DE2520714A1

DE2520714A1 - Verfahren und vorrichtung zum untersuchen einer vielzahl von fluessigkeitsproben

Info

Publication number: DE2520714A1
Application number: DE19752520714
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ertingshausen; Stephen Irving Shapiro
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1975-11-13
Also published as: DE2520714C3; AU8050975A; JPS5116090A; IL55099A0; BR7502852A; CA1050867A; ES437523A1; SE7505376L; NL7505497A; GB1507933A; PL96621B1; US3953172A; NO751661L; HU172910B; CH607013A5; DK205175A; JPS5436879B2; BE828901A; FR2280084B1; DE2520714B2

Description

DIPL-CHEM. DR. ELISABETH JUNG * β München 4o.

CLEMENSSTRASSE M

DIPL-PHYS. DR. JÜRGEN SCHIRDEWAHN telefon3450er

_._,-.„...„„X, _T_ TELEGRAMM-ADRESSE: INVENT/MONCHEN

PATENTANWÄLTE D R.-I MG. G 5 Π " A Π O SCHMITT TELEX 5-23 688

9. Mai 1975 (Dr.Fi.) J 602 M+a

UNION CARBIDE CORPORATION New York, N.Y. 1oo17, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Untersuchen einer Vielzahl von Flüssigkeitsproben

Priorität: 1o. Mai 1974, Nr. 468 649, USA

Die Erfindung bezieht sich auf das Untersuchen bzw. Analysieren von Flüssigkeiten bzw. Fluiden und betrifft insbesondere die Bestimmung des Spiegels eines Stoffes in einer Flüssigkeitsprobe, beispielsweise in einem Serum, indem eine Flüssigkeitsprobe mit einem oder mehreren Reagenzien reagieren gelassen wird und die Reaktionsbestandteile durch Zentrifugieren getrennt werden, um so eine genaue Anzeige des Spiegels der fraglichen Substanz zu erhalten.

Bei der Analyse von Flüssigkeiten, beispielsweise eines Serums, ist es häufig von Bedeutung, in einer Flüssigkeitsprobe den Spiegel von Stoffen, wie Schilddrüsenhormonen, Geschlechtshormonen, Digitalisglykoside^ Vitaminen und Krebsantigenen, festzustellen. Es ist weiterhin äußerst wichtig, daß diese Spiegel genau und schnell bestimmt werden.

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Die bisher bekannten Verfahren betreffen sehr zeitraubende Maßnahmen, wie das einzelne Mischen, die Reaktion, das Trennen und das Messen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin,ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen und genauen Prüfen des Spiegels von Substanzen in Fluiden bzw. Flüssigkeiten zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Prüfen einer Vielzahl von Flüssigkeitsproben dadurch gelöst, daß wenigstens zwei flüssige Stoffe in einer Vielzahl von Hohlräumen reagieren gelassen werden, daß eine Flüssigphasentrenneinrichtung in Verbindung mit den Hohlräumen vorgesehen wird, daß die Hohlräume und die Flüssigkphasentrenneinrichtung einer Zentrifugalkraft ausgesetzt werden, die ausreicht, um den Flüssigkeitsinhalt der Hohlräume in die damit in Verbindung stehende Flüssiggphasentrenneinrichtung zu transportieren und um für die Trennung der überführten Flüssigkeit in wenigstens zwei Phasen zu sorgen, und daß wenigstens eine Eigenschaft einer getrennten Phase gemessen wird.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht eine praktische Ausführungsform einer Vorrichtung zum Untersuchen von Flüssigkeitsproben.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung von Fig. 1.

Fig. 2a zeigt perspektivisch einen Abschnitt der Vorrichtung von Fig. 2.

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Fig. 3 zeigt schematisch eine Meßanordnung für die erfindungsgemäßen Zwecke.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, das als Bezugsnorm für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendet werden kann.

Fig. 5a, 5b und 5c zeigen schematisch die Wirkungsweise der Flüssigphasentrennmedien bei einer speziellen Ausführungsform.

Fig. 6 und 6a zeigen in einer Teildraufsicht und einer Teilseitenansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung eignet sich für den praktischen Einsatz. Die Vorrichtung umfaßt ein drehbares Halteteils 15, das an einer Welle 2o sitzt, die von einem Motor 3o innerhalb eines Bereichs von Drehzahlen angetrieben wird. Die Teile werden von einer Basisplatte 4o getragen und sind in einem Gehäuse 5o eingeschlossen, welches mit einem entfernbaren Deckel 6o versehen ist. An dem sich drehenden Teil 15 ist abnehmbar ein Ring 7o befestigt, der eine Vielzahl von entfernbaren Röhrchen 65 trägt, die mit dem Ring 7o über Kugelsitzanordnungen 8o in Eingriff stehen, so daß die Röhrchen von ihrer Ruhestellung 9o in eine Rotationsstellung 1oo bei einer geeigneten Rotation des Teils 15 frei bewegbar sind. An dem Teil 15 sitzt entfernbar eine Scheibe 11o derart eingerastet, daß, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, jede Reihe 12o von radial ausgerichteten Hohlräumen 13o und 14o im wesentlichen mit einem Röhrchen 65 fluchtet. Die Röhrchen 65 sind etwas aus der genau radialen Fluchtung mit den gegenüberliegenden Hohlräumen 13o und 14o verschoben, um eine Kompensation der Flüssigkeitsträgheit während des überführens zu den Röhrchen 65 zu bewirken. Dies kann für eine vorgegebene Vorrichtung routinemäßig bestimmt und eingestellt werden.

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_ 4 —

Wenn beispielsweise der Spiegel einer Substanz in Serumproben oder in serumartigen Proben erhalten werden soll, wird eine genaue Menge eines Reagenz 15o in den Hohlräumen 13o und eine genaue Menge des Serums 16o in den Hohlräumen 14o angeordnet. Das Reagenz ist so beschaffen, daß es mit der Substanz in der Probe, deren Spiegel gesucht wird, reagiert, und ein physikalisch trennbares Reaktionsprodukt erzeugt. Die Hohlräume 13o und 14o können so durch Plpettierung von Hand oder durch Verwendung von bekannten Vorrichtungen (ÜS-PS 3 8o1 283) gefüllt werden. Der Motor 3o wird auf eine erste Drehzahl beschleunigt, so daß die entwickelte Zentrifugalkraft dazu führt, daß das Reagenz 15o aus den Hohlräumen 13o in die Hohlräume 14o übergeführt wird und sich mit den Proben 16o in den Hohlräumen 14o vermischt und einwirkt. Die Drehzahl des Motors 3o wird so gesteuert, daß der Inhalt der Hohlräume 14o von der Zentrifugalkraft aus den Hohlräumen 14o nicht herausgedrückt wird. Das Reagenz 15o und die Proben 16o wirken gegenseitig aufeinander in den Hohlräumen 14o ein. Mit der Zeit wird eine zunehmende Menge eines Reaktionsproduktes in den Hohlräumen 14o gebildet, bis abschließend ein Gleichgewichtszustand eintritt. Nach dieser Zeit kann eine Analyse des Inhaltes der Hohlräume zur Bestimmung des Spiegels der fraglichen Substanz in den Proben 16o nach bekannten Verfahren benutzt werden. Dies würde jedoch langwierig sein und viel Zeit erfordern, für viele Anwendungszwecke bis zu einer Stunde oder mehr. In der Praxis ist es jedoch nicht erforderlich, daß die gegenseitige Einwirkung in den Hohlräumen 14o bis zum Gleichgewicht fortschreitet. Es genügt vielmehr, daß eine meßbare Reaktionsproduktmenge oder eine Änderung der Reaktionsmittelmenge in den Hohlräumen 14o erzeugt wird. Daraufhin wird die Drehzahl des Motors 3o soweit erhöht, daß der Inhalt der Hohlräume 14o durch die Zentrifugalkraft in die Einrichtungen 19o für die Flussigphasentrennmedien überführt wird, die als Gelsäulen 2oo für die Chromatographie dargestellt sind und in auf der Oberseite offenen Glashüllen

