DE1845192U

DE1845192U - Dialysegeraet.

Info

Publication number: DE1845192U
Application number: DEF20662U
Authority: DE
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1961-08-04
Filing date: 1961-08-04
Publication date: 1962-01-18

Description

Dialysegerät zur quantitativen Bestimmung des Bindungsvermögens von hochmolekularen Stoffen.
Eiweißstoffe und andere hochmolekulare Stoffe vermögen in wäßriger Lösung niedermolekulare Stoffe mehr oder weniger stark zu binden.
Bei der Dialyse einer Lösung unter Verwendung einer eiweißdichten Membran vermögen nur die ungebundenen Anteile zu dialysieren, während die an Eiweiß gebundenen Anteile dazu nicht in der Lage sind. Mittels der Dialyse ist es daher möglich, die Eiweißbindung quantitativ zu bestimmen. Die exakte Bestimmung des Bindungsvermögens ist sowohl von theoretischem als auch von praktischem Interesse. Bei den Sulfonamiden ist z. B. bekannt, daß nur der nicht an Eiweiß gebundene Anteil des Sulfonamide bakbrioatatiach wirksam ist. Die Bestimmung der Eiweißbindung gibt in diesem Falle gewisse Aufschlüsse über den zu erwartenden therapeutischen Effekt.
Die Bestimmung der Eiweißbindung erfolgt üblicherweise dadurch, daß die zu untersuchende eiweißhaltige Lösung in einen Dialyseschlauch oder Dialysebeutel, z. B. aus Cellophan eingefüllt wird und gegen Wasser oder gegen eine wäßrige Salzlösung dialysiert wird..
Es ist ferner bekannt, für diesen Zweck einzellige Dialysegeräte zu verwenden. Bei diesen Geräten wird die zu untersuchende Eiweißlösung (etwa 2 cm3) in eine Dialysekammer eingefüllt. Das gesamte Gerät wird in ein mit Wasser oder mit wäßriger Salzlösung gefülltes Becherglas gesetzt. Bei dieser Versuchsanordnung wird also ein kleines Volumen der zu untersuchenden Lösung gegen ein großes Flüssigkeitsvolumen dialysiert.
Die bisher bekannten Methoden und Geräte besitzen folgende Nachteiles 1. Zur Vermeidung übermäßig langer Versuchzeiten ist es notwendig, die Einstellung des Gleichgewichtes durch Schütteln des Gerätes oder Rühren der Lösung zu beschleunigen. Selbst dann sind die zur Einstellung des Gleichgewichtes erforderlichen Dialysezeiten relativ lang und betragen einen Tag (ohne Schütteln zwei Tage). Empfindliche Stoffe, wie z. B. die Penicilline, können sich in dieser alt vor allem bei erhöhter Temperatur und in eiweißhaltiger Lösung bereits mehr oder weniger zersetzen. Kurze Versuchzeiten sind also wünschenwert und ermöglichen überhaupt erst die Untersuchung zersetzlicher Stoffe.
2. Der osmotische Druck der Eiweißlösung erzeugt einen in die Eiweißlösung gerichteten Flüssigkeitsstrom, der zu einer Verdünnung der Eiweißlösung führt. (Außerdem wird dadurch die Einstellung des Gleichgewichtes verzögert.) Da die Größe des

Bindungsvermögena vom Eiweißgehalt der Lösung abhängig ist, so

ist es in diesem Falle zur exakten Bestimmung des Bindungsvermögens notwendig, zusätzlich den jeweiligen Eiweißgehalt der Lösung zu ermitteln. Exakte Bestimmungen des Bindugnsvermögens bei einem bestimmten Eiweißgehalt (z. B. bei 4,0 % aLbumin) sind mittels der bisher bekannten Methoden nicht möglich.
3. Bei den bisher bekannten Methoden verhält sich das Volumen der zu untersuchenden eiweißhaltigen Innenflüssigkeiten zum Volumen der Außenflüssigkeit wie 1 : 10 oder sogar mitunter wie 1 J 100. Wenn z. B. die in einem Serum vorhandenen dialysierbaren Anteile an ungebundenem, azetyliertem und nicht azetyliertem Sulfonamid mittels der bisher bekannten Dialysemethoden und A@pparate bestimmt werden, so findet dabei eine starke Verdünnung der zu untersuchenden Stoffen statt. Der nach der Gleichgewichtseinstellung gefundene Anteile an gebundenem Sulfonamid ist aber der gleichzeitig im Serum vorliegenden stark verdünnten Gesamtaulfonamidkonzentration zuzuordnen.
Da die Bindung häufig stark konzentrationsabhängig ist, sind

Rückschlüsse auf die in unverdünntem Serum vorliegenden Verhältniss

auf Grund des Versuches nur sehr bedingt oder überhaupt nicht möglich.

