DD287276A5 - METHOD FOR THE TOXICOLOGICAL IN VITRO INVESTIGATION OF INGREDIENTS OF WAESSER SOLUTIONS OR BZW. OF WATER-PURIFIED PURE SUBSTANCES USING CELL LINES - Google Patents

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DD287276A5 DD33214589A DD33214589A DD287276A5 DD 287276 A5 DD287276 A5 DD 287276A5 DD 33214589 A DD33214589 A DD 33214589A DD 33214589 A DD33214589 A DD 33214589A DD 287276 A5 DD287276 A5 DD 287276A5
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Renate Walter
Roland Hecht
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Medizinische Akademie "Carl Gustav-Carus",De
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur toxikologischen in-vitro-Untersuchung von Inhaltsstoffen waeszriger Loesungen bzw. von wassergeloesten Reinsubstanzen unter Verwendung von Zellinien. Sie schreibt ein toxikologisches in-vitro-Verfahren zur Bestimmung der Wirkung von wasserloeslichen Xenobiotika, z. B. von Wasserschadstoffen oder Pharmazeutika, auf tierische oder menschliche Zellen und zur Einschaetzung des Gesundheitsrisikos fuer den Menschen. Sie findet Anwendung in der Umwelttoxikologie, fuer das Umweltmonitoring und in der toxikologischen Produktenpruefung. Erfindungsgemaesz wird die damit verbundene Aufgabenstellung dadurch geloest, dasz nach einer Inkubation von Zellkulturen mit den die Untersuchungsproben enthaltenden Kulturmedien ein in diesen Kulturen vermehrungsfaehiger Virusstamm aufgebracht wird. Unter normierten Bedingungen wird der Wert der Virusvermehrungshemmung als Ausdruck der Zytotoxizitaet bestimmt.{Umwelttoxikologie; Umweltmonitoring; toxikologische Produktenpruefung; Xenobiotika; Wasserschadstoffe; toxikologisches in-vitro-Verfahren; Zytotoxizitaet; Zellkulturen; tierische oder menschliche Zellen; Viren; Virusvermehrung}The invention relates to a method for the in vitro toxicological analysis of ingredients of aqueous solutions or of water-soluble pure substances using cell lines. She writes a toxicological in vitro method for determining the effect of water-soluble xenobiotics, z. As of water pollutants or pharmaceuticals, on animal or human cells and to assess the health risk to humans. It is used in environmental toxicology, environmental monitoring and toxicological product testing. According to the invention, the associated problem is solved by incubating cell cultures with the culture media containing the test samples and applying a virus strain which is capable of propagation in these cultures. Under normal conditions, the value of viral proliferation inhibition is determined as an expression of cytotoxicity. {Environmental Toxicology; Environmental monitoring; toxicological product testing; xenobiotics; Water pollutants; toxicological in vitro method; cytotoxicity; Cell cultures; animal or human cells; viruses; Virus propagation}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung! ist einsetzbar auf den Gebieten der Umwelttoxikologie, des Umweltmonitorings und der Produktenprüfung. Insbesondere ist die Methode geeignet zur Untersuchung und Überwachung der Qualität von Wasservorkommen (Oberflächen-, Grund- und Bodenwasser sowie Uferfiltrat) und zur Einschätzung des Gesundheitsrisikos von industriellen, landwirtschaftlichen und kommunalen Abwässern für den Menschen. Bei Inbetriebnahme bzw. während des Betriebes von Kläranlagen und Trinkwasseraufbereitungswerken kann mittels der erfindungsgemäßen Methode eine Überprüfung der Leistungsparameter aus toxikologischer Sicht vorgenommen werdon. Weiterhin eignet sich die Erfindung zur toxikologischen Prüfung von Pharmazeutika sowie Produkten und Zwischenprodukten der chemischen Industrie.The invention! can be used in the fields of environmental toxicology, environmental monitoring and product testing. In particular, the method is suitable for investigating and monitoring the quality of water resources (surface, ground and groundwater and bank filtrate) and for assessing the health risks of industrial, agricultural and municipal wastewater to humans. When commissioning or during the operation of sewage treatment plants and drinking water treatment plants can be carried out by means of the method according to the invention a review of the performance parameters from a toxicological point of view werdon. Furthermore, the invention is suitable for the toxicological testing of pharmaceuticals as well as products and intermediates of the chemical industry.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Toxikologischen Untersuchungen von Xenobiotica bezüglich ihrer Wirkung auf den Menschen werden in zunehmendem Maße nicht mehr ausschließlich Im Tierexperiment an Nagern durchgeführt. Die Vorteile alternativer Verfahrensweisen sind bekannt (Halle, W.: Grundlagen der Zytotoxizität in vitro und ihre Bedeutung für die toxikologische Prüfung von Antiseptika. In: A. Kramer, G.Berneciu: W.Weuffen (Hrsgb.): Handbuch der Antiseptik 1/5. VEB Verlag Volkund Gesundheit, Berlin 1985, S.84-112) Insbesondere gilt dies für toxikologische Untersuchungen in Umweltmedien, vor allem in Wasservorkommen, aber auch für den Einsatz in der Produktentestung (Pharmazie, Industrietoxikologie). Vor allem für die toxikologische Untersuchung von Wasserproben wurden jedoch bisher überwiegend Verfahren angewandt, die verschiedenste Wasserorganismen (z.B. Wasserbakterien, Algen, Kleinkrebse, Fische) als Testobjekte verwenden. Die dabei gewonnenen Resultate ergeben eine Aussage zur möglichen Beeinträchtigung des ökologischen Gleichgewichtes bezüglich der Wasserpflanzen und -tiere biw. zur Beeinflussung des bakteriellen Selbstreinigungsvermögens des Gewässers, erlauben jedoch keine direkten Schlußfolgerungen auf das Gesundheitsrisiko für den Menschen.Toxicological studies of xenobiotics with regard to their effect on humans are increasingly no longer exclusively carried out in rodent animal experiments. The advantages of alternative methods are known (Halle, W .: Fundamentals of cytotoxicity in vitro and its significance for the toxicological testing of antiseptics.) In: A. Kramer, G.Berneciu: W. Weuffen (Hrsgb.): Handbook of Antiseptics 1 / 5. VEB publishing house Volkund health, Berlin 1985, P.84-112) in particular this applies to toxicological investigations in environmental media, especially in water resources, but also for use in product testing (pharmacy, industrial toxicology). However, mainly for the toxicological examination of water samples, methods have hitherto been used which use a wide variety of aquatic organisms (for example water bacteria, algae, small crabs, fish) as test objects. The results obtained give a statement on the possible impairment of the ecological balance with respect to aquatic plants and animals biw. to influence the bacterial self-purification capacity of the water, however, do not allow direct conclusions on the health risk to humans.

