WO2004015406A1 - Verfahren zur bestimmung der güte bzw. funktionsfähigkeit von surfaktant - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the quality or functionality of surfactant.
  • ARDS acute Respiratory Distress Syndrome
  • ALi Respiratory distress syndrome
  • BAL broncho alveolar lavage
  • the present invention therefore aims to provide a method for determining the quality or functionality of surfactant, in particular pulmonary surfactant, with which a rapid and precise determination of the condition of the surfactant is possible.
  • therapy should be made possible as early as possible, in particular for the treatment of ARDS and / or ALi, for example by determining a dose of exogenous surfactant.
  • the method according to the invention for determining the quality or functionality of surfactant is essentially characterized in that the electrokinetic potential or zeta potential of a polymer surface is determined after adsorption of surfactant. Since surfactant is capable, for example, of absorbing on polymer surfaces and thus changing their surface properties, it is proposed according to the invention to determine the electron kinetic potential or, derived therefrom, the zeta potential of a polymer surface after adsorption of the surfactant, in order to draw conclusions regarding the state or the To enable the quality or functionality of a surfactant to be examined.
  • the method proposed according to the invention for determining the electrokinetic potential or the zeta potential also gives the possibility of precisely coordinating any surfactant information that is required, so that cost optimization when using exogenous surfactant becomes possible.
  • natural, synthetic and / or recombinant, pulmonary surfactant be used.
  • synthetic and / or recombinant, pulmonary surfactant to check its functionality and quality to the extent to which, for example, newly developed surfactants can actually be used for specific, predetermined purposes.
  • the electrokinetic potential be determined by determining the flow potential or flow current using electroosmosis, electrophoresis or microelectrophoresis.
  • the electrokinetic potential or, derived therefrom, the zeta potential of the surfactant, in particular the pulmonary surfactant can be determined in different ways when adsorbed on a polymer surface.
  • the surfactant is introduced into a measuring cell equipped with a macroscopic polymer surface and with two electrodes and the flow potential is determined, whereby it becomes possible with a simple device to obtain reliable results for determining the To preserve the quality or functionality of surfactant.
  • the flow potential of a liquid, for example containing the surfactant, in relation to a measuring cell equipped with a polymer surface is achieved by applying or applying different pressures to the liquid while simultaneously Determination of the potential or the current at the electrodes of the measuring cell is determined.
  • the volume of liquid received in the measuring cell can be subjected to an oscillating or periodically changing pressurization.
  • the macroscopic surface of fibers, foils or membranes in particular made of cellulose acetate or Cellulose nitrate.
  • Such a macroscopic polymer surface has precisely defined or definable properties, so that with knowledge of the nature of the polymer surface, direct conclusions about the state of the surfactant with knowledge of the electrokinetic potential or zeta potential are possible.
  • natural pulmonary surfactant is pre-cleaned, in particular physically pre-cleaned, with cells, cell components or the like being used, for example. , be removed.
  • pre-cleaning in particular physical cleaning, can also be carried out simply and quickly using known methods and enables the electrokinetic potential or zeta potential of the pulmonary surfactants to be examined without any necessary, time-consuming corrections.
  • a buffer in particular a phosphate buffer with a pH of about 7, is used in the measuring cell, with such a buffering also requiring complex corrections. can be avoided.
  • the surfactant is immobilized on latex or pigment particles and the migration or movement of the latex or pigment particles in the electrical field of the measuring cell is determined.
  • FIG 3 shows a diagram of the zeta potential determined as a function of the pH value for different adsorption materials.
  • Fig. 1 designates a measuring cell, which consists, for example, of plexiglass, two electrodes 2 and 3 also being provided, which limit the volume of the measuring cell 1.
  • the liquid to be examined, containing the pulmonary surfactant to be checked, is fed into the area of the measuring cell 1 via a feed line 4, it also being evident that the lower electrode 3 shown in FIG.
  • Eccentric drive 5 and a piston 6 connected to it can be driven to a reciprocating movement, whereby the volume in the measuring cell 1 is subjected to an oscillating or periodically changing pressurization.