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21o enthalten sind, die in den Röhrchen 65 auswechselbar sitzen. Das die Gelsäulen 2oo kontaktierende flüssige Material wird durch diese Säulen beim Zuführen des Elutionsmittels chromatographisch getrennt. Dies wird mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung dadurch erreicht, daß ein Strom einer geeigneten Flüssigkeit, beispielsweise einer Pufferlösung, aus einem Speicher 222 über eine Elutionsmittelpumpe 22o durch eine Leitung 23o und eine Abgabeeinrichtung 24o in die Hohlräume 13o unmittelbar nachdem der Inhalt der Hohlräume 16o in die Gelsäulen 2oo übergeführt ist, abgegeben wird. Die Pumpe 22o wird, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, über eine herkömmliche Zeitgeberanordnung 212 mit einer zweckmäßigen Zeit betätigt, beispislsweise 15 s, nachdem die erhöhte zweite Drehzahl erreicht ist. Die Pumpe 22o sorgt für einen festgelegten Mengenstrom an Elutionsmittel über einen festgelegten Zeitraum. Die gesamte Elutionsmittelmenge wird automatisch auf die Hohlräume 13o verteilt. Das Elutionsmittel wird den Gelsäulen 2ς>ο durch die Zentrifugalkraft über die Hohlräume 13o und 14o zugeführt. Nach dem Transport des Elutionsmittels zu den Gelsäulen 2oo führt die Zentrifugalkraft zu einer chromatographischen bzw. Adsorptionstrennung der Bestandteile der von den Hohlräumen 14o zugeführten Flüssigkeit. Bei einer geeigneten Wahl der Gelsäule 2oo und unter Bezugnahme auf das vorstehend beschriebene beispielsweise Verfahren kann ein Reaktionsbestandteil in dem Material in der Gelsäule schnell durch Elution getrennt und durch die Zentrifugalkraft in die Röhrchen 65 überführt werden, was bei 1oo gezeigt ist. Wenn ein eingesetzter Reaktionsteilnehmer radioaktiv ist, kann jedes Röhrchen 65 aus dem Ring 7o entfernt werden und die Radioaktivität des Inhaltes unter Verwendung der herkömmlichen, in Fig. 3 gezeigten Anordnung geinessen werden. Diese Anordnung umfaßt einen Gammastrahlendetektor 23o, beispielsweise eine Kombination aus einem Natriumiodidkristall und einem Photovervielfacher bzw. Sekundärelektronenvervielfacher, einen Verstärker 24o, einen Impulshöhenanalysator 245, einen

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Zähler 25o und eine Anzeigeeinrichtung 26o, beispielsweise einen Digitaldrucker. Die so erhaltene Zählung kann für jedes Röhrchen 65 in Beziehung zu dem Spiegel der fraglichen Substanz in der Probe durch Rechnung oder durch einen Vergleich mit einer Norm gesetzt werden. .

Wie bei der speziellen Ausführungsform von Fig. 2a gezeigt ist, steht ein Hohlraum 13o der inneren Reihe mit dem Hohlraum 14o der äußeren Reihe in Verbindung, zu welcher er mittels einer wannenartigen Durchlaßeinrichtung 5oo fluchtend ausgerichtet ist, die von den Seitenflächen und der hochsteigenden Bodenfläche eines inneren Hohlraums 13o gebildet ist. Bei ausreichender Drehung und einer gmü.g2nden Zentrifugalkraft strömt die Flüssigkeit in einem Hohlraum 13o über in einen dazu ausgerichteten äußeren Hohlraum 14o. Ein Hohlraum 14o der äußeren Reihe steht mit einer Flüssigkphasentrenneinrichtung in Verbindung, die fluchennd dazu über eine fortgesetzte wannenartige Einrichtung 6oo ausgerichtet ist, die von den Seitenflächen und der ansteigenden Bodenfläche eines äußeren Hohlraums 14o und von einem Kanal 7oo gebildet wird. Bei ausreichender Drehung und genügender Zentrifugalkraft strömt in einem äußeren Hohlraum 14o vorhandene Flüssigkeit über und wird in eine fluchtend ausgerichtete Trenneinrichtung transportiert. Die Neigung 145 der äußeren Hohlräume 14o ist jedoch steiler als die der Neigungen 147 der inneren Hohlräume 13o, so daß die Flüssigkeit in dem äußeren Hohlraum 14o eingdämmt wird, wobei der erhabene Abschnitt 8oo eine dammartige Sperre bildet, bis eine gesteigerte Zentrifugalkraft angewendet wird, die größer ist als die Zentrifugalkraft, die für das überströmen von Flüssigkeit aus einem inneren Hohlraum 13o in einen äußeren Hohlraum 14o erforderlich ist.

In-der Praxis ist es, wie vorstehend beschrieben, für eine gegebene Reaktion und für gegebene spezielle Konzentrationen von Reaktionsteilnehmern theoretisch möglich, die Konzentration eines Reaktionsproduktes oder Reaktionsteilnehmers für

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jeden gegebenen Zeitpunkt nach Beginn der Reaktion zu berechnen und ein Diagramm zu zeichnen, in welchem die Konzentration über der Zeit aufgetragen ist. Mit diesem Diagramm können zu bestimmten Zeiten gemessene Konzentrationen verglichen werden. Für einen einfachen Fall wickelt sich das folgendermaßen ab:

Für eine hypothetische bimolekulare irreversible Reaktion A + B —* C, wobei gleich Konznntrationen von A und B zur Zeit t = O gemischt werden und zur Zeit t = O die Konzentration C=O, kann gezeigt werden, daß die Konzentration zu jeder Zeit nach t = O durch folgende Gleichung berechenbar ist:

- Ao²K₁t
C

1 + A K₁1

O 1

In dieser Gleichung sind Ao die Ausgangskonzentration der Reaktionsteilnehmer A und B, K₁ = A (-Ea/RT) die Arrhenius Gleichung, in welcher A der Frequenzfaktor, Ea die Aktivierungsenergie der Reaktion, T die Temperatur der Reaktion und R die allgemeine Gaskonstante sind.

Mit einer derartigen Berechnung und einem davon für eine gegebene Reaktion abgeleiteten Diagramm kann die nach einer relativ kurzen Reaktionzeit gemessene Konzentration laufend in die Gesamtkonzentration oder den Spiegel der interessierenden Substanz umgesetzt werden.

