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DE2758507C3 - Stabilisierte biochemische Präparate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents

Stabilisierte biochemische Präparate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

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DE2758507C3
DE2758507C3 DE2758507A DE2758507A DE2758507C3 DE 2758507 C3 DE2758507 C3 DE 2758507C3 DE 2758507 A DE2758507 A DE 2758507A DE 2758507 A DE2758507 A DE 2758507A DE 2758507 C3 DE2758507 C3 DE 2758507C3
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DE2758507A
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DE2758507B2 (de
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Dipl.-Chem. Dr. Otto von 6054 Rodgau Stetten
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Mallinckrodt Diagnostica Germany GmbH
Original Assignee
Byk Mallinckrodt Chemische Produkte GmbH
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Description

An Festkörper gekoppelte biochemische Materialien lind seit einiger 7<*it bekannt Diese Fixierung an Festkörper hat mehrere Vorteile. So lassen sich z. B. Enzyme durch Fixierung stabilisieren und behalten dadurch ihre Aktivität über größere Zeiträume, während sie diese in Lösung in relativ kurzer Zeit verlieren. Außerdem bleiben sie gegenüber größeren pH- und Temperaturbereichen als in Lösung resistent. Für bei immunchemischen Verfahren verwendete Antigene und Antikörper gelten ähnliche Feststellungen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich auf diese Weise Reaktionspartner durch einfaches Filtrie- jo ren. Zentrifugieren und Dekantieren aus Reaktionsgemischen entfernen lassen, wodurch Reaktionen zeitlich lehr genau gesteuert werden '<önnei Außerdem lassen lieh Substanzen durch Affinitftschromatographie mit Hilfe fixierter Materialien einfach trei <en.
Für die Fixierung biochemischer Materialien sind bereits mehrere Verfahren bekannt. So wird z. B. von Catt et al. 1967 in Science 158. Seite 1570/1571, 1967 eine Methode beschrieben, bei der Antikörper an PoIy-Ityroiröhrchen adsorbiert wurden. Von Axen et al. wurde 1967 in Nature 214, 1302 (1967) eine Arbeit über die chemische Bindung von Peptiden und Proteinen an Polysaccharide veröffentlicht.
1970 stellten Kagedal und Akerström in Acta Chem. Scand. 24,1601 (1970) ein Verfahren zur Kopplung von biologisch wichtigen Molekülen an Polysaccharide vor. wobei die Moleküle kovalent gebunden wurden. In der US-PS 36 52 761 wird ein Verfahren beschrieben, mit Hilfe dessen Antigene und Antikörper kovalent über ein Kopplungsmittel an anorganische Träger gebunden -,0 werden können.
Alle diese Verfahren haben gewisse Nachteile. Bei dem von Catt beschriebenen Verfahren kann das adsorptiv gebundene Material wieder desorbiert werden; bei dem Verfahren von Axen et al. sowie ή Kagedal und Akerström muß mit toxischen Substanzen, wie Bromcyan. gearbeitet werden, beim Verfahren gemäß der US-PS 36 52 761 muß bei hohen Tempera türen. /. B. 625°C. unter Sauerstoff gearbeitet werden und es ist ein Reinigen des Glases mit Salpetersäure nötig.
Aus der DE-OS 26 19571 ist ein Verfahren zum Fixieren enzymaktiver Acylasen an silikatischen Trägermassen, nämlich Aluminiumhydrosilikaten mit Schichtgitterstrukturen, bekannt, bei dem die Verknüp- &-, fung über aminogruppenhaltige Verbindungen erfolgt. Dieses bekannte Verfahren ist aber sowohl hinsichtlich der anzuwendenden Ausgangsstoffe als auch des Verknüpfungsmechanismus begrenzt Eine breite Anwendbarkeit dieses bekannten Verfahrens zur Aufbringung einer Vielzahl von biochemischen Präparaten auf Träger ist daher nicht gegeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden und insbesondere ein an einen Festkörper gekoppeltes biochemisches Material zur Verfügung zu stellen, das eine hohe Stabilität aufweist Die Herstellung der angestrebten Präparate κ II in einfacher Weise und ohne daß toxische Substanzen verwendet werden müssen, möglich sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch auf einen Träger aufgebrachte, stabilisierte, unlöslich gemachte biochemische Präparate gelöst die dadurch gekennzeichnet sind, daß biochemische Materialien, wie z. B. Antigene, Antikörper, Hormone, Aminosäuren, Haptene, Proteine, Enzyme etc, kovalent an eine Kieselsäureheteropolykondensatschicht aus einem Copolymerisat aus
a) mindestens einem substituierten Silan der allgemeinen Formel (I)
SiRnRJi-
in der R Wasserstoff, Halogen, Alkoxy oder — NR'2 (R'= Wasserstoff und/oder Alkyl; bedeutet, R" Alkyl, Alkenyl, Aryl oder Aralkyl darstellt und π eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, b) mindestens einem funktioneilen Silan der allgemeinen Formel (ir)
SiRn(R "Ύ)μ_η|
(Π)
in der R die vorstehende Bedeutung hat, R'" Alkylen, Phenylen, Alkylphenylen oder Alkylenphenylen darstellt, Y Halogen oder eine gegebenenfalls substituierte Amino-, gegebenenfalls substituierte Anilino-, Aldehyd-, Keto-, Carboxy-, Hydroxy-, Mercapto-, Cyano-, Hydroxyphenyl-, Diazo-, Carbonsäurealkylester-, Sulfonsäure-(-SO3H) oder Phosphorsäuregruppe (-PO3H2) bedeutet und π eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, sowie
c) gegebenenfalls mindestens einem hydrolisierbaren Kieselsäurederivat der allgemeinen Formel (III)
SiR4
(III)
in der R die vorstehende Bedeutung hat, jedoch nicht alle Reste R Wasserstoff sind,
gebunden sind, die ihrerseits auf eine mechanisch tragfähige Unterlage aufgebracht ist. Als biochemische Materialien kommen beispielsweise in Betracht: Serumbestandteile, Proteine, Enzyme, Antigene, Antikörper und Haptene und Hormone, insbesondere Albumine, Globuline. Aminosäuren, geeignet substituierte Steroide etc, ganz besonders Imtnunglobuline. Antikörper und Hormone.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Ver^ fahren zur Herstellung dieser biochemischer Präparate, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Kieselsäureheteropolykondensat herstellt, dieses auf eine Unterlage aufbringt und gegebenenfalls nach einer Nachbehandlung das biochemische Material ankoppelt.
