EP0611596A1 - System for preparing liquids - Google Patents
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- EP0611596A1 EP0611596A1 EP94101748A EP94101748A EP0611596A1 EP 0611596 A1 EP0611596 A1 EP 0611596A1 EP 94101748 A EP94101748 A EP 94101748A EP 94101748 A EP94101748 A EP 94101748A EP 0611596 A1 EP0611596 A1 EP 0611596A1
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
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- B01L3/5082—Test tubes per se
- B01L3/50825—Closing or opening means, corks, bungs
Definitions
- the invention relates to a system for preparing liquids from at least one solid and at least one liquid phase, the system consisting of a storage vessel with the solid and a drying chamber with a desiccant.
- the invention also relates to a method for producing a solution, suspension or emulsion using the system according to the invention.
- the process includes the steps of storing a solid in the system, adding a liquid phase to the solid, and mixing to produce a solution, suspension or emulsion.
- the system is used to prepare reagent solutions.
- a common problem in laboratories is the preparation of solutions from liquids and moisture-sensitive solids. Many solids have a limited shelf life in the presence of water vapor because they decompose. The occurrence of this problem ranges from everyday examples, such as. B. the preparation of food from dry powder, the preparation of solutions in the chemical laboratory, up to clinical analysis solutions. In the latter case in particular, preparation of the solution from a solid and a liquid component is necessary shortly before use if the finished analytical solution has a limited shelf life.
- the existing problem is solved in that the moisture-sensitive solid is either pre-dried and packaged in a water vapor-tight manner or is packed together with hygroscopic substances for drying and keeping dry. To prepare the solution, a certain amount of the substance is weighed out and dissolved in a measured amount of liquid.
- the method is particularly imperfect for analytical solutions because the quantitative transfer of the solid into a vessel, the addition of a precisely defined amount of solvent and complete dissolution are difficult. Not only trained personnel are required for this process, but also complex laboratory equipment.
- test kits In so-called test kits, the user takes over the preparation of the liquid by preparing the analytical solution from the portioned, ie already weighed, solids by adding liquid according to a rule given by the manufacturer of the kit. Stirrers or mixers can reduce the solids from the user. In these cases, however, a transfer of solid matter to a vessel is necessary for dissolution. It follows from this that a defined amount of solid in the form of tablets, powders or granules has to be introduced into a vessel in order to produce a solution of a defined concentration.
- a known reagent storage system (DE-40 39 580)
- the reagent is transferred from a special container into a mixing vessel by opening a chamber in which the reagent is located when it is screwed onto the vessel. To prepare a solution of a precisely defined concentration, the chamber must be rinsed. This makes laboratory personnel or a complex flushing device necessary.
- the object of the invention is to simplify the production of liquids from moisture-sensitive solids and liquids by providing a vessel suitable for drying and keeping dry.
- the preparation of analysis solutions by untrained personnel, even under conditions of poor infrastructure, should be made easier.
- the task is achieved with the system for the preparation of a liquid from at least one solid and at least one liquid phase by the combination a vessel which contains the at least one solid and has a volume which is sufficient to hold the at least one solid and the at least one liquid phase, a desiccant chamber containing a desiccant (TM) and a separating element, which closes the desiccant chamber, that the desiccant can exchange water vapor with the contents of the vessel at any time, but the direct contact of a liquid or solid content of the vessel with the desiccant is essentially impossible.
- TM desiccant
- separating element which closes the desiccant chamber
- the solid of the solution to be prepared can be in various forms. These include powders, tablets, granules, pellets or freeze-dried lyophilisates.
- a solution consisting of several substances can be prepared by using a solid consisting of several components. If the constituents in solution or in the presence of moisture are incompatible with one another, that is, if they then react with one another in an undesired manner, it is in many cases possible to store the substances together in a dry state without them reacting with one another.
- the storage stability of the solid is increased by a drying chamber that keeps the moisture in the interior of the vessel low.
- the presence of a desiccant in a chamber that can exchange water vapor with the interior of the vessel leads to a lowering of the water vapor partial pressure in the interior of the vessel. It is also possible to store solids which have residual moisture due to the manufacturing process in the system according to the invention for drying or to remove the residual moisture.
- the liquid phase can consist of a pure substance (e.g. distilled water) or a mixture of several liquids.
- the liquid phase can also, for. B. contain buffers, stabilizers or other solutes, so that the stability of the liquid produced is increased and its functioning is ensured.
- the liquid phase is added to the solid in the vessel. This can be done either manually or automatically by a device. In cases where the liquid produced does not have to have an exact concentration, because a wide range of reagent concentrations leads to the same analysis results, the dimensioning of the liquid phase can, for. B. done by markings on the vessel wall. For example, enzymes can completely convert an analyte so that the result of the determination is largely independent of the enzyme concentration in the reagent.
- a standard solution suitable for titration analysis on the other hand, it is necessary to add a defined amount of liquid phase, characterized by its volume or weight, to a defined amount of solids.
- the solution is prepared by manual or mechanical mixing of the solid and the liquid phase. For a large number of analysis solutions, it is possible to standardize their preparation.
- the liquid phase already contains further components, e.g. B. buffers and auxiliaries, so that one and the same liquid phase can always be used for many different analytical solutions.
- the liquids produced from solid and liquid phase in the system according to the invention can be solutions, suspensions or emulsions.
- an emulsion for the detection of the enzyme lipase can be prepared by adding water to a solid which contains the following substances: tris (hydroxymethyl) aminomethane (tris), sodium deoxycholate, CaCl2, triolein, colipase, NaN3.
- the system includes a vessel and a drying chamber which are separated by a separating layer which prevents liquid from penetrating into the drying agent.
- the interface therefore fulfills two contradictory conditions. On the one hand, it is permeable to water vapor and thus enables the transfer of water from the interior of the vessel into the drying chamber via the gas phase, on the other hand it has a barrier effect for water in the condensed phase. This simplifies the manufacturing process in that the solution can be prepared in the same vessel in which the moisture-sensitive solid was previously stored.
- the solid is poured into the vessel during the manufacture of the system. In this case, the user does not need to transfer the solid into the vessel.
- a particularly simple, safe and reliable handling is made possible by a preferred embodiment in which the solid is in a vessel which is large enough to take up the resulting solution.
- This vessel has a closure, e.g. B. a stopper or a screw cap, on which a desiccant chamber is attached so that the desiccant it contains can absorb water vapor from the interior of the vessel when the vessel is closed.
- the Drying chamber both serve to dry and / or keep the solid dry, and can also be used as a closure in the preparation of liquids.
- the filling of the vessel with liquid phase can be done manually or mechanically, the automatic filling of the vessel within an automatic analyzer being a preferred embodiment.
- the vessel can be closed with the closure belonging to the system, or but another closure. Both manual and automated procedures are also possible in this process step.
- the step of closing the vessel can be saved if there is no leakage of liquid from the vessel during the mixing. This can e.g. B. can be achieved by stirring or suitable pivoting of the vessel.
- so-called magnetic stirrers are known, among other things, in which a mostly rod-shaped magnet is located within the vessel, which is set in motion by a magnetic field.
- swivels are known, for example, for bacterial cultures, which mix the contents of a vessel without substances in the vessel escaping through an existing opening at the top of the vessel. If the mixing process is carried out with the vessel closed, the methods already mentioned are available. In addition, methods are possible in which the vessel can assume any position, as is usually the case with manual mixing. After the mixing process, the prepared liquid is present in the vessel. For this she can, for. B. by piercing the vessel with a cannula or by other devices provided in the vessel. Preferably, however, liquid is removed after the closure containing the desiccant has been removed through the opening in the vessel.
- the storage vessel for the solid also serves as a vessel for mixing the solid with the liquid phase and can serve to store the prepared liquid without the desiccant chamber having to be closed or removed after the liquid phase has been added.
