DE19854973A1 - Process for the purification of nucleic acids uses glass particles with zinc oxide - Google Patents

Process for the purification of nucleic acids uses glass particles with zinc oxide

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Abstract

A composition (I) comprises particles with a glass surface and where more than 75 weight % (wt.%) of the particles have a diameter of 0.5-15.0 mu m. Independent claims are also included for the following: (1) a preparation of (I), comprising less than 5 wt.% particles without a core, comprising: (a) suspending core particles in a sol; and (b) spray drying the suspension; (2) a method for purifying nucleic acids comprising: (a) non-covalently binding the nucleic acids of a sample to (I); (b) removing the unbound sample components; and (c) eluting the bound nucleic acids from the glass surface of (I); (3) use of zinc oxide in sol/gel glass-producing process to enhance the binding capacity of the glass surfaces for nucleic acids; and (4) a preparation of (I) comprising: (a) as in (1); (b) spray drying of the suspension to form a gel; and (c) concentrating the gel to form glass.

Description

Gegenstand der Anmeldung ist eine Zubereitung von Partikeln mit einer Glasoberfläche, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zubereitung sowie ein Verfahren zur Reini­ gung von Nukleinsäuren mit Hilfe dieser Zubereitung.The subject of the application is a preparation of particles with a glass surface, a method for producing such a preparation and a method for cleaning nucleic acids with the help of this preparation.

Nukleinsäuren sind in jüngerer Zeit immer mehr in den Blickpunkt des Interesses der medizinischen Diagnostik gerückt. So wurden mittlerweile eine Vielzahl von Nachweisver­ fahren erarbeitet, bei denen die Anwesenheit oder Abwesenheit bestimmter Nukleinsäuren als Anzeichen für eine Erkrankung bewertet wird. Hierzu gehören z. B. Nachweise infek­ tiöser Organismen, z. B. von Viren oder Bakterien in Körperflüssigkeiten, aber auch der Nachweis von Mutationen in genomischen Nukleinsäuren, z. B. in der Onkologie. Nuklein­ säuren liegen in dem üblicherweise verwendeten Probenmaterial jedoch in sehr geringen Konzentrationen vor. Aus diesem Grund wurden verschiedene Verfahren zur Isolierung der Nukleinsäuren von anderen Probenbestandteilen, wie Proteinen oder anderen zellulären Bestandteilen, die teilweise die anschließenden Nachweisverfahren stören, erarbeitet. Ein Teil dieser Verfahren verwendet festphasengebundene Fangsonden, die mit den abzu­ trennenden Nukleinsäuren hybridisieren können und diese an der Festphase zurückhalten, während die übrigen Probenbestandteile entfernt werden. Ein solches Verfahren ist bei­ spielsweise in EP-B-0 305 399 beschrieben. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß sie sich jeweils nur für die Reinigung von Nukleinsäuren mit einer ganz speziellen Nukleotidsequenz eignen.More recently, nucleic acids have become the focus of interest medical diagnostics moved. In the meantime, a large number of verification ver drive worked out in which the presence or absence of certain nucleic acids is assessed as a sign of a disease. These include e.g. B. Infectious evidence bad organisms, e.g. B. of viruses or bacteria in body fluids, but also the Detection of mutations in genomic nucleic acids, e.g. B. in oncology. Nuklein However, acids are very low in the sample material commonly used Concentrations. For this reason, various methods for isolating the Nucleic acids from other sample components, such as proteins or other cellular Components that partially interfere with the subsequent verification process. On Part of this method uses solid phase capture probes that are compatible with the ab can hybridize separating nucleic acids and retain them on the solid phase, while the remaining sample components are removed. Such a process is at described for example in EP-B-0 305 399. However, these methods have the disadvantage that they are each only for the purification of nucleic acids with a very special Suitable nucleotide sequence.

In WO 91/12079 ist ein Verfahren für die Isolierung von Nukleinsäuren mit Hilfe von Magnetpartikeln aus Zellulose und Eisenoxid beschrieben, wobei die Partikelgröße mit zwischen 1 und 10 µm angegeben ist. Diese Partikel enthalten keine Glasoberfläche und sind nur für eine Isolierung unter Präzipitation von Nukleinsäuren geeignet. Durch Aggre­ gation werden jedoch eine Vielzahl von Probenbestandteilen eingeschlossen, die spätere Verfahrensschritte stören. WO 91/12079 describes a method for the isolation of nucleic acids with the aid of Magnetic particles from cellulose and iron oxide described, the particle size with between 1 and 10 µm is specified. These particles do not contain a glass surface and are only suitable for isolation with precipitation of nucleic acids. By Aggre However, a variety of sample components are included, the later Disrupt process steps.  

In EP-B-0 389 063 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Probe mit einem Ge­ misch eines chaotropen Guanidiniumsalzes und Silicapartikeln gemischt wird. Unter diesen Bedingungen binden Nukleinsäuren relativ sequenzunabhängig an die Silica-Oberfläche. Die übrigen Probenbestandteile können abgewaschen und die Nukleinsäuren anschließend eluiert werden.In EP-B-0 389 063 a method is proposed in which the sample with a Ge is mixed with a chaotropic guanidinium salt and silica particles. Under these Conditions bind nucleic acids to the silica surface relatively independently of the sequence. The remaining sample components can be washed off and then the nucleic acids be eluted.

In WO 96/41811 werden magnetische Partikel mit einer im wesentlichen porenfreien Glas­ oberfläche zur sequenzunabhängigen Reinigung von Nukleinsäuren beschrieben. Die dort verwendeten Partikel haben eine bevorzugte Korngröße von zwischen 10 und 60 µm.WO 96/41811 describes magnetic particles with an essentially pore-free glass surface for sequence-independent purification of nucleic acids described. These Particles used have a preferred grain size of between 10 and 60 microns.

In WO 96/41840 werden Pigmente beschrieben, die eine Glasoberfläche einer Dicke von mindestens 0,8 µm aufweisen. Als eine glasbildende Komponente werden auch Verbindun­ gen von Zink vorgeschlagen. Es entstehen dabei Pigmentpartikel mit einer Teilchengröße von vorzugsweise 2 bis 20 µm.WO 96/41840 describes pigments which have a glass surface with a thickness of have at least 0.8 µm. Connections are also used as a glass-forming component gene proposed by zinc. This creates pigment particles with a particle size of preferably 2 to 20 µm.