  • a pressure sensor can be integrated directly into the piston 6, as indicated by 7, or it can be from the known movement of the eccentric drive 5 and thus of the piston 6 in relation to the known volume of the measuring cell
  • the periodically changing or oscillating pressure prevailing in the measuring cell 1 can be determined directly.
  • the pressure determined by the pressure sensor 7 is fed via a schematic line 8 to an evaluation and recording unit 9, this evaluation and recording unit 9 also supplying at least the potential present at the electrodes 2 and 3 or the current via a line 10 becomes.
  • a potential which changes over time can be determined, from which the zeta potential can be derived directly, as shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows a curve of a theoretical calculation of the expected change in the potential as a function of pH value, it being evident that the one shown in FIG The device can quickly and reliably determine the quality or functionality of, in particular, pulmonary surfactant, since the periodically changing potential can be used to directly determine the electrokinetic potential and the zeta potential of the pulmonary surfactant.
  • the pulmonary surfactant which was subjected to the examination shown in FIG. 2, was pre-cleaned here, for example cells, cell components and the like. were removed in order to largely rule out any influence on the measurement result.
  • a buffer for example a phosphate buffer, with a pH of about 7 is also used in the measuring cell 1.
  • the measuring cell 1 also has a macroscopic polymer surface, which is formed, for example, from cellulose acetate or cellulose nitrate.
  • the potential can also be carried out by passing the surfactant to be examined at different pressures through a measuring cell comparable to measuring cell 1, again using the potential or if necessary, the current at electrodes 2 and 3 is ascertained and determined, and the electrokinetic potential and the zeta potential are derived therefrom.
  • the surfactant can be immobilized on latex or pigment particles, the migration or movement of the latex or pigment articles in an electrical field, for example again between two electrodes, being determined in a measuring cell, the rate of migration of the particles in turn being below Determination of the electrokinetic potential or zeta potential, the quality or functionality of surfactant can be determined.
  • a patient is using a broncho alveolar
  • Lavage removed an amount of 30 ml from the lungs using 50 ml of physiological saline, followed by purification by filtration by four layers of surgical gauze and subsequent centrifugation (5 min x 200 xg) to remove cells, cell components and the like. he follows.
  • the material obtained after cleaning which contains, among other things, the pulmonary surfactant to be tested, is introduced into the measuring cell, whereupon a measurement result is obtained in the device according to FIG. 1 using a macroscopic polymer surface consisting of latex, from which the Zeta potential shown in Fig. 2 can be determined.
  • FIG. 3 shows the zeta potential as a function of the pH value for different adsorption materials, similar to the diagram in FIG pH value can be adjusted. It can also be seen from FIG. 3 that when a cationic membrane is used, a positive zeta potential is available in a wide pH range, while when using an anionic membrane for different pH values, partly a positive and partly a negative Gative zeta potential is determined, so that knowing the change in the zeta potential of a surfactant to be examined, a corresponding membrane and a corresponding pH value are selected in order to obtain a signal that is as significant as possible.
  • pulmonary surfactant as can be seen in FIG. 2, each has a negative zeta potential, while, on the other hand, surfactants exist which give a positive zeta potential, so that, for example, a cationic membrane is used to determine the quality of the same would have to be chosen in order to obtain correspondingly different signals between an intact and inhibited surfactant.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von Surfaktant, wird vorgeschlagen, dass das elektrokinetische Potential bzw. Zeta-Potential einer Polymeroberfläche nach einer Adsorption von Surfaktant bestimmt wird, wobei sich beispielsweise für Therapiezwecke rasch und einfach die Güte bzw. Funktionsfähigkeit von insbesondere pulmonalem Surfaktant bestimmen lässt.

Description

VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER GUTE BZW.
FUNKTIONSFÄHIGKEIT VON SURFAKTANT
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von Surfaktant .