Bei einer speziellen Ausführungsform wird erfindungsgemäß eine Normierung verwendet, durch welche der Nachteil der vorstehend beschriebenen Annäherung vermieden wird. Die mit dieser Ausführungsform, wobei auf die Figuren 1 und Bezug genommen wird, durchgeführte allgemeine Maßnahme besteht darin, in den ersten Hohlräumen 13o der Scheibe als Reaktionsteilnehmer einen Antikörper bzw. eine

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Schutzstoffsubstanz anzuordnen und Serumproben, welche eine unbekannte Menge einer Substanz enthalten, beispielsweise an Thyroxin, im folgenden als T-4 bezeichnet, zusammen mit radioaktiven T-4-Reagenz und ein Verschiebungs- bzw. Verdrängungsreagenz in die äußeren Hohlräume 14o einzubringen. Die Scheibe wird schnell auf eine erste Drehzahl beschleunigt, wobei der Antikörper-Reaktionsteilnehmer aus den inneren Hohlräumen 13o durch die Zentrifugalkraft in die äußeren Hohlräume 14o bewegt wird, in denen sich der Antikörper und das T-4 vermischen und reagieren. Während der Reaktion wird das T-4 in den Serumproben aus seinem Träger verdrängt und kann so mit dem als radioaktiv erkenntlichen T-4 hinsichtlich einer begrenzten Zahl von Bindestellen an dem Antikörper-Reaktionsteilnehmer konkurrieren. Zu jeder Zeit nach dem Vermischen und während des Fortschreitens der Reaktion in den Hohlräumen 14o gibt so das Verhältnis des am .Antikörper gebundenen, durch Radioaktivität kenntlichen T-4 und des freien, durch Radioaktivität kenntlichen T-4 in den Hohlräumen 14o ein Maß für den Anfangsspiegel von T-4 in den Serumproben. Wenn also die Reaktion mit der Anfangsgeschwindigkeit eine kurze Zeit fortgeschritten ist, die ausreicht, um sinnvolle Daten für die Radioaktivzählung, weit bevor das Reaktionsgleichgewicht erreicht ist, zu geben, wird die Drehung der Scheibe 11o auf einen größeren Wert gesteigert, bei welchem der Inhalt der äußeren Hohlräume durch die Zentrifugalkraft in die verbindenden Trennmedien 2oo geworfen wird, in welchen der T-4 Antikörperkomplex, welcher sowohl radioaktives als auch nicht radioaktives T-4 enthält, zusammen mit dem Antikörper, der nicht reagiert hat, durch die Trennmedien 2oo geführt wird, wobei das nicht in den Komplex aufgenommene T-4, das sowohl radioaktiv als auch nicht radioaktiv ist, von den Trennmedien 2oo adsorbiert wird.

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Diese Wirkung stoppt die Komplexbildungsreaktion, indem wenigstens ein Reaktionsteilnehmer, der Antikörper, von der Reaktionsumgebung, den Gelsäulen 2oo, entfernt wird und demzufolge eine Zählung der Radioaktivität des separierten Antikörper-T-4-Komplexes verglichen mit einer Normierung ein Maß des anfänglichen T-4-Gehaltes der zu untersuchenden Probe gibt. Die Normierung kann durch Verwendung eines Serums oder serumartiger Stoffe bekannter, jedoch unterschiedlicher Τ-4-Spiegel erhalten werden, wobei unter Verwendung der gleichen Reaktionsbedingungen wie bei den obigen Testproben die radioaktiven Zählungen oder das Verhältnis der Zählungen, die man für jedes Material erhält, über seinem bekannten Τ-4-Spiegel aufgetragen werden. In der Praxis werden die "Normierungs"-Materialien in geeigneten Hohlräumen 14o in der gleichen Scheibe 11o angeordnet, die für die Testproben mit nicht bekannten Τ-4-Spiegeln verwendet werden, wobei die Normierungsdaten und die Versuchsdaten gleichzeitig erhalten werden.

Fig. 4, die in direkter Beziehung zu dem nachstehenden speziellen Beispiel steht, zeigt ein Normdiagramm, das man auf die vorstehende Weise für die Benutzung erhält. Das Diagramm zeigt die radioaktiven Zählungen pro Minute, die man erhält, wenn man "normierte" Ausgangsmaterialien verwendet , die eine bekannten T-4-Menge enthalten. So zeigt beispielsweise Fig. 4 für die speziell verwendeten Bedingungen, daß, wenn eine Testserumsprobe, die gleichzeitig mit "normierten" Materialien läuft, eine Zählung von 4ooo ergibt, der Anfangsspiegel des T-4 in einer Serumsprobe 6,2 pg T-4 pro 1oo ml der Probe ist. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis werden natürlich geeignete und genau bemessene Reaktionsteilnehmermengen verwendet. Die Erfindung ist allgemein auf alle Flüssigkeits-Flüssigkeits-Reaktionen anwendbar und insbesondere auf Reaktionen der bekannten klinischen Analyseverfahren für Blutserum oder serumartiger Materialien, welche bekannte Reagentien verwenden.

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- Io -

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die Analyse eines weiten Bereichs von physiologisch wichtigen Molekülen, was beispielsweise in der Zeitschrift "Clinical Chemistry ",Band 19, Nr. 2, 1973, in dem Artikel von D.S. Kelley, L.P. Brown and P.K. Besch auf Seite 146 beschrieben ist.

Anhand des nachstehenden Beispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Beispiel

Zur Bestimmung des Thyroxinspiegels (T-4) werden klinische Serumproben unter Verwendung der in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigten Vorrichtung und der in Fig. 4 dargestellten genormten Kurve untersucht. Dabei werden gleichzeitig neun klinische Serumproben mit unbekannteren Τ-4-Spiegel im Doppel und fünf "normierte" Lösungen, von denen jede einen unterschiedlichen, jedoch bekannten Τ-4-Spiegel hat, im Doppel behandelt. Dies wird dadurch erreicht, daß jeweils zwei äußere Hohlräume 14o der Scheibe 11o mit 35 pl einer speziellen klinischen Serumprobe gefüllt werden. Somit werden achzehn äußere Hohlräume gefüllt, die mit 1, 1", 2, 2¹, 3_r 3¹ ... bis 9, 9¹ gemäß Fig. 2 bezeichnet sind. Weiterhin werden zwei äußere Hohlräume 14o der Scheibe 11o jeweils mit 35 pl einer der fünf "normierten" Lösungen gefüllt, so daß zehn äußere Hohlräume 14o gefüllt werden, die mit a, a¹, b, b¹ ... e, e¹ in Fig. 2 gefüllt sind. Die Τ-4-Spiegel in den "normier ten "Lösungen, die wie nach stehend beschrieben, aufbereitet wurden, sind folgendermaßen definiert:

Normierung T-4 in ug/ioo ml

a O

b 2

c 6

d 12

e 3o

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Bei dem Füllen der äußeren Hohlräume in der vorstehend beschriebenen Weise wird jeweils die Menge von 35 ul mit 65 pl destilliertem Wasser gemischt. Zusätzlich wird jedem der äußeren Hohlräume 14o, die wie vorstehend beschrieben

125 gefüllt wurden, 5o ul einer radioaktiven T-4- J-Lösung, die wie nachstehend beschrieben aufbereitet wurde, zugesetzt. Jeder der inneren Hohlräume 1o, 1o' bis 9o_r 9o' und A, A¹ bis E E¹ wird mit einem Antikörper-Reagenz, das nachstehend beschrieben wird, gefüllt. Die so gefüllte Scheibe 11o wird in der Vorrichtung von Fig. 1 auf eine erste Drehzahl schnell beschleunigt, so daß der Inhalt der inneren Hohlräume 1, 1' bis 9, 9' und a, a¹ bis e, e¹ in etwa 3 s infolge der Zentrigugalkraft in die entsprechenden, damit in Verbindung stehenden äußeren Hohlräume 1o, 1ο¹ bis 9o, 9o' und A, A¹ bis E, E¹ übergeführt werden, wobei die nachstehende Reaktion einsetzt und 3o min lang fortschreitet.