Es hat sich nun herausgestellt, daß bei den bisher beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Partikeln nach dem Sol-Gel-Prozeß, bei dem Kernpartikel einer vorgegebenen Größe mit einem Gel beschichtet werden und anschließend eine Verdichtung zu einer Glasober­ fläche stattfindet, ein hoher Anteil von Partikeln gebildet wird, die kein Kernpartikel ent­ halten. Dies führt entweder dazu, daß bei mit solchen Zubereitungen durchgeführten Nukleinsäurenachweisverfahren große Verluste an Nukleinsäuren stattfinden oder die Feinanteile zur Erhöhung der Ausbeute aufwendig abgetrennt werden müssen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, den vorliegenden Stand der Technik ganz oder teilweise zu verbessern, insbesondere Partikel mit einer relativ engen Korngrößenverteilung herzu­ stellen und die Ausbeute bei Nukleinsäurereinigung weiter zu erhöhen.It has now been found that in the previously described manufacturing processes of particles after the sol-gel process, in the case of core particles of a predetermined size be coated with a gel and then compacted to a glass top surface takes place, a high proportion of particles is formed that do not ent a core particle hold. This either means that when carried out with such preparations Nucleic acid detection method large losses of nucleic acids take place or the Fine fractions have to be separated in order to increase the yield. Task of present invention was to fully or partially to the present state of the art improve, especially particles with a relatively narrow grain size distribution and increase the yield of nucleic acid purification.

Gegenstand der Erfindung ist eine Zubereitung enthaltend Partikel mit einer Glasober­ fläche, wobei mehr als 75 Gew.-% dieser Partikel eine Korngröße von zwischen 0.5 und 15 µm haben.The invention relates to a preparation containing particles with a glass top area, with more than 75% by weight of these particles having a grain size of between 0.5 and Have 15 µm.

Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung von Partikeln enthaltend einen Kern ummantelt mit einer Gelschicht oder einer Glasschicht und ein Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zu­ bereitung. The invention further relates to a method for producing a preparation of particles containing a core coated with a gel layer or a glass layer and a method for the purification of nucleic acids with the aid of the invention preparation.  

Als Partikel bezeichnet der Fachmann feste Materialien mit einem geringen Durchmesser. Bevorzugt haben diese Partikel eine im wesentlichen kugelige Oberfläche. Um für die Reinigung von Nukleinsäuren besonders gut geeignet zu sein, ist es wünschenswert, daß das Partikel einen Kern (Pigmentanteil) aufweist, der bevorzugt magnetisch ist und der mit einer Glasschicht ummantelt ist. Solche Kerne enthalten bevorzugt Metalloxide, wie Alu­ miniumoxid, Eisenoxid, Chromoxid, Kupferoxid, Manganoxid, Bleioxid, Zinnoxid, Titan­ oxid, Zinkoxid und Zirkoniumoxid. Die Zusammensetzung dieses Kerns ist für die er­ findungsgemäßen Partikel weniger wesentlich, da der Kern mit einer Glasoberfläche um­ mantelt wird, so daß der Kern nicht direkt mit der Probe, aus der die Nukleinsäure isoliert werden soll, in Berührung kommt. Solche Kerne sind kommerziell erhältlich. Sofern der Kern Fe3O4 (Magnetit) oder Fe2O3 (Maghämit) enthält, sind diese Kerne magnetisch.The person skilled in the art refers to solid materials with a small diameter as particles. These particles preferably have an essentially spherical surface. In order to be particularly well suited for the purification of nucleic acids, it is desirable for the particle to have a core (pigment portion) which is preferably magnetic and which is coated with a glass layer. Such cores preferably contain metal oxides, such as aluminum oxide, iron oxide, chromium oxide, copper oxide, manganese oxide, lead oxide, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide and zirconium oxide. The composition of this core is less important for the particles according to the invention, since the core is coated with a glass surface, so that the core does not come into direct contact with the sample from which the nucleic acid is to be isolated. Such cores are commercially available. If the core contains Fe 3 O 4 (magnetite) or Fe 2 O 3 (maghemite), these cores are magnetic.

Eine Glasoberfläche im Sinne der vorliegenden Erfindung besteht aus einem silizium­ haltigen amorphen Material. Das Glas enthält bevorzugt neben Siliziumoxid einen oder mehrere der folgenden Komponenten (in mol%):
A glass surface in the sense of the present invention consists of a silicon-containing amorphous material. In addition to silicon oxide, the glass preferably contains one or more of the following components (in mol%):

B2O3 (0-30%), Al2O3 (0-20%), CaO (0-20%), BaO (0-10%), K2O (0-20%), Na2O (0-20%), MgO (0-18%), Pb2O3 (0-15%), ZnO (0-6%).B 2 O 3 (0-30%), Al 2 O 3 (0-20%), CaO (0-20%), BaO (0-10%), K 2 O (0-20%), Na 2 O (0-20%), MgO (0-18%), Pb 2 O 3 (0-15%), ZnO (0-6%).

In geringerem Umfang von 0-5% können auch eine Vielzahl anderer Oxide, wie z. B. Na2O, Mn2O3, TiO2, As2O3, Fe2O3, CuO, ZrO2, CoO usw. enthalten sein. Als besonders wirksam haben sich Oberflächen einer Zusammensetzung von SiO2, B,O3, Al2O3, CaO, K2O, und ZnO erwiesen. Unter dem Gesichtspunkt der Ausbeute an Nukleinsäuren be­ sonders bevorzugte Borsilikatgläser haben einen Zinkoxidgehalt von 2-6, bevorzugt von ca. 4 mol%. Besonders bevorzugt besteht die Glasschicht aus 68-79 mol% SoO2, 15-5 mol% B2O3, 6-2.5 mol% Gesamtmenge an K2O und Na2O, 4-1 mol% CaO, 8-2 mol% Al2O3, 6-2 mol% ZnO. Besonders bevorzugt im Sinne der Erfindung sind Gläser, die durch den sogenannten Gel-Sol-Prozeß und anschließendes Trocknen und Verdichten der ge­ bildeten Schicht gebildet werden. Dieser Prozeß ist in seinen Grundzügen bekannt und wurde z. B. in C. J. Brinker, G. W. Scherer "Sol Gel science - The physics and chemistry of Sol Gel Processing", Academic Press Inc. 1990 und Sol-Gel Optics, Processing and Applications Lisa C. Klein Ed. Kluwer Academic Publishers 1994, Seite 450 ff. sowie in DE-A-19 41 191, DE-A-37 19 339, DE-A-41 17 041 und DE-A-42 17 432 beschrieben. Im Gel- Sol-Prozeß werden Alkoxide von netzwerksbildenden Komponenten, z. B. SiO2, B2O3, Al2O3, TiO2, ZrO, und ZnO zusammen mit Oxiden und Salzen anderer Komponenten, z. B. in alkoholischer Lösung, vorgelegt und hydrolysiert.To a lesser extent, 0-5%, a variety of other oxides, such as. B. Na 2 O, Mn 2 O 3 , TiO 2 , As 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CuO, ZrO 2 , CoO, etc. may be included. Surfaces with a composition of SiO 2 , B, O 3 , Al 2 O 3 , CaO, K 2 O and ZnO have proven to be particularly effective. Borosilicate glasses which are particularly preferred from the point of view of the yield of nucleic acids have a zinc oxide content of 2-6, preferably of about 4 mol%. The glass layer particularly preferably consists of 68-79 mol% SoO 2 , 15-5 mol% B 2 O 3 , 6-2.5 mol% total amount of K 2 O and Na 2 O, 4-1 mol% CaO, 8-2 mol % Al 2 O 3 , 6-2 mol% ZnO. Glasses which are formed by the so-called gel-sol process and subsequent drying and compression of the layer formed are particularly preferred in the sense of the invention. The basic features of this process are known and have been described in e.g. B. in CJ Brinker, GW Scherer "Sol Gel science - The physics and chemistry of Sol Gel Processing", Academic Press Inc. 1990 and Sol-Gel Optics, Processing and Applications Lisa C. Klein Ed. Kluwer Academic Publishers 1994, page 450 ff. And in DE-A-19 41 191, DE-A-37 19 339, DE-A-41 17 041 and DE-A-42 17 432. In the gel-sol process, alkoxides of network-forming components, e.g. B. SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO, and ZnO together with oxides and salts of other components, e.g. B. in alcoholic solution, submitted and hydrolyzed.