- a further advantage of the system is that the seal containing the drying agent can be used both during storage of the solid and during storage of the prepared liquid and preferably even during the mixing of the solid with the liquid phase.
- a preferred embodiment of the desiccant chamber is suitable due to its construction to close the vessel.
- Such a desiccant chamber is referred to below as a desiccant plug.
- the drying agent stopper (1) in FIG. 1 is closed off from the outside by a wall (2).
- a wall (2) This can consist of a variety of materials, e.g. B. plastic, metal and cardboard.
- the wall will consist of a plastic, since this material combines some advantageous properties.
- Plastics of sufficient wall thickness, preferably greater than 0.5 mm have the property of separating the desiccant inside the stopper from the environment in such a way that moisture exchange between the environment and desiccant is possible to a small extent, but a significant consumption of the desiccant by external moisture is avoided.
- the desiccant (14) is inside the stopper.
- a suitable drying agent the substances known from the specialist literature, such as molecular sieves, silica gel, sodium sulfate, calcium sulfate, etc., are available.
- a molecular sieve of the zeolite type suitable for the stated use is available from Grace GmbH under the name molecular sieve type 511.
- the amount of desiccant used and thus the drying capacity must be such that, if desired, a possible mobile moisture content of the solid is absorbed and that moisture which penetrates from outside can be absorbed until the solution is prepared.
- the amount of desiccant should be so small that when the liquid produced is stored in the preparation system there is no significant change in concentration due to the absorption of water by the desiccant from the solution.
- preferred desiccant amounts in the range of a few grams and quantities of liquid in the range of deciliters, the error caused by the desiccant moves in a range acceptable for analytical solutions.
- the liquid is used in an analytical apparatus soon after it has been prepared.
- the vessel is placed in a place provided within the apparatus without a desiccant plug. In this case, the liquid is only in direct or indirect contact with the desiccant plug while it is being prepared.
- the drying effect of the solution can therefore only be expected to a very small extent. The drying out effect can be prevented in all cases by exchanging the drying agent plug after the solid and liquid phase have been mixed with a closure without drying agent.
- the separating element (6) which separates the desiccant and the interior of the vessel from one another, represents an essential aspect of the invention.
- the material of the separating element is such that it is permeable to water vapor, but completely blocks finished reagent solutions.
- special plastics have been developed that combine these two properties (e.g. EP-A-0 500 173).
- other materials are also possible, such as. B. impregnated fabrics and cardboard.
- cardboard with a surface tension is used which prevents liquid from penetrating into the drying agent chamber and penetrating the drying agent with liquid. Suitable cartons are sold, for example, by Buchmann GmbH under the names GC1 and GC2 or by Laakmann GmbH under the names UD2.
- the water-repellent effect is primarily due to a Coating, the so-called line, which consists of pigments and synthetic binders.
- the cardboard has a surface tension of less than 70 mN / m, the cardboard can no longer be wetted by water and penetration of water is in principle impossible, but water vapor is still permeable.
- a separating element with a lower surface tension is also necessary to prevent the penetration of liquids.
- the surface tension of the cardboard can be easily obtained with commercially available test inks from e.g. B. the company Arcotec heatntechnik GmbH can be determined.
- FIG. 1 A possible arrangement of the separating element is shown in Figure 1.
- the separating element (6) is fitted into a hollow pin (5) in such a way that the liquid does not pass from the interior of the vessel to the desiccant. In a preferred embodiment, this is achieved by the separating element (6) resting on the opening of the hollow pin (5) facing the interior of the vessel.
- a flange (7) is mechanically connected to the hollow pin and is used to fasten the separating element (6) on the hollow pin (5).
- the flanging (7) closes off the space formed from drying agent chamber (4) and separating element (6) against liquids. Any minor leaks are sealed by swelling the separating element in contact with water and filling the gaps.
- Example 1 demonstrates the separating effect of the cardboard used against an aqueous reagent liquid even in the case of direct contact.
- FIG. 2 shows vessels according to the invention arranged in a circle with desiccant plugs and in the middle two desiccant plugs with a volume of 2 or 4 ml for desiccant.
- the materials of the vessels must be impermeable to water, but can be partially permeable to water vapor.
- plastics are suitable, such as those used for the production of bottles for storing liquids.
- wall thicknesses greater than 0.5 mm are preferred for reasons of mechanical stability and water vapor permeability.
- the way of making the vessels e.g. B. injection molding or blow molding is not subject to any restriction, provided that a sufficient wall thickness can be guaranteed.
- FIG. 3 shows the production of a liquid from a solid and a liquid.
- the solid is in the container closed by the desiccant plug.
- illustration B shows the addition of liquid to the solid.
- the solid is mixed with the liquid phase in FIG. 3C by shaking.
- the resulting reagent solution for determining GOT then had the following composition: Tris 27.8 mmol / l Tris HCL 58.4 mmol / l L-aspartate 254 mmol / l -Ketoglutarate 12.7 mmol / l NADH 0.19 mmol / l 2-chloroacetamide 10.7 mmol / l MDH 1200 U / l LDH 4390 U / l Polyvinyl pyrolidone approx. 0.1% by weight
- the reagent solution for the determination of GPT had the following composition: Tris 15.9 mmol / l Tris ⁇ HCL 89.6 mmol / l L-alanine 530 mmol / l -Ketoglutarate 15.9 mmol / l NADH 0.19 mmol / l 2-chloroacetamide 10.7 mmol / l LDH 8900 U / l Polyvinyl pyrolidone approx. 0.1% by weight
- the vessels were stored on the head for up to 24 hours, which is much more than the stress during normal use.
- the screw caps were then unscrewed and the cardboard separating elements (cardboard UD2 from Laakmann GmbH) removed for inspection of the desiccant.
- the desiccant was still dry, i.e. H. the blocking effect was given in all cases.
- test results are shown in the following table: reference 8 h / head 16 h / head 24 h / head swing GOT reagent w [%] 100.00 99.87 99.87 99.41 99.74 NADH absorbance 1,370 1,392 1,397 1,430 1,373 GPT reagent w [%] 100.00 99.92 99.44 99.12 99.76 NADH absorbance 1,392 1,400 1,412 1,406 1,390
- the measured values show that the functionality of the reagent and the active substance content are only insignificantly influenced by the presence of the desiccant plug, even under extreme loads.
- the solid which can be used for the preparation of reagent liquid for the determination of GPT, contained in 100 g of granules: Tris 2.72 g Tris ⁇ HCL 20.06 g L-alanine 67.07 g -Ketoglutarate 5.09 g NADH 1.34 g 2-chloroacetamide 1.42 g LDH approx. 0.34 g Polyvinyl pyrolidone approx.1.93 g
- the example “GOT” additionally shows that only the stability-critical mobile moisture is selectively removed and the stability-uncritical immobile crystal water content remains unaffected.
- the system was kept in a room climate during the redrying phase and the water content was determined periodically using the Karl Fischer method.
- FIG. 4 shows the dependence of the water content (f) as a function of the storage time (t) in days in the system.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Zubereitung von Flüssigkeiten aus mindestens einem Feststoff und mindestens einer flüssigen Phase, wobei das System aus einem Aufbewahrungsgefäß mit dem Feststoff und einer Trockenkammer mit einem Trockenmittel besteht. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Lösung, Suspension oder Emulsion unter Verwendung des erfindungsgemäßen Systems. Der Prozeß beinhaltet die Schritte der Aufbewahrung eines Feststoffes im System, der Zugabe einer flüssigen Phase zum Feststoff und die Vermischung zur Herstellung einer Lösung, Suspension oder Emulsion. Das System dient in einer bevorzugten Anwendung zur Herstellung von Reagenzlösungen.The invention relates to a system for preparing liquids from at least one solid and at least one liquid phase, the system consisting of a storage vessel with the solid and a drying chamber with a desiccant. The invention also relates to a method for producing a solution, suspension or emulsion using the system according to the invention. The process includes the steps of storing a solid in the system, adding a liquid phase to the solid, and mixing to produce a solution, suspension or emulsion. In a preferred application, the system is used to prepare reagent solutions.