AB · T. 4

AB . T₄ ^R

Nach dem Ablauf vnn 3o min wird die Drehzahl der Scheibe auf eine zweite Drehzahl schnell beschleunigt. Die dadurch bedingte Zentrifugalkraft führt zu der überführung des Inhaltes der Hohlräume 1o, 1o' bis 9o, 9o' und A, A¹ bis E, E¹ in die damit in Verbindung stehenden chromatographischen bzw. Adsorptionssäulen 2oo. 15 s nach der Beschleunigung der Scheibe 11b auf diese zweite Drehzahl wird die Elutionsmittelpumpe 22o (Fig. 1) mittels einer herkömmlichen Zeitgeberanordnung 212 aktiviert, so daß sie 2 ml einer Pufferlösung, die nachstehend beschrieben wird, von dem Behälter 222 in jeden der inneren Hohlräume 13o über die Abgabeeinrichtung 24o abgibt. Das ergibt einen Gesamtstrom von 6o ml infolge der Abgabe von 3o ml pro Minute 2 min lang. Der Gesantstrom wird durch die dreißig Hohlräume in 2 ml pro Hohlraum

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"zerhackt". Die über die Abgabeeinrichtung 14o zugesetzte Lösung wird infolge der Zentrifugalkraft von den Hohlräumen 1o, 1o' bis 9o, 9o' und A, A¹ bis E, e' in die Räume 1,1' bis 9, 9¹ und a, a¹ bis e, e¹ und die jeweiligen chromatographischen Säulen 2oo überführt, in welchen die Reaktionsteilnehmer und die Reaktionsprodukte der Elutionslösung infolge der durch die Drehung entwickelten Zentrifugalkraft ausgesetzt werden, die auf die Elutionslösung wirkt. Dies führt dazu, daß der T-4-Antikörperkomplex, der sowohl radioaktives als auch nicht radioaktives T-4 enthält, zusammen mit Antikörper, welcher nicht reagiert hat, schnell innerhalb einer Minute aus den einzelnen chromatographischen Säulen 2oo eluiert und infolge der Zentrifugalkraft in die Röhrchen 65 geschleudert wird , was durch das Bezugszeichen

125

152 in den Figuren 1 und 2 angezeigt ist. Die T-4- J-Lösung, welche nicht reagiert hat, und die Serumkomponenten mit niedrigem Mokekulargewicht bleiben in den Adsorptionssäulen 2oo. Nach der Elutionstrennung des Antikörpers ist bei diesen Beispiel die vorstehend beschriebene Reaktion im wesentlichen zum Zeitpunkt der Trennung in jeder chromatographischen Säule 2oo unterbrochen. Zu jedem geeigneten Zeitpunkt nach der Elution werden die Röhrchen 65 in eine Anordnung überführt, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, wobei jedes Röhrchen 65 mit seinem Inhalt 152 eine Minute ausgezählt wird. Die erhaltenen Zählungen sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.

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TABELLE

Lagebezeichnung	O	Zählungen	pg % T	4	O	*	"normierte"
des Röhrchens	O¹	pro Minute		O		Spiegel, auf
a	1	7623	2		getragen in
a¹	1«	7468	2		Fig. 4
b	2	5398	6
b¹	2'	5496	6
C	3	3194	12
C¹	3'	33ο7	12
d	4	2235	3ο
d¹	4¹	2325	3ο
e	5	1299	4,7 '
e¹	5¹	1336	5,1
1	6	4544	8,9
Γ	6¹	44ο8	9,ο		unbekannte
2	7	3οο9	6,4		klinische
2"	7"	2956	6,1		Probenspiegel
3	8	3919	6,ο		bestimmt aus
3¹	8«	4ο51	6,4		dem Diagramm
4	9	4ο92	7,7		von Fig. 4
4¹	9·	3899	7,1
5	1ο	3415	4,8
5⁽	1ο'	3627	5,2
6	11	45οο	6,ο
6¹	11¹	4389	6,4
7	12	4ο92	8,4
7¹	12'	3899	8,2
8	13	3225	7,4
8¹	13¹	3192	6,ο j
crt	35ο1
9¹	4ο52

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Die bekannten Τ-4-Spiegel in ug T-4 pro 1oo ml Probe der "normierten" Proben a, a¹ bis e, e¹ werden über den erhaltenen Zählungen pro Minute bzw. Impulsen pro Minute aufgetragen, wodurch man das in Fig. 4 gezeigte Diagramm unter Verwendung der gemessenen Zählungen erhält, die in der Tabelle den Proben entsprechend aufgeführt sind. Die aus der Tabelle ermittelten Spiegel für die klinischen Proben sind diesem Diagramm von Fig. 4 entnommen. Im folgenden werden im einzelnen die Materialien und Verfahrensmaßnahmen des vorstehenden Beispiels näher erläutert.

I Zu analysierende Substanz
Klinische Serumproben

II Verwendete Materialien

1„ Thyroxin (T-4), freie Säure (Katalog-Nr, 2376 der Firma Sigma Chemical Co., St. Louis, MoJ

2. Thyroxine-¹²⁵J (T-4-¹²⁵){Katalog-Nr. 6751, Tetramet-125, Abbott Labs, North Chicago, Illinois.)

3. Anti-Thyroxin-Serum vom Kaninchen (Wien Labs., Succasunna, New Jersey).

4. Salzsäure

5. Natriumhydroxyd, o,1 η

6. Natriumsalz 'der 5,5-Diäthylbarbitursäure

7. Natriumazid

8. Normales Kaninchenserum

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9. Natriumsalz der 8-Anilino-1-naphthalensulfonsäure (ANS) , (Katalog-Nr. 9o41, K & K Labs, Plainview, New York.)

10. Normal angesammeltes menschliches Plasma.

11. Aktivkohle

12. Feines Gel für chromatographische Zwecke (Sephadex

G-25 der Firma Pharmacia Fine Chemicals Piscataway, N.J.)

13. Säulen für das Gel für chromatographische Zwecke.

14. Röhrchen: 12 χ 75 mm und 17 χ 1oo mm Versuchsröhrchen. III Verwendete Reagenzien

A. 6-n Salzsäure, 1 1

B. 5,5-Diäthylbarbitursäurepuffer, o,o75 M, pH 8,6, 1 1. Es werden 15,54 g des Natriumsalzes der 5,5-Diäthylbarbitursäure und 1oo mg Natriumazid in 8oo ml destilliertem Wasser aufgelöst. Unter Verwendung eines genormten pH-Meßgerätes wird der pH-Wert der Lösung auf 8_r6 durch tropfenweise Zugabe von 6 η HCl gebracht, wobei die Diäthylbarbitursäure innig vermischt wird. Es sind etwa 2 ml 6n HCl erforderlich. Das Ganze wird mit destilliertem Wasser bis zu einem Liter aufgefüllt. Dieser Puffer hält sich bei Kühlung einen Monat,

C. 2 %-ige normale Kaninchenserum-Diäthylbarbitursäurepuff er, 1oo ml.

Es werden 2 ml normales Kaninchenserum zu 98 ml Diäthylbarbitursäurepuffer gegeben und innig vermischt. Das Gemisch ist bei Kühlung zwei Wochen haltbar.

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D. Thyroxinfreies menschliches Plasma, 2o ml.

Es werden 3 g Aktivkohle in 2o ml angesammeltem menschlichen Plasma in einem konischen Zentrifugenrohr mit einem Volumen von 5o ml für den Einmalgebrauch eingemischt, wobei dafür gesorgt wird, daß die ganze Kohle benetzt wird. Das Gemisch wird zugedeckt und über Nacht im Kühlschrank aufbewahrt. Am nächsten Tag wird das Gemisch bei etwa 8000 Upm 1o min lang zentrifugiert. Dann wird unter Verwendung einer Spritze mit einem Volumen von 2o ml, die mit einem 25 mm Filterhalter (Millipore) mit einem Adapter (Swinnex) gehalten ist, das oben aufschwimmende nacheinander mit 1) einem Filterpapier, 2) einem o,45 u Filter und 3) einem o,22 u Filter gefiltert. Das Ganze wird wöchentlich hergestellt und gekühlt. Wenn es gefroren ist, hält es wenigstens drei Monate.