Durch die Zugabe von Wasser wird der Hydrolyseprozeß der Ausgangskomponenten in Gang gesetzt. Die Reaktion verläuft relativ rasch, da die Alkaliionen katalytisch auf die Hydrolysegeschwindigkeit des Kieselsäureesters einwirken. Nach Ablauf der Gelbildung kann das entstehende Gel getrocknet und durch einen thermischen Prozeß zu einem Glas verdichtet werden.By adding water, the hydrolysis process of the starting components in Gear set. The reaction proceeds relatively quickly since the alkali ions catalyze the Hydrolysis speed of the silicic acid ester act. After gel formation the resulting gel can be dried and made into a glass by a thermal process be compressed.

Das Mengenverhältnis Sol/Pigment hat einen erheblichen Einfluß auf die Ausbeute an er­ findungsgemäßen magnetischem Pigment. Grenzen sind dadurch gegeben, daß der Pigmentanteil so gering ist, daß eine noch pump- und sprühfähige Masse entsteht. Bei zu geringem Pigmentanteil wird der Feinanteil, z. B. von nicht-magnetischem Material zu groß und stört. Als im Hinblick auf die Pigmentausbeute zweckmäßige Mengenverhält­ nisse wurden 10 bis 45 g Pigment/100 ml Sol gefunden.The quantitative ratio of sol / pigment has a considerable influence on the yield of it magnetic pigment according to the invention. Limits are given by the fact that The pigment content is so low that a mass that can still be pumped and sprayed is formed. In to low pigment content, the fine content, e.g. B. of non-magnetic material big and disturbing. As an appropriate quantitative ratio with regard to the pigment yield 10 to 45 g pigment / 100 ml sol were found.

Die Aufschlämmung wird zur Entstehung eines Pulvers bevorzugt durch eine Düse ver­ sprüht und das Aerosol auf einer Fallstrecke getrocknet. Die Düse wird bevorzugt geheizt, um die Trocknung der Aufschlämmung zu beschleunigen. Abhängig von der Geometrie der Düse beträgt die Düsentemperatur bevorzugt ca. 120 bis 250°C. Ein Kompromiß wird gefunden durch ausreichende Verdampfungsgeschwindigkeit, jedoch Vermeiden von Ver­ spritzen.The slurry is preferably passed through a nozzle to form a powder sprayed and the aerosol dried on a falling section. The nozzle is preferably heated, to accelerate the drying of the slurry. Depending on the geometry the nozzle temperature is preferably about 120 to 250 ° C. A compromise will be made found by sufficient evaporation rate, but avoiding ver inject.

Im Hinblick auf die Ausbeute ist die Verdichtungstemperatur möglichst hoch zu wählen. Ist sie jedoch zu hoch, verkleben die Partikel untereinander und es bilden sich Agglome­ rate, die herausgesiebt werden sollten. Ein Zusatz von Zink in der Schicht erhöht jedoch überraschenderweise den Schmelzpunkt, so daß eine höhere Verdichtungstemperatur (zwischen 710 und 800°C) möglich ist. Die Nachbehandlung unter Luft führt bei zu hohen Temperaturen zu einem Verlust der magnetischen Eigenschaften, weshalb zu hohe Temperaturen vermieden werden sollten. Auch hier sind bei Zusatz von Zink andere Temperaturen möglich (bevorzugt zwischen 150 und 250°C). With regard to the yield, the compression temperature should be as high as possible. However, if it is too high, the particles stick to each other and agglomerates form rate that should be screened out. However, adding zinc to the layer increases Surprisingly, the melting point, so that a higher compression temperature (between 710 and 800 ° C) is possible. Post-treatment in air leads to excessively high Temperatures lead to a loss of magnetic properties, which is why too high Temperatures should be avoided. Here too there are others when zinc is added Temperatures possible (preferably between 150 and 250 ° C).  

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zubereitung wird eine Zubereitung von Kern­ partikeln, in der mehr als 75 Gew.-% der Kernpartikel eine Korngröße von zwischen etwas weniger als 0.5 und etwas weniger als 15 µm haben, in den Sol/Gel-Prozeß eingesetzt. Die Kernpartikel müssen um soviel kleiner sein als die glasummantelten Partikel, wie die Dicke der Glasschicht ausmacht. Die Glasschicht wird nach dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren zwischen 5 nm und 1 µm groß sein, abhängig von den jeweils gewählten Um­ ständen, wie Verhältnis Gel zu Kernpartikel. Im Durchschnitt dürfte die Glasschicht zwischen 0.2 und 0.3 µm dick sein.A preparation of core is used to produce the preparation according to the invention particles in which more than 75% by weight of the core particles have a particle size of between something have less than 0.5 and a little less than 15 microns used in the sol / gel process. The Core particles must be as much smaller than the glass-coated particles like that Makes up the thickness of the glass layer. The glass layer is according to the Ver drive between 5 nm and 1 µm in size, depending on the selected Um like gel to core particle ratio. On average, the glass layer should be between 0.2 and 0.3 µm thick.

Besonders bevorzugt ist eine Zubereitung enthaltend Partikel mit einer Glasoberfläche wo­ bei mehr als 75 Gew.-% dieser Partikel eine Korngröße von zwischen 2 und 15 µm haben. Besonders bevorzugt ist der Anteil der Partikel mit der bestimmten Korngröße größer als 90 Gew.-%.A preparation containing particles with a glass surface is particularly preferred more than 75% by weight of these particles have a grain size of between 2 and 15 µm. The proportion of particles with the determined grain size is particularly preferably greater than 90% by weight.

