DE2337811A1

DE2337811A1 - Alkaline solns of murexide - a stable reagent for titrimetric and/or automated detn of calcium

Info

Publication number: DE2337811A1
Application number: DE19732337811
Authority: DE
Inventors: Werner Prof Dr Rathje
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1973-07-25
Filing date: 1973-07-25
Publication date: 1975-02-06

Abstract

Murexide (0.01-2.0 g.l-1) is dissolved in a di- or poly-ol opt. contg. =30% alkanol, and contg. an alkali metal alcoholate (0.01-0.20 mole l-1) added, or prepd. in situ. The reagent has pH 10.5-13 and is stable. It is used in the detn. of calcium in the presence of 1-10 vols. H2O.

Description

Patentanwälte Dipl.-Ikg. l\ ^eickmank,Patent attorneys Dipl.-Ikg. l \ ^ eickmank,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

int.Nr. 1895int.no. 1895

8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN

POSTFACH 860 820PO Box 860 820

MÖHI.STRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22MÖHI.STRASSE 22, CALL NUMBER 98 39 21/22

BOEHRIITGER MAITNHEIM GMBH, 68 Mannheim, Sandhof er Straße 112-132BOEHRIITGER MAITNHEIM GMBH, 68 Mannheim, Sandhof er Strasse 112-132

Reagens zur CalciumbestimmungCalcium determination reagent

Die Erfindung betrifft ein Reagens zur colorimetrischen Calciumbe Stimmung, welches Murexid enthält, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Reagens.The invention relates to a reagent for colorimetric calcium determination Mood containing murexide and a method for making this reagent.

Murexid (saures Ammoniumpurpurat) der FormelMurexide (Acid Ammonium Purpurate) of the formula

NH,NH,

ist ein bekanntes Reagens zur Bestimmung von Calcium und wird gewöhnlich für die titrimetrische Bestimmung unter Verwendungis a well-known reagent for the determination of calcium and is commonly used for titrimetric determination

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von Komplexbildungsraitteln eingesetzt. In vielen Fällen stellt die titriiüetrische Bestimmung von Calcium jedoch ein Handicap dar, insbesondere für die Automatisierung sowie für den klinischen Bereich, wo optische Bestiii.mungsmethoden geeigneter sind. Ilurexid eignet sich jedoch auch zur colorimetrischen CalciumbestimiBung, da es im alkalischen Bereich zwischen pH 10,5 und 13 mit Calcium eine Farbreaktion eingeht, welche sich ausgezeichnet coloriinetrieren läßt.used by complex formation funds. In many cases it represents however, the titration of calcium is a handicap in particular for automation as well as for the clinical area, where optical determination methods are more suitable are. Ilurexide is also suitable for the colorimetric determination of calcium, since it is in the alkaline range between pH 10.5 and 13 enters into a color reaction with calcium, which Can be perfectly colored.

Schwierigkeit bereitet jedoch die Herstellung einer für diese Bestimmung geeigneten alkalischen Murexidlösung. Es ist zwar möglich, verdünnte wässrige Murexidlösungen herzustellen, diese sind jedoch sehr unbeständig und unterliegen raschen Veränderungen hinsichtlich des Murexidgehaltes. Sie eignen sich daher nicht für ein vorfabriziertes Reagens.However, it is difficult to prepare an alkaline murexide solution suitable for this determination. It is true possible to produce dilute aqueous murexide solutions, but these are very unstable and are subject to rapid changes regarding the murexide content. They are therefore not suitable for a prefabricated reagent.

Es wurde gefunden, daß Murexid auch in Methanol löslich ist und auch von Äthanol und anderen einwertigen Alkoholen gelöst werden kann, wenn diesen Alkoholen bestimmte Salze zugesetzt werden. Werden diese Lösungen jedoch in den alkalischen Bereich gebracht, beispielsweise durch Zusatz von Alkalimetallhydroxyd oder Alkalimetallalkoholat, so fällt das Murexid aus. Auch auf dieser Basis läßt sich daher ein alkalisches Murexid-Reagens nicht herstellen.It has been found that murexide is also soluble in methanol and can also be dissolved from ethanol and other monohydric alcohols if certain salts are added to these alcohols will. However, if these solutions are brought into the alkaline range, for example by adding alkali metal hydroxide or alkali metal alcoholate, the murexide precipitates. An alkaline murexide reagent can therefore also be used on this basis not manufacture.