E. Thyroxin (T-4), Herstellung der Normproben.

1. Vorrätiges T-4 0,6 mg/ml.

Es werden 6,00 mg des gelagerten T-4 in einem minimalen Volumen von o,1-n Natriumhydroxyd gehlöt. Das Ganze wird bis zu 1o ml mit destilliertem Wasser aufgefüllt. Die Flüssigkeit kann in o,2 ml Ampullen aufgeteilt und gefroren drei Monate aufbewahrt werden.

2. Arbeitsnormen.

Es werden 12 χ 75 mm Versuchsröhrchen präpariert und mit 1 bis 5 etikettiert. Dem nachstehenden Schema entsprechend werden T-4-Arbeitsnormproben hergestellt:

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Röhrchen Zugegebener Entfernter Zugegebenes Endkonzen-Nr. Diäthylbarbitur- Puffer vorrätiges tration säurepuffer ^T4

1
2

3
4
5

1 ,o ml 1 ,o ml

1 ,o ml 1 ,o ml 1 ,o ml

O	P¹	O ul	O	ug/ml
1o	P¹	ίο ui verdünnt in 3	2	/ig/ml
1o	ul	1o ul	6	pg/ml
2o	F¹	2o pl	12	ug/ml
5o	5o ,ul	3o	pg/ml

3. Tatsächlich verwendete Normproben. Es werden fünf 17 χ 1oo mm Teströhrchen mit 1 bis 5 etikettiert. Jedem Röhrchen werden 5,ο ml T-4-freies Plasma zugegeben. 5o pl der entsprechenden Arbeitsnormprobe, wie sie oben erwähnt sind, werden entfernt. Es erfolgt eine gute Durchmischung. Man erhält folgende Endresultate;

Röhrchen	1	a	T-4 in
Nr.	2	b	ug/ml
3	C	O
4	d	2o
5	e	6o
	12o
	3oo

T-4 in	T-4 in
μg/35 ul	μg/1oo ml
O	0
o,7	2
2,1	6
4,2	12
1o,5	3o

Die Proben werden in Aufteilungen von o,5 ml eingefroren. F. Thyroxin- J¹²⁵-Lösung

1. ANS-Lösung: Es werden 6o mg der 8-Anilino-i-naphthalensulfonsäure in 1o ml des Reagenz C aufgelöst.

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2. Isotopenlösung:

125 Eine minimale Größenordnung für das Thyroxin- J ist 55o Mikrocurie. Die Lösung hält sich sechs Wochen. Das Verfallsdatum ergibt sich aus der Abbott-Tabelle Die Aktivität, d. h. die Mikrocurie pro Millimeter ändert sich von Menge zu Menge. Dies ist auch für jede Menge auf dem Etikett angegeben. Jedem Prüfröhrchen sind in 5o pl 14ooo Zählungen pro Minute zuzuordnen. 14 ooo Zählungen pro Minute entsprechen etwa o,o14 Mikrocurie. Es wird die Gesamtzahl der Versuchsröhrchen, der normierten und der nicht bekannten Proben zusammengezählt, als Sicherheitsfaktor um 1o % erhöht und diese Zahl mit o,o14 multipliziert. Dies ist die Gesamtzahl der erforderlichen Mikrocurie. Danach wird die Gesamtzahl der Röhrchen einschließlich der extra Io % mit 5o mulitpliziert. Dies ist die Gesamtzahl von Millilitern von benötigtem ANS. Dann wird die Anzahl der Mikroliter von Thyroxin-125 entsprechend der ^zahl von Mikrocurie abgezogen und zu dem genauen Volumen von ANS addiert. Die Herstellung erfolgt am Tag des Gebrauchs.

G. Antikörperreagenz

Der Antikörper liegt lyohpilisiert in Ampullen vor (Wien Labs). Die Ampullen sind etikettiert mit "1oo Test". Jede Ampulle wird mit 14,ο ml des Reagenz C rekonstituiert. Der Antikörper hält bei Kühlung zwei Wochen.

IV Protokoll

A. Reaktionsbedingungen:

125
pl T-4 J-Lösung, 35 ml normierte oder Serumprobe und pl destilliertes Wasser zum Auffüllen werden miteinander vermischt. Danach werden 2oo pl Antikörperreagenz zugegeben.

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Man läßt die Reaktion 3o min bei Zimmertemperatur bei der ersten Drehzahl der Inkubator-Separator-Einrichtung verlaufen. Wenn die Drehzahl auf die zweite Stufe erhöht wird, wird das gesamte Reaktionsvolumen in eine Säule mit feinem Gel für chromatographische Zwecke (Sephadex G-25) übergeführt. Der Komplex wird mit 2_fo ml 5,5-Diäthylbarbitursäurepuffer eluiert. Der Komplex wird eine Minute ^ lang in einem Gammazähler ausgezählt. Jede Probe und jede normierte Probe liegt doppelt vor. Die normierten Proben 1 bis 5 nehmen zehn Positionen ein.

B. Aufbereitung der Daten:

Die normierten Werte werden folgendermaßεη aufgetragen. Die Zählungen pro Minute auf der y-Achse über dem Logarithmus von pg/1oo ml auf der x-Achse. Die wie oben beschrieben aufbereiteten Normproben sind: o_r 2, 6, 3o ug - Thyroxin pro 1oo ml. Unbekannte Werte werden aus der normierten Kurve dadurch bestimmt, daß der Wert für ug Thyroxin pro 1oo ml entsprechend den Zählungen der unbekannten Proben gefunden wird.

V. Zu prüfende Substanz:

Klinische Serumproben

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform, die in dem vorstehenden speziellen Beispiel veranschaulicht ist, erhält man besondere Vorteile dadurch, daß die beschriebene, den Komplex bildende Reaktion nach der schnellen Trennung der Reaktionsmediumsbestandteile unter gesteuerten Bedingungen in den Chromatographiesäulen 2oo unterbricht. Betrachtet man einen allgemeinen Fall, bei welchem die Reaktionsteilnehmer mit A und B bezeichnet sind und in den inneren bzw. äußeren Hohlräumen 13o bzw. 14o plaziert sind und zum Vermischen sowie zum Fortschreiten hinsichtlich der Reaktion in den äußeren Hohlräumen gebracht wird,

Π8Ρ8

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um erhöhte Mengen des Reaktionsproduktes C zu erzeugen, wird durch Trennen des Gemisches aus A, B und C in die Phasen in den Chromatographiesäulen 2oo_f von denen eine in den Röhrchen 65 gesammelt wird und wenigstens einen Reaktionsteilnehmer enthält, beispielsweise entweder A oder B, wird die C erzeugende Reaktion im wesentlichen in den gesammelten Chromatographiesäulen unterbrochen. Auch wenn die Rotation fortgesetzt wird, wird keine weitere Menge des Materials C erzeugt und somit eluiert. Der Parameter der zu vermessenden eluierten Phase, beispielsweise die Radioaktivität, die Farbe, die Fluoreszenz, der Enzymkode, ir·+: euf im wesentlichen die gleiche Zeit für alle zu analysierenden Proben fixiert. Diese Ausführungsform ist von besonderem Vorteil für Anwendungen, wie kinetische Untersuchungen, einschließlich der Bestimmung von Schilddrüsenhormonen, Sexualhormonen, Digi-' talisglykosiden, Vitaminen und Krebsantigenen in einer Probe, wobei normierte radioaktivimmune Reagenzien verwendet werden.

