Partikel einen Kern (Pigmentanteil) aufweist, der bevorzugt magnetisch ist und der mit einer Glasschicht ummantelt ist. Solche Kerne enthalten bevorzugt Metalloxide, wie Aluminiumoxid, Eisenoxid, Chromoxid, Kupferoxid, Manganoxid, Bleioxid, Zinnoxid, Titanoxid, Zinkoxid und Zirkoniumoxid. Die Zusammensetzung dieses Kerns ist für die erfindungsgemäßen Partikel weniger wesentlich, da der Kern mit einer Glasoberfläche ummantelt wird, so daß der Kern nicht direkt mit der Probe, aus der die Nukleinsäure isoliert werden soll, in Berührung kommt. Solche Kerne sind kommerziell erhältlich. Sofern der Kern Fe3O4 (Magnetit) oder Fe2O3 (Maghämit) enthält, sind diese Kerne magnetisch.As a person skilled in the art refers to solid materials with a small diameter. Preferably, these particles have a substantially spherical surface. In order to be particularly suitable for the purification of nucleic acids, it is desirable that the particle has a core (pigment portion), which is preferably magnetic and which is coated with a glass layer. Such cores preferably contain metal oxides such as alumina, iron oxide, chromium oxide, copper oxide, manganese oxide, lead oxide, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide and zirconium oxide. The composition of this core is less essential to the particles of the invention because the core is coated with a glass surface so that the core does not come into direct contact with the sample from which the nucleic acid is to be isolated. Such cores are commercially available. If the nucleus contains Fe 3 O 4 (magnetite) or Fe 2 O 3 (maghemite), these nuclei are magnetic.
Eine
Glasoberfläche
im Sinne der vorliegenden Erfindung besteht aus einem siliziumhaltigen
amorphen Material. Das Glas enthält
bevorzugt neben Siliziumoxid einen oder mehrere der folgenden Komponenten
(in mol%):
B2O3 (0–30%), Al2O3 (0–20%), CaO
(0–20%),
BaO (0–10%),
K2O (0–20%),
Na2O (0–20%),
MgO (0–18%), Pb2O3 (0–15%), ZnO
(0–6%).A glass surface according to the present invention consists of a silicon-containing amorphous material. The glass preferably contains, in addition to silicon oxide, one or more of the following components (in mol%):
B 2 O 3 (0-30%), Al 2 O 3 (0-20%), CaO (0-20%), BaO (0-10%), K 2 O (0-20%), Na 2 O (0-20%), MgO (0-18%), Pb 2 O 3 (0-15%), ZnO (0-6%).
In
geringerem Umfang von 0–5%
können
auch eine Vielzahl anderer Oxide, wie z. B. Na2O,
Mn2O3, TiO2, As2O3,
Fe2O3, CuO, ZrO2, CoO usw. enthalten sein. Als besonders
wirksam haben sich Oberflächen
einer Zusammensetzung von SiO2, B2O3, Al2O3, CaO, K2O, und
ZnO erwiesen. Unter dem Gesichtspunkt der Ausbeute an Nukleinsäuren besonders
bevorzugte Borsilikatgläser
haben einen Zinkoxidgehalt von 2–6, bevorzugt von ca. 4 mol%.
Besonders bevorzugt besteht die Glasschicht aus 68–79 mol%
SoO2, 15–5 mol% B2O3, 6–2.5
mol% Gesamtmenge an K2O und Na2O,
4–1 mol%
CaO, 8–2
mol% Al2O3, 6–2 mol%
ZnO. Besonders bevorzugt im Sinne der Erfindung sind Gläser, die
durch den sogenannten Gel-Sol-Prozeß und anschließendes Trocknen
und Verdichten der gebildeten Schicht gebildet werden. Dieser Prozeß ist in
seinen Grundzügen bekannt
und wurde z. B. in C. J. Brinker, G. W. Scherer ”Sol Gel science – The physics
and chemistry of Sol Gel Processing”, Academic Press Inc. 1990
und Sol-Gel Optics, Processing and Applications Lisa C. Klein Ed. Kluwer
Academic Publishers 1994, Seite 450 ff. sowie in
Durch die Zugabe von Wasser wird der Hydrolyseprozeß der Ausgangskomponenten in Gang gesetzt. Die Reaktion verläuft relativ rasch, da die Alkaliionen katalytisch auf die Hydrolysegeschwindigkeit des Kieselsäureesters einwirken. Nach Ablauf der Gelbildung kann das entstehende Gel getrocknet und durch einen thermischen Prozeß zu einem Glas verdichtet werden.By the addition of water is the hydrolysis process of the starting components in Gear set. The reaction is ongoing relatively quickly, since the alkali metal ions catalytically on the hydrolysis rate of the silicic acid ester act. After gelation, the resulting gel can be dried and compacted by a thermal process into a glass become.