Die Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von pulmonalem Surfaktant ist beispielsweise im Zusammenhang mit der Behandlung der sogenannten Schocklunge bzw. dem sogenannten Atemnotsyndrom von wesentlichem Interesse, da es bereits vor einem Auftreten des voll ausgeprägten, klinischen Bilds eines ARDS (Acute Respiratory Distress Syn- drome, Atemnotsyndrom) bzw. ALi möglich ist, aus dem Zustand bzw. der Beschaffenheit des pulmonalen Surfaktants therapeutische Maßnahmen zu treffen und somit vor dem vollständigen Auftreten des klinischen Bilds des ARDS eine Therapie zu beginnen. ARDS/A I bzw. Atemnotsyndrom bezeichnet den rapiden Beginn einer progressiven Funktionsstörung der
Lungen und ist im wesentlichen charakterisiert durch eine diffuse, mikrovaskuläre Lungenschädigung, die in einer erhöhten Permeabilität der kleinen Gefäße und Al eolarmembran resultiert und zu einem nicht-kardiogenen Lungenödem führt. Es ist derzeit bekannt, mit Hilfe einer sogenannten Broncho Alveolar Lavage (BAL) pulmonalen Surfaktant der Lunge eines Patienten zu entnehmen, worauf beispielsweise in einem aufwendigen Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenspannung die Güte bzw. der Zustand des pulmonalen Surfaktants be- stimmt wird. Diese derzeit bekannten Verfahren sind nicht nur äußerst zeitaufwendig und erfordern eine komplizierte Apparatur, sondern erfordern zum Teil auch eine vergleichsweise große Menge an zu überprüfendem Surfaktant und bedeu- ten insbesondere aufgrund ihres Zeitaufwands die Gefahr, daß Therapievorschläge zu spät aus derartigen Messungen abgeleitet werden. Daher werden diese Methoden in der Routine nicht angewendet .
Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren zur Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von Surfaktant, insbesondere pulmonalem Surfaktant, zur Verfügung zu stellen, mit welchem eine rasche und genaue Bestimmung des Zustands des Surfaktants möglich wird. Im Zusammenhang mit der Untersuchung von pulmonalem Surfaktant soll möglichst frühzeitig eine Therapie insbesondere für die Behandlung eines ARDS und/oder ALi, beispielsweise durch Bestimmung einer Gabe von exogenem Surfaktant ermög- licht werden.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von Surfaktant im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das elektrokinetische Potential bzw. Zeta-Potential einer Polymeroberfläche nach einer Adsorption von Surfaktant bestimmt wird. Da Surfaktant fähig ist, beispielsweise auf Polymeroberflächen zu absorbieren und damit deren Oberflächeneigenschaften zu verändern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das elektronkinetische Potential bzw. daraus abgeleitet das Zeta-Potential einer Polymeroberfläche nach Adsorption des Surfaktants zu bestimmen, um daraus Rückschlüsse betreffend den Zustand bzw. die Güte bzw. Funktionsfähigkeit eines zu untersuchenden Surfaktants zu er- möglichen. Es läßt sich somit mit einem einfachen und kurzen Verfahren selbst bei geringen Mengen von zur Verfügung stehendem Surfaktant dessen Zustand bzw. Eigenschaften bestimmen, so daß beispielsweise bei einer Veränderung des Zustands des pulmonalen Surfaktants unmittelbar entsprechende Maßnahmen bzw. Therapien, beispielsweise durch Verabreichung einer individuell abgestimmten Gabe von exogenem Surfaktant, an einen Patienten bzw. in einer Probe eingeleitet werden können. Neben einer raschen Ermittlung des Zustands bzw. der Güte von Surfaktant ergibt sich durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren der Bestimmung des elektrokinetischen Potentials bzw. des Zeta-Potentials auch die Möglichkeit, eine gegebenenfalls benötigte Surfak- tantgabe genau abzustimmen, so daß eine Kostenoptimierung bei Einsatz von exogenem Surfaktant möglich wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, daß natürlicher, synthe- tischer