Nunmehr wurde überraschend gefunden, daß die obigen Nachteile bei Lösungen von Murexid in zwei- oder mehrwertigen Alkoholen nicht auftreten. Erfindungsgemäß besteht daher ein Reagens zur Calciumbestimmung mittels Murexid aus einer Lösung von Murexid in wenigstens einem mehrwertigen Alkohol mit einem Gehalt an Alkalimetallalkoholat.It has now surprisingly been found that the above disadvantages in solutions of murexide in di- or polyhydric alcohols do not occur. According to the invention, therefore, a reagent for determining calcium using murexide consists of a solution of Murexide in at least one polyhydric alcohol with an alkali metal alcoholate content.

ORIGINAL INSPECTED 409886/0785ORIGINAL INSPECTED 409886/0785

Das Lösungsmittel des erfindungsgemäßen Reagens besteht wie bereits erwähnt aus einem zwei- oder mehrwertigen Alkohol. Beispiele für geeignete zweiwertige Alkohole sind Äthylenglycol, Propylenglycol und höhere Alkylglycole, Polykondensationsprodukte auf Basis von Äthylenoxyd oder Propylenoxyd, auch Mischungen davon, wie z.B. Diäthylenglycol, Triäthylenglycol, Dipropylenglycol und so fort. Beispiele für Alkohole mit mehr als zwei OH-Gruppen, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden können, sind Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Peritaglycerin usw. Auch Mischungen der mehrwertigen Alkohole können verwendet werden. Solche Mischungen können zur Herabsetzung der Viskosität oder zur Verflüssigung von unter Normaltemperatur festen mehrwertigen Alkoholen zweckmäßig sein. Außerdem ist es möglich, zu diesem Zweck auch einwertige Alkohole wie Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol und dgl. einzusetzen, wobei die Menge des einwertigen Alkohols jedoch etwa 30 %, bezogen auf die Summe von ein- und mehrwertigem Alkohol, nicht überschreiten sollte. Im Einzelfall läßt sich durch Vorversuche leicht feststellen, bis zu welchem Gehalt an einwertigem Alkohol bei einem bestimmten mehrwertigen Alkohol bzw. einer Mischung von mehrwertigen Alkoholen die erforderliche Reagensbeständigkeit noch beibehalten wird.As already mentioned, the solvent of the reagent according to the invention consists of a dihydric or polyhydric alcohol. Examples of suitable dihydric alcohols are ethylene glycol, propylene glycol and higher alkyl glycols, polycondensation products based on ethylene oxide or propylene oxide, and mixtures thereof, such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol and so on. Examples of alcohols with more than two OH groups which can be used in the context of the invention are glycerol, erythritol, pentaerythritol, peritaglycerol, etc. Mixtures of the polyhydric alcohols can also be used. Such mixtures can be useful for reducing the viscosity or for liquefying polyhydric alcohols which are solid below normal temperature. It is also possible for this purpose to use monohydric alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol and the like. However, the amount of monohydric alcohol should not exceed about 30%, based on the sum of monohydric and polyhydric alcohol. In individual cases it can easily be determined by preliminary tests up to what level of monohydric alcohol in a particular polyhydric alcohol or a mixture of polyhydric alcohols the required resistance to reagents is maintained.

Der Gehalt an Murexid im erfindungsgemäßen Reagens liegt im allgemeinen zwischen etwa 0,01 und etwa 2 g/l« Eine Unterschreitung der angegebenen unteren Grenzwerte ist unpraktisch, da dann zu große Mengen an erfindungsgemäßen Reagens bei der CaIciumbeStimmung eingesetzt werden müssen, damit mit Sicherheit noch alles Calcium zur Reaktion gebracht wird. Eine Überschreitung der oberen Grenze für die Murexidmenge ist unwirtschaftlich und kann die Haltbarkeit des Reagens verringern. Der bevorzugte Bereich für den Murexidgehalt liegt zwischen 0,03 und 0,2 g/l Reagenslösung.The content of murexide in the reagent according to the invention is generally between about 0.01 and about 2 g / l the specified lower limit values is impractical, since then too large amounts of the reagent according to the invention in the Calcium determination must be used so with certainty all calcium is still reacted. Exceeding the upper limit for the amount of murexide is uneconomical and can reduce the shelf life of the reagent. The preferred range for the murexide content is between 0.03 and 0.2 g / L reagent solution.