Schließlich ist ein weiterer Gegenstand die Verwendung dieser stabilisierten biochemischen Präparate als
Mittel, ζ. B. Trennmittel, Adsorbentien etc bei immunchemischen Verfahren, wie z. B. Radioimmunoassays, Affinitätschromatographie etc.
Die Erfindung zeigt die außerordentlichen Vorteile, technisch besonders einfach realisierbar und weitgehend unabhängig von der Art und Zusammensetzung der verwendeten Unterlage zu sein.
Gegenüber dem in der DE-OS 26 19 571 beschriebenen Verfahren ist der Gegenstand der Erfindung wesentlich vielseitiger anwendbar, und zwar sowohl hinsichtlich der angewendeten Träger als auch der aufzubringenden biochemischen Materialien. So kann erfindungsgemäß eine Vielzahl von biochemisch interessanten Materialien in stabiler Weise auf mechanisch tragfähige Unterlagen aufgebracht werden, wobei die Systeme sowohl hinsichtlich ihrer chemischen Art als auch ihrer mechanischen Eigenschaften modifiziert und somit an das jeweilige Anwendungsproblem angepaßt werden können.
Durch die Erfindung werden somit Kieselsäureheteropolykondensatschichten zur Aufbringung auf die Unterlage in Betracht gezogen, welche aus den oben genannten Komponenten a) und b) oder a), b) und c) erhalten worden sind.
Bevorzugt werden Polykondensate, die durch Kondensation der folgenden drei Komponenten erhalten werden:
a) mindestens eines substituierten Silans der allgemeinen Formel SiRnR"(4-n), in der R Chlor. Niedrigalkoxy, insbesondere Ethoxy oder Methoxy, oder Dimethylamine bedeutet, R" für Alkyl, insbesondere Methyl oder Ethyl, Aryl, insbesondere Phenyl oder Aralkyl, insbesondere Benzyl oder ToIyI. steht, und η eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist,
b) mindestens eines funktionellen Silans der allgemeinen Formel SiR„(R'"Y)(4-n), worin R für Chlor. Niedrigalkoxy, insbesondere Ethoxy oder Methoxy, oder Dimethylamino steht. R'" für Niedrigalkylen steht, Y für gegebenenfalls substituiertes Amino oder Anilino. Carbonyl, Carboxy, Diazo oder Halogen steht und η eine ganze Zahl von 1 bis 3. insbesondere 1 ist. und
c) gegebenenfalls mindestens eines hydrolysierbaren Kieselsäurederivats der allgemeinen Formel SiR4. worin R für Chlor. Niedrigalkoxy. insbesondere Ethoxy oder Methoxy. oder Dimethylamino steht
Die hierin verwendete Bezeichnung »niedrig« soll Gruppen mit I bis 6, vorzugsweise I bis 4. Kohlenstoffatomen bezeichnen.
Geeignete Ausgangsverbindungen sind z. B.
(EtO)4Si, SiCL (MeO)4Si.
Si(NH2J4. (CH1)JSiCIj. (CHi)JSi(OMe)2.
(CHO2Si(OEt)21(CtHO2SiCI2.
(FtO)JSi(CH2J1NH2. (EtO)1Si(CH2JiCN etc..
die nach Angaben von W. Noil. Chemie und Technologie der Silikone, Verlag Chemie. l%8 hergestellt wer= den können.
Zur Herstellung des Kondensats werden gemäß der Erfindung die einzelnen Komponenten unter Feuchtigkeitsausschluß und gegebenenfalls gelöst in organischen Lösungsmitteln, wie /..B. Alkoholen, insbesondere niedrigen Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise MeOII und EtOH. Ketonen, insbesondere Alkylketonen, vorzugsweise Aceton, Ethern, insbesondere Alkylethern, vorzugsweise Diäthylether, Amiden, vorzugsweise Dimethylformamid, und Gemische davun vermischt Gleichzeitig oder anschließend wird gegebenenfalls ein Katalysator, der Protonen oder Hydroxylionen abspalten kann, oder Amine enthält, zugegeben.
Die Kondensation der einzelnen Komponenten kann in einer Stufe oder in mehreren Teilstufen, vorzugsweise in einer oder in zwei Stufen, erfolgen. Im ersteren Fall werden die Komponenten in einer Stufe durchkondensiert. Bei dieser Ausführungsform dps erfindungsgemäßen Verfahrens wird die benötigte Wassermenge und gegebenenfalls ein Katalysator bereits am Anfang dem Reaktionsgemisch zugesetzt. Im zweiten Fall wird zunächst eine Vorkondensation vorgenommen. Nach Zugabe der benötigten Wassermenge zu dem Vorkondensat erfolgt dann die Enakondensation. Die Endkondensation kann nach dem Aufbringen des Vorkondeiisats auf die Unterlage durchgeführt werden. Die Kondensation erfolgt bei ümperaturen von -20 bis +1300C, vorzugsweise O bis 6j°C. besonders bevorzugt bei Raumtemperatur. Die Dauer der Kondensation beträgt 1 Min. bis 24 Std. Die Darer der Kondensation bzw. der Vorkondensation beeinflußt die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Schichten. Das Vorkondensat bzw. das durchkondensierte Produkt kann im Reaktionsmedium auf die Unterlage aufgebracht und damit verbunden werden. Es kann aber auch durch Abdampfen des Lösungsmittels (gegebenenfalls im Vakuum) isoliert werden und zu einem späteren Zeitpunkt entweder als solches oder gelöst in einem organischen Lösungsmittel auf die Unterlage aufgebracht werden. Gegebenenfalls wird die stöchio-}5 metrisch erforderliche Wassermenge zugesetzt.
Als Katalysatoren kommen bei der Kondensation Säuren, insbesondere verflüchtigbare Säuren, vorzugsweise Salzsäure oder Essigsäure. Wasser. Basen, insbesondere Alkalihydroxide oder Amine. Vorzugsweise Natronlauge, und niedrige Alkylamine in Betracht. Die Katalysatormenge beträgt vorzugsweise 3%. Bei sauren Katalysatoren werden kürzere Kondensatioriszeiten bevorzugt.