und/oder rekombinanter, pulmonaler Surfaktant eingesetzt wird. Neben den oben bereits angedeuteten Möglichkeiten der Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von natürlichem Surfaktant insbesondere zur Unterstützung von Therapien, beispielsweise zur Behandlung von ARDS und/oder ALI, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, synthetischen und/oder rekombinanten, pulmonalen Surfaktant auf seine Funktionsfähigkeit und Güte dahingehend zu überprüfen, inwieweit beispielsweise neu entwickelte Surfaktants tatsächlich für bestimmte, vorgegebene Einsatz- zwecke verwendbar sind. Es müssen somit nicht teure und aufwendige Untersuchungsverfahren durchgeführt werden, sondern es kann unmittelbar die Qualität bzw. Einsatzfähigkeit eines beispielsweise neu entwickelten, synthetischen Surfaktants durch Bestimmung des elektrokinetischen Potentials bzw. Zeta-Potentials überprüft bzw. ermittelt werden. Weiters ist es beispielsweise möglich, nach Festlegung bzw. Ermittlung von Kalibrier- bzw. Eichkurven bzw. -meßwerten für das elektrokinetische Potential bzw. Zeta-Potential von gesundem, pulmonalem Surfaktant dadurch das Auslangen zu finden, daß zu überprüfender, natürlicher, synthetischer und/oder rekombinanter, pulmonaler Surfaktant mit derartigen kalibrierten Meßwerten verglichen wird und daß daraus eine relative Güte bzw. Funktionsfähigkeit abgeleitet wird, während gegebenenfalls schwieriger zu ermittelnde, absolute Werte hiefür derart nicht unbedingt erforderlich sind. Die Wiederholung dieser Messungen kann auch zu einer Überprüfung des Therapieerfolges herangezogen werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Verfahrensführung wird vorgeschlagen, daß das elektrokinetische Potential durch eine Bestimmung des Strömungspotentials bzw. Strömungstroms durch Elektroosmose, Elektrophorese oder Mikroelektropho- rese bestimmt wird. In Abhängigkeit von dem Einsatz bzw. Verwendungszweck kann somit das elektrokinetische Potential bzw. daraus abgeleitet das Zeta-Potential des Surfaktants, insbesondere des pulmonalen Surfaktants, bei einer Adsorption auf einer Polymeroberfläche auf unterschiedliche Arten bestimmt werden.
In diesem Zusammenhang wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß der Surfaktant in eine mit einer makroskopischen Polymeroberfläche und mit zwei Elektroden ausgestattete Meßzelle eingebracht wird und das Strömungspotential bestimmt wird., wobei es dadurch möglich wird, mit einer einfachen Vorrichtung zuverlässige Resultate zur Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von Surfaktant zu erhalten. Das Strömungspotential einer Flüs- sigkeit, beispielsweise enthaltend den Surfaktant, gegenüber einer mit einer Polymeroberfläche ausgestatteten Meßzelle wird hiebei durch Anwenden bzw. Aufbringen von unterschiedlichen Drücken auf die Flüssigkeit bei gleichzeitiger Ermittlung des Potentials bzw. des Stroms an den Elektroden der Meßzelle bestimmt. Zur weiteren Verbesserung bzw. Vereinfachung der Verfahrensführung kann das in der Meßzelle aufgenommene Flüssigkeitsvolumen einer oszillierenden bzw. sich periodisch ändernden Druckbeaufschlagung unterworfen werden.
Zur Erzielung eines entsprechend aussagekrä tigen Resultats betreffend die Güte bzw. Funktionsfähigkeit von Surfaktant, insbesondere pulmonalem Surfaktant, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, daß die makroskopische Polyτner- oberfl che von Fasern, Folien bzw. Membranen, insbesondere aus Zelluloseacetat oder Zellulosenitrat, gebildet wird. Eine derartige makroskopische Polymeroberfläche weist genau definierte bzw. definierbare Eigenschaften auf, so daß in Kenntnis der Beschaffenheit der Polymeroberfläche unmittelbar Rückschlüsse auf den Zustand des Surfaktants in Kenntnis des elektrokinetischen Potentials bzw. Zeta-Potentials möglich sind.
