DE05706799T1 - Kontaminationsmessung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Probenvorbereitung für ein Medium, in dem Verunreinigungen vermutet werden, wobei das Verfahren umfaßt a) Führen eines bekannten Volumens des genannten Mediums durch einen Filter von einer Eintrittsseite zu einer Austrittsseite einer Filtervorrichtung, wodurch die Verunreinigungen auf der Eintrittsseite des Filters in der Filtervorrichtung konzentriert werden, b) In-Kontakt-Bringen der Eintrittsseite des Filters in der Filtervorrichtung mit einem flüssigen Trägermaterial, das zumindest ein Substrat enthält, welches durch Wechselwirkung mit den Verunreinigungen jeweils eine detektierbare Gruppe erzeugt, c) und das Ermöglichen einer Wechselwirkung des Substrats mit den Verunreinigungen auf der Eintrittsseite des Filters in der Filtervorrichtung über einer Zeitspanne, die ausreichend ist, um das Nachweisen der detektierbaren Gruppe in dem flüssigen Trägermaterial zu ermöglichen.

Claims (47)

  1. Verfahren zur Probenvorbereitung für ein Medium, in dem Verunreinigungen vermutet werden, wobei das Verfahren umfaßt a) Führen eines bekannten Volumens des genannten Mediums durch einen Filter von einer Eintrittsseite zu einer Austrittsseite einer Filtervorrichtung, wodurch die Verunreinigungen auf der Eintrittsseite des Filters in der Filtervorrichtung konzentriert werden, b) In-Kontakt-Bringen der Eintrittsseite des Filters in der Filtervorrichtung mit einem flüssigen Trägermaterial, das zumindest ein Substrat enthält, welches durch Wechselwirkung mit den Verunreinigungen jeweils eine detektierbare Gruppe erzeugt, c) und das Ermöglichen einer Wechselwirkung des Substrats mit den Verunreinigungen auf der Eintrittsseite des Filters in der Filtervorrichtung über einer Zeitspanne, die ausreichend ist, um das Nachweisen der detektierbaren Gruppe in dem flüssigen Trägermaterial zu ermöglichen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Medium vor dem Schritt a durch einen Vorfilter geführt wird, der nicht die Verunreinigungen, aber größere Teilchen zurückhält.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Verunreinigungen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Bakterien, Pilzen, wie Fadenpilzen und Hefen, Algen, Protozoen, Sporen von Bakterien, Pilzsporen und Pollen, und Teilen davon.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Medium ein flüssiges Medium ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das flüssige Medium ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Umgebungswasser, Trinkwasser, Warmwasser, Brauchwasser, Betriebswasser, Clearing in place(CIP)-Wasser, einem flüssigen Extrakt eines festen Materials, einer suspendierten oder gelösten Oberflächenprobe und flüssigen Industrieerzeugnissen, wie Kosmetik, Pharmazeutika und Lebensmittel.