Im Gegensatz dazu konnte bei Verwendung tierischer Zellkulturen ein hoher Korrelationsgrad der im Zellkulturtest erhaltenen Resultate im Vergleich zu den im konventionellen Tierversuch erzielten Ergebnissen nachgewiesen werden (Patentschrift DD 241750 C2). Für den dem vorgenannten Patent zugrunde liegenden Test wurde eine Kälbernortenzelliniefürdie Bestimmung der allgemeinen Zytotoxizität in vitro verwendet. Dabei kam serumarmes Medium zum Einsatz. Durch einen bestimmten Auswertungsmodus konnte eine gute Korrelation zwischen den in vitro erzielten Meßgrößen (IC60 - 50%lge Inhibitionskonzentration/in mol pro Liter Medium) und den in vitro erhältlichen Daten (LD6C = S0%ig letale Dosis/in mol pro Kilogramm Körpermasse des Versuchstieres) erreich', werde::, wobei der Zellkulturtest bezogen auf die angegebenen Maßeinheiten um zwei Größenordnungen empfindlicher war.In contrast, when using animal cell cultures, a high degree of correlation of the results obtained in the cell culture test could be demonstrated in comparison to the results obtained in conventional animal experiments (patent DD 241750 C2). For the test underlying the aforementioned patent, a calf cake cell was used for the determination of general cytotoxicity in vitro. Low-serum medium was used. By means of a specific evaluation mode, a good correlation between the measured variables obtained in vitro (IC 60 - 50% inhibition concentration / in moles per liter of medium) and the data available in vitro (LD 6 C = 50% lethal dose / in moles per kilogram Body mass of the experimental animal), but the cell culture test was more sensitive by two orders of magnitude relative to the units of measure indicated.