Zur Vermeidung einer Verfälschung des Ergebnisses bei der Ermittlung der Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von natürlichem, pulmonalem Surfaktant wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausfuhrungsform vorgeschlagen, daß natürlicher, pulmonaler Surfaktant vorgereinigt, insbesondere physikalisch vorgereinigt, wird, wobei beispielsweise Zellen, Zellbestandteile oder dgl . , entfernt werden. Eine derartige Vorreinigung, insbesondere physikalische Reinigung, ist mit bekannten Methoden ebenfalls einfach und rasch durchführbar und ermöglicht eine zuverlässigere Ermittlung des elektrokinetischen Potentials bzw. Zeta-Potentials des zu untersuchenden pulmonalen Surfaktants ohne gegebenenfalls erforderliche, aufwendige Korrekturen.
Zur weiteren Erleichterung der Feststellung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von pulmonalem Surfaktant wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß in der Meßzelle ein Puffer, insbesondere ein Phosphatpuffer mit einem pH von etwa 7, eingesetzt wird, wobei durch eine derartige Pufferung ebenfalls aufwendige Korrek- turverfahren vermieden werden können.
Anstelle der Bestimmung des Strömungspotentials zur Ermittlung des Zeta-Potentials ist es weiters möglich, insbesondere verdünnten Surfaktant in eine Meßzelle einzubringen, welche Latex- oder Pigmentpartikel enthält, wobei in diesen Meßzellen durch zwei Elektroden ein elektrisches Feld erzeugt wird, das die Wanderung der Latex- bzw. Pigmentartikel verursacht . Im Fall der Anwendung dieser Methode der sogenannten Mikroelektrophorese wird die Wanderungsge- schwindigkeit der Partikel bestimmt und daraus wiederum das
Zeta-Potential abgeleitet, um die Güte bzw. Funktionsfähigkeit von insbesondere pulmonalem Surfaktant zu ermitteln. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform vorgeschlagen, daß der Surfaktant auf Latex- oder Pigmentpartikeln immobilisiert wird und die Wanderung bzw. Bewegung der Latex- oder Pigmentpartikel im elektrischen Feld der Meßzelle bestimmt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der beilie- genden Zeichnung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie daraus ableitbarer Resultate und auf Basis der angeschlossenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des elektrokinetischen Potentials bzw. Zeta-Potentials von insbesondere pulmonalem Surfaktan ; Fig. 2 ein Diagramm des ermittelten Potentials für einen nicht-funktionsfähigen Surfaktant im Vergleich zu den theoretisch angegebenen Ergebnissen für einen funktionsf higen, insbesondere pulmonalen Surfaktant ; und
Fig. 3 ein Diagramm des ermittelten Zeta-Potentials in Ab- hängigkeit vom pH-Wert für unterschiedliche Adsorptionsmaterialien.
In Fig. 1 ist allgemein mit 1 eine Meßzelle bezeichnet, welche beispielsweise aus Plexiglas besteht, wobei darüber hinaus zwei Elektroden 2 und 3 vorgesehen sind, welche das Volumen der Meßzelle 1 begrenzen. Über eine Zuleitung 4 erfolgt eine Zufuhr der zu untersuchenden Flüssigkeit, enthaltend den zu überprüfenden, pulmonalen Surfaktant, in den Bereich der Meßzelle 1, wobei weiters ersichtlich ist, daß die in Fig. 1 dargestellte, untere Elektrode 3 über einen
Exzenterantrieb 5 und einen damit verbundenen Kolben 6 zu einer hin- und hergehenden Bewegung antreibbar ist, wodurch das Volumen in der Meßzelle 1 einer oszillierenden bzw. sich periodisch ändernden Druckbeaufschlagung unterworfen wird.
