DE10002819A1 - Nachweissystem zur Prüfung der Originalität eines Objekts und Testvorrichtung zur Durchführung der Prüfung - Google Patents
Nachweissystem zur Prüfung der Originalität eines Objekts und Testvorrichtung zur Durchführung der PrüfungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Nachweissystem zur Prüfung der Originalität eines Objekts, wobei mindestens eine Komponente des Nachweissystems als Marker mit dem Objekt verbunden bzw. in ihm enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß es DOLLAR A a) mindestens ein Substrat für mindestens ein Enzym, DOLLAR A b) einen Katalysator, umfassend DOLLAR A b¶1¶) mindestens ein Enzym für mindestens ein Substrat und/oder DOLLAR A b¶2¶) mindestens zwei Komponenten, die gemeinsam mindestens ein Enzym für mindestens ein Substrat ergeben, und DOLLAR A c) gegebenenfalls mindestens ein auf die Enzym-katalysierte Substratumsetzung abgestimmtes Indikatorsystem zur Signalerzeugung enthält, DOLLAR A wobei durch die Kombination von Substrat und Enzym allein oder durch die Kombination von Substrat, Enzym und Indikatorsystem ein Signal erzeugt wird. DOLLAR A Weiterhin betrifft die Erfindung eine Testvorrichtung zur Durchführung einer solchen Prüfung. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Nachweissystem und die erfindungsgemäße Testvorrichtung sind für die Prüfung bzw. Identifizierung z. B. von Produkten, Produktverpackungen oder Etiketten geeignet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Nachweissystem zur Prüfung der Originalität eines Objekts,
wobei mindestens eine Komponente des Nachweissystems mit dem Objekt als Marker
verbunden bzw. in ihm enthalten ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Testvorrichtung zur Durchführung einer solchen
Prüfung.
Das erfindungsgemäße Nachweissystem und die erfindungsgemäße Testvorrichtung
sind für die Prüfung bzw. Identifizierung z. B. von Produkten, Produktverpackungen oder
Etiketten geeignet.
Es sind bereits sowohl nichtselektive als auch selektive Verfahren zur Prüfung der Echt
heit von Objekten bekannt, wobei die Echtheitsprüfung vorzugsweise unter Verwendung
eines selektiven Verfahrens durchgeführt wird.
So wird in WO/98/33162 ein selektives Verfahren zur Echtheitsprüfung von Objekten
beschrieben, das auf der selektiven Wechselwirkung zwischen einem "print molecule"
oder einem Analogen und einem "molecularly imprinted molecule" beruht. Bei diesem
Verfahren wird die nachzuweisende Komponente ("print molecule") einem Polymer ein
geprägt, das danach dreidimensionale Abdrücke ("molecularly imprinted molecule") des
Moleküls enthält. Der Originalitätsnachweis beruht auf der (mehr oder weniger) spezifi
schen Erkennung des eingeprägten Moleküls durch das Polymer.
Aus EP-A-0327163, US-A-5,429,952 und WO 95/06249 ist jeweils die Verwendung
spezifischer Antikörper im Rahmen eines Immunoassays zur Echtheitsprüfung bekannt.
WO 87/06383 verwendet makromolekulare Testkomponenten, wie Proteine und Nuklein
säuren, zur Markierung von Produkten, wobei der spezifische Nachweis im Falle der
Proteine mit markierten Antikörpern und im Falle der Nukleinsäuren mit entsprechenden
markierten komplementären Nukleinsäurensonden erfolgt.
Nachteilig an diesen Verfahren ist, daß die Bildung eines Komplexes durch zwei kom
plementäre Bindungspartner nicht direkt zu einem auswertbaren Signal führt und somit
hintereinander geschaltete Schritte, z. B. zur Abtrennung von nicht spezifisch gebunde
nem Reagenz, für die Originalitätsprüfung notwendig sind, um ein spezifisches Signal zu
erhalten.
Bei den beschriebenen Verfahren sind immer mehrere hintereinander geschaltete
Schritte für die Originalitätsprüfung notwendig, um ein Signal zu erhalten, wobei bei je
dem dieser Schritte die Möglichkeit einer fehlerhaften Durchführung besteht. Durch die
Zahl der notwendigen Verfahrensschritte werden die Analysen zeitlich verlängert und die
Kosten erhöht. Zudem ist bei einer Originalitätsprüfung, die instrumentenunabhängig,
schnell und auch von ungeschulten Personen durchgeführt werden soll, ein rasches,
einfaches und nicht fehleranfälliges Verfahren besonders erwünscht.