Besonders bevorzugt werden magnetische Kernpartikel eingesetzt. Die erfindungsgemäße Zubereitung hat den Vorteil, daß bevorzugt mehr als 95 Gew.-% der Partikel mit einer Korngröße von zwischen 0.5 und 15 µm, bevorzugt zwischen 2 und 15 µm magnetisch sind. Dies bedeutet, daß gegenüber den bekannten Verfahren der Anteil von nicht-kern­ haltigen Partikeln drastisch reduziert ist. Dies kann man daran erkennen, nur wenig nicht- magnetische Partikel enthalten sind. Dies führt dazu, daß es praktisch nicht mehr erforder­ lich ist, die gebildeten nicht-magnetischen Partikel von den magnetischen Partikeln abzu­ trennen, bevor die Zubereitung in Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren eingesetzt wird. Dies bedeutet eine Vereinfachung im Herstellprozeß.Magnetic core particles are particularly preferably used. The invention Preparation has the advantage that preferably more than 95% by weight of the particles with a Grain size of between 0.5 and 15 microns, preferably between 2 and 15 microns magnetic are. This means that the proportion of non-core compared to the known methods containing particles is drastically reduced. This can be seen from the little magnetic particles are included. This means that it is practically no longer required Lich is, the non-magnetic particles formed from the magnetic particles separate before using the preparation in nucleic acid purification processes becomes. This means a simplification in the manufacturing process.

Außerdem kann die erfindungsgemäße Zubereitung dadurch charakterisiert werden, daß bevorzugt weniger als 50% der Partikel eine Korngröße von weniger als 2 µm haben. Dies hat zur Folge, daß der nicht-magnetische Feinanteil, der bei kleinen Korngrößen einen hohen relativen Anteil ausmacht, stark reduziert ist. Besonders bevorzugt haben weniger als 2% der Partikel eine Korngröße von weniger als 0.5 µm.In addition, the preparation according to the invention can be characterized in that preferably less than 50% of the particles have a grain size of less than 2 μm. This has the consequence that the non-magnetic fine fraction, which with small grain sizes one accounts for a high relative proportion, is greatly reduced. Most preferably have fewer than 2% of the particles have a grain size of less than 0.5 µm.

Bevorzugt sind nicht mehr als 10%, besonders bevorzugt zwischen 10 und 40% der Partikel der Zubereitung Partikel mit einer Korngröße von mehr als 10 µm. Not more than 10% are preferred, particularly preferably between 10 and 40% of the Particles of the preparation Particles with a grain size of more than 10 µm.  

Die erfindungsgemäße Zubereitung kann neben den erfindungsgemäßen Partikeln noch weitere nicht-glashaltige Bestandteile enthalten, wie z. B. Puffersubstanzen oder ein Suspensionsmittel, z. B. Wasser oder alkoholische Lösungen von Wasser.The preparation according to the invention can in addition to the particles according to the invention contain other non-glass-containing components, such as. B. buffer substances or a Suspending agents, e.g. B. water or alcoholic solutions of water.

Die Glasschicht der Partikel der erfindungsgemäßen Zubereitung enthält bevorzugt einen Anteil von zwischen 2 und 6 mol%, besonders bevorzugt 4 mol% Zinkoxid. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Anteil von Zinkoxid an der festen Masse des Sols, ver­ glichen mit den Anteilen der übrigen festen Komponenten, in diesem Größenordnungs­ bereich liegt. Der Anteil von Zinkoxid vergrößert sich mit Reduzierung des Anteils von Boroxid, insbesondere bei längerem Erhitzen, da Boroxid unter den Herstellbedingungen schon flüchtig ist.The glass layer of the particles of the preparation according to the invention preferably contains one Proportion of between 2 and 6 mol%, particularly preferably 4 mol%, of zinc oxide. This can can be achieved in that the proportion of zinc oxide in the solid mass of the sol, ver compared with the proportions of the other solid components, in this order of magnitude area lies. The proportion of zinc oxide increases with a reduction in the proportion of Boron oxide, especially after prolonged heating, as boron oxide is produced under the same conditions is already fleeting.

Partikel, die eine Glasschicht aufweisen, in der der Anteil von Zinkoxid zwischen 2 und 6 mol% liegt, haben sich als besonders wirksam bei der Reinigung von Nukleinsäuren her­ ausgestellt. Die Ausbeute an Nukleinsäuren konnte, verglichen mit derselben Glasschicht ohne Zinkoxid, teilweise um 50% erhöht werden.Particles that have a glass layer in which the proportion of zinc oxide between 2 and 6 mol%, have been found to be particularly effective in the purification of nucleic acids issued. The yield of nucleic acids could be compared with the same glass layer without zinc oxide, partially increased by 50%.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung von Partikeln mit einem Kern ummantelt mit einer Gelschicht enthaltend weniger als 5 Gew.-% kernlose Partikel enthaltend die Schritte Suspendieren von Kernpartikeln in einem Sol unter Verwendung einer Kernpartikelzubereitung und Sprühtrocknen der Suspension unter Gelbildung, wobei die Kernpartikelzubereitung zu 75 Gew.-% aus Partikeln mit einer Korngröße von zwischen 0.5 und 15 µm, bevorzugt zwischen 2 und 15 µm besteht.The invention also relates to a method for producing a preparation of particles with a core coated with a gel layer containing less than 5% by weight of coreless particles comprising the steps of suspending core particles in a sol using a core particle preparation and spray drying the Suspension with gel formation, the core particle preparation consisting of 75% by weight Particles with a grain size of between 0.5 and 15 microns, preferably between 2 and 15 µm.

Zur Durchführung des Gel/Sol-Prozesses, welchen das erfindungsgemäße Herstellungsver­ fahren benutzt, wird auf die Beschreibung im Stand der Technik verwiesen. Der wesent­ liche Unterschied der Erfindung zu dem Vorbeschriebenen, ist der Einsatz einer be­ stimmten Kernpartikelzubereitung, durch welche eine Zubereitung mit weniger als 5 Gew.-% kernloser Partikel hergestellt werden kann. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Verfahren erwiesen, bei dem zunächst ein Sol aus Tetraalkylorthosilikaten, Alkylboraten, Aluminiumalkoholaten und Alkalialkoholaten in Ethanol hergestellt wird und diese Mischung mit Kalzium erhitzt wird. Anschließend wird die Mischung durch Zusatz von Wasser hydrolysiert. In das so gebildete Sol werden die Kernpartikel in Festform zugegeben und, bevorzugt mit Ultraschall, suspendiert. Anschließend wird die Suspension unter Gelbildung in einem Sprüh-Trocknungsverfahren, bei dem die Düse geheizt wird, und bei dem im wesentlichen Partikel entstehen, in denen 1 bis nur wenige Kernpartikel pro Partikel enthalten sind (bevorzugt enthalten weniger als 1% der Partikel mehr als 10 Kernpartikel), versprüht. Das Sprühprodukt wird anschließend erhitzt, um das Gel zu einem Glas zu verdichten. Auch hier hat der Zusatz von Zinkoxid zum Gel einen erheblichen Vorteil. Die Verdichtung kann bei höheren Temperaturen als bei solchen ohne Zinkzusatz durchgeführt werden, da der Erweichungspunkt des entstehenden Glases höher liegt. Dadurch lassen sich organische Restbestandteile aus den eingesetzten Materialien leichter austreiben.To carry out the gel / sol process, which the manufacturing ver drive used, reference is made to the description in the prior art. The essential Liche difference of the invention to the above is the use of a be agreed core particle preparation, by which a preparation with less than 5 wt .-% coreless particles can be produced. A has proven to be particularly advantageous Proven method in which first a sol of tetraalkyl orthosilicates, alkyl borates, Aluminum alcoholates and alkali alcoholates are produced in ethanol and these Mixture is heated with calcium. The mixture is then added by  Water hydrolyzes. The core particles become solid in the sol thus formed added and, preferably with ultrasound, suspended. Then the suspension with gel formation in a spray-drying process in which the nozzle is heated, and in which essentially particles arise in which 1 to only a few core particles are contained per particle (preferably less than 1% of the particles contain more than 10 core particles), sprayed. The spray product is then heated to close the gel to condense a glass. Here too, the addition of zinc oxide to the gel has one significant advantage. The compression can take place at higher temperatures than those without Zinc addition can be carried out because the softening point of the resulting glass is higher lies. This allows residual organic components to be made from the materials used drive out more easily.

Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Zubereitung mit einem sehr geringen Anteil von kernlosen Partikeln entsteht, ist im allgemeinen keine anschließende Frak­ tionierung nach kernlosen/kernhaltigen Partikeln mehr erforderlich.As a preparation with a very low The proportion of coreless particles is generally not a subsequent fracture ionization after coreless / nucleated particles more necessary.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren durch nicht-kovalente Bindung der Nukleinsäuren aus einer Probe an Partikel mit einer Glasoberfläche, Entfernen nicht-gebundener Probenbestandteile und Elution der gebun­ denen Nukleinsäuren von der Glasoberfläche, wobei eine erfindungsgemäße Zubereitung eingesetzt wird. Das Verfahren wird besonders einfach, wenn die Partikel magnetisch sind.The invention also relates to a method for purifying nucleic acids by non-covalent binding of the nucleic acids from a sample to particles with a Glass surface, removal of unbound sample components and elution of the well those nucleic acids from the glass surface, a preparation according to the invention is used. The process becomes particularly simple if the particles are magnetic.

Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren mit Hilfe magnetischer Partikel mit einer Glasoberfläche sind in WO 96/41811 beschrieben. Auf diese Offenbarung wird hier voll inhaltlich Bezug genommen. Als Proben für das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren kommen insbesondere klinische Proben, wie Blut, Serum, Mundspülflüssigkeit, Urin, Zerebralflüssigkeit, Sputum, Stuhl, Plasma, Punktate oder Knochenmarksproben in Frage. Bevorzugtes Probenmaterial ist Serum. Zur Reinigung der Nukleinsäuren wird die Probe, erforderlichenfalls nach Lyse eventuell enthaltender zellulärer Strukturen und Verdau von strörenden Probenbestandteilen, mit der erfindungsgemäßen Zubereitung versetzt, z. B. in Form einer bestimmten Menge einer Suspension der Partikel. Nach einer Inkubationszeit, während derer die Nukleinsäuren an die Glasoberfläche sequenzunspezifisch binden, wird die Flüssigkeit zusammen mit den nicht-gebundenen Probenbestandteilen entfernt und die Partikel gewünschtenfalls gewaschen, um Reste zu entfernen. Die noch daran gebundenen Nukleinsäuren werden durch Elution mit einer Flüssigkeit, in der sich die Nukleinsäuren gut lösen, von der Oberfläche entfernt. Die resultierende Flüssigkeit kann nun beliebig weiter bearbeitet werden, insbesondere in Amplifikationsverfahren eingesetzt werden, wie z. B. die PCR, da während des Reinigungsverfahrens die meisten Enzyminhibitoren abge­ trennt wurden.Process for the purification of nucleic acids with the aid of magnetic particles with a Glass surface are described in WO 96/41811. This revelation is full here referred to in terms of content. As samples for the cleaning process according to the invention clinical samples such as blood, serum, mouthwash, urine, Cerebral fluid, sputum, stool, plasma, punctures or bone marrow samples are all possible. The preferred sample material is serum. To purify the nucleic acids, the sample, if necessary after lysis of any cellular structures containing and digestion of disturbing sample components, mixed with the preparation according to the invention, for. B. in Form a certain amount of a suspension of the particles. After an incubation period, during which the nucleic acids bind non-sequence-specifically to the glass surface the liquid is removed together with the unbound sample components and the  Particles washed if necessary to remove residues. The ones still attached to it Nucleic acids are obtained by elution with a liquid that contains the nucleic acids dissolve well, away from the surface. The resulting liquid can now be any are further processed, in particular used in amplification processes, such as e.g. B. PCR, since most enzyme inhibitors abge during the purification process were separated.

Sofern die Partikel magnetisch sind, ist die Entfernung der Flüssigkeit von Partikeln mit den Nukleinsäuren besonders einfach, da die Partikel mit Hilfe eines Magneten gesammelt und festgehalten werden können, während die Flüssigkeit entfernt wird. Wenn die Partikel nicht magnetisch sind, können sie von der Flüssigkeit durch Filtration mit einem geeigneten Filter abgetrennt werden.If the particles are magnetic, the removal of the liquid from particles is included the nucleic acids are particularly easy since the particles are collected with the help of a magnet and can be held while the liquid is removed. If the particles are not magnetic, they can be separated from the liquid by filtration with a suitable filter can be separated.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert. The present invention is illustrated by the following examples.  

Beispiel 1example 1 Sol zur Herstellung einer zinkfreien Schicht (74 SiO2 × 15 B2O3 × 4 K2O × 2 CaO × 5 Al2O3)Sol for the production of a zinc-free layer (74 SiO 2 × 15 B 2 O 3 × 4 K 2 O × 2 CaO × 5 Al 2 O 3 )

In einen 5 Liter Rundkolben werden 1750 ml Tetraethylorthosilikat (Hersteller: Wacker, Burghausen) vorgelegt und bei Raumtemperatur unter Rühren (500 U/min) zügig zuge­ geben:
1750 ml of tetraethyl orthosilicate (manufacturer: Wacker, Burghausen) are placed in a 5 liter round bottom flask and added rapidly at room temperature with stirring (500 rpm):

541 ml Triethylborat (Hersteller: Aldrich, Steinheim)
250 ml Kaliummethanolat (25%ig in Methanol (Hersteller: Fluka, Deisenhofen))
261 g Aluminium-sec.-Butylat (Hersteller: Aldrich, Steinheim)
292 ml Ethanol und
8,49 g Calcium (Hersteller: Fluka, Deisenhofen)541 ml triethyl borate (manufacturer: Aldrich, Steinheim)
250 ml potassium methoxide (25% in methanol (manufacturer: Fluka, Deisenhofen))
261 g aluminum sec-butylate (manufacturer: Aldrich, Steinheim)
292 ml ethanol and
8.49 g calcium (manufacturer: Fluka, Deisenhofen)

Die Mischung wird anschließend unter Rühren erhitzt bis zum starken Rückfluß. Über 30 Minuten wird eine Mischung von insgesamt 583 ml Ethanol und 233 ml Wasser zuge­ tropft. Nach Abkühlen auf < 50°C wird das Sol umgefüllt in einen offenen Behälter und 1200 g Pigment IRIODIN 600 Black Mica (Hersteller: Merck, Darmstadt) dazugegeben. Das Sol wird nach vollständiger Pigmentzugabe noch 1 Minute bei 500 U/min gerührt und anschließend 5 Minuten mit Ultraschall behandelt. Nach der Ultraschallbehandlung wird das Sol-Pigment-Gemisch mit einem Dissolverrührer bei ca. 500 U/min gerührt, bis die gesamte Menge aufgebraucht ist.The mixture is then heated with stirring until strong reflux. about A mixture of a total of 583 ml of ethanol and 233 ml of water is added for 30 minutes drips. After cooling to <50 ° C, the sol is transferred to an open container and 1200 g pigment IRIODIN 600 Black Mica (manufacturer: Merck, Darmstadt) added. After complete addition of pigment, the sol is stirred at 500 rpm for a further 1 minute and then treated with ultrasound for 5 minutes. After the ultrasound treatment is done the sol-pigment mixture was stirred with a dissolver at approx. 500 rpm until the total amount has been used up.