Wesentliche Nachteile der im angeführten Patent verwendeten Variante des Zellkulturproliferationstests (vgl. a. Halle, W., S. B. Savoly, G. Herder, W.-E. Siems u. T. Rösner: Zur Wirkung von Corpus-Iuteum-Präparationen auf die Proliferationskinetik von Endothelzellen aus Kälberaorten in der Zellkultur. Act blol. med. germ. 4) sind:Significant disadvantages of the variant of the cell culture proliferation test used in the cited patent (see, for example, Halle, W., SB Savoly, G. Herder, W.-E. Siems and T. Rösner: On the Effect of Corpus Iuteum Preparations on the Proliferation Kinetics of endothelial cells from calf aorta in cell culture, Act blol med med. germ. 4) are:

- Es bestehen noch Möglichkeiten einer Empfindlichkeitssteigerung, welches für die geplante Verwendung des Verfahrens (Auffinden gering foxischer Stoffe, vor allem in Umweltmedien) bedeutsam ist.- There are still possibilities of an increase in sensitivity, which is important for the planned use of the method (finding low foxic substances, especially in environmental media).

- Für eine Einschätzung des Gesundheitsrisikos für den Menschen ist die Verwendung einer tierischen Zellkultur noch nicht optimal.- For an assessment of the health risk to humans, the use of an animal cell culture is not yet optimal.

- Bei der Ergebnisauswertung Ist eine Charakterisierung der Konzentration der Inhaltsstoffe einer Wasserprobe durch die Molarität nicht möglich, da es sich hier um ein Stoffgemisch unbekannter Zusammensetzung handelt.- In the evaluation of the results, a characterization of the concentration of the constituents of a water sample by the molarity is not possible, since this is a substance mixture of unknown composition.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein toxikologisches In-vitro-Verfahren, daß bei der Untersuchung gering toxischer wäßriger Lösungen bezüglich des Gesundheitsrisikos für den Menschen eine höhere Aussagekraft besitzt.The aim of the invention is a toxicological in vitro method that in the study of low-toxic aqueous solutions with respect to the health risk for humans has a higher significance.

Darlegung dos Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist die Erhöhung der Empfindlichkeit des Tests gegenüber dem bekannten Stand der Technik sowie die Bestimmung der relativen Toxizität von gelösten Stoffgemischen (bezogen auf ihre Konzentration). Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mit den zu untersuchenden wäßrigen Lösungen nach Sterilfiltration bzw. Antibiotika- und Antimykotikazugabe sowie einer eventuell notwendigen Korrektur von pH-Wert und einer Überprüfung der Salzkonzentration (Einhaltung der Isotonie) ein Kulturmediumkonzentrat auf die Normalkonzentration verdünn! wird oder daß in die vorbereitete Probe die Mediumbestandteile als Trockensubstanzen eingewogen werden. Die erhaltenen Testmedien und mit bidestilliertem Wasser hergestellte Kontrollmedien werden mit Kulturen einer vorzugsweise menschlichen Zellinie in Kontakt gebracht und inkubiert. Um die Empfindlichkeit des Zytotoxizitätstests gegenüber dem bekennten Stand zu steigern, wird als originäre erfindungsgemäße Lösung die zeMspezifische Fähigkeit zur Virusvermehrung als Indikator der Zelltoxität benutzt, so daß zusätzlich zur bekannten Hemmung der Zeilproliferation die Beeinträchtigung der Vermehrung eines nachträglich auf die geschädigte Kultur aufgebrachten Virusstammes zur Wirkung kommt.The object of the invention is to increase the sensitivity of the test over the known prior art and to determine the relative toxicity of dissolved mixtures (based on their concentration). According to the invention the object is achieved in that dilute a culture medium concentrate to the normal concentration with the aqueous solutions to be examined after sterile filtration or antibiotic and Antimykotikazugabe and any necessary correction of pH and a review of the salt concentration (compliance with isotonicity)! or that the medium components are weighed into the prepared sample as dry substances. The resulting test media and control media prepared with bidistilled water are contacted with cultures of a preferably human cell line and incubated. In order to increase the sensitivity of the cytotoxicity test to the known level, the zeMspezifische ability for virus replication is used as an indicator of cell toxicity as an original inventive solution, so that in addition to the known inhibition of cell proliferation, the impairment of the propagation of a subsequently applied to the damaged culture virus strain to effect comes.