  6. Verfahren nach Anspruch 4–5, wobei die Viskosität des flüssigen Mediums vor Schritt a verringert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Viskosität durch Verdünnen oder durch Behandeln mit einem chemischen Mittel, wie einem Lösungsvermittler oder einem Reinigungsmittel, verringert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Medium ein gasförmiges Medium ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das gasförmige Medium Luft ist, wie zum Beispiel Luft aus einer Sterilfertigung, einer laminaren Strömungsvorrichtung oder Umgebungsluft.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Filter eine Porengröße aufweist, die klein genug ist, um im wesentlichen alle Verunreinigungen des Mediums zurückzuhalten.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Filter eine Porengröße aufweist, die groß genug ist, um die detektierbare Gruppe durch den Filter passieren zu lassen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Porengröße maximal 20 μm beträgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Porengröße zumindest 0.1 μm beträgt.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Substrat die detektierbare Gruppe produziert, indem es durch ein Enzym gespalten wird, das für die Verunreinigungen charakteristisch ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Enzym ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Carbohydrasen, Proteasen, Lipasen, Esterasen, Amidasen, Sulfatasen, Nukleasen und Phosphatasen, wie alkalische Phosphatase.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Enzym konstitutiv durch Mikroorganismen exprimiert wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14–16, wobei das zumindest eine Substrat ein fluorogenes oder chromogenes Substrat ist, das blaue, grüne und rote Fluoreszenzprodukte als detektierbare Gruppe erzeugt.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14–17, wobei das zumindest eine Substrat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 5-Brom-4-chlor-3-indolylphosphat Dinatriumsalz; 9H-(1,3-dichlor-9,9-dimethylacridin-2-on-7-yl)phosphat Ammoniumsalz; Fluoreszeindiphosphat Tetraammoniumsalz; einem Methylumbelliferylderivat, wie zum Beispiel 6,8-Difluor-4-methylumbelliferylphosphat, 4-Methylumbelliferylphosphat Dicyclohexylammoniumsalztrihydrat, 4-Methylumbelliferylphosphat als freie Säure, 4-Methylumbelliferylphosphat Dilithiumsalz, 4-Methylumbelliferyl-β-N-acetylglucosaminid und Trifluormethylumbelliferylphosphat; Salze von 4-Nitrophenylphosphat und Resorufinphosphat.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14–18, wobei die detektierbare Gruppe in einer Menge von höchstens 100 Picomol, vorzugsweise höchstens 50 Picomol, besonders bevorzugt höchstens 20 Picomol und noch mehr bevorzugt höchstens 10 Picomol und am meisten bevorzugt höchstens 1 Picomol nachweisbar ist.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest zwei Substrate verwendet werden, die detektierbare Gruppen erzeugen, welche Signale liefern, die zu einem einzigen Signalmeßwert kombiniert werden können.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–20, wobei zumindest zwei Substrate verwendet werden, die detektierbare Gruppen erzeugen, welche unterscheidbare Signale liefern.
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verunreinigungen lebensfähige Mikroorganismen sind.
  23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Menge des Substrats in dem flüssigen Trägermaterial die Produktionsgeschwindigkeit der detektierbaren Gruppe nicht begrenzt.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Produktionsgeschwindigkeit der detektierbaren Gruppe eine Funktion der Menge an Verunreinigungen in dem bekannten Volumen des Mediums ist.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Funktion linear ist.
  26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere verschiedene bekannte Volumen des Mediums in Schritt a durch den Filter geführt werden, um so sicherzustellen, daß zumindest eines der Volumen eine geeignete Anzahl von Verunreinigungen enthält.
  27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Filter Teil einer geschlossenen, sterilen Filtervorrichtung ist.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die geschlossene, sterile Filtervorrichtung zum Wegwerfen ist.
  29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, wobei die geschlossene, sterile Filtervorrichtung den Filter und ein Filtergehäuse in einer irreversibel geschlossenen Struktureinheit zusammenfaßt.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27–29, wobei die längste Querschnittsachse der geschlossenen, sterilen Filtervorrichtung eine Länge von 10 cm nicht überschreitet.
  31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wechselwirkung in Schritt c durch das Unterbrechen des Kontakts zwischen dem Substrat und den Verunreinigungen beendet wird.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei eine Unterbrechung erreicht wird durch Evakuieren des flüssigen Trägermaterials von der Filtervorrichtung, während die Verunreinigungen in der Filtervorrichtung festgehalten werden.
  33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei das flüssige Trägermaterial von dem Filter in der Richtung von der Eintrittsseite zu der Austrittsseite des Filters evakuiert wird.
  34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Evakuierung erreicht wird durch Anwenden eines erhöhten Drucks an der Eintrittsseite des Filters oder durch Anwenden eines verminderten Drucks an der Austrittsseite des Filters.
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–30, wobei die Wechselwirkung in Schritt c auf dem Filter beendet wird oder wobei die Wechselwirkung nicht beendet wird.