Während der Vorkondensation findet einerseits eine Umalkoxylierung der Silane statt, andererseits eine über die gewählten Reaktionsbedingungen gesteuerte Oligomerisierung unter gleichzeitiger Etherabspaltung. So wird z. B. gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Ablauf der festgelegten Vorkondensationszeit das in Lösung befindliche Kieselsäureheteropolykondensat auf die stabile Unterlage als solches oder unter Zuhilfenahme stöchiometnscher Mengen Wassers bei erhöhter Temperatur aufgebracht. Beim Abdampfen des Lösungsmittels werden dann zwischen den SiOH-Gruppen des Kieselsäureheteropolykonden^ats und reaktiven Gruppen der Unterlage kovalente Bindungen geknüpft. Die aufgebrachten Schichten werden gegebenenfalls mit Wasser nachbehandelt und/oder eingebrannt. An die funktiobo nellen Gruppen dieser so aufgebrachten Schicht können nun nach an sich bekannten Methoden der organischen Chemie und Biochemie biochemisch interessierende Materialien gekoppelt werden.
Das Verhältnis der einzelnen Komponenten sowie h-, die Bedingungen der Kondensation bestimmen die Eigenschaften der erhaltenen Schichten. Der Anteil der hydrolysierbaren Kieselsäurederivate bestimmt die Beschaffenheit der Oberfläche der Schicht. /. B. die
spezifische Oberfläche, der Anteil der substituierten Silane (vgl. Komponente a) die Hafteigenschaften und der Anteil der funktionellen Silane (vgl. Komponente b) die Anzahl der Kopplungsstellen an der Oberfläche. Die Kicsclsäurehcteropolykondcnsatc enthalten, bezogen auf Oxide, 60 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 65 bis 85 Gew.-%, insbesondere 75 bis 80Gew.-% der Komponente a), I bis I5gew.-o/o, vorzugsweise 2 bis 10Gew.-%, insbesondere 4 bis 8 Gew.-% der Komponente b) und 0 bis 30Gew.-%, insbesondere 5 bis 20 Gew.-%. ganz besonders 8 bis 15 gew.-°/b. z. b. 9 bis l2Gew.-% der Komponente c).
Die organischen Lösungen des Kondensats sind 5 bis 40°/oig, insbesondere 10 bis 35%ig. vorzugsweise 25 bis 3O°/oig. Als Katalysator wird vorteilhaft bis zu 3% Wasser oder Säure verwendet.
Als mechanisch tragfähige Unterlagen kommen alle festen Körper geeigneter Stabilität in Betracht, insbesondere Glas. Minerale, z. B. Hydroxyanatit. Quarz etc.. Keramik, z. B. Porzellan. Steingut etc.. keramische Materialien, z. B. Schamotte etc.. Metalloxide, ζ. Β. Aluminiumoxid, Eisenoxid etc.. Metalle ζ. Β. Aluminium, Eisen etc., Holz, Papier. Kohle. Kunststoffe, z. B. PVC. Polyethylen etc., organische Hochpolymere, ζ. Β. Cellulose. Polysaccharide etc.. und dergleichen. Vorzugsweise Glas. z. b. Objektträger, zylindrische Fläschchen aus Borosilikatglas (z. b. mit 5 ml Inhalt). Schmelzgläschen (z. B. 8 χ 70 mm) etc.. Keramik, Metalloxide. Metalle und Kunststoffe, z. B. Polypropylen, Copolymerisate aus Acrylsäure und Ethylen etc.
Es hat sich nicht als notwendig erwiesen, die zu beschichtenden Unterlagen vorzubehandeln bzw. chemisch zu reinigen, worin eine weitere Vereinfachung gegenüber herkömmlichen Methoden zu sehen ist. Die das Kondensat enthaltende Lösung wird als solche r> oder unter Zugabe von stöchiometrischen Mengen Wassers auf die Unterlage aufgebracht. Bei erhöhter Temperatur, vorteilhaft 75 bis I5OCC. vorzugsweise 100 bis 120=C. wird innerhalb von 15 bis 45 Min., vorzugsweise 20 bis 40 Min., das Lösungsmittel abge- ■■" dampft und die Silikonschicht wird vernetzt und kovalent an die Unterlage gebunden.
Als generell anwendbare Beschichtungsverlahren können beispielsweise verwendet werden:
a) Eintauchen der zu beschichtenden Unterlage in die Lösung des Kieselsäureheteropolykondensats bzw bzw. in das Vorkondensat und Abdampfen des Lösungsmittels (s. o.).
b) Aufsprühen der kieselsäureheteropolykondensat- v> haltigen Lösungen auf die /u beschichtende Unterlage und Abdampfen des Lösungsmittels (s.o.),
c) Füllen von behälterförmigen Unterlagen mit kieselsäureheteropolykondensathaltigen Lösungen und Abdampfen des Lösungsmittels
und ähnliche.
Vorteilhafterweise wird die mit der Kieselsäureheteropolykondensatschicht versehene Unterlage zur so vollständigen Vernetzung des Kieselsäureheteropolykondensats mit Wasser oder Wasserdampf nachbehandelt. Das Wasser bzw. der Dampf kann Temperaturen von 4 bis 150'C aufweisen, wobei die Stabilität der Schicht mit der Temperatur steigt. Die Nachbchandlungszeit kann 2 bis 30 min betragen. Vorteilhaft hat sich eine Nachbehandlung von 10 bis 20 min mit Kochwasser bewährt Die Schicht kann anschließend 5 bis 30 min bei Temperaturen von 100 bis 150"C. vorteilhaft 15 bis 25 min bei 110 bis 130°C, eingebrannt werden. Die Dicke der Schichten hat keinen Einfluß auf deren Funktionstüchtigkeit.
An die mit funktioncllcn Gruppen versehene Kieselsäureheteropolykondensatschicht können nun durch bekannte Methoden der organischen und Biochemie, die der Fachliteratur entnommen werden können. biochemische Materialien kovalent angekoppelt werden. Geeignete Methoden werden z.B. in der US-PS 36 52 761 beschrieben. |e nach Reaktivität der funktionellen Gruppen der anzukoppelnden biochemischen Materialien bzw. der Kieselsäureheteropolykondensatschicht müssen die funktionellen Gruppen der Kieselsäureheteropolykondensatschicht nach den Methoden der organischen Chemie weiter modifiziert werden. Im allgemeinen ist es nötig, zunächst die Kieselsäureheteropolykondensatschicht zu derivatisieren und anschließend das gewünschte Material an/iilcnnnpln Ak Derivatisierungsmittel kommen beispielsweise Amine. Carbonsäuren, Säurechlnride, Thiocarbamate. Thiocarbaminsäurechlorid. Diazoverbindungen. Ester. Sulfide etc. in betracht.
