Способ оптического анализа вирусных суспензий Советский патент 1989 года по МПК G01N15/02 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частнос- .ти к способам оптического контроля дисперсных сред, и может найти при-, менение в медицине и микробиологической промышленности.

Цель изобретения - расширение информативности анализа за счет обеспечения дополнительного определения концентрации частиц анализируемой суспензии, а также за счет дополнительного контроля примесей белка.

На фиг.1 изображены спектральные зависимости нормированных оптических плотностей D(l)/D(280) трех суспензий; на фиг.2,- в двойном логарифмическом масштабе спектральные зависимости оптических плотностей D(7) тех же суспейзий} на фиг.З - калибровочная зависимость коэффи- цие нта К от массовой концентрации примесного белка в дисперсной средеJ на фиг.4 - зависимости коэффициента пот размера частиц d, найденной

для TV 500 нм, и относительного показателя преломления, равного 1,07 Спектральные зависимости нормированы к оптической плотности соответ- ствующей длине волны 280 нм. Кривая 1 относится к чистой суспензии вируса гриппа (штамм А/2/Ленинград/7 (H3N2)) с титром 12048 ГАЕ и концентрацией вирусного белка 250 мкг/мл не содержащей примесных белковJ кривая 2 - к суспензии того же вируса гриппа с титром 14096 ГАЕ, содержа-, щей примесный белок с концентрацией 300 МКГ/Ш1; кривая 3 демонстрирует спектр поглощения примесного белка. Кривые 4-6 - это спектральные зависимости оптических плотностей D(7i) тех же суспензий.

Способ осуществляется следукицим образом.

Суспензию, содержащую вирусы гриппа с примесями белка, подвергают зондированию световым излучением на четырех длинах волн.

В качестве видимого диапазона измерения принимается область в пределах 400-toco Ш1, что соответствует области рассеяния света неокрашенными суспензияки, В ультра оле- товом диапазоне измерение оптической плотности предлагается производить в интервале длин волн 220-400 нм, а именно в области поглощения и рассеяния компонентами суспензий падающего излучения. Для исследования биологических суспензий в ультрафиолетовом диапазоне наиболее удобна область 260-280 нм, ограниченная длинами волн максш 1умов поглсмцения нуклеиновых кислот и белков. Информация, полученная таким образом, позволяет «шределить концентрацию, средний размер частиц суспензии и качественно оценить xи s{чecкий соста частиц и дисперсионной среды. Изменение состояния суспензии вызывает закономерные изменения соотношения оптических плотностей, что однозначно интерпретируется при анализе.

Спектральные зависимости (фиг.1) получены при гель-фетьтрационной очистке вируса гриппа, выполненной на макропористых кремнеземах.

Изменение наклона спектральных кривых в области 250-290 нм определяется возрастанием концентрации белков в растворе и связанным с эти ростом оптической плотности. Умень

25

30

JQ 5

20

7447

шение относительной оптической плотности определяется для видимой области 400-600 нм уменьшением концентрации вирусных частиц. Уменьшение наклона кривой оптической плотности в диапазоне 400-600 нм (кривая 3) отражает увеличение среднего размера частиц в суспензии.

По линейности участков спектров (кривые 4 и 5) на длинах волн свьш1е 400 нм с близкими величинами наклона можно судить об отсутствии примесей, поглощающих излучение в видимой области длин волн, и о наличии в суспензиях вирусных частиц, рассеи- вакнцих свет. Соответственно, величина оптической плотности в этом спектральном диапазоне служит мерой концентрации вирусных частиц. Пренебрежимо малая величина оптических плотностей в случае раствора белка указьшает на отсутствие в растворе вирусных частиц (кривая 3). Таким образом спектральные характеристики полностью описывают процесс гель- фильтрационного разделения.

По измерению оптимальных плотностей D( A,) и В( й) в ультфа4иолетовом спектральном диапазоне определяют величину

5

0

5

0

5

V - Р(. )-Р(г) Кщ- ,

которая характеризует часть оптической плотности, связанную с погл о- щением света примесным белком.

В качестве рабочих длин волн в ультрафиолетовом диапазоне можно избрать, например, 260 и 280 нм, как йоответствуняцие мин1шуму и максимуму поглощения белков, входяирпс в состав биологических частиц в наибольшем количестве.

Из калибровочной зависимости, аналогичной изображенной на фиг.З, определяется содержание примеси белка.

В случае однократного рассеяния Релея-Ганса в области длин волн,значительно превосходяпрос размеры частиц, спектр рассеяния имеет экспоненциально спадакяций характер.

Спектральная зависимость оптической плотности в видимрй области спектра соответственно имеет характер D(7) , где п - показатепт.

спадания спектра. Отсюда

п Ig D() lg,-lg,

где ПС-Л,)

и DC A) оптические плотности суспензии соответственно на длинах волн 9, и принадлежащих видимому спектральному диапазону. Величина показателя п зависит Ът среды, размеров частиц d. Зависимость п (d), аналогичная представленной на фиг.4, может быть использована для определения среднего размера d анализируемых частиц.

Формула изобретения

Способ оптического анализа вирусных суспензий, включакяций зондирование исследуемой суспензии монохроматическим световым излучением на различных длинах волн, измерение ин.- тенсивности прошедшего света, определение величин оптических плотностей на различных длинах волн и определение по этим величинам оптических плотностей размеров частиц анализируемой суспензии, отличающийся тем, что, с целью расширения информативности анализа за счет обеспечения дополнительного

определения концентрации частиц анализируемой суспензии и контроля примесей белка, зондирование суспензии осуществляют на длинах волн Я, и в интервале длин волн 220-400 нм ультрафиолетового диапазона, а также на длинах волн Л, и А в интервалах длин волн 400-1000 нм видимого диапазона, о средних размерах частиц анализируемой суспензии судят по величине коэффициента п, определяемого из соотношения

п

Ig DC AO-lg D(ll) Ig j-lg-A

где DC-)

и ОС Л,,) - величины оптических плотностей соответственно на длинах волн , и А , о концентрации частиц исследуемой суспензии судят по величине оптической плотности на длине ft, и среднему размеру частиц, а о содержании в исследуемой суспензии примесей белка судят по величине коэффициента К, определяемого из соотношения

.. Р( Л,)-Р(г) DCAJ

где DC-A,)

и D() - оптические плотности соответственно на длинах волн , и - .

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к способам оптического контроля дисперсных сред, и может найти применение в медицине и микробиологической промышленности.Цель изобретения состоит в расширении информативности анализа за счет дополнительного определения концентрации частиц анализируемой суспензщг, а также за счет дополнительного контро ля примесей белка. Дисперсную среду, представляющую собой суспензию вируса гриппа с примесями белка зондируют световьгм измерением на двух длинах волн в видимой области спектра от 400 до 1000 нм и на двух длинах волн в ультрафиолетовой области спектра от 220 до 400 нм. Измеряют ослабление зон,цирующего света на этих четырех длинах волнs из которого находят соответствующие оптические плотности. Анализ оптических плотностей в видимом диапазоне позволяет по частотным спектрам поглощения определить размеры и концентрацию вирусов гриппа5 а анализ оптических плотностей в УФ-областн учитывает рассеченые света на вирусах позволяет вьиелить поглощение света вызванное примесями белка, что дает возможность к по крайней маре отно сительного контроля примесей белка в процессе очистка вирусных суспензий. 4 ил.

W

и

а,9

zso гво 300

Фив.1

М Л,ин

Фиг,3

0,5 7,0 1,5 ,/Алг;

Фие.

3 Сб{МК9/т)

10