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Standardmaterial auf Basis von Farbstoffen, seine Herstellung und seine Verwendung - Dokument DE69623175T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69623175T2 02.01.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0743523
Titel Standardmaterial auf Basis von Farbstoffen, seine Herstellung und seine Verwendung
Anmelder Bayer Corp., East Walpole, Mass., US
Erfinder Li, Jay J., Franklin, Massachusetts 02038, US;
Davey, Justin E., Norwood, Massachusetts 02062, US;
Swist, David P., Marlboro, Massachusetts 01752, US;
Voo, Liann, West Roxbury, Massachusetts 02132, US
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner, 80801 München
DE-Aktenzeichen 69623175
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.05.1996
EP-Aktenzeichen 963034905
EP-Offenlegungsdatum 20.11.1996
EP date of grant 28.08.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.01.2003
IPC-Hauptklasse G01N 33/96
IPC-Nebenklasse G01N 33/72   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bezugsmaterialien auf Farbstoffbasis zur Kalibrierung oder Qualifikation von Instrumentensystemen, die Hämoglobin und CO-Ox.-Fraktionen spektroskopisch diagnostizieren. Die Bezugsmaterialien lassen sich auch in Instrumentensystemen verwenden, die nicht nur CO-Ox.-Fraktionen messen können, sondern auch Sensoren zur Messung des Blut-pH-Wertes, von Blutgas und anderen Blutanalyten, einschließlich der Elektrolytkonzentrationen und der Metabolitkonzentrationen, aufweisen.

Durch verbesserte Instrumente ist die Bestimmung von Blut-pH, -gas, -elektrolyten und CO-Ox.-Fraktionen in klinischen Laboratorien zur Routine geworden. Üblicherweise messen pH- und Blutgasinstrumente Blut-pH, -pCO&sub2;. CO-Oximeter- Instrumente messen in der Regel die Gesamt-Hämoglobinkonzentration (THb), die Hämoglobinfraktionen, wie Oxyhämoglobin (O&sub2;Hb), Methämoglobin (MetHb), Carboxyhämoglobin (COHb) und reduziertes Hämoglobin (HHb) (hier insgesamt als "CO-Ox.-Fraktionen" bezeichnet). Elektrolytinstrumente messen eine beliebige Zahl von Blutelektrolyten, einschließlich Natrium, Kalium, Lithium, Calcium usw. Zur Zeit erhältliche Instrumentensysteme können die Messung von Blut-pH, -gasen, - elektrolyten, verschiedenen Metaboliten und CO-Ox.-Fraktionen in einem Instrument messen, sodass die Bluteigenschaften umfassend getestet werden, was für respiratorische und Lungenleiden besonders nützlich ist. Solche Testergebnisse verlangen oft eine gründliche therapeutische Behandlung.

Die quantitative Bestimmung der verschiedenen CO-Ox.- Fraktionen im klinischen Umfeld ist wünschenswert, da die CO- Ox.-Fraktionen mit der Sauerstoffbeladung des Hämoglobins von roten Blutzellen, die durch die Lungenkapillaren zirkulieren, zusammenhängen. Die tatsächliche Menge der Sauerstoffbeladung des Hämoglobins wird nicht nur anhand der Konzentration des Gesamthämoglobins (THb), sondern auch der Menge der nicht sauerstoffbindenden Hämoglobinderivate, wie Carboxyhämoglobin (COHb) und Methämoglobin (MetHb), bestimmt. Reduziertes Hämoglobin (HHb) ist eine nicht oxygenierte Form des normalen Hämoglobins. Eine Erhöhung der arteriellen HHb-Fraktion zeigt an, dass infolge von Ventilations- und/oder Perfusionsmängeln kleinere Sauerstoffmengen gebunden worden sind.

Blut, Hämoglobin und Hämoglobin-CO-Ox.-Fraktionen absorbieren sichtbares Licht. Ein normales Blutspektrum hat einen hauptsächlichen Absorptionspeak bei 578 nm und sinkt bei Wellenlängen über etwa 610 nm schnell auf nahezu Null ab, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Der zweite Absorptionspeak von Blut liegt bei 542 nm. Die Extinktionsmaxima der Hämoglobinderivate sind: Oxyhämoglobin 541, 568-572 nm; reduziertes Hämoglobin 555 nm; Carboxyhämoglobin 537, 568-572 nm und Methämoglobin 540, 578, 630 nm.

In der Regel messen optische CO-Oximeter die Extinktion der Blutprobe bei mehreren Wellenlängen des Spektrums. Schließlich analysieren CO-Oximeter Blutproben auf der Basis der bekannten Absorptionswellenlängenbereiche der CO-Ox.- Fraktion, indem Absorptionsdaten bei spezifischen Wellenlängen gesammelt werden. Die Daten werden dann üblicherweise aufgezeichnet, und ein Verfahren namens Multlkomponentenanalyse wird dazu verwendet, die Konzentrationen aller in der Blutprobe vorliegender Hämoglobin-CO-Ox.-Fraktionen gleichzeitig zu berechnen.

CO-Oximeter-Instrumente sind gewöhnlich so aufgebaut, dass sie CO-Ox.-Fraktionen mit breiteren Werten als den in Patientenproben beobachteten Bereichen messen. Beispielsweise können die Instrumente in der Lage sein, CO-Ox.-Fraktionen in den folgenden definierten Instrumentenbereichen zu messen: etwa 4 bis etwa 25 g/dL THb, etwa 30% bis etwa 98% Oxyhämoglobin (O&sub2;Hb); 0 bis etwa 50% Carboxyhämoglobin (COHb); 0 bis etwa 40% Methämoglobin (MetHb) und 0 bis etwa 50% reduziertes Hämoglobin (HHb), wobei alle Prozentangaben für die CO-Ox.-Fraktion hier auf der Gesamtmenge an Hämoglobin basieren. Im Bereich der Leistungsfähigkeit von Instrumenten liegt ein klinisch vernünftiger Bereich für die CO-Ox.-Fraktionen sowie ein Bereich für normale, physiologische CO-Ox.- Fraktionen. Der klinisch vernünftige Bereich ist hier folgendermaßen definiert: Gesamthämoglobin 8 bis 20 g/dL, 60 bis 98% Oxyhämoglobin (O&sub2;Hb); 0 bis 20% Carboxyhämoglobin (COHb); 0 bis etwa 20% Methämoglobin (MetHb) und 0 bis etwa 20% reduziertes Hämoglobin (HHb). Der normale, physiologische Bereich ist hier definiert als: Gesamthämoglobin 14 bis 17 g/dL für Männer und 12 bis 15 g/dL für Frauen, Oxyhämoglobin 94 bis 98%; Carboxyhämoglobin 0 bis etwa 1% für Nichtraucher; Methämoglobin 0 bis etwa 1,5% und reduziertes Hämoglobin etwa 1 bis etwa 5%.

Bezugsmaterialien dienen in der Regel zur Validierung der Leistung eines Diagnoseinstruments. Für CO-Oximeter- Instrumentensysteme werden ideale Standardmaterialien zur Qualitätskontrolle so formuliert, dass sie vorbestimmte Werte für die CO-Ox.-Fraktionen nicht nur innerhalb des breiten Bereiches der Instrumentenleistungsfähigkeit, sondern auch im normalen, physiologischen Bereich bereitstellen.