Die vorstehenden Ausführungen sind anhand von Fig. 5a leichter zu verstehen, welche schematisch einen Zeitpunkt darstellt, bei welchem der Teil der Reaktionsteilnehmer A und B, die nicht reagiert haben, und das Reaktionsprodukt C zu dem Gel 2oo' für die Chromatophiezwecke übergeführt worden sind, jedoch bevor dem Chromatographiegel 2oo' das Elutionsmittel zugeführt wird. Unter diesen Bedingungen können A und B weiter reagieren und zusätzliche Mengen von C erzeugen. Nach der Überführung des Elutionsmittels zum Chromatographiegel 2oo', welches in diesem Fall ausgewählt wird, um die Reaktionsteilnehmer B zusammen mit dem Reaktionsprodukt C abzutrennen, werden B und C schnell von A in eine Phase abgetrennt, die längs des Chromatographiegels 2oo' bewegt wird, was in Fig. 5b gezeigt ist. Dadurch wird die Bildung von zusätzlichem Reaktionsprodukt C unterbrochen.

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Die Phase, welche die festen Anteile von B und C aufweist, wird durch die Zentrifugalkraft zu dem Rohr loo¹ überführt, was in Fig. 5c gezeigt ist. Der festgelegte Wert des fraglichen Parameters von entweder B oder C kann rechtzeitig gemessen werden.

Bei anderen Anwendungszwecken, welche das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt, bei welchen es jedoch nicht von kritischer Bedeutung ist, die Reaktion in dem Chromatographiegel 2oo zu unterbrechen. Dabei werden alle Proben und normierten Proben im wesentlichen den gleichen Reaktions- und Trennbedingungen ausgesetzt. Das Chromatographiegel kann so ausgewählt werden, daß es das Reaktionsprodukt aus den Reaktionsteilnehmern eluiert und trennt, insbesondere in dem Fall, wenn jede weitere Bildung von Reaktionsprodukt in dem Gel und dessen Elution kompensiert wird, wenn eine gleichzeitig behandelte normierte Probe eingesetzt wird.

In der Praxis kann der fragliche Parameter die Radioaktivität sein, wie dies vorstehend beschrieben wurde, oder die Farbe, die Fluoreszenz oder eine andere geeignete physikalische oder chemische Eigenschaft. Anstelle einer auf die Radioaktivität ansprechenden Zähleranordnung können auch andere bekannte Fühleinrichtungen verwendet werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, wird eine Scheibe 51ο verwendet, die eine Vielzahl von einzelnen Hohlräumen 52o anstelle eines Paares von radial ausgerichteten Hohlräumen 13o und 14o hat, wie dies in der Vorrichtung von Fig. 1 der Fall ist. In der Praxis werden bei Verwendung der Vorrichtung von Fig. 6 genaue Mengen von zwei oder mehr Reaktionsteilnehmerη, beispielsweise Serum und Reaktionsmittel, was bei 525 angezeigt ist, in den Hohlräumen 52o angeordnet, in welchen eine Reaktion eintritt, so daß man ein physikalisch trennbares Reaktionsprodukt erhält. Das Füllen der Hohlräume

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kann , wie beschrieben, durch Pipettieren erreicht werden. Ein Hohlraum 52o oder mehrere Hohlräume 52o können mit normierten Reagenzien vorbeschrieben gefüllt werden. Die so gefüllte Scheibe 51o kann auf einem Trägerteil 15 in der gleichen Weise wie die Scheibe 11o von Fig. 1 angeordnet und mit einer Drehzahl gedreht werden, die ausreicht, damit der Inhalt der Räume 52o durch die Zentrifugalkraft in die verbindenden trennenden Medien 19o übergeführt wird. Von diesem Punkt an schreitet der Prozeß genauso fort, wie er vorstehend anhand der Vorrichtungsanordnung von Fig. 1 und der Normierung bzw. Eichung, wie sie in Fig. 4 beispielsweise dargestellt ist, beschrieben ist. In der Praxis kann die vorstehend beschriebene Ausführung in Form der Scheibe 51o mit Hohlräumen 52o mit Reagenzien gefüllt werden, die Reaktion soll sich dabei bis zum Gleichgewicht fortsetzen. Das bedeutet, daß die Scheiben 51ο für ausgedehnte Zeiträume gefüllt und gespeichert werden können, beispielweise für Stunden oder mehr. Danach können die Scheiben 51 ο anstelle der Scheiben 11o in der Vorrichtung von Fig. 1 angeordnet und eine Untersuchung ausgeführt werden, wie sie vorstehend beschrieben wurde. Diese Ausführungsform kann vorteilhaft bei langsamen Reaktionen verwendet werden, beispielsweise für die Bestimmung von menschlichen Wachstumshormonen im Blutserum, die, wenn die vorstehend beschriebene Ausführung mit dem Zweifachhohlraum benutzt würde, eine unpraktische lange Rotation bei höheren Drehzahlen mit sich bringen würde, beispielsweise 1 h lang oder mehr. Wenn alternativ die Scheiben 51 ο in einem Zeitraum gefüllt werden, so daß er für die speziell langsame Reaktion genügt, kann als Besonderheit der Praxis berücksichtigt werden, daß die Reaktionen in den verschiedenen einzelnen Hohlräumen alle zur gleichen Zeit begonnen werden können, die gefüllten Scheiben 51o gedreht und der Inhalt der Hohlräume 52o zu den damit in Verbindung stehenden Trennmedien 19o zu jeder Zeit übergeführt werden können,

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zu welcher eine meßbare Menge des trennbaren Bestandteils in den Hohlräumen 52o erzeugt worden ist. Dieses Verfahren ist beispielsweise dann besonders rationell, wenn jeder Verlust der Analysegenauigkeit, der sich aus den unterschiedlichen Reaktionszeiten in den verschiedenen Hohlräumen ergeben kann, verglichen mit der eingesparten Zeit nicht von Bedeutung ist.

Zu den besonderen Vorteilen des mechanisch und chemisch kontinuierlichen Tandemverfahrens gemäß der Erfindung gehört, daß Eingriffe von Hand oder mechanisch während der Durchführung einer Untersuchung im wesentlichen ausgeschlossen sind, wodurch die Bedeutung von Variablen, außer den interessierenden Variablen, auf ein Minimum reduziert ist. zu den Vorteilen gehört auch die Fähigkeit, daß kurze Reaktionszeiten verwendet und gleichzeitige kinetische Untersuchungen unter gesteuerten Zeitbedingungen ausgeführt werden können.

Für die erfindungsgemäßen Zwecke umfassen die Reaktionsbestandteile Substanzen, die chemisch so reagieren, daß man ein chemisch anderes Reaktionsprodukt oder Produkte erhält, sowie auch Substanzen, für die gilt, daß sie physikalisch reagieren, beispielsweise bestimmte physikalische Adsorptionserscheinungen zeigen, um ein oder mehrere physikalisch verschiedene Materialien zu erzeugen.

Das Trennmedium für die Flüssigkeitphase bei der Ausführung der Erfindung können herkömmliche Chromatographieanordnungen sein, beispielsweise eine Anordnung, welche eine Trennung auf der Basis der Molekulargröße, physikalische Adsorptionserscheinungen, der Chemiesorption, der Ionenaustauscheigenschaften, spezieller molekularer Affinitäten (Affinitätschromatographie) und anderer bekannter Verfahren herbeiführt, wobei beispielsweise Gele, Feststoffe und Harze verwendet werden.