Die Vermehrung von Zellen ist ein komplexer Prozeß, der einer Vielzahl von schädigenden Noxen Angriffspunkte bietet. Ebenso wird bei der Vermehrung von Viren, insbesondere von solchen, die sich im Zellkern vermehren, die Leistung aller Zellkompartimente gefordert, was wiederum toxischen Substanzen Einflußmöglichkeiten verschafft. Bei der Bestimmung der Virusmehrungshemmung gegenüber einer unbeeinflußten Kontrolle nach Ablauf der Inkubationszeit wird das Produkt aus beiden genannten Effekten erfaßt. Als Maß der zytotoxischen Einflüsse wird die Hemmung der Virusvermehrung Hy nach der BeziehungThe proliferation of cells is a complex process that provides targets for a variety of damaging noxious agents. Similarly, in the proliferation of viruses, especially those that proliferate in the nucleus, the performance of all cell compartments is required, which in turn gives toxic substances influence possibilities. In determining the viral growth inhibition versus an uncontrolled control at the end of the incubation period, the product is detected from both of these effects. As a measure of the cytotoxic influences is the inhibition of virus multiplication H y according to the relationship

Hv = IUO -H v = IUO -

berechnet.calculated.

Der erwünschte Effekt wird erreicht durch den Einsatz der aus dem menschlichen Amnion stammenden FL-Zellinie und det> sichThe desired effect is achieved through the use of the human amniotic FL cell line and det>

auf dL-er Zellinie vermehrenden Virusstammes Adenovirus 5.on dL-er cell line propagating virus strain adenovirus 5.

Durch das Mitführen von Positivkontrollen kann eine Normierung der Ergebnisse vorgenommen werden, so daß die ResultateBy carrying out positive controls, a normalization of the results can be made, so that the results

unterschiedlicher Versuchstage unter Ausschluß systematischer Fehler gut vergleichbar sind.different trial days to the exclusion of systematic errors are well comparable.

Die Einordnung der relativen toxischen Wirkungen von Substanzgemischen erfolgt erfindungsgemäß auf der Basis vonThe classification of the relative toxic effects of substance mixtures is carried out according to the invention on the basis of

mengenäquivalenten Summenparametern (CSVc1, TOC), wodurch ein sinnvoller Veigleich zwischen derartigen Proben verschiedener Herkunft erst möglich wird.quantity-equivalent sum parameters (CSVc 1 , TOC), which makes a meaningful comparison between such samples of different origins possible.

Vorteile des orfindungsgemäßen Verfahrens sind:Advantages of the method according to the invention are:

- erhöhte Empfindlichkeit durch Erfassung der Zeil- und der Virusvermehrungshemmung- Increased sensitivity by detection of cell proliferation and virus proliferation inhibition

- bessere Aussagemöglichkeit für das menschliche Gesundheitsrisiko durch die Verwendung einer menschlichen statt einer tierischen Zellinie- Better predictability of human health risk through the use of a human instead of an animal cell line