Der Stand der Technik lehrt zwei allgemeine Typen der Qualitätskontroll-Standardmaterialien für CO-Oximeter. Der erste Typ umfasst wässrige Materialien auf Farbstoffbasis, wobei mit den Farbstoffen versucht wird, das Blutspektrum nachzuahmen. Der zweite Typ umfasst Materialien auf Blutbasis, wobei das Vorliegen von Blut eine direkte Übereinstimmung mit dem Blutspektrum ermöglicht. Beide Materialtypen sind mit einer Vielzahl von Problemen behaften, wie nachstehend erläutert wird.

Bei der Entwicklung von Qualitätskontroll- Standardmaterialien auf Farbstoffbasis für CO-Ox.- Instrumentensysteme hat man Farbstoffkombinationen eingesetzt, um das Blutspektrum besser wiederzugeben. Die Farbstoffkombinationen werden verwendet, da bei keinem einzelnen synthetischen Farbstoff das Spektrum den Absorptionsbanden des Blutspektrums ausreichend ähnlich ist. Weil das Blutspektrum mehrere bestimmte Absorptionsbanden aufweist, ist es eine Herausforderung, ein Qualitätskontroll-Standardmaterial herzustellen, das diese Eigenschaften nachahmt. Zwar kann ein Farbstoff eine Absorptionseigenschaft beisteuern, die im normalen Blutspektrum vorhanden ist, er kann aber auch an anderen Stellen des Spektrums andere Absorptionseigenschaften aufweisen, die nicht mit Blut übereinstimmen.

Verfahren des Standes der Technik lehren Farbstoffkombinationen, die das sichtbare Blutspektrum nur teilweise simulieren. Folglich sind die Werte für die CO-Ox.-Fraktionen der Qualitätskontroll-Standardmaterialien des Standes der Technik oft klinisch nicht von Bedeutung. Zum Beispiel lehrt U.S.- Patent 4 843 013 eine Kombination von Farbstoffen für einen CO-Ox.-Qualitätskontrollstandard. Wie jedoch in den Spalten 6 und 7 des U.S.-Patentes 4 843 013 gezeigt ist, liefert der beschriebene Qualitätskontrollstandard negative Werte für einige CO-Ox.-Fraktionen. Eine negativer Wert für eine CO-Ox.- Fraktion würde in einer Blutprobe nie vorkommen. Daher sind diese Kontrollstandards zur Qualifikation von CO-Oximetern im klinischen Umfeld nur begrenzt einsetzbar. Es wird auch auf WO 89/12827 Bezug genommen, die einen flüssigen Kontrollstandard für die Verwendung bei der Qualitätssicherung von Blutanalyse-Instrumentensystemen betrifft. Es besteht seit langem ein kommerzieller Bedarf an Qualitätskontrollmaterialien auf Farbstoffbasis, die auf vorhersagbare Weise formuliert werden können, sodass vorbestimmte, klinisch vernünftige CO-Ox.- Fraktionen, insbesondere im normalen, physiologischen Bereich, bereitgestellt werden.

Bezugsmaterialien auf Blutbasis liefern klinisch vernünftige Werte für die CO-Ox.-Fraktionen. Mit der Verwendung von Blut in Qualitätskontroll-Standardmaterialien gehen jedoch zahlreiche Beschränkungen einher. Beispielsweise ist es ein erhebliches Problem für die Verwender der proteinhaltigen Materialien auf Blutbasis, dass die Materialien auf Blutbasis sehr empfindlich gegenüber Bakterienkontamination sind und eine beschränkte Haltbarkeitsdauer besitzen. Folglich müssen die Verwender von Materialien auf Blutbasis die Produkte während der Aufbewahrung in den meisten Fällen kühlen. Zusätzlich werden Bezugsmaterialien auf Blutbasis gewöhnlich als biologisch gefährliche Materialien eingestuft, so dass der Verwender weitere Sicherheitsmaßnahmen ergreifen muss.

Es besteht ein Bedarf an der Bereitstellung nicht proteinhaltiger Bezugsmaterialien auf Farbstoffbasis, die klinisch und physiologisch vernünftige Bereiche für die CO-Ox.- Fraktionen ergeben.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bezugsmaterials für CO-Oximeter-Instrumentensysteme bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: (a) Auswählen eines roten Farbstoffs mit einem Hauptabsorptionsmaximum bei einem Wellenlängenbereich von etwa 560 bis 580 nm zur Bereitstellung eines Basisspektrums; (b) Modifizieren der Hauptabsorptionsmaxima des roten Farbstoffs unter Verwendung eines Farbstoffs mit einem Absorptionsmaximum bei einem Wellenlängenbereich von etwa 350 bis etwa 450 nm und (c) Festlegen einer neuen relativen Grundlinie des Spektrums bei Wellenlängen über etwa 640 nm und Bereitstellen einer ausreichenden Extinktion bei etwa 630 nm, sodass eine positive Methämoglobin-CO- Ox.-Fraktion bereitgestellt wird, unter Verwendung eines oder mehrerer Farbstoffe.

Zudem wird ein gemäß dem Verfahren hergestelltes Bezugsmaterial bereitgestellt, wobei die Farbstoffe in ausreichenden Mengen eingesetzt werden, dass ein Bezugsmaterial bereitgestellt wird, bei dem die CO-Ox.-Fraktionen in einen Bereich fallen, der sich mit der Leistungsfähigkeit des Instrumentes deckt. Das Verfahren lässt sich auch zur Herstellung von Bezugsmaterialien einsetzen, die CO-Ox.-Fraktionen ergeben, deren Werte in den definierten klinischen Bereich oder in den definierten normalen, physiologischen Bereich fallen.

In einer Ausführungsform wird zudem ein Bezugsmaterial bereitgestellt, umfassend (a) einen ersten Farbstoff mit einem Hauptabsorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von etwa 560 bis etwa 580 nm; (b) einen zweiten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von etwa 350 bis etwa 450 nm und (c) einen dritten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von etwa 625 bis etwa 640 nm und (d) einen vierten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von etwa 700 bis etwa 780 nm und einer Absorptionsbandbreite von etwa 150 bis etwa 200 nm. Die in den Materialien eingesetzten Mengen der Farbstoffe können so eingestellt werden, dass Qualitätskontrollmaterialien mit gewünschten Werten für die CO-Ox.-Fraktionen bereitgestellt werden.

Zudem wird ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von CO- Oximeter-Instrumentensystemen bereitgestellt, umfassend: (1) Unterwerfen des Instruments einem Qualitätskontroll- Standardmaterial, umfassend (a) einen ersten Farbstoff mit einem Hauptabsorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von etwa 560 bis etwa 580 nm; (b) einen zweiten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von etwa 350 bis etwa 450 nm und (c) einen dritten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von etwa 625 bis etwa 640 nm und (d) einen vierten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von etwa 700 bis etwa 780 nm und einer Absorptionsbandbreite von etwa 150 bis etwa 200 nm, wobei die Farbstoffe in einer ausreichenden Menge eingesetzt werden, dass die Kontrolle mit einem vorbestimmten Spiegel für die CO-Ox.-Fraktionen ausgestattet wird; (2) Durchführen einer Instrumentenmessung der CO-Ox.-Fraktionen der Kontrolle und (3) Vergleichen der Instrumentenmessung der CO-Ox.-Fraktionen der Kontrolle mit dem vorbestimmten Spiegel der CO-Ox.- Fraktionen, um die Genauigkeit des Instruments zu überprüfen.