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Der Gehalt an Alkalimetallalkoholat muß so groß sein, daß der pH-Wert des Reagens nach Zusatz von Wasser im oben angegebenen Bereich liegt. Die Menge ist dabei nicht nur abhängig vom gewünschten End-pH-Wert, sondern auch in gewissem Maße von der Menge an Wasser, die dem erfindungsgemäßen Reagens zur Durchführung der Calciumbestimmung zugesetzt wird. Gute Ergebnisse werden im allgemeinen bei einem Gehalt zwischen 0,01 und 0,2 Mol Alkalialkoholat pro 1 Reagens erhalten. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 0,03 und 0,12 Mol/l.The content of alkali metal alcoholate must be so large that the pH of the reagent after the addition of water is in the range given above. The amount is not just dependent of the desired final pH, but also to some extent on the amount of water which is added to the reagent according to the invention for carrying out the calcium determination. Quality Results are generally obtained at a level between 0.01 and 0.2 moles of alkali metal alcoholate per liter of reagent. A the preferred range is between 0.03 and 0.12 mol / l.

Das Alkalialkoholat kann teilweise durch Alkalihydroxyd ersetzt sein. Vorzugsweise liegt die Alkalihydroxydmenge jedoch unter 10 ^, bezogen auf den Alkalialkoholatgehalt. Als Alkalimetall werden Natrium, Kalium und Lithium bevorzugt.The alkali metal alcoholate can be partially replaced by alkali metal hydroxide. Preferably, however, the amount of alkali hydroxide is less than 10 ^, based on the alkali alcoholate content. As an alkali metal sodium, potassium and lithium are preferred.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Reagens kann erfolgen, indem entweder das Alkalimetallalkoholat als solches dem mehrwertigen Alkohol oder Alkoholgemisch zugesetzt und darin gelöst wird oder indem das Alkalimetall in Metallform mit dem mehrwertigen Alkohol zur Reaktion gebracht wird unter Bildung des gewünschten Alkoholate in situ. Das Murexid wird zweckmäßig erst nach der Zugabe des Alkalimetallalkoholate bzw. Alkalimetalls der Lösung zugesetzt und darin aufgelöst.The preparation of the reagent according to the invention can take place either by adding the alkali metal alcoholate as such to the polyvalent Alcohol or alcohol mixture is added and dissolved therein or by the alkali metal in metal form with the polyhydric alcohol is reacted to form the desired alcoholate in situ. The murexide becomes useful only after the addition of the alkali metal alcoholate or alkali metal added to the solution and dissolved therein.

Das erfindungsgemäße Reagens ist sehr beständig und kann über viele Monate ohne Veränderung des Murexidgehaltes gelagert werden. Da das Reagens Glas nicht angreift, kann es auch in Glasgefäßen aufbewahrt werden. Es ist auch nicht nötig, besondere Maßnahmen zum Ausschluß von Feuchtigkeit zu treffen, da das Alkoholat mit Wasserspuren sofort unter Bildung von Alkalimetallhydroxyd und Alkohol reagiert und die Wasserspuren dadurch wieder entfernt.The reagent according to the invention is very stable and can be stored for many months without changing the murexide content will. Since the reagent does not attack glass, it can also be stored in glass vessels. It is also not necessary to be special Measures must be taken to exclude moisture, as the alcoholate with traces of water will immediately form Alkali metal hydroxide and alcohol react and the traces of water are removed again.

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Das erfindungsgeinäße Reagens wird zur Durchführung der coloriraetrischen CaIciumbeStimmung mit einer bestimmten Menge Wasser sowie mit der Calciumionen-haltigen Probe versetzt. Hierbei entsteht sofort eine Farbe, deren Intensität der eingebrachten Calciuroraenge proportional ist. Die Färbung läßt sich mit Hilfe optischer Geräte leicht bestimmen. Die zugesetzte Wassermenge kann beispielsv/ei&e zv/ischen dem ein- und dem zehnfachen Volumen der Reagensmenge liegen. Sie hängt im wesentlichen ab vom Murexidgehalt des Reagens. Bei einer Reagenszusammensetzung im bevorzugten Bereich liegt der Wasserzusatz zweckmäßig zwischen etv/a 5 und etwa 7 Volumina je Volumen Reagens. Ein Arbeiten außerhalb der angegebenen Bereiche ist möglich, erbringt jedoch gewöhnlich keinen Vorteil.The inventive reagent is used to carry out the colorimetric Determination of calcium with a certain amount of water as well as mixed with the sample containing calcium ions. This immediately creates a color, the intensity of which is the same as that introduced Calciurora narrow is proportional. The coloring can be done with the help easily determine optical devices. The amount of water added can be, for example, one and ten times the volume the amount of reagent. It depends essentially on the murexide content of the reagent. For a reagent composition in the preferred range, the addition of water is expediently between about 5 and about 7 volumes per volume of reagent. A Working outside of the specified ranges is possible, but usually does not provide any benefit.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.The following examples further illustrate the invention.