Das Mengenverhältnis Sol/Pigment hat einen erheblichen Einfluß auf die Ausbeute an erfindungsgemäßen magnetischem Pigment. Grenzen sind dadurch gegeben, daß der Pigmentanteil so gering ist, daß eine noch pump- und sprühfähige Masse entsteht. Bei zu geringem Pigmentanteil wird der Feinanteil, z. B. von nicht-magnetischem Material zu groß und stört. Als im Hinblick auf die Pigmentausbeute zweckmäßige Mengenverhältnisse wurden 10 bis 45 g Pigment/100 ml Sol gefunden.The ratio Sol / pigment has a significant influence on the yield of magnetic according to the invention Pigment. Limits are given by the fact that the pigment content is so low is that one more pumpable and sprayable mass arises. If the pigment content is too low, the fine fraction, eg. B. of non-magnetic material too big and disturbs. As for the Pigment yield appropriate proportions 10 to 45 g of pigment / 100 ml of sol were found.
Die Aufschlämmung wird zur Entstehung eines Pulvers bevorzugt durch eine Düse versprüht und das Aerosol auf einer Fallstrecke getrocknet. Die Düse wird bevorzugt geheizt, um die Trocknung der Aufschlämmung zu beschleunigen. Abhängig von der Geometrie der Düse beträgt die Düsentemperatur bevorzugt ca. 120 bis 250°C. Ein Kompromiß wird gefunden durch ausreichende Verdampfungsgeschwindigkeit, jedoch Vermeiden von Verspritzen.The slurry is sprayed to form a powder preferably through a nozzle and the aerosol dried on a fall course. The nozzle is preferably heated, to the drying of the slurry to accelerate. Dependent from the geometry of the nozzle is the nozzle temperature preferably about 120 to 250 ° C. A compromise will be found by sufficient evaporation rate, however Avoid splattering.
Im Hinblick auf die Ausbeute ist die Verdichtungstemperatur möglichst hoch zu wählen. Ist sie jedoch zu hoch, verkleben die Partikel untereinander und es bilden sich Agglomerate, die herausgesiebt werden sollten. Ein Zusatz von Zink in der Schicht erhöht jedoch überraschenderweise den Schmelzpunkt, so daß eine höhere Verdichtungstemperatur (zwischen 710 und 800°C) möglich ist. Die Nachbehandlung unter Luft führt bei zu hohen Temperaturen zu einem Verlust der magnetischen Eigenschaften, weshalb zu hohe Temperaturen vermieden werden sollten. Auch hier sind bei Zusatz von Zink andere Temperaturen möglich (bevorzugt zwischen 150 und 250°C).With regard to the yield, the compression temperature should be as high as possible. However, if it is too high, the particles stick together and agglomerates form, which should be screened out. However, addition of zinc in the layer surprisingly increases the melting point, so that a higher compression temperature (between 710 and 800 ° C) is possible. The aftertreatment under air leads to a loss of magnetic properties at high temperatures, which is why too high temperatures should be avoided. Again, other temperatures are possible with the addition of zinc (preferred between 150 and 250 ° C).