Im Kolben 6 kann unmittelbar ein Drucksensor integriert sein, wie dies mit 7 angedeutet ist, oder es kann aus der bekannten Bewegung des Exzenterantriebs 5 und somit des Kolbens 6 in Relation zu dem bekannten Volumen der Meßzelle
1 der in der Meßzelle 1 herrschende, sich periodisch ändernde bzw. oszillierende Druck unmittelbar ermittelt werden. Der vom Drucksensor 7 ermittelte Druck wird über eine schematische Leitung 8 einer Auswerte- und AufZeichnungseinheit 9 zugeführt, wobei dieser Auswerte- und Aufzeichnungsein- heit 9 darüber hinaus zumindest das an den Elektroden 2 und 3 vorliegende Potential bzw. der Strom über eine Leitung 10 zugeführt wird.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung läßt sich bei- spielsweise ein sich mit der Zeit änderndes Potential ermitteln, aus welchem sich das Zeta-Potential unmittelbar ableiten läßt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
In Fig. 2 ist neben den Ergebnissen für einen nicht-funk- tionsfähigen, insbesondere pulmonalen Surfaktant auch eine Kurve einer theoretischen Berechnung der erwarteten Änderung des Potentials in Abhängigkeit von pH-Wert dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung rasch und in zuverlässiger Weise eine Bestimmung der Güte bzw. der Funktionsfähigkeit von insbesondere pulmonalem Surfaktant möglich ist, da aus dem sich periodisch ändernden Potential unmittelbar das elektrokinetische Potential sowie das Zeta-Potential des pulmonalen Surfaktants ermittelbar ist.
Der pulmonale Surfaktant, welcher der in Fig. 2 dargestellten Untersuchung unterzogen wurde, wurde hiebei vorgereinigt, wobei beispielsweise Zellen, Zellbestandteile und dgl . entfernt wurden, um eine Beeinflussung des Meßresul- tats weitgehend ausschließen zu können. Zur Vereinfachung der Auswertung wird weiters in der Meßzelle 1 ein Puffer, beispielsweise ein Phosphatpuffer, mit einem pH von etwa 7 eingesetzt . Zur Bestimmung des elektrokinetischen Potentials bzw. Zeta- Potentials des insbesondere pulmonalen Surfaktants weist die Meßzelle 1 darüber hinaus eine makroskopische Polymer- Oberfläche auf, welche beispielsweise aus Zelluloseacetat oder Zellulosenitrat gebildet wird.
Anstelle der Bestimmung des elektrokinetischen Potentials bzw. Zeta-Potentials eines Surfaktants unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung kann das Potential auch unter Durchleitung des zu untersuchenden Surfaktants bei unterschiedlichem Druck durch eine mit der Meßzelle 1 vergleichbare Meßzelle erfolgen, wobei wiederum das Potential bzw. gegebenenfalls der Strom an Elektroden 2 und 3 festge- stellt bzw. ermittelt wird und daraus das elektrokinetische Potential sowie das Zeta-Potential abgeleitet wird.
Neben einer derartigen Potentialbestimmung kann der Surfaktant auf Latex- oder Pigmentpartikeln immobilisiert werden, wobei in einer Meßzelle die Wanderung bzw. Bewegung der Latex- oder Pigmentartikel in einem elektrischen Feld, beispielsweise wiederum zwischen zwei Elektroden bestimmt wird, wobei aus der Wanderungsgeschwindigkeit der Partikel wiederum unter Ermittlung des elektrokinetischen Potentials bzw. Zeta-Potentials die Güte bzw. Funktionsfähigkeit von Surfaktant ermittelbar ist .
Ausführungsbeispiel 1
Einem Patienten wird mit Hilfe einer Broncho Alveolar
Lavage (BAL) eine Menge von 30 ml unter Einsatz von 50 ml physiologischer Kochsalzlösung aus den Lungen entnommen, wobei in weiterer Folge eine Reinigung durch Filtration durch vier Lagen chirurgischer Gaze und anschließender Zentrifugation (5 min x 200 x g) zur Entfernung von Zellen, Zellbestandteilen und dgl . erfolgt.