Aufgrund der in den letzten Jahren immer mehr um sich greifenden Fälschungen von
Markenprodukten oder der Manipulation von Informationen, die in unmittelbarem Zu
sammenhang mit dem Produkt stehen, z. B. Verfallsdaten von Arzneimitteln, besteht ein
starkes Bedürfnis nach einem selektiven, schwer fälschbaren, schwer zu umgehenden
oder zu manipulierenden, einfachen und sehr schnell durchführbaren Verfahren zur
Prüfung der Originalität von Objekten oder mit dem Objekt in Zusammenhang stehen
den Informationen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Nachweissystem zur Verfügung zu
stellen, das eine einfache und schnelle Überprüfung der Originalität von Objekten oder
mit dem Objekt in Zusammenhang stehender Informationen bzw. Daten ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Testvorrichtung zur
einfachen und schnellen Überprüfung der Originalität von Objekten.
Die erste Aufgabe ist bei einem Nachweissystem der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß es
- a) mindestens ein Substrat für mindestens ein Enzym,
- b) einen Katalysator umfassend
- 1. b1) mindestens ein Enzym für mindestens ein Substrat und/oder
- 2. b2) mindestens zwei Komponenten, die gemeinsam mindestens ein Enzym für mindestens ein Substrat ergeben, und
- c) gegebenenfalls mindestens ein auf die Enzym-katalysierte Substratumsetzung abgestimmtes Indikatorsystem zur Signalerzeugung enthält,
wobei durch die Kombination von Substrat und Enzym alleine oder durch die Kombinati
on von Substrat, Enzym und Indikatorsystem ein Signal erzeugt wird.
Vorzugsweise sind die beiden Komponenten b2 mindestens ein Apoenzym und minde
stens ein Coenzym.
Das erfindungsgemäße Nachweissystem ermöglicht die einfache, rasche und fehlerfreie
Prüfung der Originalität von Objekten, wie Produkten, Verpackungen und Etiketten.
Das Objekt, mit dem der Marker verbunden ist, kann darüber hinaus neben festen Ober
flächen auch beispielsweise pulverisierte Objekte oder andere Zustandsformen, wie
Flüssigkeiten, umfassen.
Das Nachweissystem ist besonders schwer fälschbar, wenn seine Zusammensetzung
dem Fälscher nicht bekannt ist. Es kann auch von ungeschulten Personen problemlos
benutzt werden.
Das erfindungsgemäße Nachweissystem kann seine Komponenten, die zur Signaler
zeugung führen, in verschiedenen möglichen Anordnungen enthalten, mit der Maßgabe,
daß jeweils mindestens eine Komponente als Marker mit dem Objekt verbunden oder in
ihm enthalten sein muß. Die übrigen Komponenten können einzeln oder als Mischung
von Bestandteilen in der jeweiligen Ausführungsform enthalten sein. In einer bevorzug
ten Ausführungsform sind diese Komponenten auf dem Reaktionsfeld der später be
schriebenen Testvorrichtung enthalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Substrat als Marker mit dem Ob
jekt verbunden oder in ihm enthalten sein. Weiterhin kann entweder das Enzym, das
Apoenzym, das Coenzym, eine Mischung aus Enzym und/oder Apoenzym und/oder Co
enzym oder eine Mischung aus Substrat und/oder Coenzym als Marker mit dem Objekt
verbunden oder in ihm enthalten sein. Vorzugsweise ist der Marker auf oder in dem Ob
jekt unsichtbar.
Der Nachweis kann beispielsweise so durchgeführt werden, daß z. B. ein mit einer oder
mehreren Komponenten des Nachweissystems imprägniertes textiles Gewebe oder ein
damit imprägnierter Stift mit dem zu prüfenden Objekt in Kontakt gebracht und geprüft
wird, ob sich ein Signal ergibt. Die neben dem Marker erforderlichen Komponenten des
Nachweissystems können z. B. auch in Form einer Lösung oder in einer anderen geeig
neten Form, wie einer Suspension, vorliegen, welche auf das Objekt aufgebracht wird.