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Claims

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Ansprüche

1,/ Verfahren zum Untersuchen einer Vielzahl von Flüssigkeitsproben, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei flüssige Stoffe in einer Vielzahl von Hohlräumen miteinander reagieren gelassen werden, um eine Flüssigkeit zu erhalten, die wenigstens ein Reaktionsprodukt enthält, daß in Verbindung mit diesen Hohlräumen Flüssigphasentrenneinrichtungen vorgesehen sind, daß die Hohlräume und die Flüssigphasentrenneinrichtungen einer Zentrifugalkraft unterworfen werden, die ausreicht, um den Flüssigkeitsinhalt der Hohlräume in die damit in Verbindung stehenden Flüssigphasentrenneinrichtungen zu überführen und um eine Trennung der in die Einrichtungen überführten Flüssigkeit mit wenigstens zwei Phasen herbeizuführen, und daß wenigstens eine Eigenschaft einer abgetrennten Phase gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der flüssigen Stoffe einen radioaktiven Bestandteil enthält und die gemessene Eigenschaft die Radioaktivität ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überführung des Inhaltes der Hohlräume in die Flüssigphasentrenneinrichtungen zu einer Zeit erfolgt, wenn zunehmende Mengen von wenigstens einem Reaktionsprodukt gebildet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Assprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der in den Flüssigphasentrenneinrichtungen separierten Phasen von den Flüssigphasentrenneinrichtungen durch die durch Drehung der drehbaren Einrichtungen entwickelte Zentrifugalkraft überführt wird.

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5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der in den Flüssigphasentrenneinrichtungen separierten Phasen von den Flüssigkphasentrenneinrichtungen durch die Zentrifugalkraft zu einem Behälter überführt werden, der damit in Verbindung steht.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Behälter überführte Phase radioaktiv ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeicnnet, daß wenigstens eine Eigenschaft der in den Behälter überführten Phase gemessen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit in die Hohlräume nach der Überführung der Flüssigkeit in die Fltissigphasentrenneinrichtungen und während deren Drehung eingeführt wird, um so in den Flüssigphasentrenneinrichtungen nach seiner Überführung durch die Zentrifugalkraft ein Elutionsmittel zu haben.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Hohlräume flüssige Stoffe enthält, die nach der Reaktion einen bestimmten Wert einer meßbaren Eigenschaft in wenigstens einer der separierten Phasen haben.

1o. Verfahren zum Untersuchen einer Vielzahl von Flüssigkeitsproben, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Vielzahl von im wesentlichen kreisförmig angeordneten ersten Hohlräumen ein flüssiger Stoff vorgesehen wird,

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daß ein davon verschiedenes flüssiges Material, das mit dem Material in den ersten Hohlräumen reagieren kann, in einer Vielzahl von im wesentlichen kreisförmig angeordneten zweiten Hohlräumen vorgesehen wird, daß eine Vielzahl von Flüssigphasentrenneinrichtungen in einer im wesentlichen kreisförmigen Anordnung vorgesehen werden, wobei die ersten und zweiten Hohlräume und die Flüssigphasentrenneinrichtungen im wesentlichen konzentrisch um eine gemeinsame Achse herum angeordnet sind, wobei die Flüssigphasentrenneinrichtungen in einem radialen Abstand angeordnet sind, der weiter entfernt liegt als die zweiten Hohlräume, μηα daß die zweiten Hohlräume in einem radialen Abstand vorgesehen sind, der weiter entfernt liegt als die ersten Hohlräume, wobei die Flüssigphasentrenneinrichtungen in einer Reihenverbindung mit einem zweiten Hohlraum stehen, der in einer Reihenverbindung mit einem ersten Hohlraum steht, daß die Hohlräume um die gemeinsame Achse in Drehung versetzt werden, um eine Zentrifugalkraft zu entwickeln, die ausreicht, damit die Flüssigkeit in den ersten Hohlräumen in die zweiten Hohlräume überführt wird, damit sie mit der Flüssigkeit in den zweiten Hohlräumen zur Erzeugung von wenigstens einem Reaktionsprodukt reagiert, daß danach die Drehung der Hohlräume und der Flüssigphasentrenneinrichtungen auf eine Drehzahl gebracht wird, die für die Entwicklung einer Zentrifugalkraft ausreicht, um den Flüssigkeitsinhalt der zweiten Hohlräume in die Flüssigphasentrenneinrichtungen zu überführen, daß mit der Drehung der Flüssigphasentrenneinrichtungen fortgefahren wird, um eine Zentrifugalkraft zu erzeugen, die ausreicht, um die in die Einrichtungen überführte Flüssigkeit in wenigstens zwei Phasen zu separieren, und daß wenigstens eine Eigenschaft von wenigstens einer· der Phasen gemessen wird.

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11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der flüssigen Stoffe einen radioaktiven Bestandteil enthält und die gemessene Eigenschaft die Radioaktivität ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1ο oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das überführen des Inhaltes der zweiten Hohlräume in die Flüssigphasentrenneinrichtungen zu einem Zeitpunkt erfolgt, wenn zunehmende Mengen von wenigstens einem Reaktionsprodukt gebildet werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1o bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der in den Flüssigphasentrenneinrichtungen separierten Phasen von den Fltissigphasentrenneinrichtungen durch die Zentrifugalkraft überführt wird, die durch Drehung der drehbaren Einrichtung erzeugt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1o bis 13, daaurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der in den Flüssigphasentrenneinrichtungenseparierten Phasen von den Flüssigphasentrenneinrichtungen durch die Zentrifugalkraft in einen damit in Verbindung stehenden Behälter überführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1o bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit in wenigstens die zweiten Hohlräume nach dem überführen der Flüssigkeit zu den Flüssigphasentrenneinrichtungen und während der Drehung eingeführt wird, damit in den Flüssigphasentrenneinrichtungen nach der überführung durch die Zentrifugalkraft ein Elutionsmittel vorhanden ist.

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16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1o bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der ersten Hohlräume und einer der zweiten Hohlräume flüssige Stoffe enthalten, die nach der Reaktion einen bestimmten Wert einer meßbaren Eigenschaft in wenigstens einer der separierten Phasen aufweisen.

17. Verfahren zum Untersuchen einer Vielzahl von Flüssigkeit sproben, dadurch gekennzeichnet, daß drehbare Einrichtungen vorgesehen werden, mit denen eine Vielzahl von ersten und zweiten Hohlräumen drehbar ist, von denen jeder für die Aufnahme von Füüssigkeit vorgesehen wird, wobei die Hohlräume in Verbindung miteinander so angeordnet sind, daß bei Erzeugung einer ausreichenden Zentrifugalkraft durch Drehung der drehbaren Einrichtungen in dem ersten Hohlraum befindliche Flüssigkeit in den zweiten Hohlraum überführt wird und bei Erzeugung einer ausreichenden Zentrifugalkraft durch Drehung der drehbaren Einrichtungen in dem zweiten Hohlraum befindliche Flüssigkeit aus dem zweiten Hohlraum heraus überführt wird, daß wenigstens ein flüssiger Stoff in einer Vielzahl von ersten Hohlräumen und wenigstens ein davon verschiedener flüssiger Stoff in einer Vielzahl von zweiten Hohlräumen vorgesehen werden, wobei diese Stoffe derart beschaffen sind, daß bei einem Kontakt zwischen ihnen eine gegenseitige Einwirkung eintritt, um in den zweiten Hohlräumen ein Gemisch zu bilden, welches wenigstens einen separierbaren Bestandteil hat, der aus dem Gemisch durch die Flüssigphasentrenneinrichtungen separiert werden kann, daß die Drehung des drehbaren Elementes herbeigeführt wird, um eine Zentrifugalkraft zu erzeugen, die ausreicht, um den Flüssigkeitsinhalt der ersten Hohlräume in die zweiten Hohlräume für einen Kontakt mit dem Flüssigkeitsinhalt der zweiten Hohlräume zu überführen, damit ein Gemisch in den zweiten Hohlräumen

