Die kalibrierfreie Bestimmung von Creatinin und Ammoniak durch coulometrische Mikrodurchflußtitration

Abstract

Zu den entscheidenden Problemen des praxisnahen Biosensoreinsatzes zählen neben der Gewährleistung einer hohen Langzeitstabilität der Meßergebnisse die Erreichung einer z.B. für prozeß – und routineanalytische Anwendungen ausreichend hohen Genauigkeit. Diese Ziele sollten durch die Kombination weitgehend absolut, d.h. kalibrierfrei arbeitender Bestimmungsverfahren mit quantitativ arbeitenden Mikro-trennschritten und enzymatischen Analytkonversionen erreichbar sein. Dies wird am Beispiel der kalibrierfreien Bestimmung von Creatinin und Ammoniak demonstriert. Das vorgeschlagene Bestimmungsverfahren beruht auf der Kombination einer kalibrierfrei arbeitenden coulometrischen Mikrodurchflußtitration von Ammoniak mit der quantitativen, durch Creatininiminohydrolase (CIH) katalysierten Creatininumsetzung sowie der schnell arbeitenden gasdialytischen Abtrennung des freigegetzten Ammoniaks über eine mikroporöse Teflonmembran. Das abgetrennte Ammoniak wird mit elektrolytisch durch anodische Bromidoxydation erzeugtem Hypobromit amperometrisch titriert. Mit dem vorgeschlagenen coulometrischen Detektionsverfahren können sowohl Creatinin als auch Ammoniak im Konzentrationsbreich zwischen 10 mM und 0.5 mM mit relativen Standardabweichungen von < 0.5 % ( n = 4 ) bei Titrationszeiten ³ 40 s ohne Kalibrierung, d.h. praktisch „absolut“ bestimmt werden. Der zugängliche Creatininbestimmungsbereich liegt zwischen 10-6 M und 2 mM. Die Leistungsfähigkeit des Systems wurde bei der Analyse von verdünnten Urinproben demonstriert und erlaubt die Anwendung auf die langzeitstabile Analyse von Dialysaten. Ähnliche Ergebnisse wurden bei der kalibrierfreien Bestimmung von Harnstoff und L-Glutamin erreicht.