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zubereitung wird eine Zubereitung von Kernpartikeln, in der mehr als 75 Gew.% der Kernpartikel eine Korngröße von zwischen etwas weniger als 0.5 und etwas weniger als 15 μm haben, in den Sol/Gel-Prozeß eingesetzt. Die Kernpartikel müssen um soviel kleiner sein als die glasummantelten Partikel, wie die Dicke der Glasschicht ausmacht. Die Glasschicht wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen 5 nm und 1 μm groß sein, abhängig von den jeweils gewählten Umständen, wie Verhältnis Gel zu Kernpartikel. Im Durchschnitt dürfte die Glasschicht zwischen 0.2 und 0.3 μm dick sein.to Preparation of the preparation according to the invention becomes a preparation of core particles in which more than 75% by weight the core particles have a grain size of between slightly less than 0.5 and slightly less than 15 microns have been used in the sol / gel process. The core particles must to be so much smaller than the glass coated particles, like the Thickness of the glass layer makes up. The glass layer is prepared by the process according to the invention between 5 nm and 1 μm be great dependent from the chosen one circumstances, like relationship Gel to core particles. On average, the glass layer between 0.2 and 0.3 μm be fat.
Besonders bevorzugt ist eine Zubereitung enthaltend Partikel mit einer Glasoberfläche wobei mehr als 75 Gew.% dieser Partikel eine Korngröße von zwischen 2 und 15 um haben. Besonders bevorzugt ist der Anteil der Partikel mit der bestimmten Korngröße größer als 90 Gew.%.Especially preferred is a preparation containing particles with a glass surface wherein more than 75% by weight of these particles have a particle size of between 2 and 15 μm to have. Particularly preferred is the proportion of the particles with the particular Grain size greater than 90% by weight.
Besonders bevorzugt werden magnetische Kernpartikel eingesetzt. Die erfindungsgemäße Zubereitung hat den Vorteil, daß bevorzugt mehr als 95 Gew.% der Partikel mit einer Korngröße von zwischen 0.5 und 15 μm, bevorzugt zwischen 2 und 15 μm magnetisch sind. Dies bedeutet, daß gegenüber den bekannten Verfahren der Anteil von nicht-kernhaltigen Partikeln drastisch reduziert ist. Dies kann man daran erkennen, nur wenig nicht-magnetische Partikel enthalten sind. Dies führt dazu, daß es praktisch nicht mehr erforderlich ist, die gebildeten nicht-magnetischen Partikel von den magnetischen Partikeln abzutrennen, bevor die Zubereitung in Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren eingesetzt wird. Dies bedeutet eine Vereinfachung im Herstellprozeß.Especially Preferably, magnetic core particles are used. The preparation according to the invention has the advantage that preferred more than 95 wt.% Of the particles having a particle size of between 0.5 and 15 microns, preferably between 2 and 15 μm are magnetic. This means that over the known methods the proportion of non-nucleated particles is drastically reduced is. This can be seen from this, only a few non-magnetic particles are included. this leads to to that it practically no longer necessary, the formed non-magnetic Separate particles from the magnetic particles before preparing used in methods for purifying nucleic acids. This means a simplification in the manufacturing process.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Zubereitung dadurch charakterisiert werden, daß bevorzugt weniger als 50% der Partikel eine Korngröße von weniger als 2 μm haben. Dies hat zur Folge, daß der nicht-magnetische Feinanteil, der bei kleinen Korngrößen einen hohen relativen Anteil ausmacht, stark reduziert ist. Besonders bevorzugt haben weniger als 2% der Partikel eine Korngröße von weniger als 0.5 μm.In addition, can the preparation according to the invention characterized in that preferably less than 50% the particle has a grain size of less than 2 μm to have. This has the consequence that the non-magnetic Fine fraction, which has a high relative proportion for small grain sizes which is greatly reduced. Especially preferred are less than 2% of the particles have a particle size of less than 0.5 μm.
Bevorzugt sind nicht mehr als 10%, besonders bevorzugt zwischen 10 und 40% der Partikel der Zubereitung Partikel mit einer Korngröße von mehr als 10 μm.Prefers are not more than 10%, more preferably between 10 and 40% the particle of the preparation particles with a grain size of more than 10 μm.
Die erfindungsgemäße Zubereitung kann neben den erfindungsgemäßen Partikeln noch weitere nicht-glashaltige Bestandteile enthalten, wie z. B. Puffersubstanzen oder ein Suspensionsmittel, z. B. Wasser oder alkoholische Lösungen von Wasser.The inventive preparation can in addition to the particles of the invention contain other non-glass containing ingredients such. B. Buffer substances or a suspending agent, for. As water or alcoholic solutions of water.