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gebildet wird, welches wenigstens einen separierbaren Bestandteil enthält, der aus dem Gemisch durch die Flüssigphasentrenneinrichtungen separierbar ist, daß die Flüssigphasentrenneinrichtungen in Verbindung mit den zweiten Hohlräumen vorgesehen werden und angeordnet sind, daß sie damit drehbar sind und der durch die Drehung der drehbaren Einrichtungen erzeugten Zentrifugalkraft ausgesetzt sind, daß die Drehzahl der drehbaren Einrichtungen zu dem Zeitpunkt, der auf die Bildung des separierbaren Bestandteils in den zweiten Hohlräumen in einer Höhe eingestellt wird, daß eine Zentrifugalkraft, die ausreicht, um das Gemisch in den zweiten Hohlräumen in die Flüssigphasentrenneinrichtungen zu überführen, daß mit der Drehung der drehbaren Einrichtung fortgefahren wird, um eine Zentrifugalkraft zu erzeugen, die auf das in die Flüssigphasentrenneinrichtungen überführte Gemisch einwirkt und ausreicht, für eine Trennung des Gemisches in wenigstens zwei Phasen zu sorgen, wobei eine der Phasen wenigstens einen der separierbaren Bestandteile des Gemisches enthält, und daß wenigstens eine Eigenschaft einer Phase, welche wenigstens einen trennbaren Bestandteil enthält, gemessen wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein flüssiger Stoff in dem ersten Hohlraum vorgesehen wird und wenigstens einen Reaktionsbestandteil enthält, daß wenigstens ein flüssiger Stoff in dem zweiten Hohlraum vorgesehen wird und wenigstens einen Reaktionsbestandteil enthält, daß die Reaktionsbestandteile nach dem überführen des Flussigkeitsinhaltes des ersten Hohlraums in den zweiten Hohlraum in dem zweiten Hohlraum unter Bildung eines Reaktionsproduktes fortschreitend reagieren, und daß wenigstens eine der wenigstens zwei Phasen, die in den Flussigphasentrenneinrichtungen separiert werden, im wesentlichen

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alles von wenigstens einem der Reaktionsbestandteile, jedoch nicht alle Reaktionsbestandteile in dem Gemisch enthält, die in die Flüssigphasentrenneinrichtungen überführt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Flüssigkeiten einen radioaktiven Bestandteil einthält und die gemessene Eigenschaft die Radioaktivität ist.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der ReaktionsbsstanJcoile radioaktiv ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die überführung des Inhaltes des zweiten Hohlraums zu den Flüssigphasentrenneinrichtungen zu einer Zeit erfolgt, bei welcher die Reaktionsbestandteile unter Bildung von zunehmenden Mengen eines Reaktionsproduktes reagieren.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der in den Flüssigphasentrenneinrichtungen separierten Phasen von den Flüssigphasentrenneinrichtungen durch die Zentrifugalkraft überführt wird, die durch Drehung der drehbaren Einrichtungen erzeugt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der in den Flüssigphasentrenneinrichtungen separierten Phasen von den Flüssigphasentrenneinrichtungen durch die infolge der Drehung der drehbaren Einrichtungen erzeugte Zentrifugalkraft zu einem damit in Verbindung stehenden Behälter überführt wird.

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24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Behälter überführte Phase radioaktiv ist.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Eigenschaft der in den Behälter überführten Phase gemessen wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der ersten Hohlräume und einer der zweiten Hohlräume Flüssigkeitsstoffe enthalten, die nach der Reaktion einen bestimmten Wert einer meßbaren Eigenschaft in wenigstens einer der separierten Phasen aufweisen.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens die zweiten Hohlräume nach der Überführung von Flüssigkeit zu den Flüssigphasentrenneinrichtungen und während deren Drehung eine Flüssigkeit eingeführt wird, damit man in den Fltissigphasentrenneinrichtungen nach der Überführung durch die Zentrifugalkraft ein Elutionsmittel hat.

28. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein drehbares Teil mit einer Vielzahl von im wesentlichen kreisförmig angeordneten Hohlräumen für die Aufnahme von Flüssigkeit und mit einer Vielzahl von im wesentlichen kreisförmig angeordneten zweiten Hohlräumen für die Aufnahme einer Flüssigkeit, durch eine Vielzahl von Flüssigphasentrenneinrichtungen, die im wesentlichen kreisförmig angeordnet sind und an dem drehbaren Element angreifen, wobei die ersten und zweiten Hohlräume und die Flüssigphasentrenneinrichtungen im wesentlichen konzentrisch um eine gemeinsame Achse angeordnet sind,

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die Flüssigphasentrenneinrichtungen sich in einem radialen Abstand befinden, der weiter entfernt liegt als die zweiten Hohlräume, die zweiten Hohlräume sich in einem radialen Abstand befinden, der weiter entfernt ist als die ersten Hohlräume, und die Flüssigphasentrenneinrichtungen in einer Reihenanordnung zu jeweils einem zweiten Hohlraum stehen, der in einer Reihenverbindung mit einem ersten Hohlraum steht, und durch Sammeleinrichtungen für die Aufnahme von Flüssigkeit, die an die Flüssigphasentrenneinrichtungen angreifen und Flüssigkeit aufnehmen, die von den Flüssigphasentrenneinrichtungen separiert wird.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch drehende Einrichtungen, durch ein scheibenförmiges Teil für die Drehung in einer im wesentlichen horizontalen Ebene um seine senkrechte Achse durch die drehenden Einrichtungen, wobei das Scheibenteil eine erste Reihe mit einer Vielzahl von Hohlräumen für die Aufnahme von Flüssigkeit in einem gemeinsamen radialen Abstand von der Mittelachse der Scheibe und eine zweite Reihe mit einer Vielzahl von Hohlräumen für die Aufnahme von Flüssigkeit in einem davon verschiedenen und größeren gemeinsamen radialen Abstand von der ersten Reihe aufweist, wobei die Hohlräume der ersten Reihe im wesentlichen radial fluchtend zu den Hohlräumen der zweiten Reihe ausgerichtet sind, durch erste wannenartige Einrichtungen, welche eine Aufwärtsneigung zwischen den ausgerichteten Hohlräumen der ersten und der zweiten Reihe haben, um eine Verbindung dazwischen für das überströmen der Flüssigkeit von einem Hohlraum der ersten Reihe zu dem radial ausgerichteten Hohlraum der zweiten Reihe infolge der Zentrifugalkraft vorzusehen, durch eine Vielzahl von Flüssigphasentrenneinrichtungen, die im wesentlichen radial fluchtend zu den Hohlräumen der zweiten Reihe ausgerichtet sind und durch die drehenden

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Einrichtungen rotieren, und durch zweite wannenartige Einrichtungen mit einer Aufwärtsneigung zwischen den fluchtend ausgerichteten Hohlräumen der zweiten Reihe und den Flüssigphasentrenneinrichtungen, um eine Verbindung dazwischen für das überströmen der Flüssigkeit von einem Hohlraum der zweiten Reihe infolge der Zentrifugalkraft vorzusehen, wobei die zweiten wannenartigen Einrichtungen eine steilere Neigung als die ersten wannenartigen Einrichtungen haben, so daß für das überströmen von Flüssigkeit von den Hohlräumen der zweiten Reihe eine Zentrifugalkraft erforderlich ist, die größer ist als die Zentrifugalkraft, die für das überströmen der Flüssigkeit von den Hohlräumen der ersten Reihe erforderlich ist.

3o. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Flüssigphasentrenneinrichtungen die Form von einzelnen schwenkbar angeordneten Säulen haben, die durch die Zentrifugalkraft in Stellungen verschiebbar sind, in welchen die Längsachse der Säulen sich im wesentlichen radial bezüglich der Mittelachse des scheibenförmigen Teils erstreckt.

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