- Möglichkeit, die Auswertung nicht sofort vornehmen zu müssen, da die Test- bzw. Kontrollkulturen nach Abschluß der Inkubationszeit bis zur quantitativen Bestimmung der Viruskonzentration eingefroren gelagert werden können τ Vorhandensein erprobter und rationeller virologischer Bestimmungsverfahren (Mikromethoden)- Possibility not to have to carry out the evaluation immediately, since the test or control cultures can be stored frozen after the incubation period until the quantitative determination of the virus concentration τ presence of proven and rational virological determination methods (micro methods)

- Möglichkeit, durch die Verwendung der Werte für den CSVo (chemischer Sauerstoffverbrauch/Chromat) oder den TOC (Gesamter organischer Kohlenstoff) anstelle der Molarität die konzentrationsunabhängige relative Zytotoxizität auch für Lösungen unbekannter Zusammensetzung und solche aus mehreren verschiedenen Substanzen bestimmen zu können.- Possibility to determine the concentration-independent relative cytotoxicity also for solutions of unknown composition and those of several different substances by using the values for the CSVo (chemical oxygen consumption / chromate) or the TOC (total organic carbon) instead of the molarity.

Ausführungsbeispieleembodiments

1. Toxikologische Untersuchung einer Waiserprohe1. Toxicological examination of a Waiserprohe

In Vorbereitung des Tests werden in die zu untersuchende Wasserprobe die Mediumbestandteile (10% Medium 199 nach Parker: 90% Laktalbuminhydrolysst) trocken eingewogen, so daß der Anteil der Probe an der Gesamtflüssigkeit 100% beträgt. Das Medium darf nur 1 bis 2 % Serum enthalten und muß bei geschlossener Inkubation mit der Salzmischung nach Hanks, bei offener Kultur in einer CO2-Atmosphäre mit der Salzlösung nach Earle gepuffert sein.In preparation for the test, the medium components (10% Medium 199 according to Parker: 90% Laktalbuminhydrolysst) are dry weighed into the water sample to be examined, so that the proportion of the sample to the total liquid is 100%. The medium must contain only 1 to 2% serum and must be buffered with the Hanks salt mixture when incubated closed, or with the Earle salt solution in open culture in a CO 2 atmosphere.

Eine andere Variante besteht darin, daß ein Mediumkonzentrat (Wassergehalt a 20% des Normalgehaltes) so mit der zu untersuchenden Wasserprobe verdünnt wird, daß der für die Zellkultivierung erforderliche Gesamtwassergehalt eingehalten wird. Der Gehalt der Wasserprobe an der Gesamtflüssigkeit beträgt dann folglich :s 80%. Um eine mikrobielle Kontamination des Zellzuchtmediums zu verhindern, wird die Wasserprobe zuvor entweder mittels eines geeigneten Filters sterilfiltriert oder mit einer ausreichenden Menge Antibiotika und Antimykotika versetzt. Außerdem muß bei stärker salzhaltigen Proben die Erhöhung des osmotischen Drucks geprüft und erforderlichenfalls korrigiert werden. Für beide Varianten wird parallel dazu ein Kontrollmedium - unter Verwendung von bidestilliertem Wasser anstelle der Wasserprobe - hergestellt.Another variant is that a medium concentrate (water content a 20% of the normal content) is diluted so with the water sample to be examined that the total water content required for cell cultivation is maintained. The content of the water sample in the total liquid is then: s 80%. In order to prevent microbial contamination of the cell culture medium, the water sample is first sterile filtered by means of a suitable filter or admixed with a sufficient amount of antibiotics and antimycotics. In addition, for more saline samples, the increase in osmotic pressure must be checked and, if necessary, corrected. For both variants, a control medium is prepared in parallel - using bidistilled water instead of the water sample.

Bei Notwendigkeit, ζ. B. bei stark toxischen Wasserproben und zur exakten Bestimmung der IC60 (d.i. die 50%ige Inhibitionskonzentration einer Probe in der Zellkultur), müssen von den Wasserproben Verdünnungen (minimal 3 Stufen) mit bidestilliertem Wasser angelegt werden.If necessary, ζ. For example, in highly toxic water samples and for the exact determination of the IC 60 (ie the 50% inhibition concentration of a sample in the cell culture) dilutions (minimum 3 steps) of bidistilled water must be applied from the water samples.