Die Bezugsmaterialien auf Farbstoffbasis sind nicht proteinhaltig und können von CO-Oximeter-Instrumentensystemen so interpretiert werden, dass sie ein Spektrum bereitstellen, das, insbesondere hinsichtlich der Gesamthämoglobin- und Hämoglobin-CO-Ox.-Fraktionen, im Wesentlichen mit dem Spektrum von Blut äquivalent ist. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Bezugsmaterialien können Bezugsmaterialien auf Farbstoffbasis so formuliert werden, dass sie CO-Ox.-Fraktionen bereitstellen, die den in einem klinischen Umfeld beobachteten, einschließlich den normalen, physiologischen Werten, sehr ähnlich sind. Diese Bezugsmaterialien auf Farbstoffbasis können auch mit anderen Inhaltsstoffen kombiniert werden, die die Materialien als Bezugsmaterialien für pH- und Blutgasinstrumente und/oder Elektrolytinstrumente zusätzlich zu CO-Oximeter-Instrumenten geeignet machen.

Bezüglich der beigefügten, veranschaulichenden Zeichnungen zeigt/zeigen:

Fig. 1 das Blutspektrum;

Fig. 2 die Spektren von einzelnen Farbstoffen und einer Farbstoffkombination, die keine klinisch vernünftigen CO-Ox.- Fraktionen ergibt; Spektrum 1 wurde von einer Sulforhodamin B-Lösung aufgenommen; Spektrum 2 wurde von einer Sulforhodamin 101-Lösung aufgenommen; Spektrum 3 wurde von einer Lösung aufgenommen, die 1 g/L Sulforhodamin B und 0,1 g/L Sulforhodamin 101 enthielt;

Fig. 3 verdeutlicht spektroskopisch, wie das Spektrum von Sulforhodamin B unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens modifiziert wird; "SRB" ist eine Abkürzung für Sulforhodamin B; "MY7" ist eine Abkürzung für Beizengelb 7; "PBV" ist eine Abkürzung für Patentblau violett und "NGB" ist eine Abkürzung für Naphtholgrün B;

die Fig. 4-7 jeweils die Spektren von den drei Bereichen der in den Beispielen 1-4 dargestellten Formulierungen.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Formulierung von Bezugsmaterialien auf Farbstoffbasis bereit, die das Spektrum von menschlichem Blut nachahmen, wenn die Bezugsmaterialien in optischen CO-Oximeter- Instrumentensystemen eingesetzt werden. Das Formulierungsverfahren ist hier, nur der Klarheit halber, in einzelnen Schritten beschrieben. Es sollte selbstverständlich sein, dass die beschriebenen Schritte in jeder beliebigen Reihenfolge durchgeführt und auch kombiniert und gleichzeitig durchgeführt werden können. Außerdem soll die Bezeichnung erster Farbstoff, zweiter Farbstoff usw. nicht auf eine spezifische Reihenfolge der Farbstoffe hindeuten. Die ausgewählten Farbstofftypen, die verwendeten Farbstoffmengen und die in diesen Schritten beschriebene Farbstoffkonzentration können eingestellt werden, bis der gewünschte Spiegel für die Hämoglobin-CO-Ox.-Fraktionen erhalten wird, wie er vorzugsweise durch Ablesung des spezifischen CO-Oximeter- Instrumentes bestimmt wird, bei dem die Bezugsmaterialien verwendet werden. Alle hier beschriebenen Messungen von CO- Ox.-Fraktionen wurden an Ciba-Corning-M270-CO-Oximetern (erhältlich von Ciba-Corning Diagnostics Corp., Medfield, Mass., USA) durchgeführt. Alle hier beschriebenen Messungen von Blutgas und Elektrolyten wurden an Ciba-Corning-M288- Blutgasanalysegeräten aufgenommen.

Erfindungsgemäß wird in Schritt (a) ein roter Farbstoff ausgewählt, der ein Basisspektrum bereitstellt (hier auch als erster Farbstoff bezeichnet). Bei der Auswahl des roten Farbstoffs sollten die allgemeinen Merkmale des Spektrums von normalem Blut berücksichtigt werden. Normales Blut hat ein Spektrum mit einem Hauptabsorptionspeak bei 578 nm, der bei Wellenlängen über etwa 610 nm schnell auf nahezu Null abfällt, wie Fig. 1 zeigt. Der zweite Absorptionspeak von Blut liegt bei etwa 542 nm. Die Extinktlonsmaxima der CO-Ox.- Fraktion Oxyhämoglobin liegen bei Wellenlängen von ungefähr 541 nm und 568-572 nm. Da normales arterielles Blut eine Oxyhämoglobin-Fraktion von mehr als etwa 95% besitzt, sollte die Formulierung auf Farbstoffbasis einen roten Farbstoff umfassen, dessen Spektrum zumindest den allgemeinen Absorptionsmerkmalen von Oxyhämoglobin ähnelt. Die erfindungsgemäß bevorzugten roten Farbstoffe haben einen Absorptionspeak im Wellenlängenbereich von etwa 560 nm bis etwa 580 nm. Zudem zeigen besonders bevorzugte rote Farbstoffe eine minimale Extinktion bei Wellenlängen über etwa 610 nm. Rote Farbstoffe, wie beispielsweise Sulforhodamin B, Chlorphenolrot, Xylenolorange, Sulforhodamin 101 usw., sind hier bevorzugt. Am stärksten bevorzugt wird als Farbstoff Sulforhodamin B eingesetzt, der ein Absorptionsmaximum bei etwa 566 nm in wässriger Lösung, eine recht schmale Absorptionsbandbreite und eine Extinktion aufweist, die bei etwa 620 nm auf Null abfällt, wie Spektrum 1 in Fig. 2 zeigt.

Der einzelne rote Farbstoff zeigt kein Spektrum, das dem von Blut ausreichend ähnelt, dass klinisch vernünftige CO- Ox.-Fraktionen erhalten werden. Dies wird durch die CO-Ox.- Fraktionen veranschaulicht, die aus 1,2 g/L Sulforhodamin B gemessen werden: THb 14 g/dL, O&sub2;Hb -16%, COHb 105%, MetHb - 2,5% und HHb 13,5%. Diese Werte zeigen, dass für Oxyhämoglobin und Methämoglobin negative CO-Ox.-Fraktionen erhalten werden.

Ein Ansatz zur Veränderung des Absorptionspeaks des roten Farbstoffs kann das Hinzufügen eines zweiten Farbstoffs sein. Bei diesem Ansatz kann ein anderer Farbstoff mit einer Absorptionsmaximum-Wellenlänge über der des ersten Farbstoffs eingesetzt werden, um den Absorptionspeak zu einer längeren Wellenlänge zu verschieben. Alternativ kann ein anderer Farbstoff mit einer Absorptionsmaximum-Wellenlänge unter der des ersten Farbstoffs eingesetzt werden, um den Absorptionspeak zu einer kürzeren Wellenlänge zu verschieben. Es wird vorhergesagt, dass eine Kombination der beiden roten Farbstoffe ein neues überlappendes Maximum ergibt, das sich zu den erforderlichen Absorptionsmerkmalen ergänzt. Wie jedoch in Fig. 2 gezeigt ist, liefert Sulforhodamin B in wässriger Lösung ein Spektrum, dessen Extinktionstärke bei 570 bis 585 nm nicht hoch genug, weil sich der Absorptionspeak von Sulforhodamin B bei einer kürzeren Wellenlänge als der Von Blut befindet. Sulforhodamin 101 hat einen Absorptionspeak bei 587 nm. Eine Kombination von Sulforhodamin B und Sulforhodamin 101 verschiebt den Absorptionspeak von Sulforhodamin B und verstärkt die Extinktion bei 570 nm bis 585 nm. In Fig. 2 zeigt Spektrum 1 Sulforhodamin B, Spektrum 2 Sulforhodamin 101 und Spektrum 3 die Kombination von 1 g/L Sulforhodamin B und 0,1 g/L Sulforhodamin 101. Wie Fig. 2 zeigt, wird die Extinktion der Kombination zweier roter Farbstoffe bei 570 bis 585 nm verstärkt und führt dazu, dass sich die CO-Ox.-Fraktionen von negativen Werten zu positiven Werten ändern, z. B.: 14 g/dL THb, 16% O&sub2;Hb, 1% MetHb, 14% COHb und 69% HHb. Die Zugabe des zweiten roten Farbstoffs (Sulforhodamin 101) führt zu einer unerwünscht hohen Extinktion nahe des Wellenlängenbereichs von 590 nm bis 605 nm, sodass kein annehmbares Verfahren zur Formulierung von Bezugsmaterialien mit klinisch vernünftigen und/oder normalen, physiologischen Werten für die CO-Ox.- Fraktionen bereitgestellt wird.