Beispiel 2Example 2 Herstellung von glasbeschichtetem Pigment (MGP)Manufacture of glass-coated pigment (MGP)

Versprüht wird in einem Sprühturm der Fa. Nubilosa, Konstanz, mit einem Durchmesser von 0,75 m, einer Höhe von 2,5 m und einer Verdunstungsleistung (bezogen auf Wasser) von 1-3 Liter/Stunde. Die Lufteinlaßtemperatur beträgt 270°C, die Auslaßtemperatur ca. 130°C. Der Durchsatz der Luft ist 7,2 m3/min. Zum Sprühen wird eine Zweistoffdüse ver­ wendet mit einem Sprühdruck von 2 bar. Die Förderleistung der verwendeten Kugelventil­ membranpumpe beträgt 60 g Sol/min. Spraying takes place in a spray tower from Nubilosa, Constance, with a diameter of 0.75 m, a height of 2.5 m and an evaporation rate (based on water) of 1-3 liters / hour. The air inlet temperature is 270 ° C, the outlet temperature approx. 130 ° C. The air flow is 7.2 m 3 / min. A two-component nozzle with a spray pressure of 2 bar is used for spraying. The delivery rate of the ball valve diaphragm pump used is 60 g sol / min.

Das Sprühprodukt wird in einem Zyklon abgefangen, an Luft bei 250°C 1 Stunde vorver­ dichtet und anschließend in einem Stickstoffofen mit einer Heizrate von 1 K/min auf eine Temperatur von 675°C gebracht, 1 Stunde dort gehalten und abgekühlt auf 300°C. Bei 300°C wird Sauerstoff zudosiert, 1 Stunde gehalten, dann abgekühlt auf Raumtemperatur. Nach dem Abkühlen erfolgt eine Siebung mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 50 µm zur Entfernung von eventuell vorhandenen Aggregaten. Damit ist die Herstellung abgeschlossen.The spray product is trapped in a cyclone, preceded in air at 250 ° C for 1 hour seals and then in a nitrogen oven at a heating rate of 1 K / min to one Brought temperature of 675 ° C, held there for 1 hour and cooled to 300 ° C. At 300 ° C., oxygen is metered in, held for 1 hour, then cooled to room temperature. After cooling, sieving is carried out using a sieve with a mesh size of 50 µm to remove any aggregates. So that's the manufacture completed.

Beispiel 3Example 3 Sol zur Herstellung einer zinkhaltigen Schicht (70,67 SiO2 × 14,33 B2O3 × 4 K2O × 2 CaO × 5 Al2O3 × 4 ZnO)Sol for the production of a zinc-containing layer (70.67 SiO 2 × 14.33 B 2 O 3 × 4 K 2 O × 2 CaO × 5 Al 2 O 3 × 4 ZnO)

In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wird ein zinkhaltiges Sol bereitet. Dazu werden folgende Ädukte eingewogen und analog behandelt:
A zinc-containing sol is prepared in the same way as in Example 1. The following adducts are weighed in and treated analogously:

1258 ml Tetraethylorthosilikat (Hersteller: Wacker, Burghausen)
387 ml Triethylborat (Hersteller. Aldrich, Steinheim)
188 ml Kaliummethanolat 25%ig in Methanol (Hersteller: Fluka, Deisenhofen)
196 g Aluminium-sec.-Butylat (Hersteller: Aldrich, Steinheim)
1285 ml Ethanol
6,39 g Calcium (Hersteller: Fluka, Deisenhofen)
58,5 g Zinkacetat dehydriertes Dihydrat (Hersteller: Fluka, Deisenhofen)1258 ml tetraethyl orthosilicate (manufacturer: Wacker, Burghausen)
387 ml triethyl borate (manufacturer. Aldrich, Steinheim)
188 ml of potassium methoxide 25% in methanol (manufacturer: Fluka, Deisenhofen)
196 g aluminum sec-butylate (manufacturer: Aldrich, Steinheim)
1285 ml of ethanol
6.39 g calcium (manufacturer: Fluka, Deisenhofen)
58.5 g zinc acetate dehydrated dihydrate (manufacturer: Fluka, Deisenhofen)

Nach dem Kochen unter Rückfluß werden 178 ml H2O zusammen mit 444 ml Ethanol binnen 30 Minuten zugetropft. Nach dem Abkühlen werden 1200 g Pigment zugesetzt. Ansonsten siehe Beispiel 1.After boiling under reflux, 178 ml of H 2 O and 444 ml of ethanol are added dropwise within 30 minutes. After cooling, 1200 g of pigment are added. Otherwise see example 1.

Beispiel 4Example 4 Herstellung von zinkhaltigen glasbeschichtetem PigmentProduction of zinc-containing glass-coated pigment

Das pigmenthaltige Sol aus Beispiel 3 wird analog Beispiel 2 verarbeitet. Die Ver­ dichtungstemperatur beträgt jedoch 750°C. The pigment-containing sol from Example 3 is processed analogously to Example 2. The Ver however, the sealing temperature is 750 ° C.  

Beispiel 5Example 5 Herstellung von zinkhaltigen glasbeschichtetem Pigment mit modifizierter Nachbe­ handlung (MGP)Production of zinc-containing glass-coated pigment with modified afterbeing action (MGP)

Das pigmenthaltige Sol aus Beispiel 3 wird analog Beispiel 2 verarbeitet. Die Ver­ dichtungstemperatur beträgt jedoch 750°C und die Temperatur bei der Behandlung in Sauerstoff beträgt 200°C.The pigment-containing sol from Example 3 is processed analogously to Example 2. The Ver However, the sealing temperature is 750 ° C and the temperature during the treatment Oxygen is 200 ° C.