Ein in Laboratorien häufig auftretendes Problem besteht bei der Zubereitung von Lösungen aus Flüssigkeiten und feuchtigkeitsempfindlichen Feststoffen. Die Haltbarkeit vieler Feststoffe ist in Gegenwart von Wasserdampf begrenzt, da sie sich zersetzen. Das Auftreten dieser Problematik reicht von alltäglichen Beispielen, wie z. B. der Zubereitung von Speisen aus Trockenpulver, über die Zubereitung von Lösungen im chemischen Laboratorium, bis hin zu klinischen Analysenlösungen. Besonders im letzten Fall ist eine Zubereitung der Lösung aus einer festen und einer flüssigen Komponente kurz vor der Benutzung notwendig, wenn die fertige Analysenlösung nur begrenzt haltbar ist.A common problem in laboratories is the preparation of solutions from liquids and moisture-sensitive solids. Many solids have a limited shelf life in the presence of water vapor because they decompose. The occurrence of this problem ranges from everyday examples, such as. B. the preparation of food from dry powder, the preparation of solutions in the chemical laboratory, up to clinical analysis solutions. In the latter case in particular, preparation of the solution from a solid and a liquid component is necessary shortly before use if the finished analytical solution has a limited shelf life.
Vielfach wird das bestehende Problem dadurch gelöst, daß der feuchtigkeitsempfindliche Feststoff entweder vorgetrocknet und wasserdampfdicht abgepackt oder zusammen mit hygroskopischen Substanzen zur Trocknung und Trockenhaltung verpackt wird. Zur Herstellung der Lösung wird eine bestimmte Menge des Stoffes abgewogen und in einer abgemessenen Menge Flüssigkeit gelöst. Besonders für Analysenlösungen ist das Verfahren unvollkommen, da die quantitative Überführung des Feststoffes in ein Gefäß, die Zugabe einer genau definierten Menge Lösungsmittel und eine vollständige Auflösung schwierig ist. Für den genannten Prozeß ist nicht nur geschultes Personal, sondern auch eine aufwendige Laborausrüstung notwendig.In many cases, the existing problem is solved in that the moisture-sensitive solid is either pre-dried and packaged in a water vapor-tight manner or is packed together with hygroscopic substances for drying and keeping dry. To prepare the solution, a certain amount of the substance is weighed out and dissolved in a measured amount of liquid. The method is particularly imperfect for analytical solutions because the quantitative transfer of the solid into a vessel, the addition of a precisely defined amount of solvent and complete dissolution are difficult. Not only trained personnel are required for this process, but also complex laboratory equipment.
Bei sogenannten Testkits übernimmt der Anwender die Zubereitung der Flüssigkeit, indem er aus den portionierten, d. h. bereits abgewogenen Feststoffen, durch Zugabe von Flüssigkeit nach einer vom Hersteller des Kits gegebenen Vorschrift die Analysenlösung zubereitet. Rührer oder Mischer können dem Anwender die Auflösung der Feststoffe abnehmen. In diesen Fällen ist jedoch trotzdem eine Überführung von Feststoff in ein Gefäß zur Auflösung notwendig. Daraus ergibt sich, daß eine definierte Menge Feststoff in Form von Tabletten, Pulvern oder Granulaten in ein Gefäß eingebracht werden muß, um eine Lösung definierter Konzentration herzustellen. In einem bekannten Reagenzbevorratungssystem (DE-40 39 580) wird das Reagenz aus einem speziellen Behältnis in ein Mischgefäß überführt, indem beim Aufschrauben auf das Gefäß eine Kammer geöffnet wird, in der sich das Reagenz befindet. Zur Herstellung einer Lösung exakt definierter Konzentration ist ein Spülen der Kammer notwendig. Dies macht Laborpersonal oder eine aufwendige Spülvorrichtung nötig.In so-called test kits, the user takes over the preparation of the liquid by preparing the analytical solution from the portioned, ie already weighed, solids by adding liquid according to a rule given by the manufacturer of the kit. Stirrers or mixers can reduce the solids from the user. In these cases, however, a transfer of solid matter to a vessel is necessary for dissolution. It follows from this that a defined amount of solid in the form of tablets, powders or granules has to be introduced into a vessel in order to produce a solution of a defined concentration. In a known reagent storage system (DE-40 39 580), the reagent is transferred from a special container into a mixing vessel by opening a chamber in which the reagent is located when it is screwed onto the vessel. To prepare a solution of a precisely defined concentration, the chamber must be rinsed. This makes laboratory personnel or a complex flushing device necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde durch Bereitstellung eines zum Trocknen und zur Trockenhaltung geeigneten Gefäßes, die Herstellung von Flüssigkeiten aus feuchtigkeitsempfindlichen Feststoffen und Flüssigkeiten zu vereinfachen. Besonders die Zubereitung von Analysenlösung durch ungeschultes Personal, auch unter Bedingungen schlechter Infrastruktur, soll erleichtert werden.The object of the invention is to simplify the production of liquids from moisture-sensitive solids and liquids by providing a vessel suitable for drying and keeping dry. In particular, the preparation of analysis solutions by untrained personnel, even under conditions of poor infrastructure, should be made easier.
Die Aufgabe wird mit dem System zur Zubereitung einer Flüssigkeit aus mindestens einem Feststoff und mindestens einer flüssigen Phase durch die Kombination
eines Gefäßes, das den mindestens einen Feststoff enthält und ein Volumen besitzt, das zur Aufnahme des mindestens einen Feststoffes und der mindestens einen flüssigen Phase ausreicht,
einer Trockenmittelkammer, die ein Trockenmittel (TM) enthält
und einem Trennelement, das die Trockenmittelkammer verschließt so gelöst,
daß das Trockenmittel mit dem Inhalt des Gefäßes jederzeit Wasserdampf austauschen kann, der direkte Kontakt eines flüssigen oder festen Inhaltes des Gefäßes mit dem Trockenmittel jedoch im wesentlichen unmöglich ist.The task is achieved with the system for the preparation of a liquid from at least one solid and at least one liquid phase by the combination
a vessel which contains the at least one solid and has a volume which is sufficient to hold the at least one solid and the at least one liquid phase,
a desiccant chamber containing a desiccant (TM)
and a separating element, which closes the desiccant chamber,
that the desiccant can exchange water vapor with the contents of the vessel at any time, but the direct contact of a liquid or solid content of the vessel with the desiccant is essentially impossible.
Demnach wird die Aufgabe durch die Kombination folgender Elemente gelöst:
- Ein Gefäß, in dem sich zunächst der Feststoff befindet und in dem die Auflösung des Feststoffes erfolgt.
- Eine an das Gefäß angeschlossene Trockenkammer, in der sich ein Trockenmittel befindet.
- A vessel in which the solid is initially and in which the solid is dissolved.
- A drying chamber connected to the vessel, in which there is a desiccant.
Der Feststoff der herzustellenden Lösung kann in verschiedenen Formen vorliegen. Zu diesen gehören Pulver, Tabletten, Granulate, Pellets oder durch Gefriertrocknung hergestellte Lyophilisate.The solid of the solution to be prepared can be in various forms. These include powders, tablets, granules, pellets or freeze-dried lyophilisates.