In Schritt (b) wird eine Modifikation und Manipulation der Absorptionsbande des roten Farbstoffs durchgeführt, wobei der Absorptionspeak des roten Farbstoffs zu einer längeren Wellenlänge verschoben wird, damit er dem von Blut mehr ähnelt. Nach Schritt (b) ist das Absorptionsmaximum des roten Farbstoffs so verschoben, dass es zwischen Wellenlängen von etwa 570 nm bis etwa 585 nm liegt. Vorzugsweise wird durch die Verschiebung des Absorptionsmaximums die Absorption im Wellenlängenbereich von 590 bis 605 nm nicht unabsichtlich erhöht. Es wurde gefunden, dass (ein) Farbstoff(e) mit einem Absorptionsmaximum bei Wellenlängen von etwa 350 bis 450 nm sich für Schritt (b) eignet, weil der (die) Farbstoff(e) die Extinktion des Spektrums im Ultraviolettbereich erhöhen und die Verschiebung der Absorptionsbande des roten Farbstoffs zu längeren Wellenlängen erzwingen.

Vorzugsweise wird Schritt (b) durchgeführt, indem ein gelber Farbstoff (oder eine Kombination davon) eingesetzt wird, einschließlich beispielsweise Beizengelb 7, Tartrazin, Orange G, Hydroxypyrentrisulfonsäure, Beizengelb 10, Kombinationen davon usw. Besonders bevorzugt ist der Farbstoff Beizengelb 7 (besonders, wenn Sulforhodamin B als roter Farbstoff ausgewählt wird).

Fig. 3 zeigt die Änderungen des Spektrums von Sulforhodamin B nach Zugabe von Beizengelb 7. Spektrum 1 in Fig. 3 zeigt die wassrige Sulforhodamin B-Losung und Spektrum 2 zeigt die wassrige Sulforhodamin B-Losung mit Beizengelb 7. Wie gezeigt ist, wird der ursprüngliche Absorptionspeak von Sulforhodamin B von 566 nm zu 572 nm verschoben, wobei der Rand der Absorptionsbande bei etwa 610 nm liegt und die Extinktion im Wellenlängenbereich von 590 bis etwa 605 nm wenig ansteigt.

Erfindungsgemäß wird in Schritt (c) eine neue relative Grundlinie des Spektrums bei Wellenlängen über etwa 640 nm festgelegt, und eine ausreichende Extinktion bei etwa 630 nm wird bereitgestellt, damit eine positive Methamoglobmn-CO- Ox.-Fraktion erhalten wird. Schritt (c) richtet sich darauf, dass die Extinktion bei etwa 590 bis etwa 605 nm des Farbstoffs oder der Farbstoffkombination, der/die in den Schritten (a) und (b) verwendet wurde, hoher ist als die von normalem Blut. Dieser Schritt lässt sich durchführen, indem ein oder mehrere Farbstoffe verwendet werden. Im Hinblick auf die neue, höhere Grundlinie kann die ursprüngliche Extinktion normiert werden, wobei die normierte Extinktion reduziert und kleiner als die ursprüngliche Extinktion ist. Zudem wird die ursprüngliche Extinktion bei etwa 590 bis etwa 605 nm, die zwar einen ähnlichen absoluten Extinktionswert hat, beim Festlegen der neuen, höheren Grundlinie relativ reduziert. CO-Oximeter nehmen die erhöhte Grundlinie von den CO- Oximetern, interpretieren das Farbstoffspektrum und berechnen daraus die CO-Ox.-Fraktionen. Nach Schritt (c) kann das erfindungsgemaße Bezugsmaterial so abgelesen werden, dass es Werte für die CO-Ox.-Fraktionen innerhalb der Leistungsfähigkeit des Instrumentes und innerhalb klinisch vernünftiger Bereiche sowie gegebenenfalls innerhalb des normalen, physiologischen Bereichs bereitstellen, wie nachstehend eingehender beschrieben ist.

Eine für Schritt (c) besonders geeignete Gruppe von Farbstoffen wird hier als dritte(r) Farbstoff(e) bezeichnet.

Diese Farbstoffe haben ein Absorptionsmaximum bei etwa 625 bis etwa 640 nm (stärker bevorzugt etwa 630 nm) und nur minimale Auswirkung auf die Extinktion bei Wellenlängen unter etwa 600 nm. Vorzugsweise ist der dritte Farbstoff ein blauer Farbstoff, der aus Brilliantblau FC (FD&C Blau 1), Erioglaucin, Lissamin, Alphazurin A, Patentblau violett, Hydroxynaphtholblau, Patentblau VF, Kombinationen davon und Äquivalenten davon ausgewählt ist (wobei Patentblau violett, Patentblau VF und Alphazurin stärker bevorzugt sind). Patentblau violett hat ein Absorptionsmaximum bei etwa 639 nm und ist am stärksten bevorzugt, da er nicht nur die Extinktion bei 630 nm, sondern auch eine gewisse Extinktion bei Wellenlängen über 640 nm bereitstellt und so allgemein beiden Funktionen von Schritt (c) erfüllt. Die Zugabe von Patentblau violett zu der Kombination aus Sulforhodamin B und Beizgelb 7 verschiebt die CO-Ox.-Fraktionen folgendermaßen: O&sub2;Hb 80%, MetHb 15%, COHb 2% und HHb 3%, wodurch das Bezugsmaterial innerhalb der Werte untergebracht wird, die für die Instrumentleistungsfähigkeit und für klinisch vernünftige CO-Ox.- Fraktionen beschrieben wurden.

Eine zweite Gruppe von Farbstoffen, die in Schritt (c) eingesetzt werden können, wird als vierte(r) Farbstoff(e) bezeichnet. Diese Farbstoffe haben Hauptextinktionsmaxima bei Wellenlängen von etwa 700 bis etwa 780 nm und eine Absorptionsbandbreite von etwa 150 bis etwa 200 nm. Der Schwanz der Absorptionsbande des Farbstoffs (oder der Farbstoffe) verschiebt die Grundlinie des Extinktionsspektrums vorzugsweise mit minimaler Wirkung auf die Extinktion bei 500 bis 605 nm. Bevorzugte Farbstoffe, die dieser Beschreibung entsprechen, können aus jeder beliebigen Anzahl von Farbstoffen ausgewählt werden, die IR 125, Naphtholgrün B und Kombinationen davon usw. umfassen. Am stärksten bevorzugt ist Naphtholgrün B mit einem Absorptionsmaximum bei etwa 716 nm in wässriger Lösung. Es wird in Kombination mit Beizengelb 7, Patentviolett blau und Sulforhodamin B als besonders wirksam angesehen.