Die Glasschicht der Partikel der erfindungsgemäßen Zubereitung enthält bevorzugt einen Anteil von zwischen 2 und 6 mol%, besonders bevorzugt 4 mol% Zinkoxid. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Anteil von Zinkoxid an der festen Masse des Sols, verglichen mit den Anteilen der übrigen festen Komponenten, in diesem Größenordnungsbereich liegt. Der Anteil von Zinkoxid vergrößert sich mit Reduzierung des Anteils von Boroxid, insbesondere bei längerem Erhitzen, da Boroxid unter den Herstellbedingungen schon flüchtig ist.The Glass layer of the particles of the preparation according to the invention preferably contains a proportion of between 2 and 6 mol%, particularly preferably 4 mol% Zinc oxide. This can be achieved by the proportion of zinc oxide the solid mass of the sol, compared with the proportions of the other solid Components, in this order of magnitude lies. The proportion of zinc oxide increases with the reduction of Proportion of boron oxide, especially during prolonged heating, since boron oxide already volatile under the conditions of manufacture.
Partikel, die eine Glasschicht aufweisen, in der der Anteil von Zinkoxid zwischen 2 und 6 mol% liegt, haben sich als besonders wirksam bei der Reinigung von Nukleinsäuren herausgestellt. Die Ausbeute an Nukleinsäuren konnte, verglichen mit derselben Glasschicht ohne Zinkoxid, teilweise um 50% erhöht werden.Particle, which have a glass layer in which the proportion of zinc oxide between 2 and 6 mol% have been found to be particularly effective in cleaning of nucleic acids exposed. The yield of nucleic acids could be compared with the same glass layer without zinc oxide, partially increased by 50%.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung von Partikeln mit einem Kern ummantelt mit einer Gelschicht enthaltend weniger als 5 Gew.% kernlose Partikel enthaltend die Schritte Suspendieren von Kernpartikeln in einem Sol unter Verwendung einer Kernpartikelzubereitung und Sprühtrocknen der Suspension unter Gelbildung, wobei die Kernpartikelzubereitung zu 75 Gew.% aus Partikeln mit einer Korngröße von zwischen 0.5 und 15 μm, bevorzugt zwischen 2 und 15 μm besteht.Also The invention relates to a process for the preparation of a Preparation of particles with a core coated with a gel layer containing less than 5% by weight of coreless particles containing the Steps suspending core particles in a sol using a core particle preparation and spray-drying the suspension below Gelation, wherein the core particle preparation to 75 wt.% Of particles with a grain size of between 0.5 and 15 μm, preferably between 2 and 15 microns consists.
Zur Durchführung des Gel/Sol-Prozesses, welchen das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren benutzt, wird auf die Beschreibung im Stand der Technik verwiesen. Der wesentliche Unterschied der Erfindung zu dem Vorbeschriebenen, ist der Einsatz einer bestimmten Kernpartikelzubereitung, durch welche eine Zubereitung mit weniger als 5 Gew.% kernloser Partikel hergestellt werden kann. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Verfahren erwiesen, bei dem zunächst ein Sol aus Tetraalkylorthosilikaten, Alkylboraten, Aluminiumalkoholaten und Alkalialkoholaten in Ethanol hergestellt wird und diese Mischung mit Kalzium erhitzt wird. Anschließend wird die Mischung durch Zusatz von Wasser hydrolysiert. In das so gebildete Sol werden die Kernpartikel in Festform zugegeben und, bevorzugt mit Ultraschall, suspendiert. Anschließend wird die Suspension unter Gelbildung in einem Sprüh-Trocknungsverfahren, bei dem die Düse geheizt wird, und bei dem im wesentlichen Partikel entstehen, in denen 1 bis nur wenige Kernpartikel pro Partikel enthalten sind (bevorzugt enthalten weniger als 1% der Partikel mehr als 10 Kernpartikel), versprüht. Das Sprühprodukt wird anschließend erhitzt, um das Gel zu einem Glas zu verdichten. Auch hier hat der Zusatz von Zinkoxid zum Gel einen erheblichen Vorteil. Die Verdichtung kann bei höheren Temperaturen als bei solchen ohne Zinkzusatz durchgeführt werden, da der Erweichungspunkt des entstehenden Glases höher liegt. Dadurch lassen sich organische Restbestandteile aus den eingesetzten Materialien leichter austreiben.To carry out the gel / sol process, which uses the production method according to the invention, reference is made to the description in the prior art. The essential difference of the invention to the above is the use of a particular core particle preparation by which a formulation with less than 5% by weight of coreless particles can be made. A process has proven particularly advantageous in which a sol of tetraalkyl orthosilicates, alkyl borates, aluminum alcoholates and alkali alcoholates is first prepared in ethanol and this mixture is heated with calcium. Subsequently, the mixture is hydrolyzed by the addition of water. The core particles are added in solid form to the sol thus formed and suspended, preferably with ultrasound. Subsequently, the suspension is subjected to gelation in a spray-drying process in which the nozzle is heated, and in the substantially Particles are formed in which 1 to only a few core particles per particle are contained (preferably less than 1% of the particles contain more than 10 core particles), sprayed. The spray product is then heated to densify the gel into a glass. Again, the addition of zinc oxide to the gel has a significant advantage. The compaction can be carried out at higher temperatures than those without zinc addition, since the softening point of the resulting glass is higher. As a result, organic residual constituents from the materials used can be driven out more easily.
Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Zubereitung mit einem sehr geringen Anteil von kernlosen Partikeln entsteht, ist im allgemeinen keine anschließende Fraktionierung nach kernlosen/kernhaltigen Partikeln mehr erforderlich.There according to the inventive method a preparation with a very low content of coreless particles generally, there is no subsequent fractionation after coreless / nucleated Particles more needed.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren durch nicht-kovalente Bindung der Nukleinsäuren aus einer Probe an Partikel mit einer Glasoberfläche, Entfernen nicht-gebundener Probenbestandteile und Elution der gebundenen Nukleinsäuren von der Glasoberfläche, wobei eine erfindungsgemäße Zubereitung eingesetzt wird. Das Verfahren wird besonders einfach, wenn die Partikel magnetisch sind.Also The invention relates to a method for purifying nucleic acids by non-covalent Binding of the nucleic acids from a sample of particles with a glass surface, removing unbound Sample components and elution of the bound nucleic acids of the glass surface, where a preparation according to the invention is used. The process becomes particularly easy when the particles are magnetic.
Verfahren
zur Reinigung von Nukleinsäuren
mit Hilfe magnetischer Partikel mit einer Glasoberfläche sind
in
Sofern die Partikel magnetisch sind, ist die Entfernung der Flüssigkeit von Partikeln mit den Nukleinsäuren besonders einfach, da die Partikel mit Hilfe eines Magneten gesammelt und festgehalten werden können, während die Flüssigkeit entfernt wird. Wenn die Partikel nicht magnetisch sind, können sie von der Flüssigkeit durch Filtration mit einem geeigneten Filter abgetrennt werden.Provided the particles are magnetic, is the removal of the liquid of particles with the nucleic acids especially easy as the particles are collected with the help of a magnet and can be held while the liquid Will get removed. If the particles are not magnetic, they can from the liquid be separated by filtration with a suitable filter.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.The The present invention is further illustrated by the following examples.