Eine Lösung aus mehreren Stoffen kann dadurch hergestellt werden, daß ein Feststoff, bestehend aus mehreren Bestandteilen, eingesetzt wird. Sind die Bestandteile in Lösung oder in Gegenwart von Feuchtigkeit miteinander unverträglich, das heißt, setzen sie sich dann in ungewollter Weise miteinander um, so ist es doch in vielen Fällen möglich, die Stoffe in trockenem Zustand zusammen aufzubewahren, ohne daß sie miteinander reagieren. Durch eine Trockenkammer, die die Feuchtigkeit im Innenraum des Gefäßes gering hält, wird die Lagerungsstabilität des Feststoffes erhöht. Die Anwesenheit eines Trockenmittels in einer Kammer, die mit dem Gefäßinnenraum Wasserdampf austauschen kann, führt zu einer Absenkung des Wasserdampfpartialdruckes im Gefäßinnenraum. Es ist weiterhin möglich, Feststoffe, die aufgrund des Herstellungsprozesses eine Restfeuchte aufweisen, in dem erfindungsgemäßen System zur Trocknung aufzubewahren oder die Restfeuchte zu entfernen.A solution consisting of several substances can be prepared by using a solid consisting of several components. If the constituents in solution or in the presence of moisture are incompatible with one another, that is, if they then react with one another in an undesired manner, it is in many cases possible to store the substances together in a dry state without them reacting with one another. The storage stability of the solid is increased by a drying chamber that keeps the moisture in the interior of the vessel low. The presence of a desiccant in a chamber that can exchange water vapor with the interior of the vessel leads to a lowering of the water vapor partial pressure in the interior of the vessel. It is also possible to store solids which have residual moisture due to the manufacturing process in the system according to the invention for drying or to remove the residual moisture.
Die flüssige Phase kann aus einem Reinstoff bestehen (z. B. destilliertes Wasser) oder ein Gemisch mehrerer Flüssigkeiten darstellen. Ebenfalls kann die flüssige Phase z. B. Puffer, Stabilisatoren oder weitere gelöste Stoffe enthalten, so daß die Stabilität der hergestellten Flüssigkeit erhöht und ihre Funktionsweise sichergestellt wird.The liquid phase can consist of a pure substance (e.g. distilled water) or a mixture of several liquids. The liquid phase can also, for. B. contain buffers, stabilizers or other solutes, so that the stability of the liquid produced is increased and its functioning is ensured.
Zur Herstellung der Flüssigkeit wird die flüssige Phase zum Feststoff in das Gefäß gegeben. Dies kann entweder manuell oder durch ein Gerät automatisch erfolgen. In Fällen, in denen die hergestellte Flüssigkeit keine exakte Konzentration besitzen muß, weil ein breiter Bereich von Reagenzkonzentrationen zu gleichen Analysenergebnissen führt, kann die Bemessung der flüssigen Phase z. B. durch Markierungen an der Gefäßwandung erfolgen. Beispielsweise können Enzyme einen Analyten vollständig umsetzen, so daß das Ergebnis der Bestimmung in weiten Bereichen von der Enzymkonzentration im Reagenz unabhängig ist. Zur Herstellung einer für Titrationsanalysen geeigneten Maßlösung ist dagegen die Zugabe einer definierten Menge flüssiger Phase, gekennzeichnet durch ihr Volumen oder ihr Gewicht zu einer definierten Feststoffmenge notwendig. Die Herstellung der Lösung erfolgt durch manuelles oder mechanisches Mischen des Feststoffes und der flüssigen Phase. Für eine Vielzahl von Analysenlösungen ist es möglich, ihre Zubereitung zu standardisieren. Die flüssige Phase enthält bei diesen Ausführungsformen bereits weitere Komponenten, z. B. Puffer und Hilfsstoffe, so daß für viele verschiedene Analysenlösungen immer ein und dieselbe flüssige Phase eingesetzt werden kann.To produce the liquid, the liquid phase is added to the solid in the vessel. This can be done either manually or automatically by a device. In cases where the liquid produced does not have to have an exact concentration, because a wide range of reagent concentrations leads to the same analysis results, the dimensioning of the liquid phase can, for. B. done by markings on the vessel wall. For example, enzymes can completely convert an analyte so that the result of the determination is largely independent of the enzyme concentration in the reagent. To produce a standard solution suitable for titration analysis, on the other hand, it is necessary to add a defined amount of liquid phase, characterized by its volume or weight, to a defined amount of solids. The solution is prepared by manual or mechanical mixing of the solid and the liquid phase. For a large number of analysis solutions, it is possible to standardize their preparation. In these embodiments, the liquid phase already contains further components, e.g. B. buffers and auxiliaries, so that one and the same liquid phase can always be used for many different analytical solutions.
Die aus Feststoff und flüssiger Phase in dem erfindungsgemäßen System hergestellten Flüssigkeiten können Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen darstellen. Zum Beispiel kann eine Emulsion zum Nachweis des Enzyms Lipase durch Zugabe von Wasser zu einem Feststoff zubereitet werden, der folgende Stoffe beinhaltet: Tris(hydroxymethyl)-aminomethan (Tris), Natriumdesoxycholat, CaCl₂, Triolein, Colipase, NaN₃.The liquids produced from solid and liquid phase in the system according to the invention can be solutions, suspensions or emulsions. For example, an emulsion for the detection of the enzyme lipase can be prepared by adding water to a solid which contains the following substances: tris (hydroxymethyl) aminomethane (tris), sodium deoxycholate, CaCl₂, triolein, colipase, NaN₃.
Gemäß der Erfindung enthält das System ein Gefäß und eine Trockenkammer, die durch eine Trennschicht, die ein Eindringen von Flüssigkeit in das Trockenmittel verhindert, getrennt sind. Die Trennschicht erfüllt somit zwei an sich widersprüchliche Bedingungen. Einerseits ist sie für Wasserdampf durchlässig und ermöglicht somit den Transfer des Wassers vom Gefäßinnenraum in die Trockenkammer über die Gasphase, andererseits besitzt sie für Wasser in kondensierter Phase eine Sperrwirkung. Für den Herstellungsprozeß ergibt sich damit die Vereinfachung, daß die Zubereitung der Lösung in demselben Gefäß erfolgen kann, in dem zuvor der feuchtigkeitsempfindliche Feststoff aufbewahrt wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Feststoff bereits bei der Herstellung des Systems in das Gefäß eingefüllt. Es ist in diesem Fall keine Überführung des Feststoffes in das Gefäß durch den Anwender notwendig. Weiterhin entfällt damit das Problem, daß evtl. feuchtigkeitsempfindliche oder gar hygroskopische Substanzen durch den Anwender ausgewogen und transferiert werden müssen. Die Befüllung von seiten des Herstellers des Systems kann unter Trockenraum-Bedingungen und unter Verwendung hochgenauer Waagen erfolgen. Selbst Anwendern ohne Labor ist somit die Zubereitung eingestellter Analysenlösungen aus feuchtigkeitsempfindlichen Feststoffen möglich.According to the invention, the system includes a vessel and a drying chamber which are separated by a separating layer which prevents liquid from penetrating into the drying agent. The interface therefore fulfills two contradictory conditions. On the one hand, it is permeable to water vapor and thus enables the transfer of water from the interior of the vessel into the drying chamber via the gas phase, on the other hand it has a barrier effect for water in the condensed phase. This simplifies the manufacturing process in that the solution can be prepared in the same vessel in which the moisture-sensitive solid was previously stored. In a preferred embodiment, the solid is poured into the vessel during the manufacture of the system. In this case, the user does not need to transfer the solid into the vessel. Furthermore, this eliminates the problem that any moisture-sensitive or even hygroscopic substances have to be weighed out and transferred by the user. The system manufacturer can fill the system under dry room conditions and using highly accurate scales. Even users without a laboratory can prepare adjusted analytical solutions from moisture-sensitive solids.
