Definition :Die Osmolalität ist ein Maß für die Gesamtzahl der gelösten Stoffe in einer flüssigen Lösung, ausgedrückt in Osmol gelöster Teilchen pro Kilogramm Lösungsmittel (Osmol/kg).
Anwendungen
Lebende Zellen reagieren oft empfindlich auf Änderungen der Osmolalität, da Wasser in ihre porösen Zellmembranen eindringen oder aus ihnen austreten kann, wodurch die Zellen platzen oder schrumpfen. Daher ermöglicht die Messung der Osmolalität verschiedener Lösungen eine Bewertung der Zellfunktion und des Zellvolumens. Dies ist vor allem in zwei verschiedenen Bereichen von Bedeutung:
Bioprozesstechnik
Von der Entwicklung eines biopharmazeutischen Arzneimittels bis zur Rezeptur und Abfüllung des Endprodukts umfasst ein Bioprozess viele komplexe Arbeitsschritte. Ein Schlüsselfaktor für die Qualität des Endprodukts ist es sicherzustellen, dass dieser Prozess verlässlich eine Lösung mit einer bestimmten Ausbeute und Reinheit erzeugt.
Ein wichtiger Parameter ist in diesem Zusammenhang die Konzentration der gelösten Stoffe in der Lösung. Als schnelles, einfach durchzuführendes und zuverlässiges Maß für diese Konzentration gilt Osmolalität daher als ein kritisches Qualitätsmerkmal in der Bioprozesstechnik.
Osmolalitätsmessungen werden in der Bioprozesstechnik eingesetzt, um
- die Beschaffenheit von Rohstoffen und Arzneimitteln zu kontrollieren
- sicherzustellen, dass die Ausgangsmaterialien ein gesundes Zellwachstum unterstützen können
- die Beschädigung eines biologischen Arzneimittels während der Reinigung zu verhindern
- eine optimale Wirksamkeit und Stabilität während der Formulierung und Lagerung zu gewährleisten
- unerwünschte Nebenwirkungen zu verhindern
Klinische Chemie
In klinischen Laboren wird die Osmolalität von Serum, Plasma und Urin untersucht, da sie Aufschluss über den Wasser- und Elektrolythaushalt des Körpers gibt. Von der Norm abweichende Osmolalitätswerte sind in der Regel ein Indikator für eine schwerwiegende Störung der Homöostase, die häufig auf eine Nierenfunktionsstörung, Diabetes, eine Infektion oder eine Vergiftung zurückzuführen ist. Aus diesem Grund ist die Messung der Osmolalität von entscheidender Bedeutung, wenn der Verdacht auf die Einnahme von Giftstoffen, Elektrolytstörungen und metabolische Azidose besteht.
Die Osmolalität ist ein schneller und kosteneffizienter Test, der im klinischen Bereich eingesetzt wird, um
- den Wasserhaushalt des Körpers und seine Fähigkeit zu beurteilen, Urin zu produzieren und zu konzentrieren
- niedrige Natriumwerte (Hyponatriämie) zu untersuchen und die zugrunde liegende Ursache zu ermitteln
- das Vorhandensein von Giftstoffen im Körper festzustellen, um frühzeitig eingreifen zu können
- den Elektrolythaushalt von Patienten zu überwachen, die eine osmotisch wirksame medikamentöse Therapie erhalten (z. B. Mannitol zur Behandlung von Hirnödemen), damit die Dosis bei Bedarf angepasst werden kann
- die Wirksamkeit einer Behandlung zu überprüfen oder den Verlauf einer Erkrankung zu überwachen, die sich negativ auf die Osmolalitätswerte einer Person auswirkt
Der Wert der Osmolalitätsprüfung
Osmolalitätstest mit Osmometern
Die Osmolalität einer Lösung wird mit einem bestimmten Gerät gemessen, einem sogenannten Osmometer. Osmometer messen die osmotische Konzentration in der Größenordnung von Milliosmol (mOsm) pro Gewichtseinheit (mOsm/kg): Das bedeutet, dass sie in einer Größenordnung arbeiten, die tausendmal kleiner ist als die eines Osmols.
Üblicherweise werden Gefrierpunktosmometer zur Bestimmung der Osmolalität verwendet.