Für präparative Zwecke ist es ferner bekannt, 2-u. 3-zellige

Dialysegeräte zu verwenden. Diese Geräte, die groBe Flüaaigkeita-

volumina aufzunehmen vermögen, dienen zur Reinigung hochmolekularer

!

Stoffe von niedermolekularen Begleitatoffen. Für quantitative

Bindungaversuche sind sie jedoch ungeeignet. Infolge der großen

Schichtdicke der Lösung stellt sich ein Gleichgewichtszustand erst nach längerer Zeit ein. Störend ist es ferner, daß das Volumen der Lösung während des Versuches nicht konstant bleibt. in wurde nun gefunden, daß man die Nachteile der bisherigen Methoden, und Apparate vermeidet, wenn man zur Dialyse ein zweizelliges Dialysegerät mit geringer Lösungsschichtdicke benutzt, bei dem das Volumen der eiweißhaltigen Lösung und das der Salzlösung während des Versuches konstant gehalten werden. Da sich die Dialysezeiten wie die Quadrate der Schichtdicken verhalten, so erreicht man kurze Versuchzeiten vor allem dadurch, daß die Schichtdicke der zu dialysierenden Lösung möglichst klein gewählt wird. Durch Konstanthalten des Volumens der eiweißhaltigen Lösung und der Salzlösung schaltet man den osmotischen Flüssigkeitsstrom aus und vermeidet dadurch die Verdünnung der eiweißhaltigen Lösung.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Dialysegeräten schematisch dargestellt. Abbildung 1 und 3 zeigen Querschnitte, Abbildung 2 und 4 Seitenansichten der Geräte.
Die Geräte bestehen aus zwei spiegelbildlichen gleichen plattenartigen Gebilden 1,2,3,4 aus Metall oder Kunststoff. Die zur Aufnahme der Lösung bestimmten Kammern 5 und 6 zwischen den Platten 1,2,3,4 besitzen eine Schichtdicke, die kleiner als 0,5 cm, vorzugsweise 0,2 cm ist. Sie vermögen ein oder mehrere Kubikzentimeter Lösung aufzunehmen. Das Innere der Kammern kann zusätzlich ein aus Ringsegmenten bestehendes Labyrinthsystem 7 enthalten ; dadurch wird eine Durchwölbung der Membran 8,99 die bei der Dialyse infolge des osmotischen Druckes der eiweißhaltiger Lösung entstehen kann, vermieden.
Zur Durchführung eines Dialyseversuches wird eine Membran, z. B. eine Kunststoffmembran zusammen mit zwei Gummidichtungsringen 10 zwischen die beiden Platten gelegt. Bei Kammern mit fehlendem Labyrinthsystem kann zusätzlich auf die Membran eine Siebplatte 11 z. B. aus nichtrostendem Stahl gelegt werden, um die Flüssigkeitsvolumina während der Dialyse konstant zu halten. Durch drei Schrauben 12,13,14 werden die beiden Platten des Dialysegerätes zusammengehalten. Die Lösungen werden in das zusammengesetzte Gerät durch zwei mittels der beiden Kunststoffschrauben 15,16 verschließbaren Füllöffnungen z. B. mittels einer Spritze mit

Kanüle eingefüllt. Die Gleichgewichtseinstellung bei der Dialyse

benötigt bei diesem Gerät nur etwa 4 Stunden. Wenn die Geräte mittels einer besonderen Vorrichtung gedreht werden, so wird die zur Gleichgewichtseinstellung benötigte Zeit noch weiter abgekürzt.

Claims

Schutzansprüche : 1) Dialysegerät, insbesondere zur kurzzeitigen quantitativen Bestimmung von hochmolekularen Stoffen, bestehend aus einem zweizelligen Dialysator, dessen beide Zellen gleich groß sind und deren Lösungsschichtdicke kleiner als etwa 0,5 cm, vortugsweise 0, 2 cm ist.
2) Dialysegerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Zelle Vorrichtungen vorgesehen sind, die eine Durchwölbung der Membran infolge des osmotischen Druckes der hochmolekularen Lösung verhindern.
3) Dialysegerät gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Einzelzellen des Gerätes eine mit Öffnungen versehene, die Membran stützende Platte angeordnet ist.
4) Dialysegerät gemäß Anspruch 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen des Gerätes mit einem aus Ringsegmenten bestehenden, die Membran stützenden Labyrinthsystem versehen sind.