Beispiel 1example 1
Sol zur Herstellung einer zinkfreien Schicht (74 SiO2 × 15 B2O3 × 4 K2O × 2 CaO × 5 Al2O3)Sol for producing a zinc-free layer (74 SiO 2 × 15 B 2 O 3 × 4 K 2 O × 2 CaO × 5 Al 2 O 3 )
In
einen 5 Liter Rundkolben werden 1750 ml Tetraethylorthosilikat (Hersteller:
Wacker, Burghausen) vorgelegt und bei Raumtemperatur unter Rühren (500
U/min) zügig
zugegeben:
541 ml Triethylborat (Hersteller: Aldrich, Steinheim)
250
ml Kaliummethanolat (25%ig in Methanol (Hersteller: Fluka, Deisenhofen))
261
g Aluminium-sec.-Butylat (Hersteller: Aldrich, Steinheim)
292
ml Ethanol und
8,49 g Calcium (Hersteller: Fluka, Deisenhofen)1750 ml of tetraethyl orthosilicate (manufacturer: Wacker, Burghausen) are placed in a 5 liter round bottom flask and rapidly added at room temperature with stirring (500 rpm):
541 ml of triethyl borate (manufacturer: Aldrich, Steinheim)
250 ml of potassium methoxide (25% strength in methanol (manufacturer: Fluka, Deisenhofen))
261 g of aluminum sec-butylate (manufacturer: Aldrich, Steinheim)
292 ml of ethanol and
8.49 g of calcium (manufacturer: Fluka, Deisenhofen)
Die Mischung wird anschließend unter Rühren erhitzt bis zum starken Rückfluß. Über 30 Minuten wird eine Mischung von insgesamt 583 ml Ethanol und 233 ml Wasser zugetropft. Nach Abkühlen auf < 50°C wird das Sol umgefüllt in einen offenen Behälter und 1200 g Pigment IRIODIN 600 Black Mica (Hersteller: Merck, Darmstadt) dazugegeben. Das Sol wird nach vollständiger Pigmentzugabe noch 1 Minute bei 500 U/min gerührt und anschließend 5 Minuten mit Ultraschall behandelt. Nach der Ultraschallbehandlung wird das Sol-Pigment-Gemisch mit einem Dissolverrührer bei ca. 500 U/min gerührt, bis die gesamte Menge aufgebraucht ist.The Mixture will follow with stirring heated to high reflux. About 30 minutes is a mixture of a total of 583 ml of ethanol and 233 ml of water dropwise. After cooling at <50 ° C will that Sol transfilled in an open container and 1200 g of pigment IRIODIN 600 Black Mica (manufacturer: Merck, Darmstadt) added. The sol is still 1 after complete addition of pigment Stirred at 500 rev / min and subsequently Sonicated for 5 minutes. After the ultrasound treatment the sol-pigment mixture is added with a dissolver stirrer stirred at about 500 rpm, until the entire amount is used up.
Beispiel 2Example 2
Herstellung von glasbeschichtetem Pigment (MGP)Preparation of glass-coated pigment (MGP)
Versprüht wird in einem Sprühturm der Fa. Nubilosa, Konstanz, mit einem Durchmesser von 0,75 m, einer Höhe von 2,5 m und einer Verdunstungsleistung (bezogen auf Wasser) von 1–3 Liter/Stunde. Die Lufteinlaßtemperatur beträgt 270°C, die Auslaßtemperatur ca. 130°C. Der Durchsatz der Luft ist 7,2 m3/min. Zum Sprühen wird eine Zweistoffdüse verwendet mit einem Sprühdruck von 2 bar. Die Förderleistung der verwendeten Kugelventilmembranpumpe beträgt 60 g Sol/min.Spraying takes place in a spray tower from Nubilosa, Constance, with a diameter of 0.75 m, a height of 2.5 m and an evaporation capacity (based on water) of 1-3 liters / hour. The air inlet temperature is 270 ° C, the outlet temperature about 130 ° C. The throughput of air is 7.2 m 3 / min. For spraying a two-fluid nozzle is used with a spray pressure of 2 bar. The capacity of the ball valve diaphragm pump used is 60 g sol / min.
Das Sprühprodukt wird in einem Zyklon abgefangen, an Luft bei 250°C 1 Stunde vorverdichtet und anschließend in einem Stickstoffofen mit einer Heizrate von 1 K/min auf eine Temperatur von 675°C gebracht, 1 Stunde dort gehalten und abgekühlt auf 300°C. Bei 300°C wird Sauerstoff zudosiert, 1 Stunde gehalten, dann abgekühlt auf Raumtemperatur. Nach dem Abkühlen erfolgt eine Siebung mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 50 μm zur Entfernung von eventuell vorhandenen Aggregaten. Damit ist die Herstellung abgeschlossen.The spray product is trapped in a cyclone, precompressed in air at 250 ° C for 1 hour and subsequently in a nitrogen furnace at a heating rate of 1 K / min to one Temperature of 675 ° C brought, held there for 1 hour and cooled to 300 ° C. At 300 ° C, oxygen is added, Held for 1 hour, then cooled to room temperature. After cooling sieving is done with a sieve with a mesh size of 50 μm for removal of any existing aggregates. This is the production completed.