Bei Schritt (c) ermöglicht es die Kombination des dritten und vierten Farbstoffs, dass das Bezugsmaterial, das den ersten und den zweiten Farbstoff enthält, Werte für die CO- Ox.-Fraktionen ergibt, die in den normalen, physiologischen Bereich fallen. Fig. 3 veranschaulicht die Prinzipien des erfindungsgemäßen Formulierungsverfahrens. Sulforhodamin B (SRB) ist der rote Farbstoff, der ein Basisspektrum bereitstellt. Die Zugabe von Beizengelb 7 (MY7) zu Sulforhodamin B (SRB) modifiziert das Spektrum, indem die Absorptionsbande von Sulforhodamin B zu einer längeren Wellenlänge verschoben wird, und verschiebt das Absorptionsmaximum von etwa 566 nm auf etwa 572 nm (SRB + MY7), damit es dem Hauptabsorptionsspektrum von Blut mehr ähnelt. Patentblau violett (PBV) wird hinzugefügt, damit eine spektrale Absorption für Methämoglobin bei etwa 630 nm bereitgestellt wird, (SRB + MY7 + PBV) und erhöht zudem leicht das Grundlinienspektrum.

Die Zugabe von Naphtholgrün B (NGB) erhöht die Grundlinie des Spektrums rechts vom Hauptabsorptionsmaximum weiter. Das Endresultat wird durch das Spektrum "SRB + MY7 + PBV + NGB" gezeigt. In dieser Formulierung wurden die folgenden Farbstoffmengen verwendet: etwa 1,15 g/L Sulforhodamin B; etwa 2,4 g/L Beizengelb 7; etwa 0,08 g/L Patentblau violett und etwa 1 g/L Naphtholgrün B. Wurde diese Kombination auf einem Ciba-Corning-M270-CO-Oximeter gemessen, wurden die folgenden Bereiche für die CO-Ox.-Fraktionen (die im normalen, physiologischen Bereich liegen) erhalten: THb 14 g/dL, O&sub2;Hb 96%, COHb 1%, MetHb 0,8% und HHb 2, 2%. Die Bereitstellung eines Bezugsmaterials mit einem Oxyhämoglobinwert von mehr als etwa 60% wurde in der Vergangenheit mit beschränktem Erfolgt erreicht. Die Erfindung stellt jedoch ein Verfahren bereit, mit dem sich dieses Ziel leicht erreichen lässt.

Jeder geeignete Farbstoff kann in der Formulierung der Bezugsmaterialien mit wässrigen oder nicht wässrigen Lösungsmitteln verwendet werden. Wasserlösliche Farbstoffe, einschließlich saurer Farbstoffe, basischer Farbstoffe, Direktfarbstoffe usw. und Äquivalenten davon, sind besonders gut geeignet. Die Farbstoffzusammensetzung kann zur leichteren Lagerung und Verpackung als trocknes Material hergestellt werden. Bei Herstellung als trockene Zusammensetzung kann die Zusammensetzung vor Gebrauch durch dem Fachmann bekannte Techniken als Lösung hergestellt werden, wobei eine geeignete Flüssigkeit, einschließlich Wasser und verschiedener organischer Lösungsmittel oder Gemischen davon usw., verwendet wird. Besonders bevorzugt werden verträgliche Farbstoffe eingesetzt, wobei eine besonders bevorzugt Ausführungsform anionische Farbstoffe verwendet. Das Formulierungsverfahren lässt sich zwar unter Verwendung verschiedener Mengen an Farbstoffen durchführen, eine besonders bevorzugte Zusammensetzung setzt jedoch eine Gesamt-Farbstoffkonzentration von etwa 0,1 bis etwa 10 mM ein. Zudem wird die Stabilität der Bezugsmaterialien erhöht, wenn hochreine Farbstoffe, die entweder kommerziell erhältlich oder unter Verwendung von dem Fachmann bekannten, herkömmlichen Verfahren gereinigt worden sind, in der Formulierung verwendet werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Bezugsmaterialien können an verschiedenen Typen der optischen CO-Oximeter (oder an Instrumenten, die eine CO-Oximeterfunktion umfassen) verwendet werden. Weil verschiedene CO-Oximetertypen so ausgelegt und gebaut sein können, dass sie die Extinktion von Blut bei einem unterschiedlichen Satz von Wellenlängen messen, muss bei den Bezugsmaterialien, die für diese CO-Oximeter eingesetzt werden, üblicherweise die Farbstoffkonzentration im Hinblick auf diese Variation eingestellt werden, wobei die Einstellung unter Einsatz der erfindungsgemäßen Prinzipien durch den Fachmann durchgeführt werden kann.

Die Bezugsmaterialien lassen sich als Kalibrierungsmaterialien herstellen, mit denen gleichzeitig Instrumentensysteme kalibriert werden, die zusätzlich zu der CO-Oximeter- Eigenschaft Sensoren für Blutgas, Elektrolyte und verschiedene Metaboliten umfassen. Zudem eignen sich die Bezugsmaterialien besonders gut zur Herstellung als Qualitätskontrollmaterialien für Instrumentensysteme, die eine CO-Oximeter- Eigenschaft zusätzlich zu verschiedenen anderen Sensoren, wie hier beschrieben, umfassen. In der Regel wird bei CO- Oximeter-Instrumentensystemen die Genauigkeit der CO-Ox.- Fraktionen im Idealfall sowohl im breiteren Bereich der Instrumentenleistungsfähigkeit für CO-Ox.-Fraktionen als auch im schmaleren normalen, physiologischen Bereich (wie hier definiert) überprüft. Genauer gesagt, wird das CO-Oximeter- Instrumentensystem in mindestens drei Bereichen auf seine Leistungsgenauigkeit hin überprüft. Diese drei Bezugsmaterialien sind vorzugsweise so formuliert, dass sie vorbestimmte CO-Ox.-Fraktionenwerte für Gesamt-Hämoglobin sowie für verschiedene Hämoglobin-CO-Ox.-Fraktionen außerhalb und innerhalb normaler, physiologischer Bereiche bereitstellen.

Besonders bevorzugte Zusammensetzungen liefern eine kommerziell annehmbare Stabilität. Die Stabilität kann auch auf eine Hochtemperaturstabilität erstrecken, so dass die Zusammensetzung autoklaviert werden kann, um, wenn gewünscht, die Sterilisation zu erleichtern. Zusätzlich können die Farbstoffformulierungen so hergestellt werden, dass sie lichtstabil sind.