Beispiel 6Example 6 Ermittlung der Ausbeute von DNA bzw. RNA mit radioaktivem 32PDetermination of the yield of DNA or RNA with radioactive 32 P

Zum direkten Nachweis von gebundener bzw. nicht-gebundener DNA bzw. RNA werden 32P-markierter HIVgag RNA Standard mit 1,4 kb bzw. 32P-markierter Lambdaamplikons mit 3 kb eingesetzt. Als Probe dient Negativplasma (human) enthaltend jeweils 109 Kopien.For direct detection of bound or unbound DNA or RNA, 32 P-labeled HIVgag RNA standard with 1.4 kb or 32 P-labeled lambda amplicons with 3 kb are used. Negative plasma (human) containing 10 9 copies each is used as the sample.

Durchführung der ProbenvorbereitungExecution of sample preparation

In ein 2 ml Eppendorf-Gefäß werden 500 µl Negativplasma mit 109 Kopien 32P gelabelte Lambdaamplikons gegeben. Dazu werden 480 µl Bindepuffer/Proteinase K-Lösung (5 : 1) zupipettiert, gevortext und bei 70°C für 10 Minuten inkubiert. Nach Abkühlen auf Raum­ temperatur werden 400 µl isopropanolische MGP-Suspension mit einem Gesamtinhalt von 3 mg MGP zupipettiert. Unmittelbar darauf wird durch Vortexen gemischt. Die Probe wird dann für 15 Minuten auf einem Mischer, z. B. Thermomischer 5436 von Eppendorf, inku­ biert.500 μl of negative plasma with 10 9 copies of 32 P labeled lambda amplicons are placed in a 2 ml Eppendorf tube. To this end, 480 μl binding buffer / proteinase K solution (5: 1) are pipetted in, vortexed and incubated at 70 ° C. for 10 minutes. After cooling to room temperature, 400 µl of isopropanolic MGP suspension with a total content of 3 mg MGP are pipetted in. Immediately afterwards, mix by vortexing. The sample is then placed on a mixer, e.g. B. Thermomischer 5436 from Eppendorf, inked.

Die MGP werden durch Überführung der Probe in einen Magnetseparator konzentriert. Nach 1 Minute wird der Überstand vollständig abpipettiert.The MGP are concentrated by transferring the sample to a magnetic separator. After 1 minute, the supernatant is pipetted off completely.

5 ml Waschpuffer werden zu den MGPs pipettiert. Die Probe wird gevortext und dann in den Magnetseparator überführt. Der Überstand wird nach 1 Minute abpipttiert. Die Wasch­ prozedur wird noch 2 × wiederholt. 5 ml wash buffer are pipetted to the MGPs. The sample is vortexed and then in transferred the magnetic separator. The supernatant is pipetted off after 1 minute. The wash The procedure is repeated 2 more times.  

Zu den MGP werden 200 ml Elutionspuffer zugesetzt. Bei 80°C wird 10 Minuten auf einem Thermomischer bei 1400 RPM inkubiert. Die Probe wird in den Magnetseparator überführt und nach 1 Minute wird das gesamte Eluat abgenommen. Das Eluat wird dann in ein neues Gefäß überführt und in einem Szintilationszähler vermessen.200 ml of elution buffer are added to the MGP. 10 minutes at 80 ° C incubated in a thermal mixer at 1400 RPM. The sample is in the magnetic separator transferred and after 1 minute the entire eluate is removed. The eluate is then in transferred a new vessel and measured in a scintillation counter.

Aus dem Verhältnis der Radioaktivität des Eluates zu der Radioaktivität der Probe vor der Reinigungsprozedur kann die Ausbeute ermittelt werden.From the ratio of the radioactivity of the eluate to the radioactivity of the sample before the The cleaning procedure can be used to determine the yield.

Ergebnisse mit MGPs unterschiedlicher Beschichtung:
Results with MGPs of different coatings:

Beispiel 7Example 7 Black Mica als PigmentbasisBlack Mica as a pigment base

Gemäß Beispiel 1 wird eine Charge gefertigt, bei der das Pigment Black Mica (BM) ist.According to Example 1, a batch is produced in which the pigment is black mica (BM).

Beispiel 8Example 8 Black Mica als PigmentbasisBlack Mica as a pigment base

Gemäß Beispiel 1 wird eine Charge gefertigt, bei der das Pigment MMB (Microna Matte Black (Hersteller: Merck, Darmstadt)) ist. According to Example 1, a batch is produced in which the pigment MMB (Microna Matte Black (manufacturer: Merck, Darmstadt)).  

Beispiel 9Example 9 Signalhöhe nach Amplifikation bei Probenvorbereitung mit MGP auf verschiedener PigmentbasisSignal level after amplification when preparing samples with MGP on different Pigment base

MGP gemäß den Beispielen 7 und 8 wird bei einer Probenvorbereitung eingesetzt. Als Probe dient Humanplasma mit 100 Kopien/ml HCV-Viren. Das Eluat der Probenvorberei­ tung wird einer Amplifikation unterworfen und das Amplifikationsergebnis mit einem Elektrolumineszenzverfahren detektiert. In einem weiteren Versuch war die Probe Human­ plasma mit 600 Kopien/ml HBV-Viren.
MGP according to Examples 7 and 8 is used in sample preparation. Human plasma with 100 copies / ml of HCV viruses is used as a sample. The eluate of the sample preparation is subjected to an amplification and the amplification result is detected using an electroluminescence method. In another experiment the sample was human plasma with 600 copies / ml HBV viruses.

Claims (13)