Die Wahl der Modifizierung hängt dabei \<>n den notwendigen Bedingungen der nachfolgenden Kopplungsreaktion ab, da hierbei in Temperatur-, pH-Bereichen und Medien gearbeitet werden muß. bei denen eine irreversible Detiaturierung oder ein Aktivitätsverlust der biochemischen Materialien weitgehend ausgeschlossen ist bzw. bei denen die gewünschten Charakteristiken dieser Materialien nicht wesentlich verändert werden. In der Regel werde" biochemische Materialien deshalb bei Raumtemperatur in wäßrigem Medium in pH-Bereichen von pH 3 bis pH 11 angekoppelt. Andererseits ist darauf zu achten, daß die Kopplungsreaktion mit genügender Geschwindigkeit abläuft, um die biochemischen Materialien nicht zu lange nicht-physiologischen Bedingungen auszusetzen.
Weiterhin muß berücksichtigt werden, daß die Aktivität der fixierten biochemischen Materialien häufig von der Länge des Spacers abhängt, über den das Material an die Oberfläche gebunden ist.
unter beacntung aer vorstehenden oesicntspunKte lassen sich Kieselsäureheteropolykondensatschichten herstellen bzw. modifizieren, die nach Beschichtung mit biochemischem Material optimale Resultate liefern. Eine Modifizierung einer Gamma-Aminopropylgnippen enthaltenden Schicht kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Schicht mit einer wäßrigen, etwa 23%igen Glutaraldehydlösung bei Raumtemperatur 30 bis 60 min behandelt wird. Das Diazoderivat der obengenannten Schicht kann z. B. durch Umsetzung mit p-Nitrobenzoylchlorid. Reduktion der Nitrogruppe zum Amin und Diazotierung mit salpetriger Säure hergestellt werden. Wenn die Kieselsäureheteropolykondensatschicht aufgrund der Verwendung geeigneter funktioneller Silane als Ausgangsverbindung bereits Anilinogruppen enthält, dann kann sofort mit salpetriger Säure diazotiert werden. Durch Umsetzen von Aminogruppen der Kieselsäureheteropolykondensatschicht mit Thiophosgen gelangt man zum Isothiocyanoderivat.
Die sorgfältig gewaschenen, auf stabilen Unterlagen befindlichen, derivatisierten Kieselsäureheteropolykondensate werden dann im geeigneten Puffersystem, z. B. Acetat (pH 4,0). Phosphat (pH 7.0), Bicarbonat (pH 9.5).
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Material inkubiert. Hierbei werden zwischen den Kieselsäureheteropolykondensatderivaten und den
b'oehemisehen Materialien kovalente Bindungen geknüpft. Die Inkubationszeiten betragen im allgemeinen I bis 72 h bei Raumtemperatur. Nach Entfernen des Überschusses von biochemischem Material werden die »omit erhaltenen stabilisierten biochemischen Materiahen entweder an Luft oder im Vakuum getrocknet oder zunächst mit etwa 0,5- bis 2%igen Lösungen von PoIyvinyl»lkohol behandelt und anschließend getrocknet. Die trockenen Präparate können bei Temperaturen bis zu 50°C gelagert werden.
Anhand der folgenden Beispiele sei «lie Erfindung weiter erläutert.
Beispiel I
7.5 ml Aceton p. a., 7.5 ml Ethanol p. a. und 0,6 ml Tetraethoxysilan p. a. wurden miteinander vermischt und unter Luftausschluß aufbewahrt (Lösung A). Desgleichen wurden 7,5 ml Aceton. 7,5 ml Ethanol und 0,35 ml Gamma-Aminopropyltriethoxysilan vermischt und unter Luftausschluß aufbewahrt (Lösung B). Lösung C wurde durch Vermischen von 2,5 ml Aceton, 2,5 ml Ethanol und 10 ml Dimethyldiethoxysilan erhalten und ebenfalls unter Luftausschluß aufbewahrt.
Zur Vorkondensation wurden volumenäquivalente Mengen der Lösungen A. B und C gemischt (Lösung M) ynd unter Lnftausschluß bei Raumtemperatur 2,5 h umgesetzt.
Anschließend wurden jeweils 0,2 ml des Vorkonden- »ats in Glasflüschchen (Fiolax Klarglas 40x 15 mm) gefüllt und mit 15μΙ destilliertem Wasser versetzt. Die Fläfchchen wurden bei 12O0C auf einem Rotationsgerät 30 min gedreht (5 U/s). Dann wurden die so beschichteten Fläschchen 15 min mit kochendem Wasser gespült und bei 150°C getrocknet. In die beschichteten Gläschen wurden 2 ml einer 2,5°/oigen wäßrigen Glutar-■Idchydlösung gefüllt und bei Raumtemperatur 12 h »tehen gelassen. Anschließend wurde mit Wasser gewaschen. Dann wurde Antiserum gegen Trijodthyronin (T3) von Hasen, hergestellt nach Angaben von R.-D. Hesch und M. Hübner in Acta biol. med. germ. 28,861 (1972). in Phosphatpuffer (pH 7,7) (Verdünnung I : 50 000) eingefüllt und wieder 12 h bei Raumtempe-
. x t
tiiivuuicii. L*rtc i~u3ung
normales Hasenserum in Phosphatpuffer (pH 7,7) (Verdünnung 1 :25 000) ersetzt und 1 h bei Raumtemperatur inkubiert. Die Lösung wurde entfernt und es wurde mit Wasser gewaschen.
Die mit Trijodthyroninantikörper beschichteten Gläschen wurden in einem Radioimmunoassay eingesetzt. Dabei wurde in die einzelnen Gläschen je 100 μΙ Serumstandards, enthaltend 0, 50. 100, 200, 400 and 800 ng/100 ml Trijodthyronin. sowie 1 ml '"J-Trijodthyronin eingefüllt. Nach 2stündigem Stehenlassen bei Raumtemperatur wurde die Lösung abgesaugt und die Restaktivität in den emzeinen Gläschen gemessen. Dabei ergab sich eine Bindung von l25J-Trijodthyronin im Gläschen mit 0 ng/100 ml Trijodthyronin von Bo/T=34,2%. Die Restaktivität in den die Standards tnthaltenden Gläschen, bezogen auf die Restftktrvität im 0-Standard, ergab Bo/B für 50ng/100ml 74,7%. JOOng/lOOml 68^%, 200ng/100ml 52,7%, 400 ng/100 ml 37,0% und 800 ng/100 ml 26,4%.
Beispiel 2
Herstellung der Lösungen A, B, C und M erfolgte «rie in Beispiel !. 5 ml der Lösung M warden jedoch mit 0,1 ml 0,1 n-HCl versetzt und bei Raumtemperatur 7 min vorkondensiert. Zur Beschichtung wurden je 0.2 ml in Glasfläsehchen (Fiolax Klarglas) gegeben und mit 15 μΙ Wasser versetzt. Das Aufbringen der Schicht erfolgte wie in Beispiel 1.