Als Enzym kann in dem erfindungsgemäßen Nachweissystem z. B. eine für die Umset
zung des entsprechenden Substrats oder Cosubstrats reagierende Oxidase, ein für die
Umsetzung von Mono-, Di- oder Oligosacchariden oder für andere Polyhydroxyverbin
dungen spezifisches Enzym, eine Diaphorase, Phosphatase, Hydrolase, Urease,
Esterase oder Polymerase oder eine Mischung solcher Enzyme enthalten sein.
Erfindungsgemäß kann ein Signal z. B. direkt durch eine Enzym-katalysierte Umsetzung
des Substrats erzeugt werden, die z. B. zu einer sichtbaren Farbveränderung führt.
Das Indikatorsystem führt direkt durch eine oder mehrere bekannte Folgereaktionen
nach der Enzym-katalysierten Umsetzung zu einem Signal, z. B. einer Farbveränderung.
Mit dem erfindungsgemäßen Nachweissystem ist es möglich, ausreichende Signale,
z. B. Farbsignale, bereits durch den Umsatz relativ geringer Substratmengen zu erzeu
gen.
In dem erfindungsgemäßen Nachweissystem kann als Substrat jede Verbindung enthal
ten sein, die mit einem Enzym umsetzbar ist und - gegebenenfalls unter zusätzlicher
Verwendung eines Indikatorsystems - zu einem auswertbaren Signal führt.
Das Substrat kann z. B. auf dem Objekt, wie in einem Etikett, auch in einer an ein Poly
mer gebundenen Form vorliegen.
Die Auswertung der Prüfergebnisse erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise ohne Meß
geräte oder andere Hilfsmittel allein mit dem bloßen Auge.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Testvorrichtung zur Durchführung der Prüfung eines
Objekts auf Originalität unter Verwendung des erfindungsgemäßen Nachweissystems.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Testvorrichtung ist in den
Fig. 1 und 2 dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine bevorzugte Testvorrichtung, und
die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt dieser Testvorrichtung.
Die erfindungsgemäße Testvorrichtung umfaßt in ihrer einfachsten Form ein Reaktions
feld 1, welches die zur Durchführung des Nachweises erforderlichen Komponenten ent
hält.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Testvorrichtung wird mit Be
zug auf die Zeichnungen näher erläutert.
Die Testvorrichtung besteht aus einem üblichen Träger 3, der vorzugsweise in der Mitte
zur Erleichterung des Umklappens eine Sollknickstelle 4 aufweist. Er enthält an einem
Ende ein Reaktionsfeld 1 und an seinem anderen Ende ein Übertragungsfeld 2. Die bei
den Felder können durch Umklappen miteinander in Kontakt gebracht werden. Zur Er
leichterung des Kontakts mit dem Objekt und/oder dem Reaktionsfeld 1 ist das Übertra
gungsfeld 2 vorzugsweise erhaben über einer Oberfläche des Trägers 3 ausgebildet.
Das Reaktionsfeld 1 ist vorzugsweise ebenfalls erhaben über einer Oberfläche des Trä
gers 3 ausgebildet.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Testvorrichtung eine (in den Zeichnungen nicht
dargestellte) luft- und feuchtigkeitsdichte Umverpackung, z. B. eine übliche Kunststoff-
oder Aluminiumfolie, enthalten.
Das Übertragungsfeld 2 enthält in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens ein
Lösemittel für den auf dem Objekt befindlichen Marker. Solche Lösemittel können z. B.
Wasser, wäßrige Pufferlösungen, Alkohole usw. sein. Wenn das Übertragungsfeld ein
Lösemittel für den Marker enthält, ist es bevorzugt, daß die Testvorrichtung eine luft-
und feuchtigkeitsdichte Umverpackung aufweist.
Das mindestens eine Komponente enthaltende Reaktionsfeld 1 und das Übertragungs
feld 2 können z. B. aus Papier, Pappe, einer Kunststoffolie, Glasfaser oder einer Mem
bran, wie Nitrocellulose, bestehen. Der Träger 3 kann aus jedem geeigneten Material,
beispielsweise aus Polyethylen, Polyester, Polyvinylchlorid oder Pappe bestehen.