Eine besonders einfache, sichere und zuverlässige Handhabung wird durch eine bevorzugte Ausführungsform ermöglicht, bei der sich der Feststoff in einem Gefäß befindet, das groß genug ist, die entstehende Lösung aufzunehmen. Dieses Gefäß besitzt einen Verschluß, z. B. einen Stopfen oder eine Schraubkappe, an dem eine Trockenmittelkammer so angebracht ist, daß das in ihr enthaltene Trockenmittel bei geschlossenem Gefäß Wasserdampf aus dem Innenraum des Gefäßes aufnehmen kann. In dieser Ausführungsform kann die Trockenkammer sowohl zur Trocknung und/oder Trockenhaltung des Feststoffes dienen, als auch als Verschluß bei der Zubereitung von Flüssigkeiten verwendet werden.A particularly simple, safe and reliable handling is made possible by a preferred embodiment in which the solid is in a vessel which is large enough to take up the resulting solution. This vessel has a closure, e.g. B. a stopper or a screw cap, on which a desiccant chamber is attached so that the desiccant it contains can absorb water vapor from the interior of the vessel when the vessel is closed. In this embodiment, the Drying chamber both serve to dry and / or keep the solid dry, and can also be used as a closure in the preparation of liquids.
Es ist weiterhin möglich, die Trockenkammer im Gefäß zu befestigen und zum Verschluß des Gefäßes ein separates Bauteil zu verwenden. Außerdem sind Ausführungsformen möglich, bei denen keine Möglichkeit zur Öffnung durch z. B. einen Schraubverschluß oder einen Deckel vorgesehen ist. Bei diesen Ausführungsformen kann der Feststoff und die Trockenkammer schon während der Herstellung des Gefäßes in das Gefäß eingebracht werden. Die flüssige Phase kann vor der Verwendung der Flüssigkeit vom Anwender z. B. durch Injektion mit einer Kanüle in das Gefäß eingefüllt werden.It is also possible to fix the drying chamber in the vessel and to use a separate component to close the vessel. In addition, embodiments are possible in which no possibility of opening by z. B. a screw cap or a lid is provided. In these embodiments, the solid and the drying chamber can already be introduced into the vessel during the manufacture of the vessel. The liquid phase can be used by the user z. B. can be filled into the vessel by injection with a cannula.
In den möglichen Ausführungsformen bietet das erfindungsgemäße System zur Herstellung von Flüssigkeiten Lösungsmöglichkeiten für Probleme mit zum Teil widersprüchlichen Erfordernissen.
- Herkömmliche, zur Aufnahme von Flüssigkeiten konstruierte Gefäße können durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Trockenstopfens auch für die Aufbewahrung und Rücktrocknung von feuchtigkeitsempfindlichen Feststoffen verwendet werden. Gefäß und Trockenmittelstopfen werden damit zu einer neuen funktionellen Einheit.
- Das System zur Zubereitung von Lösungen erlaubt das Befüllen zum Zwecke des Inverkehrbringens von feuchtigkeitsempfindlichen Füllgütern in nicht vollständig wasserdampfdichten Behältnissen.
- Feste Füllgüter können bei der Abfüllung eine durch die Produktion bedingte höhere mobile Feuchte aufweisen als für die Lagerung gewünscht ist. Mit dem erfindungsgemäßen System können solche Füllgüter auf eine, für die Haltbarkeit notwendige, minimale Restfeuchte zurückgetrocknet werden.
- Das Trennelement verbindet eine hohe Dampfdurchlässigkeit mit einer guten Sperrwirkung gegenüber Flüssigkeiten.
- Conventional vessels designed to hold liquids can also be used for the storage and re-drying of moisture-sensitive solids by using the drying plug according to the invention. The container and desiccant plug thus become a new functional unit.
- The system for preparing solutions allows filling for the purpose of placing moisture-sensitive goods on the market in containers that are not completely watertight.
- Solid filling goods can have a higher mobile humidity due to production than is desired for storage. With the system according to the invention, such fillings can be dried back to a minimum residual moisture necessary for the durability.
- The separating element combines a high vapor permeability with a good barrier effect against liquids.
Ein Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeiten mit dem erfindungsgemäßen System kann in den folgenden Schritten erfolgen:
- Aufbewahrung eines Feststoffes im geschlossenen Gefäß.
- Öffnen des Systems, z. B. durch das Abschrauben eines Verschlusses.
- Einfüllen der flüssigen Phase in das Gefäß, das bereits den Feststoff enthält.
- Verschließen des Systems, z. B. durch das Aufschrauben eines Verschlusses.
- Vermischen von flüssiger Phase und Feststoff.
- Storage of a solid in a closed container.
- Open the system, e.g. B. by unscrewing a closure.
- Pour the liquid phase into the vessel that already contains the solid.
- Closing the system, e.g. B. by screwing on a closure.
- Mixing liquid phase and solid.
Das Befüllen des Gefäßes mit flüssiger Phase kann manuell oder maschinell erfolgen, wobei die automatische Befüllung des Gefäßes innerhalb eines Analysenautomaten eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. Das Verschließen des Gefäßes kann mit dem zum System gehörenden Verschluß, oder aber einem weiteren Verschluß erfolgen. Auch bei diesem Verfahrensschritt sind sowohl manuelle als auch automatisierte Vorgehensweisen möglich. In speziellen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Schritt des Verschließens des Gefäßes eingespart werden, wenn bei der Durchmischung kein Austritt von Flüssigkeit aus dem Gefäß auftritt. Dies kann z. B. durch Rühren oder geeignetes Schwenken des Gefäßes erzielt werden. Im Stand der Technik sind neben den mechanischen Rührern mit einem Rotor, der in die Flüssigkeit eintaucht, unter anderem sogenannte Magnetrührer bekannt, bei denen sich ein meist stabförmiger Magnet innerhalb des Gefäßes befindet, der durch ein magnetisches Feld in Bewegung versetzt wird. Außerdem sind beispielsweise für Bakterienkulturen Schwenker bekannt, die einen Gefäßinhalt durchmischen, ohne daß im Gefäß befindliche Stoffe durch eine vorhandene Öffnung an der Oberseite des Gefäßes austreten. Wird der Durchmischungsprozeß bei geschlossenem Gefäß durchgeführt, so stehen die bereits genannten Methoden zur Verfügung. Außerdem sind solche Verfahren möglich, bei denen das Gefäß beliebige Positionen einnehmen kann, wie dies in der Regel bei manuellen Durchmischungen der Fall ist. Nach dem Prozeß der Durchmischung liegt die zubereitete Flüssigkeit im Gefäß vor. Aus diesem kann sie z. B. durch Anstechen des Gefäßes mit einer Kanüle oder durch weitere im Gefäß vorgesehene Vorrichtungen entnommen werden. Bevorzugt erfolgt die Entnahme von Flüssigkeit jedoch nach dem Entfernen des trockenmittelhaltigen Verschlusses durch die Öffnung des Gefäßes.The filling of the vessel with liquid phase can be done manually or mechanically, the automatic filling of the vessel within an automatic analyzer being a preferred embodiment. The vessel can be closed with the closure belonging to the system, or but another closure. Both manual and automated procedures are also possible in this process step. In special embodiments of the method according to the invention, the step of closing the vessel can be saved if there is no leakage of liquid from the vessel during the mixing. This can e.g. B. can be achieved by stirring or suitable pivoting of the vessel. In the prior art, in addition to the mechanical stirrers with a rotor that is immersed in the liquid, so-called magnetic stirrers are known, among other things, in which a mostly rod-shaped magnet is located within the vessel, which is set in motion by a magnetic field. In addition, swivels are known, for example, for bacterial cultures, which mix the contents of a vessel without substances in the vessel escaping through an existing opening at the top of the vessel. If the mixing process is carried out with the vessel closed, the methods already mentioned are available. In addition, methods are possible in which the vessel can assume any position, as is usually the case with manual mixing. After the mixing process, the prepared liquid is present in the vessel. For this she can, for. B. by piercing the vessel with a cannula or by other devices provided in the vessel. Preferably, however, liquid is removed after the closure containing the desiccant has been removed through the opening in the vessel.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Systemes ist, daß das Aufbewahrungsgefäß für den Feststoff auch als Gefäß für die Mischung des Feststoffs mit der flüssigen Phase und für die Aufbewahrung der zubereiteten Flüssigkeit dienen kann, ohne daß die Trockenmittelkammer nach Zugabe der flüssigen Phase verschlossen oder entfernt werden muß.An advantage of the system according to the invention is that the storage vessel for the solid also serves as a vessel for mixing the solid with the liquid phase and can serve to store the prepared liquid without the desiccant chamber having to be closed or removed after the liquid phase has been added.