Die so behandelten Gläschen wurden 1 h mit 2,5%iger Glutaraldehydlösung in 0,1 m-Acetatpuffer (pH 4,0), anschließend 12 h mit T3-Antiserum (Verdünnung 1 :50 000) in 0,1 m-Acetatpuffer (pH 4,0) und schließlich mit Hasenserum (Verdünnung I : 25 000) in Acetatpuffer (pH 4,0) behandelt. Der Funktionstest
ίο entsprechend Beispiel I lieferte eine Bindung Bo/T = 27%.
Beispiel 3
Es wurden folgende Aiisgangslösungen durch Verij mischen der Einzelkomponenten hergestellt und unter Luftausschluß aufbewahrt:
Lösung D: 7,5 ml Aceton. 7,5 ml Ethanol und 1.2 ml Tetraethoxysilan
Lösung E: 7.5 ml Aceton. 7,5 ml Ethanol und 0.7 ml
Gamma- Aminopropyltriethoxysilan
Lö5ungC: 2,5 ml Aceton. 2,5 ml Ethanol und 10 ml
Dimethyldiethoxysilan.
:', Volumengleiche Mengen der Lösungen C, D und E wurden vermischt (Lösung N) und 2 h bei Raumtemperatur vorkondensiert. Je 0,2 ml des Vorkondensats wurden in Schmelzgläschen (8 χ 70 mm) der Fa. Schott A Gen. gegeben. Anschließend wurde analog
ίο Beispiel I verfahren.
Die Gläschen wurden dann I h mit 2,5°/oiger wäßriger Glutaraldehydlösung behandelt, gewaschen. 12 h bei Raumtemperatur mit T3-Antiserum (Verdünnung I : 50 000) in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4)
si inkubiert, gewaschen, 0,5 h mit 1% Rinderserumalbumin (RSA) in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7.4) behandelt, gewaschen und entsprechend Beispiel 1 mit 125J-T3 geprüft. Dabei wurde eine Bindung von Bo/T = 29.5% erhalten.
Beispiel 4
0,2 ml des Vorkondensats aus Beispiel 3 wurden in
fV/ IHtIt^ gCgCUCll UItU ItIIt
20 μΙ Wasser versetzt. Die Beschichtung wurde wie in Beispiel 1 aufgebracht. Die Gläschen wurden 0.5 h bei Raumtemperatur mit 2,5%iger Glutaraldehydlösung inkubiert, gewaschen, 4 h bei Raumtemperatur mit T3-Antiserum (Verdünnung 1 :50 000) in 0.1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) behandelt, gewaschen, 0,5 h mit 1% RSA in 0,1 m- Phosphatpuffer (pH 7,4) stehen gelassen, gewaschen und entsprechend Beispiel 1 im Radioimmunoassay eingesetzt. Dabei wurde eine Bindung von Bo/T=21% festgestellt.
Beispiel 5
5 ml der Lösung N (Beispiel 3) wurden mit 0.1 mi 0,1 η-Salzsäure versetzt und unter Luftausschluß 7 min bei Raumtemperatur vorkondensiert 0,2 ml des Vorkondensats wurden in Glasfläsehchen (Fiolax Klarglas
ίο 40 χ 15 mm) gegeben. Die Beschichtung wurde nach Beispiel 1 aufgebracht
Die Gläschen wurden 1 h bei Raumtemperatur mit 2^%igem wäßrigen Glutaraldehyd behandelt gewaschen, 12 h bei Raumtemperatur mit T3-Antiserum (Verdünnung 1 :50 000) in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) inkubiert, gewaschen, 0,5 h mit 0,01% RSA (Behringwerke) in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) behandelt gewaschen und an Loft getrocknet Entspre-
chend Beispiel I wurde die Beschichtung überprüft. Hierbei wurde eine Bindung von Bo/T = 3l% erhalten.
Beispiel 6
Gläschen aus Beispiel 5 wurden 2 h bei 600C mit einer jeweils IO%igen Lösung von Tributylamin und p-NitrobenzoylchHrid in Chloroform inkubiert, mit Chloroform gewaschen, I h mit S%iger wäßriger Natriumdithionitlösung gekocht, mit Wasser gewaschen, 10min mit t°/oiger Natriumnitritlösung in 4 η-Salzsäure bei 0"C behandelt und gründlich mit eiskaltem Wasser gewaschen. An die so hergestellten Diazogruppen der Kieselsäureheteropolykondensatlchicht wurde T3-Antiserum (Verdünnung 1 :50 000) «lurch 12 h Inkubation bei Raumtemperatur in 0,05 m-Natriumbicarbonatpuffer (pH 9,6) angekoppelt. An- »chließend wurde 0,5 h mit 0,01% RSA in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) behandelt. Die Gläschen wurden im Radioimmunoassay analog Beispiel 1 geprüft. Hierbei ergab sich eine Bindung von Bo/T = 47,8%. Die einzelnen Standards hatten Werte b/Bo von »0 ng/100 ml = 79,0%, 100 ng/100 ml = 60,3%.
200 ng/100 mli37,5%, 400 ng/100 ml = 25,7%,
i00 ng/100 ml= 14,1%.
Beispiel 7
Gläschen aus Beispiel 5 wurden mit einer l%igen wäßrigen Terephthalaldehydlösung 2 h im Wasserbad bei 60 bis 80°C behandelt, mit Wasser gewaschen, 12 h bei Raumtemperatur mit T3-Antisemit) (Verdünnung I : 50 000) in Phosphatpuffer (pH 6,4) inkubiert, gewaschen, 0,5 h mit 0,01% RSA in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 6,4) behandelt, mit 0,01 m-Phosphatpuffer (pH 7,4), enthaltend 0,01% Natriumazid und 1% Polyvinylalkohol (PVA), gespült und bei Raumtemperatur im Vakuum getrocknet. Im Funktionstest entsprechend Beispiel 1 wurde eine Bindung von Bo/T = 33,9% gefunden.
Beispiel 8
X I
Beispiel 10
1,5 ml Diphenyldichlorsilan wurden mit 3.5 ml Ethanol vermischt (Lösung F). Volumengleiche Mengen j der Lösungen D, E (s. Beispiel 3) und F wurden vermischt (Lösung G) und 2 h unter Luftausschluß bei Raumtemperatur vorkondensiert. 0,2 ml des Vorkondensats wurden in Glasfläschchen (Fiolax Klarglas) gegeben und mit 15 μΙ Wasser versetzt. Die Beschichtung
ίο wurde analog Beispiel I aufgebracht.