Das nach der Reinigung gewonnene Material, welches unter anderem den zu prüfenden, pulmonalen Surfaktant enthält, wird in die Meßzelle eingebracht, worauf in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 unter Einsatz einer makroskopischen Polymeroberfläche, bestehend aus Latex, ein Meßergebnis erhalten wird, aus welchem das in Fig. 2 dargestellte Zeta-Potential ermittelbar ist.
Aus dem ermittelten Zeta-Potential sowie dem Unterschied gegenüber der in Fig. 2 ebenfalls dargestellten Kalibrier- bzw. Eichkurve läßt sich ableiten, daß die Funktionsfähigkeit des untersuchten, pulmonalen Surfaktants um 70 % reduziert ist.
In Kenntnis dieser Fehl- bzw. Minderfunktion des pulmonalen Surfaktants wird für eine unmittelbare Behandlung die Gabe von exogenem Surfaktant vorgeschlagen.
In Fig. 3 ist ähnlich dem Diagramm von Fig. 2 das Zeta-Potential in Abhängigkeit von dem pH-Wert für unterschied- liehe Adsorptionsmaterialien dargestellt, woraus insbesondere bei Einsatz von unterschiedlichem Surfaktant ein zur Ermittlung des Zeta-Potentials des jeweils zu untersuchenden Surfaktants entsprechender pH-Wert eingestellt werden kann. Weiters ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß bei Verwen- düng einer kationischen Membran jeweils ein positives Zeta- Potential in einem weiten pH-Bereich erhältlich ist, während bei Verwendung einer anionischen Membran für unterschiedliche pH-Werte teils ein positives und teils ein ne- gatives Zeta-Potential ermittelt wird, so daß in Kenntnis der Änderung des Zeta-Potentials eines zu untersuchenden Surfaktants jeweils eine entsprechende Membran und ein entsprechender pH-Wert ausgewählt wird, um ein möglichst sig- nifikantes Signal zu erhalten.
Es ist davon auszugehen, daß beispielsweise pulmonaler Surfaktant, wie aus Fig. 2 ersichtlich, jeweils ein negatives Zeta-Potential aufweist, während andererseits Surfaktants existieren, welche ein positives Zeta-Potential ergeben, so daß für die Ermittlung der Güte desselben beispielsweise eine kationische Membran zu wählen wäre, um zwischen einem intakten und inhibierten Surfaktant entsprechend unterschiedliche Signale zu erhalten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Bestimmung der Güte bzw. Funktionsfähigkeit von Surfaktant, dadurch gekennzeichnet, daß das elek- trokinetische Potential bzw. Zeta-Potential einer Polymeroberfläche nach einer Adsorption von Surfaktant bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Surfaktant natürlicher, synthetischer und/oder rekombinanter, pulmonaler Surfaktant eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrokinetische Potential durch eine Besti - mung des Strömungspotentials bzw. Strömungstroms, durch Elektroosmose, Elektrophorese oder Mikroelektrophorese bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Surfaktant in eine mit einer makroskopischen Polymeroberfläche und mit zwei Elektroden (2, 3) ausgestattete Meßzelle (1) eingebracht wird und das Strömungspotential bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die makroskopische Polymeroberfläche von Fasern, Folien bzw. Membranen, insbesondere aus Zelluloseacetat oder Zellulosenitrat, gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß natürlicher, pulmonaler Surfaktant vorgereinigt, insbesondere physikalisch vorgereinigt, wird, wobei beispielsweise Eiweiß, Hämoglobin, Fibrin oder dgl . , entfernt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßzelle (1) ein Puffer, insbesondere ein Phosphatpuffer mit einem pH von etwa 7, eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Surfaktant auf Latex- oder Pigmentpartikeln immobilisiert wird und die Wanderung bzw. Bewe- gung der Latex- oder Pigmentpartikel im elektrischen Feld der Meßzelle (1) bestimmt wird.
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