Beispiel 3Example 3
Sol zur Herstellung einer zinkhaltigen Schicht (70,67 SiO2 × 14,33 B2O3 × 4 K2O × 2 CaO × 5 Al2O3 × 4 ZnO)Sol for producing a zinc-containing layer (70.67 SiO 2 × 14.33 B 2 O 3 × 4 K 2 O × 2 CaO × 5 Al 2 O 3 × 4 ZnO)
In
gleicher Weise wie in Beispiel 1 wird ein zinkhaltiges Sol bereitet.
Dazu werden folgende Ädukte eingewogen
und analog behandelt:
1258 ml Tetraethylorthosilikat (Hersteller:
Wacker, Burghausen)
387 ml Triethylborat (Hersteller. Aldrich,
Steinheim)
188 ml Kaliummethanolat 25%ig in Methanol (Hersteller:
Fluka, Deisenhofen)
196 g Aluminium-sec.-Butylat (Hersteller:
Aldrich, Steinheim)
1285 ml Ethanol
6,39 g Calcium (Hersteller:
Fluka, Deisenhofen)
58,5 g Zinkacetat dehydriertes Dihydrat
(Hersteller: Fluka, Deisenhofen)In the same manner as in Example 1, a zinc-containing sol is prepared. For this purpose, the following adducts are weighed and treated analogously:
1258 ml tetraethyl orthosilicate (manufacturer: Wacker, Burghausen)
387 ml of triethylborate (manufacturer: Aldrich, Steinheim)
188 ml potassium methanolate 25% in methanol (manufacturer: Fluka, Deisenhofen)
196 g of aluminum sec-butylate (manufacturer: Aldrich, Steinheim)
1285 ml of ethanol
6.39 g calcium (manufacturer: Fluka, Deisenhofen)
58.5 g of zinc acetate dehydrated dihydrate (manufacturer: Fluka, Deisenhofen)
Nach dem Kochen unter Rückfluß werden 178 ml H2O zusammen mit 444 ml Ethanol binnen 30 Minuten zugetropft. Nach dem Abkühlen werden 1200 g Pigment zugesetzt. Ansonsten siehe Beispiel 1.After boiling under reflux, 178 ml of H 2 O are added dropwise together with 444 ml of ethanol within 30 minutes. After cooling, 1200 g of pigment are added. Otherwise see example 1.
Beispiel 4Example 4
Herstellung von zinkhaltigen glasbeschichtetem PigmentProduction of zinc-containing glass-coated pigment
Das pigmenthaltige Sol aus Beispiel 3 wird analog Beispiel 2 verarbeitet. Die Verdichtungstemperatur beträgt jedoch 750°C.The Pigment-containing sol from Example 3 is processed analogously to Example 2. The compression temperature is however 750 ° C.
Beispiel 5Example 5
Herstellung von zinkhaltigen glasbeschichtetem Pigment mit modifizierter Nachbehandlung (MGP)Production of zinc-containing glass-coated Modified post-treatment pigment (MGP)
Das pigmenthaltige Sol aus Beispiel 3 wird analog Beispiel 2 verarbeitet. Die Verdichtungstemperatur beträgt jedoch 750°C und die Temperatur bei der Behandlung in Sauerstoff beträgt 200°C.The Pigment-containing sol from Example 3 is processed analogously to Example 2. The compression temperature is however 750 ° C and the temperature in the treatment in oxygen is 200 ° C.
Beispiel 6Example 6
Ermittlung der Ausbeute von DNA bzw. RNA mit radioaktivem 32PDetermination of the yield of DNA or RNA with radioactive 32 P
Zum direkten Nachweis von gebundener bzw. nicht-gebundener DNA bzw. RNA werden 32P-markierter HIVgag RNA Standard mit 1,4 kb bzw. 32P-markierter Lambdaamplikons mit 3 kb eingesetzt. Als Probe dient Negativplasma (human) enthaltend jeweils 109 Kopien.For the direct detection of bound or non-bound DNA or RNA, 32 P-labeled HIVgag RNA standard with 1.4 kb or 32 P-labeled lambda amplicons with 3 kb are used. The sample used is negative plasma (human) containing 10 9 copies each.