Die nach Beispiel 6 diazotierten Gläschen wurden 12 h mit T3-Antiserum (Verdünnung 1:50 000) in 0,1 m-Natriumcarbonatpuffer (pH 8,4) inkubiert, gewaschen, 0,5 h mit 0,01% RSA in Phosphatpuffer
i) (pH 7,4) behandelt, mit 0,01% Natriumazid und 1% PVA in 0,01 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) gespült und getrocknet. Der Funktionstest entsprechend Beispiel I erbrachte eine Bindung von Bo/T = 24,3%.
Beispiel 11
Volumengleiche Mengen der Lösungen D. E und F wurden vermischt und unter Luftausschluß bei Raumtemperatur 24 h vorkondensiert. Anschließend wurde >i wie im Beispiel 10 verfahren. Der Funktionstest erbrachte eine Bindung von Bo/T = 24,l%.
Beispiel 12
tu 5 ml der Lösung G wurden mit 1 ml Wasser versetzt und 2 h vorkondensiert. Anschließend wurde vom ausgefallenen Hochpolymeren abfiltriert, die Lösungsmittel am Hochvakuum abgezogen und das zurückgebliebene weiße Pulver unter Luftausschluß aufbe- wahrt.
0,1 g des Polymeren wurden in 50 ml Aceton gelöst. 0,1 ml dieser acetonischen Lösung wurden in Glasfläschchen (Fiolax Klarglas, 4Ox 15 mm) gegeben. Die Beschichtung wurde wie in Beispiel 1 aufgebracht. An die Oberfläche der Gläschen wurde wie in Beispiel 10 T3-Antiserum gekoppelt. Im Funktionstest nach Beispiel 1 wurde eine Bindung von Bo/T=30% erzielt.
2,5%igen wäßrigen Lösung von Glutaraldehyd bei Raumtemperatur behandelt, gewaschen, 12 h mit Immunglobulinen gegen hTSH (Verdünnung 1 :10 000), hergestellt nach Angaben von ]. L Vaitukaitis et al. in ). Clin. Endocr. Metab. 33, 1049 (1971), angereichert nach der Methode von J. S. Baumstark et al. Arch. Biochem. Biophys. 108, 514 (1964), in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) inkubiert, gewaschen, 0,5 h mit 0,01% RSA in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) behandelt, mit 0,01% Natriumazid und 1% PVA in 0,01 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) gespült und getrocknet
Die mit TSH-Antikörper beschichteten Gläschen wurden im Radioimmunoassay mit Hilfe von 125J-TSH geprüft Hierbei wurde eine Bindung von Bo/T=56,8% erhalten.
Beispiel 9
Nach Beispiel 6 diazotierte Gläschen wurden 12 h mit Immunglobulinen gegen TSH (Verdünnung 1 :10 000) in 0,1 m-Natriumcarbonatpuffer (pH 8,4) inkubiert, gewaschen, 0,5 h mit 0,01% RSA in Phdsphatpuffer (pH 7,4) behandelt, mit 0,01% Natriumazid und 1% PVA in 0,01 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) gespült und getrocknet Die Funktionsprüfung entsprechend BeB piel 8 ergab eine Bindung von Bo/T=64,4%.
Beispiel 13
1 ml der acetonischen Lösung des Polymeren aus Beispiel 12 wurden in Kunststoffgefäße aus einem Copolymerisat aus Polyethylen und Acrylsäure 92 :8, Inhalt 1 ml, gebracht. Nach 20 see wurde die Lösung wieder ausgegossen und die Gefäße getrocknet.
Danach wurde mit l%igem Glutaraldehyd in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) 30 min inkubiert, gewaschen, 2 h mit T3-Antiserum (Verdünnung I : 100000) in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) behandelt, 03 h mit 0,1% RSA in 0,1 m-Phosphatpuffer (pH 7,4) gespült und getrocknet Im Funktionstest nach Beispiel 1 wurde eine Bindung von Bo/T=27% erhalten.
Beispiel 14
1 ml der acetonischen Lösung aus Beispiel 12 wurden in Glasfläschchen (Fiolax Klarglas, 40x15) gegeben. Die Lösung wurde nach 20 see ausgegossen und an die an der Glaswand haftende Schicht bei 150°C 15min eingebrannt Anschließend wurde wie m Beispiel 10 verfahren. Der Funktionstest nach Beispiel 1 zeigte eine Bindung von Bo/T=30%.
Beispiel 15
Anstelle der Lösung C in Beispiel 3 wurde eine 0,01 m-Lösung von
(CHiO)1Si-CH2CH2CH2-NH-CO-(Ct1H4)NH2
in Ethanol/Aceton verwendet. Analog den Verfahrensschritten in Beispiel 3 wurden Glasfläschchcn (Fiolax Klarglas, 4Ox 15 mm) beschichtet.
Die Gläschen wurden mit 1% Natriumnitrit in 4 n-Salzsäure IO min bei 00C behandelt, gut gewaschen und •nschließend 12 h mit T3-Antiserum (Verdünnung 1:50 000) in 0,1 m-Natriumbicarbonatpuffer (pH 8,4) inkubiert, gewaschen, 0.5 h mit 0.01% RSA in 0,1 m-Phosphatpdfhr (pH 7,4) stehen gelassen, mit 0.01% Azid und 1% PVA in 0.01 m-Phosphatpuffer (pH 7.4) tespült und getrocknet. Im Funktionstest analog eispie! 1 wurde eine Bindung von Bo/T=24.8% er-Italten. . . ,
Gläschen aus Beispiel 6 wurden 1 h mit 2,5%igem wäßrigen Glutaraldehyd behandelt und zweimal mit Wasser gewaschen. Dann wurde mit 6.5 ng 125J-Trijodihyronin (6 696 460cpm. spez. Aktivität 1113mCi/mg) in 1 ml 0.1 m-Phosphatpuffer (pH 7.4) inkubiert. Nach 3 h waren 76%, nach 3 h 79%, nach 4 h 81%, nach 12 h 97% des T3 gebunden. Durch 30 min Waschen mit 0,1 m-Glycinpuffer (pH 2.3) wurde adsorptiv gefcundenes Hormon entfernt. 84% des Hormons •ntsprechend 5.5 ng T3 waren kv-valent an die Gläschen gebunden.