Anschließend wird die vom menschlichen Amnion stammende FL-Zellinie durch die bekannten Verfahren in eine Suspension von Einzelzellen überführt, die eine hohe Zellzahl pro Volumeneinheit aufweist. 1 Teil dieser Suspension wird mit 9 Teilen des die zu untersuchende Wasserprobe enthaltenden Mediums bzw. mit Kontrollmedium gemischt und in die Kulturgefäße eingebracht. Dabei ist die zu erreichende Endkonzentration der Zellen im Medium abhängig vom Zeitregime des Versuches und von anderen Kulturbedingungen. Eine andere Variante besteht darin, bei jungen, bereits angewachsenen Zellkulturen (ca. 24 Stunden alt), die sich noch am Beginn der logarithmischen Wachstumsphase befinden, das Wachstumsmedium gegen das die zu untersuchende Wasserprobe enthaltend» Medium bzw. Kontrollmedium auszutauschen. Wie auch bei der ersten Variante müssen pro Probe und Verdünnung bzw. pro Kontrollkultur mehrere Parallelansätze (optimal 5 bis V) angelegt werden.Subsequently, the human amnion-derived FL cell line is transformed by the known methods into a suspension of single cells having a high cell count per unit volume. 1 part of this suspension is mixed with 9 parts of the medium containing the water sample to be examined or mixed with control medium and introduced into the culture vessels. The final concentration of cells in the medium to be reached depends on the time regime of the experiment and other culture conditions. Another variant consists of exchanging the growth medium for the young to be examined water sample containing »medium or control medium in young, already grown cell cultures (about 24 hours old), which are still at the beginning of the logarithmic growth phase. As with the first variant, several parallel batches (optimally 5 to V) must be applied per sample and dilution or per control culture.

Bei beiden Varianten schließt sich daran eine ca. 24stündige Inkubation an. Danach wird unter sterilen Bedingungen das Medium von dan Kulturen entfernt und für jeden Ansatz getrennt aufbewahrt. Anschließend wird in jede Kultur eine genau definierte Menge der Suspension eines Virusstammes eingebracht, zu dessen Vermehrung die verwendete Zellkultur befähigt ist (z.B. Adenovirus 5 bei Verwendung der FL-Zellinie). Nach einer Inokulationszeit von 2-4 Stunden (abhängig von Zellinie und Virusstamm) wird das aufbewahrte Medium wieder aufgebracht. Die Menge der Viruspartikel muß so bemessen sein, daß nach Abschluß der darauffolgenden Inkubationszeit in den Kontrollkulturen eine maximale Virusvermehrung erfolgt ist. Die Dauer der Inkubation bis zur Testauswertung wird von den Vermehrungseigenschaften des benutzten Virusstammes in der zugehörigen Zellinie bestimmt (3 Tage für den Stamm Adenovirus 5 in der FL-Zellinie). Nach Beendigung der Inkubationszeit werden alle Kulturen zwecks vollständiger Virusfreisetzung durch einen (mindestens dreimaligen) Frier-Tau-Prozeß aufgeschlossen. Danach wird durch die an sich bekannten Verfahren die Viruskonzentration in jedem Parallolansatz bestimmt (Chang, S. L., G.Berg, K. A. Busch, R. E. Stevenson, N. A. Clarke u. P.W. Kabler: Application of the .Most Probable Number" method for estimating of animal viruses by the tissue technique. Virology β [1958] S. 27-42)In both variants, this is followed by an approximately 24-hour incubation. Thereafter, under sterile conditions, the medium is removed from cultures and stored separately for each batch. Subsequently, a precisely defined amount of the suspension of a virus strain is introduced into each culture, which cell culture is capable of replication (e.g., adenovirus 5 using the FL cell line). After an inoculation time of 2-4 hours (depending on cell line and virus strain) the stored medium is reapplied. The amount of virus particles must be such that after completion of the subsequent incubation period in the control cultures maximum virus replication has occurred. The duration of the incubation until the test evaluation is determined by the propagation characteristics of the virus strain used in the associated cell line (3 days for the strain adenovirus 5 in the FL cell line). After completion of the incubation period, all cultures are disrupted for complete virus release by a (at least three) freeze-thawing process. Thereafter, the virus concentration in each parallol mixture is determined by the methods known per se (Chang, SL, G.Berg, KA Busch, RE Stevenson, NA Clarke and PW Kabler: Application of the "Probable Number" method for estimating of animal viruses by the tissue technique, Virology β [1958] pp. 27-42)