Ein weiterer Vorteil des Systems ist es, daß der Trockenmittel enthaltende Verschluß sowohl während einer Aufbewahrung des Feststoffes als auch während einer Aufbewahrung der zubereiteten Flüssigkeit und bevorzugt sogar während der Durchmischung des Feststoffes mit der flüssigen Phase verwendet werden kann.A further advantage of the system is that the seal containing the drying agent can be used both during storage of the solid and during storage of the prepared liquid and preferably even during the mixing of the solid with the liquid phase.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert:
- Figur 1:
- Eine erfindungsgemäße Trockenmittelkammer mit Trockenmittel im Längsschnitt.
- Figur 2:
- Mögliche Ausführungsformen des Gefäßes (im Kreis angeordnet) und der Trockenmittelkammer (in der Mitte).
- Figur 3:
- Verfahrensschritte bei der Zubereitung einer Flüssigkeit mit dem erfindungsgemäßen System.
- Figur 4:
- Feuchtegehalt eines Feststoffes bei der Aufbewahrung in verschiedenen erfindungsgemäßen Systemen.
- Figure 1:
- A desiccant chamber according to the invention with desiccant in longitudinal section.
- Figure 2:
- Possible embodiments of the vessel (arranged in a circle) and the desiccant chamber (in the middle).
- Figure 3:
- Process steps in the preparation of a liquid with the system according to the invention.
- Figure 4:
- Moisture content of a solid when stored in various systems according to the invention.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Trockenmittelkammer ist aufgrund ihrer Konstruktion geeignet, das Gefäß zu verschließen. Eine solche Trockenmittelkammer wird im folgenden als Trockenmittelstopfen bezeichnet.A preferred embodiment of the desiccant chamber is suitable due to its construction to close the vessel. Such a desiccant chamber is referred to below as a desiccant plug.
Der Trockenmittelstopfen (1) in Figur 1 ist nach außen durch eine Wandung (2) abgeschlossen. Diese kann aus einer Vielzahl von Materialien bestehen, z. B. Kunststoff, Metall und Pappe. Im bevorzugten Fall wird die Wandung jedoch aus einem Kunststoff bestehen, da dieses Material einige vorteilhafte Eigenschaften miteinander verbindet. Kunststoffe ausreichender Wandstärke, bevorzugt größer als 0.5 mm, besitzen die Eigenschaft, das Trockenmittel im Inneren des Stopfens von der Umgebung so zu trennen, daß zwar ein Feuchtigkeitsaustausch zwischen Umgebung und Trockenmittel in geringem Maße möglich ist, jedoch ein wesentlicher Verbrauch des Trockenmittels durch äußere Feuchte vermieden wird. Außerdem ist es auf einfache Weise möglich, Kunststoff in Formen zu bringen, die sowohl ein Gewinde (3) als auch einen Raum für das Trockenmittel (4) beinhalten.The drying agent stopper (1) in FIG. 1 is closed off from the outside by a wall (2). This can consist of a variety of materials, e.g. B. plastic, metal and cardboard. In the preferred case, however, the wall will consist of a plastic, since this material combines some advantageous properties. Plastics of sufficient wall thickness, preferably greater than 0.5 mm, have the property of separating the desiccant inside the stopper from the environment in such a way that moisture exchange between the environment and desiccant is possible to a small extent, but a significant consumption of the desiccant by external moisture is avoided. In addition, it is possible in a simple manner to bring plastic into molds which contain both a thread (3) and a space for the desiccant (4).
Das Trockenmittel (14) befindet sich im Inneren des Stopfens. Bei der Wahl eines geeigneten Trockenmittels stehen die aus der Fachliteratur bekannten Substanzen, wie Molekularsiebe, Kieselgel, Natriumsulfat, Kalziumsulfat usw., zur Verfügung. Ein für die angegebene Verwendung geeignetes Molekularsieb vom Typ der Zeolithe ist bei der Firma Grace GmbH unter der Bezeichnung Molekularsieb Typ 511 erhältlich. Die Menge des verwendeten Trockenmittels und damit die Trocknungskapazität muß so beschaffen sein, daß gewünschtenfalls eine mögliche mobile Feuchte des Feststoffes aufgenommen wird und daß von außen eindringende Feuchtigkeit bis zum Zeitpunkt der Herstellung der Lösung absorbiert werden kann. Andererseits sollte die Trockenmittelmenge so gering sein, daß bei Aufbewahrung der hergestellten Flüssigkeit im Zubereitungssystem keine nennenswerte Konzentrationsänderung durch Wasseraufnahme des Trockenmittels aus der Lösung erfolgt. Bei bevorzugt verwendeten Trockenmittelmengen im Bereich weniger Gramm und Flüssigkeitsmengen im Bereich von Dezilitern, bewegt sich der durch das Trockenmittel bedingte Fehler in einem für Analysenlösungen vertretbaren Bereich. In vielen Fällen wird die Flüssigkeit bald nach ihrer Zubereitung in einer Analysenapparatur verwendet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Gefäß ohne Trockenmittelstopfen an einen dafür vorgesehenen Platz innerhalb der Apparatur gestellt. In diesem Fall ist die Flüssigkeit lediglich während der Zeit ihrer Zubereitung in direktem oder indirektem Kontakt mit dem Trockenmittelstopfen. Daher ist mit einem Austrocknungseffekt der Lösung nur in sehr geringem Maße zu rechnen. Der Austrocknungseffekt kann in allen Fällen dadurch verhindert werden, daß der Trockenmittelstopfen nach dem Vermischen von Feststoff und flüssiger Phase gegen einen Verschluß ohne Trockenmittel ausgetauscht wird.The desiccant (14) is inside the stopper. When choosing a suitable drying agent, the substances known from the specialist literature, such as molecular sieves, silica gel, sodium sulfate, calcium sulfate, etc., are available. A molecular sieve of the zeolite type suitable for the stated use is available from Grace GmbH under the name molecular sieve type 511. The amount of desiccant used and thus the drying capacity must be such that, if desired, a possible mobile moisture content of the solid is absorbed and that moisture which penetrates from outside can be absorbed until the solution is prepared. On the other hand, the amount of desiccant should be so small that when the liquid produced is stored in the preparation system there is no significant change in concentration due to the absorption of water by the desiccant from the solution. With preferred desiccant amounts in the range of a few grams and quantities of liquid in the range of deciliters, the error caused by the desiccant moves in a range acceptable for analytical solutions. In many cases, the liquid is used in an analytical apparatus soon after it has been prepared. In a preferred embodiment, the vessel is placed in a place provided within the apparatus without a desiccant plug. In this case, the liquid is only in direct or indirect contact with the desiccant plug while it is being prepared. The drying effect of the solution can therefore only be expected to a very small extent. The drying out effect can be prevented in all cases by exchanging the drying agent plug after the solid and liquid phase have been mixed with a closure without drying agent.