Beispiel 17
GemäB Beispiel 16 wurde mit 8 ng 125J-Thyroxin (T4) IB312 700cpm. spez. Aktivität 927 mCi/mg) inkubiert. Die Bindung nach 2 h betrug 55%. nach 4 h 60% und •ach 12 h 69%. Nach dem Waschen verblieben 3 158 410 cpm oder 56% des T4 (entsprechend 4.5 ng) fcovalent an die Gläschen gebunden.
Beispiel 18
Gemäß Beispiel 16 wurde mit 17 ng '25J hTSH
Die Bindung nach 3h betrug 10%, nach 4 h HVo und nach 12 h 14%. Nach dem Waschen mit Glycinpuffer verblieben 13% oder 2 ng hTSH kovalent gebunden.
Beispiel 19
Gemäß Beispiel 16 wurde mit 29 ng |25J-Rindergammaglobulin (RGG) (850 000 cpm, spez. Aktivität 28 mCi/mg) inkubiert. Die Bindung nach 2 h betrug ι« 5%. nach 12 h 6%.
Nach dem Waschen mit Glycinpuffer waren 4.5% entsprechend 1.3 ng RGG kovalent gebunden.
Beispiel 20
ι-, Nach Beispiel 6 diazotierte Gläschen wurden mit 6.5 ng I25)-T3 aus Beispiel 16 in 0,1 m-Bicarbonatpuffer (pH 8,0) inkubiert. Die Bindung nach 2 h betrug 36%. nach 4 h 41% und nach 12 h 78%. Nach dem Waschen mit Glycinpuffer verblieben 61% ent·
:ii sprechend 4 ng des Haptens kovalent gebunden.
Beispiel 21
Gemäß Beispiel 20 wurde mit 8 ng I25J-T4 aus
Beispiel 17 inkubiert. Die Bindung nach 2 h betrug 45°,o,
y, nach 12 h 49%. Nach dem Waschen mit Glycinpuffer waren 42% entsprechend 3.3 ng der Aminosäure T4 kovalent gebunden.
Beispiel 22
in Entsprechend Beispiel 20 wurde mit 17 ng 125J-Thyreotropin (hTSH) aus Beispiel 18 inkubiert. Die Bindung betrug nach 2 h 13%. nach 12 h 24%. Nach dem Waschen mit Glycin verblieben 17% entsprechend 2.8 ng des Proteokormons kovalent an Gläschen gebun-
r> den.
Beispiel 23
Gemäß Beispiel 20 wurde mit 29 ng 125J-RGG aus
Beispiel 19 inkubiert. Die Bindung betrug nach 2 h
4M 14%. nach 3 h 16%. nach .2 h 20%. Nach dem Waschen mit Glycin waren 19% entsprechend 5 ng des Proteins kovalent an die Gläschen gebunden.

Claims (17)

Patentansprüche:
1. Auf einen Träger aufgebrachte, stabilisierte, unlöslich gemachte biochemische Präparate, dadurch gekennzeichnet, daß biochemische Materialien, wie z. B. Antigene, Antikörper, Hormone, Aminosäuren, Haptene, Proteine, Enzyme etc, kovalent an eine Kieselsäureheteropolykondensatschicht aus einem Copolymerisat aus
a) mindestens einem substituierten Silan der allgemeinen Formel (I)
SiRnRJi -πι
(D
15
in der R Wasserstoff, Halogen, Alkoxy oder -NR'2 (R' = Wasserstoff und/oder Alkyl) bedeutet, R" Alkyl, Alkenyl, Aryl oder Aralkyl darstellt und η eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, b) mindestens einem funktionelien Silan der allgemeinen Formel (II)
SiRn(R1T)14 „,
(II)
in der R die vorstehende Bedeutung hat, R'" Alkylen, Phenylen, Alkylphenylen oder Alkylenphenylen darstellt, Y Halogen oder eine gegebenenfalls substituierte Amino-, gegebenenfalls substituierte Anilino-, Aldehyd-, Keto-, Carboxy-, Hydroxy-, Mercapto-, Cyano-, Hydroxyphenyl-, Diazo-, Carbonsäurealkylester-, Sulfonsäuren -SO3H) oder Phosphorsäuregruppe (-POjHj) bedeutet und η y, eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, sowie
c) gegebenenfalls mindestens einem hydrolysierbaren Kieselsäurederivat der allgemeinen Formel (III)
40
SiR4 (III)
in der R die vorstehende Bedeutung hat, jedoch nicht alle Reste R Wasserstoff sind,
4 >
gebunden sind, die ihrerseits auf eine mechanisch Iragfähige Unterlage aufgebracht ist.
2. Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäureheteropolykondentatschicht kovalent an die mechanisch tragfähige >o Unterlage gekoppelt ist.
3. Präparat nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die tragfähige Unterlage Gla;i, ein siliziumhaltiges Material, Metalloxid, Metall, keramisches Material, Mineral, Papier, η Hydroxylgruppen enthaltendes Material, Kunststoff Und dgl. ist.