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"** O ■""** O ■"

example 1

200 rag ITatriummetall werden in 250 ml Äthylenglycol in einem 500 nil-Erlenmeyerkolben mit Schliffverschluß zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Umsetzung und vollständiger Auflösung des Metalls werden 40 mg Murexid zugegeben und unter Erwärmen gelöst. 5 ml der so erhaltenen Lösung ergaben in einer 1 cm-Küvette im Zeiß-Elko-II-Photometer unter Verwendung einer Metallfadenlampe und des Filters S 57 eine Extinktion von 0,320. Anschließend wurde die gesamte Lösung 52 Tage bei 105 bis 110⁰G gehalten. Anschließend wurde in der vorstehend beschriebenen Weise erneut die Extinktion bestimmt. Der gefundene Wert war 0,322.200 rag of sodium metal are reacted in 250 ml of ethylene glycol in a 500 nil Erlenmeyer flask with a ground joint. After the reaction has ended and the metal has completely dissolved, 40 mg of murexide are added and dissolved with heating. 5 ml of the solution obtained in this way gave an extinction of 0.320 in a 1 cm cuvette in the Zeiss Elko II photometer using a metal filament lamp and the S 57 filter. The entire solution was then ^{kept at 105 to 110 °} C. for 52 days. The absorbance was then determined again in the manner described above. The value found was 0.322.

Example 2

In 500 ml'Glycerin werden 6 g Natriummethylat gelöst. Anschließend werden 0,1 g Murexid zugegeben und zur Lösung gebracht.6 g of sodium methylate are dissolved in 500 ml of glycerine. Afterward 0.1 g of murexide are added and dissolved.

1 ml des so erhaltenen lagerfähigen Reagens wird mit 5 ml Wasser gemischt. Der pH-Wert der Lösung beträgt dann 12,5. Nach Zusatz einer etwa 5 bis etwa 100 μg Calciumionen enthaltenden Lösung entsteht eine Färbung, die der Calciummenge direkt proportional ist.1 ml of the storable reagent thus obtained is mixed with 5 ml of water. The pH of the solution is then 12.5. After adding a calcium ion containing about 5 to about 100 μg The solution produces a color that is directly proportional to the amount of calcium.

Example 3

4 g metallisches Kalium werden in 350 ml Propylenglycol zur Reaktion gebracht. Dann werden in der erhaltenen Lösung 0,1 g Murexid aufgelöst. Zur Herabsetzung der Viskosität werden anschließend 150 ml absoluter Äthanol zugesetzt. Je 1 ml des so erhaltenen Reagens werden in handelsübliche verschließbare Ge-4 g of metallic potassium are added to 350 ml of propylene glycol Brought reaction. Then 0.1 g of murexide is dissolved in the solution obtained. To reduce the viscosity are then 150 ml of absolute ethanol added. Each 1 ml of the reagent obtained in this way is poured into commercially available sealable containers

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fäße eingebracht. Durch. Zusatz von 5 nil Wasser und 0,1 /ml Blutserum \*ird eine Färbung erhalten, deren Intensität der im Blutserum enthaltenen Calciummenge direkt proportional ist.vessels introduced. By. Addition of 5 nil of water and 0.1 / ml Blood serum will acquire a color whose intensity corresponds to that of the The amount of calcium in the blood serum is directly proportional.

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Claims

j reagent for calcium determination by means of murexide, characterized in that it consists of a solution of murexide in at least one polyhydric alcohol, which has sufficient alkali metal alcoholate content to achieve a pH value between 10.5 and 13 in aqueous solution.

2. Reagent according to claim 1, characterized in that it additionally contains up to 30 Vol .- ^ of monohydric alcohol.

3. Reagent according to claim 1 or 2, characterized by a content of 0.01 to 2 g / l murexide and 0.01 to 0.2 mol / l Alkali metal alcoholate.

4. reagent according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that there is ethylene glycol, propylene glycol, glycerin or a mixture thereof.

5. A method for preparing the reagent according to claim 1

to 4, characterized in that first alkali metal alcoholate or metallic alkali metal in the polyhydric alcohol or Dissolved alcohol mixture and then the murexide is added and brought to the solution.

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