Durchführung der ProbenvorbereitungCarrying out the sample preparation
In ein 2 ml Eppendorf-Gefäß werden 500 μl Negativplasma mit 109 Kopien 37P gelabelte Lambdaamplikons gegeben. Dazu werden 480 μl Bindepuffer/Proteinase K-Lösung (5:1) zupipettiert, gevortext und bei 70°C für 10 Minuten inkubiert. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur werden 400 μl isopropanolische MGP-Suspension mit einem Gesamtinhalt von 3 mg MGP zupipettiert. Unmittelbar darauf wird durch Vortexen gemischt. Die Probe wird dann für 15 Minuten auf einem Mischer, z. B. Thermomischer 5436 von Eppendorf, inkubiert.500 μl of negative plasma with 10 9 copies of 37 P labeled lambda amplicons are placed in a 2 ml Eppendorf tube. For this purpose, 480 μl of binding buffer / proteinase K solution (5: 1) are pipetted in, vortexed and at 70 ° C for 10 minutes. After cooling to room temperature, 400 μl of isopropanolic MGP suspension with a total content of 3 mg of MGP are pipetted in. Immediately afterwards it is mixed by vortexing. The sample is then left on a mixer for 15 minutes, e.g. B. Thermomixer 5436 from Eppendorf, incubated.
Die MGP werden durch Überführung der Probe in einen Magnetseparator konzentriert. Nach 1 Minute wird der Überstand vollständig abpipettiert.The MGP will be replaced by the transfer of Sample concentrated in a magnetic separator. After 1 minute will be the supernatant Completely pipetted.
5 ml Waschpuffer werden zu den MGPs pipettiert. Die Probe wird gevortext und dann in den Magnetseparator überführt. Der Überstand wird nach 1 Minute abpipttiert. Die Waschprozedur wird noch 2 × wiederholt.5 ml of washing buffer are pipetted to the MGPs. The sample is vortexed and then transferred to the magnetic separator. The supernatant is abpipttiert after 1 minute. The washing procedure is repeated 2 more times.
Zu den MGP werden 200 ml Elutionspuffer zugesetzt. Bei 80°C wird 10 Minuten auf einem Thermomischer bei 1400 RPM inkubiert. Die Probe wird in den Magnetseparator überführt und nach 1 Minute wird das gesamte Eluat abgenommen. Das Eluat wird dann in ein neues Gefäß überführt und in einem Szintilationszähler vermessen.To 200 ml of elution buffer are added to the MGP. At 80 ° C becomes 10 Minutes incubated on a thermo-mixer at 1400 RPM. The sample is transferred to the magnetic separator and after 1 minute, the entire eluate is removed. The eluate will then transferred to a new vessel and in a scintillation counter measured.
Aus dem Verhältnis der Radioaktivität des Eluates zu der Radioaktivität der Probe vor der Reinigungsprozedur kann die Ausbeute ermittelt werden.Out the relationship the radioactivity of the eluate to the radioactivity the sample before the cleaning procedure, the yield can be determined become.
Ergebnisse
mit MGPs unterschiedlicher Beschichtung:
Beispiel 7Example 7
Black Mica als PigmentbasisBlack mica as a pigment base
Gemäß Beispiel 1 wird eine Charge gefertig, bei der das Pigment Black Mica (BM) ist.According to example 1, a batch is made using the pigment Black Mica (BM) is.
Beispiel 8Example 8
Black Mica als PigmentbasisBlack mica as a pigment base
Gemäß Beispiel 1 wird eine Charge gefertigt, bei der das Pigment MMB (Microna Matte Black (Hersteller: Merck, Darmstadt)) ist.According to example 1, a batch is made in which the pigment MMB (Microna Matte Black (manufacturer: Merck, Darmstadt)) is.
Beispiel 9Example 9
Signalhöhe nach Amplifikation bei Probenvorbereitung mit MGP auf verschiedener PigmentbasisSignal level after amplification during sample preparation with MGP on different pigment basis
MGP
gemäß den Beispielen
7 und 8 wird bei einer Probenvorbereitung eingesetzt. Als Probe
dient Humanplasma mit 100 Kopien/ml HCV-Viren. Das Eluat der Probenvorbereitung
wird einer Amplifikation unterworfen und das Amplifikationsergebnis
mit einem Elektrolumineszenzverfahren detektiert. In einem weiteren Versuch
war die Probe Humanplasma mit 600 Kopien/ml HBV-Viren.
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