Geeignete Inhaltsstoffe, die zur Farbstoffformulierung gegeben werden können, sind vorzugsweise solche Inhaltsstoffe, welche die Sensoren der Instrumente nicht stören, so dass die Bezugsmaterialien dazu verwendet werden können, die Kalibrierung oder Qualitätskontrolle verschiedener Sensorentypen gleichzeitig bereitzustellen. Ein bevorzugter Standard, der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Farbstoffformulierung hergestellt wird, lässt sich herstellen, indem (ein) Puffer, Farbstoffe, Quellen für Analyten (gewöhnlich Salze) und andere üblicherweise in Bezugsmaterialien verwendete Standardchemikalien, einschließlich Konservierungsmitteln und Tensiden usw., wie im Fachgebiet bekannt, in den geeigneten relativen Anteilen kombiniert werden. Puffermaterialien, die verwendet insbesondere werden können, wenn ein Bezugsstandard für die gleichzeitige Verwendung an pH-Blutgas- und Elektrolyt-Sensorsystemen hergestellt wird, werden vorzugsweise so ausgewählt, dass ihr pKa-Wert nahe dem gewünschten ArbeitspH-Wert liegt. Besonders geeignete Puffermaterialien sind zwitterionische Puffer, die mit den gewählten Farbstoffen verträglich sind, einschließlich beispielsweise N-2- Hydroxyethylpiperazin-N'-2-ethansulfonsäure (HEPES), 3-(N- Morpholino)-propansulfonsäure (MOPS), Tris-(hydroxymethyl) - aminomethan (TRIS) usw., wie dem Fachmann bekannt. Eine Kombination der Salze, wie NaCl, NaOH, KCl, LiCl, NaHCO&sub3;, Na&sub2;SO&sub4;, CaCl&sub2;, Glucose, Lithiumlactat und Äquivalente davon, können zur Bereitstellung der gewünschten Elektrolytenkonzentrationen verwendet werden, wie dem Fachmann bekannt. Eine stabile Konzentration von ionisiertem Calcium kann durch Verwendung von Calcium-Chelatoren, wie Ethylendiamintetraessigsäure (ED- TA), N-Hydroxyethyliminodiessigsäure (HIDA), Nitrilotriessigsäure (NTA) und Citronensäure, bereitgestellt werden. Wird zudem ein Standard für eine Blutgasmessung bereitgestellt, lassen sich die gewünschten pCO&sub2;- und pO&sub2;-Bereiche durch Tonometrie bis zu einem Gleichgewicht bei etwa 25ºC unter Verwendung einer Gaskombination mit den entsprechenden Sauerstoff-, Kohlendioxid- und Stickstoffgehalten erreichen, wie es innerhalb der Fähigkeiten des Fachmanns liegt.

Ein besonders geeignetes Bezugsmaterial umfasst die oben beschriebenen Farbstoffe, die normale, physiologische CO-Ox.- Fraktionen bereitstellen, während sie sich in Kombination mit einer wässrigen Lösung bekannter Mengen an pH, pO&sub2;, pCO&sub2;, Na, K, Cl und ionisiertem Ca (iCa), Glucose und Lactat (vorzugsweise in Mengen, die üblicherweise in den Bereich einer Blutprobe fallen) befinden. Nach der Kombination können die Bezugsmaterialien in Aliquote aufgeteilt werden, die in verschlossenen Gefäßen untergebracht werden. Danach können die Gefäße mit Tonometriegas begast und das Gefäß kann verschlossen werden. Diese Standards lassen sich zur Untersuchung der Genauigkeit und Verlässlichkeit von Instrumentensystemen mit mehreren Sensoren zur Messung von Blut-pH, -gas, CO-Ox.- Fraktionen und verschiedenen Elektrolyt- und Metabolitmengen einsetzen, Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist in der nachstehenden TABELLE A beschrieben.

TABELLE A VERBINDUNG / UNGEFÄHRE KONZENTRATIONEN

NaCl 110 bis 160 mM

KCl 2,5 bis 7,5 mM

CaCl&sub2; 2 bis 4 mM

HEPES 35 bis 40 mM

TRIS. HCL 15 bis 40 mM

NaOH 20 bis 50 mM

EDTA 1 bis 1,7 mM

NaHCO&sub3; 15 bis 20 mM

LiCl 10 bis 25 mM

Glucose 0,5 bis 10 g/L

Li-lactat 0,5 bis 14 mM

Sulforhodamin B 0,55 bis 1,3 g/L

Beizengelb 7 1,4 bis 3 g/L

Patentblau violett 0,07 bis 0,08 g/L

Naphtholgrün B 0,4 bis 1,1 g/L

Zur Herstellung klinisch aussagekräftiger Bezugsmaterialien wird vorzugsweise der erste Farbstoff in einer Menge von etwa 0,55 mM bis etwa 4 mM verwendet; der zweite Farbstoff wird in einer Menge von etwa 1 mM bis etwa 10 mM verwendet; der dritte Farbstoff wird in einer Menge von etwa 0,01 mM bis 0,3 mM verwendet und der vierte Farbstoff wird in einer Menge von 0 bis etwa 2,5 mM verwendet.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.

BEISPIELE Beispiel 1

Ein Qualitätskontroll-Standardmaterial für drei Spiegel mit unterschiedlichen Spiegeln von pH, pCO&sub2;, pO&sub2;, Natrium (Na), Kalium (K), Chlorid (Cl), ionisiertem Calcium (iCa) und drei Spiegeln von Gesamthämoglobin (THb), Oxyhämoglobin (O&sub2;Hb), Carboxyhämoglobin (COHb), Methämoglobin (MetHb) und reduziertem Hämoglobin (HHb), wie in den TABELLEN I und II gezeigt, wurde hergestellt. Die drei hergestellten Spiegel repräsentieren die klinisch signifikanten Bereiche der Azidose (Spiegel a), den normalen oder physiologischen Bereich (Spiegel b) und die Alkalose (Spiegel c).

Genauer gesagt, wurden drei Stammlösungen, die die erforderlichen Salze enthielten, in einer wässrigen Lösung hergestellt, wie in der nachstehenden TABELLE I dargestellt.

TABELLE I STAMMLÖSUNGEN

Zu den in TABELLE I beschriebenen Stammlösungen wurden drei Spiegel der Farbstoffformulierungen hinzugefügt, wie in TABELLE II gezeigt.

TABELLE II FARBSTOFFFORMULIERUNGEN

Nach dem Lösen der Farbstoffe in der Stammlösung wurden die Lösungen unter Verwendung der folgenden Gasgemische bei 25ºC bis zu einem Gleichgewicht tonometriert.

TABELLE III GASKONZENTRATIONEN (%)

Nach Einstellen des Tonometriegleichgewichts blieben der pH-Wert, pO&sub2; und pCO&sub2; der Lösungen sogar nach einem längeren Tonometriezeitraum konstant. Aliquote der tonometrierten Lösungen wurden dann in Glasampullen überführt, wobei mit demselben Gasgemisch gespült wurde, das zur Tonometrie der Lösungen verwendet worden war. Die gefüllten Ampullen wurden dann flammenversiegelt.

Die drei Spiegel der Qualitätskontrollstandards mit den in den TABELLEN I, II und III aufgelisteten Kombinationen wurden dann mit zwei Instrumententypen evaluiert: ANALYSATOR 1 = Ciba-Corning-M288-Blutgasanalysator und ANALYSATOR 2 = Ciba-Corning-M270-CO-Oximeter. Die Ergebnisse sind in TABELLE IV zusammengefasst.

TABELLE IV Evaluierungen der Bezugsstandards

Fig. 4 zeigt die Extinktionsspektren der drei oben beschriebenen Qualitätskontrollstandards auf Farbstoffbasis, wobei Spektrum a für Spiegel a steht, Spektrum b für Spiegel b steht und Spektrum c für Spiegel c steht, die jeweils unter Verwendung einer 0,1-mm-Kuvette gemessen wurden.

Beispiel 2

Ein Qualitätskontrollstandard für drei Spiegel wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt. Zu den in TABELLE I von Beispiel 1 beschriebenen Stammlösungen wurden die in der nachstehenden TABELLE V gezeigten Farbstoffformulierungen hinzugefügt.