  36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das, nach Schritt c, einen weiteren Schritt d) umfaßt, der das quantitative oder qualitative Nachweisen der detektierbaren Gruppe in dem flüssigen Trägermaterial und das Korrelieren des Nachweises der Gruppe zu der Menge oder Gegenwart der Verunreinigungen in der Probe einschließt.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei das Nachweisen in Schritt d durch Messen der Fluoreszenzcharakteristik der detektierbaren Gruppe erfolgt.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Fluoreszenz in Schritt d direkt in dem flüssigen Trägermaterial gemessen wird, ohne den Kontakt zwischen dem flüssigen Trägermaterial und den Verunreinigungen zu unterbrechen.
  39. Verfahren nach einem der Ansprüche 36–38, wobei die Korrelation in Schritt d die Verwendung einer vorherbestimmten Standardkurve umfaßt, welche die Beziehung zwischen der Menge an Verunreinigungen und der Menge an detektierbarer Gruppe unter Standardbedingungen wiedergibt.
  40. Verfahren nach einem der Ansprüche 36–39, wobei der Nachweis in einem Mikrotiter-System durchgeführt wird.
  41. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verunreinigungen entweder vor Schritt a oder in Schritt b einem signalverstärkenden Einfluß unterworfen werden.
  42. Verfahren nach Anspruch 41, wobei der signalverstärkende Einfluß die Empfindlichkeit bei einer nachfolgenden Detektion insgesamt erhöht oder die nachfolgende Detektion von speziellen Typen von Verunreinigungen begünstigt oder die Detektion von speziellen Typen von Verunreinigungen vermindert wird.
  43. Verfahren nach Anspruch 41, wobei der signalverstärkende Einfluß ausgewählt wird aus einer enzym-verstärkenden Substanz, einer ausgewählten Temperatur oder einem ausgewählten Temperaturbereich, einem ausgewählten pH-Wert, einer ausgewählten Salzkonzentration, einem unselektiven Wachstumsverstärker und einer ausgewählten wachstumsverstärkenden Substanz.
  44. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt a die Inkubation eines Mediums vorausgeht.
  45. Verfahren nach Anspruch 44, wobei die Inkubation einschließt – Behandlung mit einer enzyminduzierenden Substanz, um dadurch den Nachweis der detektierbaren Gruppe zu verbessern, und/oder – das Medium einer ausgewählten Substanz für Hefe, Pilze oder Bakterien auszusetzen, und/oder – das Medium einem unselektiven Wachstumsverstärker für Mikroorganismen auszusetzen, und/oder – das Medium einer Substanz auszusetzen, die in der Lage ist, zelluläre Enzyme zu extrahieren.
  46. Ausstattung für die Bestimmung von Verunreinigungen in einem Medium, wobei die Ausstattung umfaßt – zumindest eine sterile Filtervorrichtung, die einen Filter mit einer Porengröße umfaßt, die ausreichend klein ist, um die Verunreinigungen auf der Eintrittsseite des Filters zurückzuhalten, – Mittel, um ein bekanntes Volumen des Mediums durch den Filter zu führen, – zumindest ein Agens, das durch Wechselwirkung mit den Verunreinigungen eine nachweisbare Gruppe freisetzt, deren Menge mit der Menge an Verunreinigungen korreliert werden kann, die mit dem Agens wechselwirkten, und – Anweisungen, welche die Schritte darlegen a) das Erhalten eines bekannten Volumens eines Mediums und das Führen desselben durch die sterile Filtervorrichtung, b) In-Kontakt-Bringen der Eintrittsseite des Filters in der Filtervorrichtung mit dem Mittel, c) Wechselwirken-Lassen des Mittels mit den Verunreinigungen, die sich auf der Eintrittsseite des Filters in der Filtervorrichtung befinden können und d) quantitatives Bestimmen der detektierbaren Gruppe.
  47. Verwendung einer geschlossenen, sterilen Filtervorrichtung als ein Reaktionsgefäß für eine Reaktion zwischen Verunreinigungen, die in der Vorrichtung festgehalten worden sind, und einem Substrat, das eine nachweisbare Gruppe freisetzt, wenn es mit den Verunreinigungen in Kontakt gebracht wird.
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