4. Verfahren zur Herstellung von biochemischen Präparaten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Kieselsäure- wi heteropolykondensat herstellt, dieses auf eine tragfähige Unterlage aufbringt und gegebenenfalls nach einer Nachbehandlung das biochemische Material ankoppelt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- hs zeichnet, daß man das Kieselsäureheteropolykondensat in der Weise herstellt, daß man die einzelnen Komponenten a) bis c), gegebenenfalls gelöst in einem organischen Lösungsmittel, bei Temperaturen von —20 bis +130° C, vorzugsweise 0 bis 65° C, gegebenenfalls in Gegenwart von Protonen oder Hydroxylionen abspaltenden Katalysatoren und gegebenenfalls in Gegenwart von Wasser in einer ader in mehreren Stufen, vorzugsweise in einer oder in zwei Stufen, kondensiert
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangskomponenten a) bis c) 1 Min. bis 24 Std. vorkondensiert und anschließend in Gegenwart mindestens der zur Hydrolyse stöchiometrisch erforderlichen Wassermenge auskondensiert
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangskomponenten a) bis c) in Gegenwart mindestens der zur Hydrolyse stöchiometrisch erforderlichen Wassermenge in einer Stufe durchkondensiert
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangskomponenten a) bis c) vorkondensiert und das erhaltene Kondensat als solches oder gelöst in einem organischen Lösungsmittel, gegebenenfalls nach Zugabe von stöchiometrisrhen Mengen von Wasser auf die tragfähige Unterlage aufbringt und die aufgebrachte Schicht gegebenenfalls mit Wasser behandelt und/oder bei erhöhter Temperatur einbrennt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangskomponenten a) bis c) durchkondensiert und das erhaltene Kondensat als solches oder gelöst in einem organischen Lösungsmittel auf die tragfähige Unterlage aufbringt und die aufgebrachte Schicht gegebenenfalls mit Wasser behandelt und/oder bei erhöhter Temperatur einbrennt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß man das Kieselsäureheteropolykondensat gegebenenfalls nach Zugabe einer stöchiometrischen Wassermenge aus der organischen Phase isoliert und erforderlichenfalls nach Auflösung in einem organischen Lösungsmittel auf die tragfähige Unterlage aufbringt und die aufgebrachte Schicht gegebenenfalls mit Wasser behandelt und/oder bei erhöhter Temperatur einbrennt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß man die Menge der Komponenten a) bis c) so auswählt, daß das entstehende Kieselsäureheteropolyko.,densat, bezogen auf Oxide. 60 bis 90 Gew.% der Komponente a). I Lis 15Gew.-% der Komponente b) und 0 bis 30 Gew.% der Komponente c) enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel organische Lösungsmittel, wie z. B. Alkohole, Ketone. Ether. Amide und Gemische derselben verwendet.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß man zur Kondensation gegebenenfalls bis zu 3% Wasser. Säure, Base oder Amin als Katalysator zusetzt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kieselsäureheteropolykondensat als solches oder gelöst in einem organischen Lösungsmittel auf die Unterlage aufbringt und durch 10- bis 45minütiges Erhitzen auf 75 bis I5O°C mit der Unterlage verbindet.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kieselsäureheteropolykondensatschicht mit Wasser oder Wasserdampf von 4 bis 1500C 2 bis 30 Min. nachbehandelt
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kieselsäureheteropolykondensatschicht bei Temperaturen von 100 bis 1500C 5 bis 30 Mia lang einbrennt
17. Verwendung der stabilisierten biochemischen Präparate nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Mittel, z.b. Trennmittel, Adsorbentien etc. bei immunchemischen Verfahren, wie z. B. Radioimmunoassays, Affinitätschromatographie etc.
15
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YU (1) YU309978A (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2459479B1 (fr) * 1979-06-21 1983-07-08 Inst Nat Sante Rech Med Procede de separation d'une substance proteinique a partir d'une solution la contenant par filtration d'affinite et application dudit procede aux dosages enzymatiques
EP0069869B1 (de) * 1981-07-10 1985-09-11 Gambro Lundia AB Membran und Vorrichtung zum Entfernen von Stoffen aus einer Lösung
DE3223101A1 (de) * 1982-06-21 1983-12-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Stabilisierte biochemische suspensionspraeparate
US4554088A (en) * 1983-05-12 1985-11-19 Advanced Magnetics Inc. Magnetic particles for use in separations
US4672040A (en) * 1983-05-12 1987-06-09 Advanced Magnetics, Inc. Magnetic particles for use in separations
US4695393A (en) * 1983-05-12 1987-09-22 Advanced Magnetics Inc. Magnetic particles for use in separations
US4698302A (en) * 1983-05-12 1987-10-06 Advanced Magnetics, Inc. Enzymatic reactions using magnetic particles
US4695392A (en) * 1983-05-12 1987-09-22 Advanced Magnetics Inc. Magnetic particles for use in separations
GB8314523D0 (en) * 1983-05-25 1983-06-29 Lowe C R Diagnostic device
US4863729A (en) * 1984-06-20 1989-09-05 Linus Pauling Institute Of Science And Medicine Method for preparing a macromolecular monoclonal antibody composition
JPS61232795A (ja) * 1985-04-05 1986-10-17 Clarion Co Ltd ステレオ音受聴装置
DE3518880A1 (de) * 1985-05-25 1986-11-27 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Funktionalisierte phenylengruppen-haltige organopolysiloxane und verfahren zu ihrer herstellung
US4689309A (en) * 1985-09-30 1987-08-25 Miles Laboratories, Inc. Test device, method of manufacturing same and method of determining a component in a sample
DD256721A1 (de) * 1986-01-29 1988-05-18 Akad Wissenschaften Ddr Verfahren zur aktivierung von zellulosehaltigen festkoerperoberflaechen
US4789601A (en) * 1987-05-04 1988-12-06 Banes Albert J Biocompatible polyorganosiloxane composition for cell culture apparatus
US4950031A (en) * 1987-07-04 1990-08-21 Mazda Motor Corporation Automobile rear underbody structure
GB8816111D0 (en) * 1988-07-06 1988-08-10 Kodak Ltd Separation of elements defining fluid flow path
IL93134A (en) * 1990-01-23 1997-11-20 Yissum Res Dev Co Doped sol-gel glasses for obtaining chemical interactions
WO1997020216A1 (en) * 1995-11-27 1997-06-05 W.R. Grace & Co.-Conn. Organically modified inorganic oxides using silane-modified inorganic oxides
JP2862509B2 (ja) * 1996-05-28 1999-03-03 東洋電化工業株式会社 リパーゼ固定化用担体及び固定化リパーゼ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3519538A (en) * 1968-09-05 1970-07-07 Corning Glass Works Chemically coupled enzymes
US3715278A (en) * 1970-02-11 1973-02-06 Monsanto Co Enzyme-polymer product attached to surface of siliceous materials thereof
FR2267992A1 (de) * 1974-04-19 1975-11-14 Rhone Poulenc Ind
DE2619571A1 (de) * 1976-05-04 1977-11-17 Dynamit Nobel Ag Verfahren zum fixieren loeslicher acylasen an anorganisches traegermaterial

Also Published As

Publication number Publication date
BE872879A (fr) 1979-04-17
SE7813017L (sv) 1979-06-29
GB2011424B (en) 1982-04-07
DE2758507A1 (de) 1979-07-05
US4273865A (en) 1981-06-16
ATA882278A (de) 1981-10-15
CA1107208A (en) 1981-08-18
JPS606360B2 (ja) 1985-02-18
GB2011424A (en) 1979-07-11
FR2413400B1 (de) 1983-05-20
DD140921A5 (de) 1980-04-02
IT7830880A0 (it) 1978-12-15
IT1101738B (it) 1985-10-07
DE2758507B2 (de) 1980-07-17
DK581578A (da) 1979-06-29
NL7812320A (nl) 1979-07-02
YU309978A (en) 1983-10-31
FR2413400A1 (fr) 1979-07-27
SE444174B (sv) 1986-03-24
JPS559792A (en) 1980-01-23
AT366913B (de) 1982-05-25

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