1. Zubereitung enthaltend Partikel mit einer Glasoberfläche, wobei mehr als 75 Gew.-% dieser Partikel eine Korngröße von zwischen 0.5 und 15 µm haben.1. Preparation containing particles with a glass surface, more than 75% by weight these particles have a grain size of between 0.5 and 15 µm. 2. Zubereitung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 95 Gew.-% der Partikel mit einer Korngröße von zwischen 0.5 und 15 µm magnetisch sind.2. Preparation according to claim 1, characterized in that more than 95 wt .-% of Particles with a grain size of between 0.5 and 15 µm are magnetic. 3. Zubereitung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß weniger als die Hälfte der Partikel eine Korngröße von weniger als 2 µm haben.3. Preparation according to claim 1 or 2, characterized in that less than that Half of the particles have a grain size of less than 2 µm. 4. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß weniger als 2% der Partikel eine Korngröße von weniger als 0.5 µm haben.4. Preparation according to one of claims 1, 2 and 3, characterized in that less than 2% of the particles have a grain size of less than 0.5 µm. 5. Zubereitung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Partikel einen magnetischen Kern aufweisen, der mit Glas ummantelt ist.5. Preparation according to claim 2, characterized in that the magnetic Particles have a magnetic core that is coated with glass. 6. Zubereitung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nicht mehr als 10% dieser Partikel Partikel mit einer Korngröße von mehr als 10 µm sind.6. Preparation according to claim 1, characterized in that not more than 10% these particles are particles with a grain size of more than 10 µm. 7. Zubereitung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel einen Glasmantel aufweisen, der einen Anteil von zwischen 2 und 6 mol% Zinkoxid enthält.7. Preparation according to one of the preceding claims, characterized in that that the particles have a glass jacket which has a proportion of between 2 and Contains 6 mol% zinc oxide. 8. Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung von Partikeln mit einem Kern um­ mantelt mit einer Gelschicht enthaltend weniger als 5 Gew.-% kernlose Partikel, enthaltend die Schritte
  • - Suspendieren von Kernpartikeln in einem Sol unter Verwendung einer Kern­ partikelzubereitung
  • - Sprühtrocknen der Suspension unter Gelbildung
dadurch gekennzeichnet, daß die Kernpartikelzubereitung zu 75 Gew.-% aus Partikeln mit einer Korngröße von zwischen 0.5 und 15 µm besteht.8. A method for producing a preparation of particles with a core coated with a gel layer containing less than 5 wt .-% coreless particles containing the steps
  • - Suspending core particles in a sol using a core particle preparation
  • - Spray drying the suspension with gel formation
characterized in that the core particle preparation consists of 75% by weight of particles with a particle size of between 0.5 and 15 µm. 9. Verfahren gemäß Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Sol Zink enthält. 9. The method according to claim 8, characterized in that the sol contains zinc.   10. Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren durch nicht-kovalente Bindung der Nukleinsäuren aus einer Probe an Partikel mit einer Glasoberfläche, Entfernen nicht­ gebundener Probenbestandteile und Elution der gebundenen Nukleinsäuren von der Glasoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe mit einer Zubereitung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 in Kontakt gebracht wird.10. Process for the purification of nucleic acids by non-covalent binding of the Nucleic acids from a sample of particles with a glass surface, do not remove bound sample components and elution of the bound nucleic acids from the Glass surface, characterized in that the sample with a preparation according to one of claims 1 to 7 is brought into contact. 11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel magnetisch sind und bei Entfernung der Probenbestandteile durch einen Magneten festgehalten werden.11. The method according to claim 10, characterized in that the particles are magnetic are held by a magnet when the sample components are removed become. 12. Verwendung von Zinkoxid in nach dem Sol/Gel-Prozeß erzeugten Glasschichten zur Erhöhung der Bindefähigkeit der Glasoberfläche für Nukleinsäuren.12. Use of zinc oxide in glass layers produced by the sol / gel process Increasing the binding ability of the glass surface for nucleic acids. 13. Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung von Partikeln mit einem Kern um­ mantelt mit einer Glasschicht enthaltend weniger als 5 Gew.-% kernlose Partikel, ent­ haltend die Schritte
  • - Suspendieren von Kernpartikeln in einem Sol unter Verwendung einer Kern­ partikelzubereitung
  • - Sprühtrocknen der Suspension unter Gelbildung
  • - Verdichtung des Gels zum Glas
dadurch gekennzeichnet, daß die Kernpartikelzubereitung zu 75 Gew.-% aus Partikeln mit einer Korngröße von zwischen 0.5 und 15 µm besteht.13. A method for producing a preparation of particles with a core encased with a glass layer containing less than 5 wt .-% coreless particles containing the steps
  • - Suspending core particles in a sol using a core particle preparation
  • - Spray drying the suspension with gel formation
  • - Compression of the gel to the glass
characterized in that the core particle preparation consists of 75% by weight of particles with a particle size of between 0.5 and 15 µm.
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EP99959300A EP1144620B1 (en) 1998-11-30 1999-11-23 Magnetic particles for purifying nucleic acids
DE59906909T DE59906909D1 (en) 1998-11-30 1999-11-23 MAGNETIC PARTICLES FOR CLEANING NUCLEIC ACIDS
CA002352490A CA2352490C (en) 1998-11-30 1999-11-23 Magnetic particles for purifying nucleic acids
ES99959300T ES2205914T3 (en) 1998-11-30 1999-11-23 MAGNETIC PARTICLES FOR PURIFICATION OF NUCLEIC ACIDS.
US09/856,737 US6545143B1 (en) 1998-11-30 1999-11-23 Magnetic particles for purifying nucleic acids
AU16528/00A AU762188B2 (en) 1998-11-30 1999-11-23 Magnetic particles for purifying nucleic acids
PT99959300T PT1144620E (en) 1998-11-30 1999-11-23 MAGNETIC PERICULTS FOR THE PURIFICATION OF NUCLEIC ACIDS
NO20012620A NO329549B1 (en) 1998-11-30 2001-05-29 Preparation containing particles having a glass surface, process for preparing a preparation of particles having a core covered with a gel layer, process for purifying nucleic acids, process for preparing a preparation of particles having a core covered with a glass layer, and use of zinc oxide in glass.
US10/371,375 US6919444B2 (en) 1998-11-30 2003-02-20 Magnetic particles for purifying nucleic acids
JP2003429949A JP3561270B2 (en) 1998-11-30 2003-12-25 Magnetic particles for purifying nucleic acids
US11/128,024 US8129118B2 (en) 1995-06-08 2005-05-11 Magnetic glass particles, method for their preparation and uses thereof
US13/372,218 US20120247150A1 (en) 1995-06-08 2012-02-13 Magnetic Glass Particles, Method for Their Preparation and Uses Thereof

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004058828A1 (en) * 2004-10-28 2006-06-14 Directif Gmbh Apparatus and method for parallel processing of biopolymers
US8129118B2 (en) * 1995-06-08 2012-03-06 Roche Diagnostics Gmbh Magnetic glass particles, method for their preparation and uses thereof
US11015187B2 (en) 2015-07-14 2021-05-25 Abbott Molecular Inc. Purification of nucleic acids using copper-titanium oxides

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4448884A (en) * 1982-03-03 1984-05-15 Kms Fusion, Inc. Glass-surface microcarrier for growth of cell cultures
ATE117829T1 (en) * 1988-05-24 1995-02-15 Anagen Uk Ltd MAGNETICALLY ATTRACTABLE PARTICLES AND PRODUCTION METHOD.
DE4307262A1 (en) * 1993-03-02 1994-09-08 Christian Bergemann Magnetic polymeric silicon dioxide
DE19520398B4 (en) * 1995-06-08 2009-04-16 Roche Diagnostics Gmbh Magnetic pigment
JP2965131B2 (en) * 1995-07-07 1999-10-18 東洋紡績株式会社 Magnetic carrier for nucleic acid binding and nucleic acid isolation method using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8129118B2 (en) * 1995-06-08 2012-03-06 Roche Diagnostics Gmbh Magnetic glass particles, method for their preparation and uses thereof
DE102004058828A1 (en) * 2004-10-28 2006-06-14 Directif Gmbh Apparatus and method for parallel processing of biopolymers
DE102004058828B4 (en) * 2004-10-28 2010-08-19 Progen Biotechnik Gmbh Apparatus and method for parallel processing of biopolymers
US11015187B2 (en) 2015-07-14 2021-05-25 Abbott Molecular Inc. Purification of nucleic acids using copper-titanium oxides
EP3322805B1 (en) * 2015-07-14 2021-10-20 Abbott Molecular Inc. Purification of nucleic acids using copper-titanium oxides or magnesium-titanium oxides
US11608496B2 (en) 2015-07-14 2023-03-21 Abbott Molecular Inc. Purification of nucleic acids using copper-titanium oxides

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