TABELLE V FARBSTOFFFORMULIERUNGEN

Die formulierten Lösungen wurden dann unter Verwendung der gleichen Gasgemische, wie in TABELLE III von Beispiel 1 beschrieben, bei 25ºC bis zum Gleichgewicht tonometriert. Die tonometrierten Lösungen wurden dann in Glasampullen überführt, wobei mit demselben Gasgemisch gespült wurde, das zur Tonometrie der Lösungen verwendet worden war. Die gefüllten Ampullen wurden flammenversiegelt. Diese drei Bezugsspiegel wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 beschrieben gemessen. Die gemessenen Bereiche waren ähnlich wie die im Beispiel 1 gezeigten Daten.

Fig. 5 zeigt die Extinktionsspektren der oben beschriebenen Qualitätskontrollstandards für drei Spiegel auf Farbstoffbasis, wobei Spektrum a für Spiegel a steht, Spektrum b für Spiegel b steht und Spektrum c für Spiegel c steht, die jeweils unter Verwendung einer 0,1-mm-Kuvette gemessen wurden.

Beispiel 3

Ein Qualitätskontrollstandard für drei Spiegel wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Stammlösungen der TABELLE I wurden mit den Farbstoffformulierungen der nachstehenden TABELLE VII vereinigt.

TABELLE VII FARBSTOFFFORMULIERUNGEN

Die formulierten Lösungen wurden tonometriert und in Ampullen überführt, versiegelt und anschließend wie im Beispiel 1 beschrieben gemessen. Die unter Verwendung dieser Formulierung erhaltenen Daten waren ähnlich wie die im Beispiel 1 gemessenen.

Fig. 6 zeigt die Extinktionsspektren der oben beschriebenen Qualitätskontrollstandards für drei Spiegel auf Farbstoffbasis, wobei Spektrum a für Spiegel a steht, Spektrum b für Spiegel b steht und Spektrum c für Spiegel c steht, die jeweils unter Verwendung einer 0,1-mm-Kuvette gemessen wurden.

Beispiel 4

Ein Qualitätskontrollstandard für drei Spiegel wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Stammlösungen der TABELLE I wurden mit den Farbstoffformulierungen der nachstehenden TABELLE VIII vereinigt.

TABELLE VIII FARBSTOFFFORMULIERUNGEN

Die formulierten Lösungen wurden tonometriert und in Ampullen überführt, versiegelt und anschließend wie im Beispiel 1 beschrieben gemessen. Die unter Verwendung dieser Formulierung erhaltenen Daten waren ähnlich wie die im Beispiel 1 gemessenen.

Fig. 7 zeigt die Extinktionsspektren der oben beschriebenen Qualitätskontrollstandards für drei Spiegel auf Farbstoffbasis, wobei Spektrum a für Spiegel a steht, Spektrum b für Spiegel b steht und Spektrum c für Spiegel c steht, die jeweils unter Verwendung einer 0,1-mm-Kuvette gemessen wurden.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Herstellung eines Bezugsmaterials für CO- Oximeter-Instrumentensysteme dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: (a) Auswählen eines roten Farbstoffs mit einem Hauptabsorptionsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 560 bis 580 nm zur Bereitstellung eines Basisspektrums; (b) Modifizieren der Hauptabsorptionsmaxima des roten Farbstoffs unter Verwendung eines Farbstoffs mit einem Absorptionsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 350 bis 450 nm und (c) Festlegen einer neuen relativen Grundlinie des Spektrums bei Wellenlängen über 640 nm und Bereitstellen einer ausreichenden Extinktion bei etwa 630 nm, sodass ein positiver Wert für die Methämoglobin-CO-Ox.-Fraktion bereitgestellt wird, unter Verwendung eines oder mehrerer Farbstoffe.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der rote Farbstoff eine Absorptionsbandbreite von weniger als 50 nm und eine Absorption von etwa Null bei einer Wellenlänge von mehr als 610 nm aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Farbstoff von Schritt (b) ein gelber Farbstoff ist und das Hauptabsorptionsmaximum zu einer Wellenlänge im Bereich von 570 bis 580 nm verschoben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Schritt (c) unter Verwendung von zwei Farbstoffen durchgeführt wird, von denen einer ein blauer Farbstoff mit einem Absorptionspeak bei 625 bis 640 nm ist und von denen der andere ein Farbstoff mit einem Extinktionsmaximum bei einer Wellenlänge von 700 bis 780 nm und einer Absorptionsbandbreite von 150 bis 200 nm ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Bezugsmaterial normale, physiologische CO-Ox.-Fraktionen bereitstellt mit: Oxyhämoglobin von 94 bis 98%; Carboxyhämoglobin von 0 bis 1%; Methämoglobin von 0 bis 1, 5% und reduziertem Hämoglobin von 1 bis 5%.

6. Bezugsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: (a) einen ersten Farbstoff mit einem Hauptabsorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 560 bis 580 nm; (b) einen zweiten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 350 bis 450 nm; (c) einen dritten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 625 bis 640 nm und (d) einen vierten Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 700 bis 780 nm und einer Absorptionsbandbreite von 150 bis 200 nm.

7. Material nach Anspruch 6, wobei jeder der Farbstoffe in einer ausreichenden Menge vorliegt, dass das Material mit klinisch vernünftigen CO-Ox.-Fraktionen ausgestattet wird.