Die Hemmung der Virusvermehrung H, in einem Versuchsansatz im Verhältnis zum Kontrollansatz ergibt sich aus folgender Beziehung:The inhibition of the virus multiplication H, in a test batch in relation to the control batch, results from the following relationship:

f * 1f * 1

H = 100 - —ι — * 100 I K JH = 100 - * - * 100 I K J

Hv = Hemmung der VirusvermehrungHv = inhibition of virus multiplication V = arithmetisches Mittel aller Parallelen eines VersuchsansatzesV = arithmetic mean of all parallels of an experimental approach R = arithmetisches Mittel aller Parallelen des KontrollansatzesR = arithmetic mean of all parallels of the control approach Für die notwendigen zufallskritischen Untersuchungen kommt ein parameterfreior Signifikanztest (z. B. Rangsummentest) zumFor the necessary random-critical investigations, a parameter-independent significance test (eg rank sum test) is used Einsatz. Bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von S 5% werden die beobachteten Differenzen zwischen R und V als signifikantCommitment. With an error probability of S 5%, the observed differences between R and V become significant

angesehen.considered.

Zum Ausschluß von systematischen Fehlern für eine sichere Ergebnisreproduktion bei Wiederh olung des Tests ist in jedem FallIn any case, to rule out systematic errors for a reliable result reproduction when the test is repeated

eine Positivkontrolle mitzuführen, die analog zu Versuchs· und Kontrollansätzen behandelt wird. Als Positivkontrollen können bekannte Wasserschadstoffe (z. B. Phenol) in Reinsubstanz und definierter Konzentration dienen, derenTo carry a positive control, which is treated analogously to experimental and control approaches. As positive controls, known water pollutants (eg phenol) in pure substance and defined concentration can serve, the

Virusvermehrungshemmung in Vorversuchen bestimmt wurde. In der Art eines Standards werden diese Positivkontrollen inVirus proliferation inhibition was determined in preliminary experiments. In the manner of a standard, these positive controls are in

jedem Test zur Normierung der Resultate eingesetzt.each test used to standardize the results.

Zur Ermittlung der relativen Toxizität einer untersuchten Wasserprobe (Bestimmung der 50%igen In'iibitionskonzentration ICM)To determine the relative toxicity of a tested water sample (determination of 50% concentration IC M )

let es in Abweichung von dem an sich bekannten Verfahren (Patentschrift DD 241750 C2) erforderlich, zur Erfassung der Menge der Wasserinhaltsstoffe sich auf solche Summenparameter wie den Chemischen Sauerstoffverbrauch /Chromat (CSVc1) oder den Gesamten organischen Kohlenstoff (TOC) zu beziehen, da der Bezug auf dio Molarität wegen des Vorliegens eines unbekannten Stoffgemisches nicht möglich ist.In contrast to the method known per se (patent DD 241750 C2), it is necessary to refer to such sum parameters as the chemical oxygen consumption / chromate (CSVc 1 ) or the total organic carbon (TOC) in order to determine the amount of water constituents the reference to the molarity is not possible because of the presence of an unknown substance mixture.