In der erfindungsgemäßen Testvorrichtung können die Komponenten des Nachweissy
stems in beliebiger Anordnung sowohl auf dem Übertragungsfeld 2 als auch auf dem
Reaktionsfeld 1 enthalten sein, solange sichergestellt ist, daß durch Kontakt des Über
tragungsfeldes 2 mit dem Marker selbst noch keine signalgebende Reaktion erfolgt.
Die erfindungsgemäße Testvorrichtung eignet sich besonders dazu, von einem mit ei
nem Marker versehenen Objekt eine Teilmenge des Markers auf das Übertragungsfeld 2
zu übertragen und das Übertragungsfeld 2 dann mit dem Reaktionsfeld 1 in Kontakt zu
bringen. Das im Übertragungsfeld 2 enthaltene Lösemittel dient zugleich als Reaktions
medium für die beteiligten Komponenten. Durch die Verwendung des Übertragungsfel
des 2 wird verhindert, daß alle für die Reaktion notwendigen Komponenten bereits auf
dem Objekt miteinander in Kontakt kommen. Nach dem dann folgenden Kontakt des
Übertragungsfeldes 2 mit dem Reaktionsfeld 1 wird das Nachweissystem komplettiert
und ein Signal erzeugt. Die Erzeugung eines Signals direkt auf dem zu prüfenden Objekt
kann z. B. bei teuren Objekten unerwünscht sein, da dadurch der äußere Eindruck des
Objekts verschlechtert würde. Außerdem ist es für Dritte nicht ersichtlich, daß das Ob
jekt einer Echtheitsprüfung unterzogen wurde. Umgekehrt kann die Testvorrichtung auch
so konzipiert sein, daß das Signal auf dem Objekt selbst erzeugt wird. Dies ist bei
spielsweise für eine dauerhafte Prüfdokumentation wünschenswert. Das Signal kann
auch gezielt dahingehend gestaltet werden, daß z. B. ein Muster, ein Text oder ein Bild
erzeugt wird.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Als Objektmarker wird p-Nitrophenylphosphat in mikromolarer Konzentration in seiner
Funktion als Enzymsubstrat verwendet. p-Nitrophenylphosphat wird hierzu in Diethanol
aminpuffer (pH 10,3) aufgenommen und auf die Oberfläche eines Etiketts aufgebracht.
Das so beschichtete Etikett wird anschließend getrocknet.
Das Übertragungsfeld 2 der Testvorrichtung besteht aus Gel-Blotting-Papier von Schlei
cher & Schuell (GB004) und enthält in wäßriger Lösung Diethanolaminpuffer (pH 10,3).
Durch Kontakt des Übertragungsfeldes mit dem beschichteten Etikett wird eine Teil
menge des Markers gelöst, und der Marker wird dadurch gleichzeitig auf einen für die
enzymatische Umsetzung notwendigen alkalischen pH-Wert gebracht.
Das Reaktionsfeld 1 der Testvorrichtung besteht aus Gel-Blotting-Papier von Schleicher
& Schuell (GB002), auf dem als Enzym alkalische Phosphatase immobilisiert in getrock
neter Form enthalten ist.
Die Anordnung des Übertragungsfeldes 2 und des Reaktionsfeldes 1 auf der Testvor
richtung ist in Fig. 1 und 2 dargestellt.
Zur Echtheitsüberprüfung des Etiketts wird das mit Pufferlösung getränkte Übertra
gungsfeld 2 wenige Sekunden durch Fingerdruck auf das Etikett aufgedrückt, wobei eine
Teilmenge des Markers vom Übertragungsfeld 2 aufgenommen wird. Durch Knicken
entlang der Sollknickstelle 4 wird das Übertragungsfeld 2 mit dem Reaktionsfeld 1 der
Testvorrichtung unter Druck für wenige Sekunden in Kontakt gebracht. Nach dem Tren
nen der beiden Felder ist auf dem Reaktionsfeld 1 sofort eine Gelbfärbung durch die En
zym katalysierte Bildung von Nitrophenolat-Anionen visuell erkennbar. Bei nicht oder
falsch markierten Etiketten bleibt dagegen das Reaktionsfeld 1 beim Prüfvorgang farb
los.