8. Material nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei der erste Farbstoff ein roter Farbstoff ist, ausgewählt aus Sulforhodamin B (Xanthylium, 3,6-Bis-(diethylamino)-9- (2,4-disulfophenyl)-, inneres Salz, Natriumsalz/CAS-Nr. 3520-42-1/C.I.-Nr. 45100), Chlorphenylrot (Phenol, 4,4'- (1,1-Dioxido-3H-2,1-benzoxathiol-3-yliden)-bis-[2- chlor)-/CAS-Nr. 4430-20-0), Xylenolorange (Glycin, N- [[3-[[3-[[Bis-(carboxymethyl)-amino]-methyl]-4-hydroxy- 5-methylphenyl]-(2-sulfophenyl)-methylen]-5-methyl-6- oxo-1,4-cyclohexadien-1-yl]-methyl]-N-(carboxymethyl)-, Natriumsalz/CAS-Nr. 63721-83-5) und Sulforhodamin 101 (1H,5H,11H,15H-Xantheno-[2,3,4-ij:5,6,7-i'j']- dichinolizin-18-ium, 9-[2 (oder 4)-(Chlorsulfonyl)-4(oder 2)-sulfophenyl]-2,3,6,7,12,13,16,17-octahydro-, inneres Salz/CAS-Nr. 82354-19-6); der zweite Farbstoff ein gelber Farbstoff ist, ausgewählt aus Beizengelb 7 (Benzoesäure, 2-Hydroxy-3-methyl-5-[(4-sulfophenyl)-azo]-, Dinatriumsalz/CAS-Nr. 6408-91-9/C.I,-Nr. 14180), Tatrazin (1H-Pyrazol-3-carbonsäure, 4,5-Dihydro-5-oxo-1-(4- sulfophenyl)-4-[(4-sulfophenyl)-azo]-, Trinatriumsalz/CAS-Nr. 1934-21-0/C.I.-Nr. 19140), Orange G (1,3- Naphthalindisulfonsäure, 7-Hydroxy-8-(phenylazo)-, Dinatriumsalz/CAS-Nr. 1936-15-8/C.I.-Nr. 16230), Hydroxypyrentrisulfonsäure (1,3,6-Pyrentrisulfonsäure, 8- Hydroxy-, Trinatriumsalz/CAS-Nr. 6358-69-6/C.I.-Nr. 59040), Beizengelb 10 (Benzoesäure, 2-Hydroxy-5-[(4- sulfophenyl)-azo]-, Dinatriumsalz/CAS-Nr. 6054-99- 5/C.I.-Nr. 14010) und Kombinationen davon; der dritte Farbstoff ausgewählt ist aus Brilliantblau FC (FD&C Blau 1) (Benzolmethanaminium, N-Ethyl-N-[4-[[4-[ethyl-[(3- sulfophenyl)-methyl]-amino]-phenyl]-(2-sulfophenyl)- methylen]-2,5-cyclohexadien-1-yliden]-3-sulfo-, inneres Salz, Diammoniumsalz/CAS-Nr. 2650-18-2), Erioglaucin (Benzolmethanaminium, N-Ethyl-N-[4-[[4-[ethyl[(3- sulfophenyl)-methyl]-amino]-phenyl]-(2-sulfophenyl)- methylen]-2,5-cyclohexadien-1-yliden]-3-sulfo-, inneres Salz, Dinatriumsalz/CAS-Nr. 3844-45-9/C.I.-Nr. 42090), Lissamin (Methanaminium, N-[4-[[4-(Dimethylamino)- phenyl]-(2-hydroxy-3,6-disulfo-1-naphthalinyl)- methylen]-2,5-cyclohexadien-1-yliden]-N-methyl-, inneres Salz, Mononatriumsalz/CAS-Nr. 3087-16-9/C.I.-Nr. 44090), Alphazurin A (Benzolmethanaminium, N-[4-[(2,4- Disulfophenyl)-[4-[ethyl-(phenylmethyl)-amino]-phenyl]- methylen]-2,5-cyclohexadien-1-yliden]-N-ethyl-, inneres Salz, Natriumsalz/CAS-Nr. 3486-30-4/C.I.-Nr. 42080), Patentblau violett (Ethanaminlum, N-[4-[[4-(Diethylamino)- phenyl]-(2, 5-disulfophenyl)-methylen]-2,5-cyclohexadien- 1-yliden]-N-ethyl-, inneres Salz, Natriumsalz/CAS-Nr. 68238-36-8), Patentblau VF (Ethanaminium, N-[4-[[4- (Diethylamino)-phenyl]-(2,4-disulfophenyl)-methylen]- 2,5-cyclohexadien-1-yliden]-N-ethyl-, inneres Salz, Natriumsalz/CAS-Nr. 129-17-9/C.I.-Nr. 42045), Hydroxynaphtholblau (2,7-Naphthalindisulfonsäure, 3-Hydroxy-4- [(2-hydroxy-4-sulfo-1-naphthalinyl)-azo]-, Dinatriumsalz/CAS-Nr. 165660-27-5) und Kombinationen davon; und der vierte Farbstoff ausgewählt ist aus IR 125, (1H- Benzindolium, 2-[7-[1,3-Dihydro-1,1-dimethyl-3-(4- sulfobutyl)-2H-benzindol-2-yliden]-1,3, 5-heptatrienyl]- 1,1-dimethyl-3-(4-sulfobutyl)-, inneres Salz, Natriumsalz/CAS-Nr. 3599-32-4), Naphtholgrün B (Ferrat(3-), Tris-[5,6-dihydro-5-(hydroxyimino-.kappa.N)-6-(oxo- .kappa.O)-2-naphthalinsulfonato(2-)]-, Trinatrium/CAS- Nr. 19381-50-1/C.I.-Nr. 10020) und Kombinationen davon; wobei vorzugsweise der erste Farbstoff Sulforhodamin B ist, der zweite Farbstoff Beizengelb 7 ist; der dritte Farbstoff Patentblau violett ist und der vierte Farbstoff Naphtholgrün B ist; oder vorzugsweise der erste Farbstoff Sulforhodamin B ist; der zweite Farbstoff Tartrazin ist; der dritte Farbstoff Patentblau violett ist und der vierte Farbstoff Naphtholgrün B ist; oder vorzugsweise der erste Farbstoff Sulforhodamin B ist, der zweite Farbstoff Beizengelb 10 ist; der dritte Farbstoff Patentblau VF ist und der vierte Farbstoff Naphtholgrün B ist; oder vorzugsweise der erste Farbstoff Sulforhodamin B ist; der zweite Farbstoff Beizengelb 7 ist; der dritte Farbstoff FD&C Blau 1 ist und der vierte Farbstoff Naphtholgrün B ist.

9. Material nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der erste Farbstoff in einer Menge von 0,55 bis 4 mM verwendet wird; der zweite Farbstoff in einer Menge von 1 bis 10 mM verwendet wird; der dritte Farbstoff in einer Menge von 0,01 bis 0,3 mM verwendet wird und der vierte Farbstoff in einer Menge von 0 bis 2,5 mM verwendet wird.

10. Material nach einem der Ansprüche 6 bis 9, umfassend:

VERBINDUNG / KONZENTRATIONEN

NaCl 110 bis 160 mM

KCl 2,5 bis 7,5 mM

CaCl&sub2; 2 bis 4 mM

HEPES 35 bis 40 mM

TRIS. HCL 15 bis 40 mM

NaOH 20 bis 50 mM

EDTA 1 bis 1,7 mM

NaHCO&sub3; 15 bis 20 mM

LiCl 10 bis 25 mM

Glucose 0,5 bis 10 g/L

Li-lactat 0,5 bis 14 mM

Sulforhodamin B 0,55 bis 1,3 g/L

Beizengelb 7 1,4 bis 3 g/L

Patentblau violett 0,07 bis 0,08 g/L

Naphtholgrün B 0,4 bis 1,1 g/L

das vorzugsweise klinische CO-Ox.-Fraktionen ergibt von:

60 bis 98% Oxyhämoglobin; von 0 bis 20% Carboxyhämoglobin; von 0 bis 20% Methämoglobin und von 0 bis 20% reduziertes Hämoglobin; und/oder physiologische CO-Ox.- Fraktionen von: Oxyhämoglobin von 94 bis 98%; Carboxyhämoglobin von 0 bis 1%; Methämoglobin von 0 bis 1, 5% und reduziertes Hämoglobin von 1 bis 5%.

11. Verfahren zur Qualitätskontrolle eines CO-Oximeter- Instrumentensystems, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: (1) Unterwerfen des Instruments einem Qualitätskontroll-Standardmaterial, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Farbstoffe in einer ausreichenden Menge eingesetzt werden, dass die Kontrolle mit einem vorbestimmten Spiegel für die CO-Ox.-Fraktionen ausgestattet ist; (2) Durchführen einer Instrumentenmessung von CO-Ox.-Fraktionen der Kontrolle und (3) Vergleichen der Instrumentenmessung der CO-Ox.-Fraktionen der Kontrolle mit dem vorbestimmten Spiegel der CO-Ox.-Fraktionen, um die Genauigkeit des Instruments zu überprüfen.

12. Verfahren zur Qualitätskontrolle eines CO-Oximeter- Instrumentensystems, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: (1) Unterwerfen des Instruments einem Qualitätskontroll-Standardmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Farbstoffe in einer ausreichenden Menge eingesetzt werden, dass die Kontrolle mit einem vorbestimmten Spiegel für die CO-Ox.-Fraktionen ausgestattet ist; (2) Durchführen einer Instrumentenmessung von CO-Ox.-Fraktionen der Kontrolle und (3) Vergleichen der Instrumentenmessung der CO-Ox.-Fraktionen der Kontrolle mit dem vorbestimmten Spiegel der CO-Ox.-Fraktionen, um die Genauigkeit des Instruments zu überprüfen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei drei Spiegel der Qualitätskontrollstandards bereitgestellt werden:







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