Das Trennelement (6), welches das Trockenmittel und den Innenraum des Gefäßes voneinander separiert, stellt einen wesentlichen Aspekt der Erfindung dar. Das Material des Trennelementes ist so beschaffen, daß es zwar wasserdampfdurchlässig ist, jedoch fertige Reagenzlösungen vollständig absperrt. In den letzten Jahren sind spezielle Kunststoffe entwickelt worden, die diese beiden Eigenschaften miteinander kombinieren (z. B. EP-A-0 500 173). Es sind jedoch auch andere Materialien möglich, wie z. B. imprägnierte Stoffe und Karton. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Karton mit einer Oberflächenspannung verwendet, die ein Eindringen von Flüssigkeit in die Trockenmittelkammer und ein Durchdringen des Trockenmittels mit Flüssigkeit verhindert. Geeignete Kartone werden beispielsweise von der Firma Buchmann GmbH unter der Bezeichnung GC1 und GC2 bzw. von der Firma Laakmann GmbH unter der Bezeichnung UD2 vertrieben. Die wasserabweisende Wirkung wird in erster Linie durch eine Beschichtung, den sogenannten Strich gewährleistet, der aus Pigmenten und synthetischen Bindemitteln besteht. Besitzt der Karton eine Oberflächenspannung kleiner als 70 mN/m, so kann der Karton nicht mehr von Wasser benetzt werden und ein Eindringen von Wasser ist prinzipiell unmöglich, eine Durchlässigkeit für Wasserdampf ist jedoch weiterhin gegeben. Für Flüssigkeiten, die eine kleinere Oberflächenspannung besitzen ist ebenfalls ein Trennelement mit kleinerer Oberflächenspannung notwendig, um ein Eindringen von Flüssigkeit zu verhindern. Die Oberflächenspannung des Kartons kann auf einfache Weise mit käuflichen Testtinten von z. B. der Firma Arcotec Oberflächentechnik GmbH bestimmt werden.The separating element (6), which separates the desiccant and the interior of the vessel from one another, represents an essential aspect of the invention. The material of the separating element is such that it is permeable to water vapor, but completely blocks finished reagent solutions. In recent years, special plastics have been developed that combine these two properties (e.g. EP-A-0 500 173). However, other materials are also possible, such as. B. impregnated fabrics and cardboard. In a preferred embodiment of the invention, cardboard with a surface tension is used which prevents liquid from penetrating into the drying agent chamber and penetrating the drying agent with liquid. Suitable cartons are sold, for example, by Buchmann GmbH under the names GC1 and GC2 or by Laakmann GmbH under the names UD2. The water-repellent effect is primarily due to a Coating, the so-called line, which consists of pigments and synthetic binders. If the cardboard has a surface tension of less than 70 mN / m, the cardboard can no longer be wetted by water and penetration of water is in principle impossible, but water vapor is still permeable. For liquids that have a lower surface tension, a separating element with a lower surface tension is also necessary to prevent the penetration of liquids. The surface tension of the cardboard can be easily obtained with commercially available test inks from e.g. B. the company Arcotec Oberflächentechnik GmbH can be determined.
Eine mögliche Anordnung des Trennelementes geht aus Figur 1 hervor. Das Trennelement (6) ist in einen Hohlzapfen (5) so eingepaßt, daß ein Durchtritt der Flüssigkeit vom Gefäßinnenraum zum Trockenmittel verhindert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dies erreicht, indem das Trennelement (6) auf der dem Gefäßinneren zugewandten Öffnung des Hohlzapfens (5) aufliegt. Mit dem Hohlzapfen ist eine Umbördelung (7) mechanisch verbunden, die zur Befestigung des Trennelementes (6) auf dem Hohlzapfen (5) verwendet wird. Die Umbördelung (7) schließt den aus Trockenmittelkammer (4) und Trennelement (6) gebildeten Raum gegen Flüssigkeiten ab. Eventuelle geringfügige Undichtigkeiten werden dadurch abgedichtet, daß das Trennelement bei Kontakt mit Wasser aufquillt und die Zwischenräume ausgefüllt werden. Beispiel 1 belegt die Trennwirkung des verwendeten Kartons gegenüber einer wässrigen Reagenzflüssigkeit selbst bei direktem Kontakt.A possible arrangement of the separating element is shown in Figure 1. The separating element (6) is fitted into a hollow pin (5) in such a way that the liquid does not pass from the interior of the vessel to the desiccant. In a preferred embodiment, this is achieved by the separating element (6) resting on the opening of the hollow pin (5) facing the interior of the vessel. A flange (7) is mechanically connected to the hollow pin and is used to fasten the separating element (6) on the hollow pin (5). The flanging (7) closes off the space formed from drying agent chamber (4) and separating element (6) against liquids. Any minor leaks are sealed by swelling the separating element in contact with water and filling the gaps. Example 1 demonstrates the separating effect of the cardboard used against an aqueous reagent liquid even in the case of direct contact.
Figur 2 zeigt im Kreis angeordnet erfindungsgemäße Gefäße mit Trockenmittelstopfen und in ihrer Mitte zwei Trockenmittelstopfen mit 2 bzw. 4 ml Fassungsvolumen für Trockenmittel. Nicht nur die Formungen, sondern auch die Wanddicken der Gefäße können in weiten Grenzen variieren. Die Materialien der Gefäße müssen wasserundurchlässig sein, können jedoch für Wasserdampf partiell durchlässig sein. Für das Gefäß sind beispielsweise Kunststoffe geeignet, wie sie zur Herstellung von Flaschen zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten dienen. Es sind jedoch Wandstärken größer als 0.5 mm aus Gründen der mechanischen Stabilität und der Wasserdampfdurchlässigkeit bevorzugt. Die Art der Herstellung der Gefäße, z. B. Spritzguß oder Spritzblas, unterliegt keiner Beschränkung, vorausgesetzt daß eine ausreichende Wandstärke gewährleistet werden kann.FIG. 2 shows vessels according to the invention arranged in a circle with desiccant plugs and in the middle two desiccant plugs with a volume of 2 or 4 ml for desiccant. Not only the shapes, but also the wall thicknesses of the vessels can vary within wide limits. The materials of the vessels must be impermeable to water, but can be partially permeable to water vapor. For the container, for example, plastics are suitable, such as those used for the production of bottles for storing liquids. However, wall thicknesses greater than 0.5 mm are preferred for reasons of mechanical stability and water vapor permeability. The way of making the vessels, e.g. B. injection molding or blow molding is not subject to any restriction, provided that a sufficient wall thickness can be guaranteed.
Figur 3 zeigt die Herstellung einer Flüssigkeit aus einem Feststoff und einer Flüssigkeit. In Darstellung A befindet sich der Feststoff im durch den Trockenmittelstopfen verschlossenen Gefäß. Nach Öffnung des Gefäßes (Abnahme des Trockenmittelstopfens) zeigt Darstellung B die Zugabe von Flüssigkeit zum Feststoff. Nach Verschluß des Gefäßes mit dem zuvor genannten oder einem neuen Verschluß, findet in Figur 3 C die Vermischung des Feststoffes mit der flüssigen Phase durch Schütteln statt.FIG. 3 shows the production of a liquid from a solid and a liquid. In illustration A, the solid is in the container closed by the desiccant plug. After opening the vessel (removal of the desiccant plug), illustration B shows the addition of liquid to the solid. After sealing the vessel with the aforementioned or a new closure, the solid is mixed with the liquid phase in FIG. 3C by shaking.
- (1):(1):
- TrockenmittelstopfenDesiccant plug
- (2):(2):
- Wandung des TrockenmittelstopfensWall of the desiccant plug
- (3):(3):
- Gewinde des TrockenmittelstopfensThread of the desiccant plug
- (4):(4):
- TrockenmittelkammerDesiccant chamber
- (5):(5):
- Hohlzapfen des TrockenmittelstopfensHollow pin of the desiccant plug
- (6):(6):
- TrennelementSeparating element
- (7):(7):
- UmbördelungFlanging
Herstellung flüssiger Reagenzien durch Lösen von festen Reagenzien mit Wasser.Preparation of liquid reagents by dissolving solid reagents with water.
Sperrwirkung eines Trennelementes in Form von Karton und chemische Indifferenz der Trockenkammer.Barrier effect of a separating element in the form of cardboard and chemical indifference of the drying chamber.