Als Objektmarker werden Cholesterol und als Enzym Cholesteroloxidase eingesetzt.
Cholesterol wird durch die Cholesteroloxidase in Cholest-4-en-3-on und Wasserstoffper
oxid umgesetzt.
Zur Herstellung einer Cholesterollösung zur Objektmarkierung wird das Cholesterol auf
einem Wasserbad unter Erwärmen zu Triton X-100 gegeben (etwa 100 mg Chole
sterol/ml Triton X-100). Diese Lösung wird mit Wasser versetzt und kurz aufgekocht.
Nach dem Abkühlen wird sie auf ein Etikett aufgebracht, und das Etikett wird getrocknet.
Das Übertragungsfeld 2 der Testvorrichtung enthält lediglich wäßrigen Kaliumphosphat
puffer (pH 7,0), versetzt mit Triton X-100, um eine Teilmenge des Cholesterols beim
Prüfvorgang vom markierten Etikett auf das Übertragungsfeld 2 zu übertragen. Das Indi
katorsystem, bestehend aus 4-Aminoantipyrin, Phenol (im molaren Verhältnis von etwa
1 : 20) und Peroxidase, sowie Cholesteroloxidase zur Umsetzung des Cholesterols liegt
immobilisiert auf dem Reaktionsfeld 1 vor.
Beim Inkontaktbringen des Übertragungsfeldes 2 mit dem Reaktionsfeld 1 reagiert in ei
ner nachgeschalteten Reaktion das entstehende Wasserstoffperoxid mit 4-Amino
antipyrin und Phenol unter dem Einfluß von Peroxidase (Horse Radish Peroxidase) zu
einem purpurroten Farbstoff.
In analogerweise können andere Oxidasen mit anderen Mono-, di-olido- oder Poly
hydroxyverbindungen ebenfalls zu Farbstoffen umgesetzt werden.
Claims (14)
1. Nachweissystem zur Prüfung der Originalität eines Objekts, wobei mindestens
eine Komponente des Nachweissystems als Marker mit dem Objekt verbunden
bzw. in ihm enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß es
- a) mindestens ein Substrat für mindestens ein Enzym,
- b) einen Katalysator umfassend
- 1. b1) mindestens ein Enzym für mindestens ein Substrat und/oder
- 2. b2) mindestens zwei Komponenten, die gemeinsam mindestens ein Enzym für mindestens ein Substrat ergeben, und
- c) gegebenenfalls mindestens ein auf die Enzym-katalysierte Substratumset zung abgestimmtes Indikatorsystem zur Signalerzeugung enthält,
2. Nachweissystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei
Komponenten b2 mindestens ein Apoenzym und mindestens ein Coenzym sind.
3. Nachweissystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Marker
das Substrat mit dem Objekt verbunden oder in ihm enthalten ist.
4. Nachweissystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Marker
das Enzym mit dem Objekt verbunden oder in ihm enthalten ist.
5. Nachweissystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Marker
das Apoenzym mit dem Objekt verbunden oder in ihm enthalten ist.
6. Nachweissystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Marker
das Coenzym mit dem Objekt verbunden oder in ihm enthalten ist.
7. Nachweissystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Marker
eine Mischung aus Enzym und/oder Apoenzym und/oder Coenzym mit dem Ob
jekt verbunden oder in ihm enthalten ist.
8. Nachweissystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Marker
das Substrat und/oder das Coenzym mit dem Objekt verbunden oder in ihm ent
halten ist.
9. Testvorrichtung zur Durchführung der Prüfung eines Objekts auf Originalität unter
Verwendung des Nachweissystems nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß es mindestens ein Reaktionsfeld (1) zur Durchführung des
Nachweises aufweist.
10. Testvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Über
tragungsfeld (2) und ein damit in Kontakt bringbares Reaktionsfeld (1) aufweist.
11. Testvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine luft-
und feuchtigkeitsdichte Umverpackung sowohl für das Übertragungsfeld (2) als
auch für das Reaktionsfeld (1) aufweist.
12. Testvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertra
gungsfeld (1) mindestens ein Lösemittel für den Marker enthält.
13. Verwendung des Nachweissystems nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Prü
fung der Originalität eines Objekts.
14. Verwendung der Testvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 zur Prüfung
der Originalität eines Objekts.
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