2. Toxikologische Untersuchung von Wasserschadstoffen In Reinsubstanz, Pharmazeutlka u.a. chemischen Produkten bzw. Zwischenprodukten2. Toxicological investigation of water pollutants In pure substance, Pharmazeutlka u.a. chemical products or intermediates

Bei der toxikologischen Untersuchung von Produkten der pharmazeutischen und chemischen Industrie, darunter auch Wasserschadstoffen, wird das Im Ausführungsbeispiel 1 angegebene Verfahren modifiziert angewandt. Die zu untersuchenden Reinsubstanzen werden im ersten Verfahrensschritt als Trockensubstanzen in das fertige Medium eingewogen. Alle weiteren Schritte erfolgen wie unter 1. angegeben. Die abschließende Berechnung der relativen Toxizität (als ICM) wird jedoch unter Bezug auf die Molarität vorgenommen. Aus den ermittelten normierten Werten für die untersuchten Reinsubstanzen wird ein Katalog der Zytotoxizität erstellt.In the toxicological examination of products of the pharmaceutical and chemical industries, including water pollutants, the process described in Example 1 is used modified. The pure substances to be investigated are weighed into the finished medium as dry substances in the first process step. All further steps are carried out as indicated under 1.. However, the final calculation of relative toxicity (as IC M ) is made with reference to molarity. From the normalized values for the tested pure substances a catalog of the cytotoxicity is created.

Claims (5)

1. Verfahren zur toxikologischen In-vitro-Untersuchung von Inhaltsstoffen wäßriger Lösungen bzw. von wassergelösten Reinsubstanzen unter Verwendung von Zellinien, gekennzeichnet dadurch, daß mit den zu untersuchenden Proben hergestellte Kulturmedien auf tierische oder menschliche Zellinien einwirken, aufweiche nach einer Inkubationszeit zellspezifische V'ren aufgebracht werden, deren Vermehrungshemmung in einer weiteren Inkubationszeit gegenüber einem Kontrollansatz als Maß der Zytotoxizität der untersuchten Proben und ihres Gesundheitsrisikos für den Menschen bestimmt wird.1. A method for in vitro toxicological analysis of ingredients of aqueous solutions or of water-soluble pure substances using cell lines, characterized in that the culture media prepared with the samples to be tested act on animal or human cell lines, soften after an incubation cell-specific V'ren whose proliferation inhibition is determined in a further incubation period compared to a control batch as a measure of the cytotoxicity of the samples examined and their health risk to humans. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Zellinie die aus dem menschlichen Amnion stammende FL-Zellinie und als Virusstamm der auf dieser Zellinie sich vermehrende Stamm Adenovirus 5 verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that are used as the cell line derived from the human amnion FL cell line and strain of the proliferating on this cell line strain adenovirus 5. 3. Vorfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Vermehrungshemmung nach der Beziehung3. Ancestors according to claim 1, characterized in that the Vermehrungshemmung according to the relationship f * Ίf * Ί H = 1.00 - —ξ— * 100H = 1.00 - -ξ- * 100 t κ J t κ J ermittelt wird.is determined. 4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch Mitführen einer Substanz bekannter Zytotoxizität, die als Positivkontrolle in der Funktion eines Standards fungiert, eine Normierung im mathematischen Sinn für die Werte der Vermehrungshemmung realisiert wird.4. The method according to claim 1, characterized in that by carrying a substance of known cytotoxicity, which acts as a positive control in the function of a standard, a normalization in the mathematical sense of the values of Vermehrungshemmung is realized. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß bei Proben mit mehreren verschiedenen Inhaltsstoffen bzw. unbekannter Zusammensetzung als Bezugswert für die relative Zytotoxizität nicht die Molarität, sondern die Werte für den CSVCr oder den TOC verwendet werden.5. The method according to claim 1 and 3, characterized in that are used for samples with several different ingredients or unknown composition as a reference value for the relative cytotoxicity not the molarity, but the values for the CSV Cr or the TOC.
DD33214589A 1989-08-29 1989-08-29 METHOD FOR THE TOXICOLOGICAL IN VITRO INVESTIGATION OF INGREDIENTS OF WAESSER SOLUTIONS OR BZW. OF WATER-PURIFIED PURE SUBSTANCES USING CELL LINES DD287276A5 (en)

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