Geprüft wurden Systeme zur Zubereitung von Flüssigkeiten aus festen Reaktionsgemischen für die klinisch-chemische Bestimmung von Aspartat-Aminotransferase (GOT) und Alanin-Aminotransferase (GPT) durch Umsetzung mit Nicotinamidadenin-dinucleotid (NADH).Systems for the preparation of liquids from solid reaction mixtures for the clinical-chemical determination of aspartate aminotransferase (GOT) and alanine aminotransferase (GPT) by reaction with nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) were tested.
Zur Herstellung von gebrauchsfertigem Reagenz wurden Feststoffe durch Auffüllen der Gefäße mit Wasser angelöst und nach Zuschrauben mit dem Trockenmittel-Schraubverschluß und Schütteln endgültig in der vorberechneten Menge Wasser gelöst. Die entstandene Reagenzlösung zur Bestimmung von GOT besaß dann folgende Zusammensetzung:
Die Reagenzlösung zur Bestimmung von GPT wies die folgende Zusammensetzung auf:
Die Gefäße wurden bis zu 24 Stunden auf dem Kopf gelagert, was weit über die Belastung bei normalem Gebrauch hinausgeht.The vessels were stored on the head for up to 24 hours, which is much more than the stress during normal use.
Zur Prüfung der Sperrwirkung für Flüssigkeiten wurden anschließend die Schraubverschlüsse abgeschraubt und die Karton-Trennelemente (Karton UD2 der Firma Laakmann GmbH) zur Inspektion des Trockenmittels entfernt. In allen Fällen war das Trockenmittel noch trocken, d. h. die Sperrwirkung war in allen Fällen gegeben.To check the barrier effect for liquids, the screw caps were then unscrewed and the cardboard separating elements (cardboard UD2 from Laakmann GmbH) removed for inspection of the desiccant. In all cases the desiccant was still dry, i.e. H. the blocking effect was given in all cases.
Die chemische Funktion wurde an 2 Prüfkriterien bewertet:
- 1. Funktionskontrolle durch Bestimmung der Wiederfindung eines definierten GOT bzw. GPT-Gehaltes in einer Kontrollprobe (w [%]) bezogen auf den Referenzwert, der zu 100 % gesetzt wurde.
- 2. Wirkstoffgehalt (NADH-Gehalt) photometrisch bestimmt durch Extinktion bei 340 nm.
- 1. Functional check by determining the recovery of a defined GOT or GPT content in a control sample (w [%]) based on the reference value, which was set to 100%.
- 2. Active substance content (NADH content) determined photometrically by absorbance at 340 nm.
Es laufen bei 1. folgende Reaktionssequenzen ab:The following reaction sequences take place at 1.
In der folgenden Tabelle sind die Versuchsergebnisse dargestellt:
The test results are shown in the following table:
Aus den Meßwerten geht hervor, daß die Funktionsfähigkeit des Reagenzes und der Wirkstoffgehalt selbst unter extremen Belastungen nur unwesentlich durch die Anwesenheit des Trockenmittelstopfens beeinflußt werden.The measured values show that the functionality of the reagent and the active substance content are only insignificantly influenced by the presence of the desiccant plug, even under extreme loads.
Geprüft werden je 2 Chargen von festen Reagenzgemischen für die klinisch-chemische Bestimmung von Aspartat-Aminotransferase (GOT) und Alanin-Aminotransferase (GPT).Two batches of solid reagent mixtures for the clinical-chemical determination of aspartate aminotransferase (GOT) and alanine aminotransferase (GPT) are tested.
Der Feststoff, der zur Herstellung von Reagenzflüssigkeit zur Bestimmung von GPT verwendet werden kann, enthielt in 100 g Granulat:
5,7 g dieses Gemisches wurde in einem System aus Polyethylen mit ca. 1 mm Wandstärke gelagert, wobei 1,4 g Trockenmittel (TM) in Form eines Molekularsiebs (Typ 511 der Firma Grace GmbH) eingesetzt wurden.5.7 g of this mixture was stored in a system made of polyethylene with a wall thickness of approximately 1 mm, 1.4 g of drying agent (TM) in the form of a molecular sieve (type 511 from Grace GmbH) being used.
Ein analoges Gemisch zur Bestimmung von GOT enthielt pro 100 g Granulat:
In diesem Versuch wurden 7,0 g des Gemisches unter Verwendung von 1,4 g des obengenannten Molekularsiebs als Trockenmittel gelagert.In this experiment, 7.0 g of the mixture was stored using 1.4 g of the above molecular sieve as a drying agent.
Zum Nachweis der funktionsfähigkeit des Systems wurde jeweils ein System mit Trockenmittel-Schraubverschluß mit ansonsten gleichwertigen Gefäßen ohne Trockenmittel-Schraubverschluß verglichen.To demonstrate the functionality of the system, a system with a desiccant screw cap was compared with other equivalent containers without a desiccant screw cap.
- 1. Wassergehalt im Füllgut; bestimmt mit der Karl-Fischer-Methode.1. water content in the filling material; determined with the Karl Fischer method.
- 2. Wirkstoffgehalt (NADH-Gehalt); photometrisch bestimmt durch Extinktion bei 340 nm.2. Active substance content (NADH content); determined photometrically by absorbance at 340 nm.
Das Beispiel "GOT" zeigt zusätzlich, daß nur die stabilitätskritische mobile Feuchte selektiv entfernt wird und der stabilitätsunkritische immobile Kristallwasseranteil unbeeinflußt bleibt.The example "GOT" additionally shows that only the stability-critical mobile moisture is selectively removed and the stability-uncritical immobile crystal water content remains unaffected.
Rücktrocknung eines herstellungsbedingt wasserhaltigen Granulates.Drying back of a water-containing granulate due to production.
5,7 g Granulat mit einem Anfangswassergehalt von 0,59 Gewichts-% (bestimmt mit der Karl-Fischer-Methode) wurden in ein System zur Herstellung von Flüssigkeiten gefüllt und dieses mit dem zugehörigen Trockenmittel-Schraubverschluß verschlossen. Das Granulat entsprach in seiner Zusammensetzung dem in Beispiel 2 genanntem Gemisch zur Bestimmung von GPT. Als Trennelement wurde der Karton Duplex 1 UD2 der Firma Laakmann verwendet. Es wurden 1,4 g Molekularsieb als Trockenmittel eingesetzt.5.7 g of granules with an initial water content of 0.59% by weight (determined using the Karl Fischer method) were filled into a system for producing liquids and this was closed with the associated desiccant screw cap. The composition of the granules corresponded to the mixture mentioned in Example 2 for the determination of GPT. The
Das System wurde während der Rücktrocknungsphase bei Raumklima aufbewahrt und der Wassergehalt periodisch mit der Karl-Fischer-Methode bestimmt.The system was kept in a room climate during the redrying phase and the water content was determined periodically using the Karl Fischer method.
Figur 4 zeigt die Abhängigkeit des Wassergehaltes (f) in Abhängigkeit von der Aufbewahrungszeit (t) in Tagen in dem System.FIG. 4 shows the dependence of the water content (f) as a function of the storage time (t) in days in the system.
Es sind in der Figur verschiedene Kombinationen von Gefäßgrößen dargestellt:
- □ :
- 22 ml Gefäßvolumen; 2 ml Trockenmittel
- ◇ :
- 50 ml Gefäßvolumen; 2 ml Trockenmittel
- △ :
- 110 ml Gefäßvolumen; 2 ml Trockenmittel
- X :
- 110 ml Gefäßvolumen; 4 ml Trockenmittel
- □:
- 22 ml tube volume; 2 ml desiccant
- ◇:
- 50 ml tube volume; 2 ml desiccant
- △:
- 110 ml tube volume; 2 ml desiccant
- X:
- 110 ml tube volume; 4 ml desiccant
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