Osmometer – Typen und Anwendungen

Anwendungen von Osmometern

Osmometer werden in einem breiten Anwendungsspektrum in biopharmazeutischen und klinischen Laboren eingesetzt.

Biopharmazeutische Labore profitieren von routinemäßigen Osmolalitätsmessungen bei der Entwicklung und Herstellung von biologischen Arzneimitteln. Innerhalb dieses Prozesses ermöglicht der Einsatz von Osmometern eine bessere Kontrolle über Titer, Ausbeute, Qualität und Reinheit der Wirkstofflösungen.

Klinische Labore verwenden Osmometer, um die Osmolalität von Körperflüssigkeiten wie Plasma, Serum und Urin zu diagnostischen Zwecken und zur Überwachung des Therapieerfolgs zu prüfen. Sie helfen Ärzten, schnelle und zuverlässige Diagnosen zu stellen, eine angemessene Patientenversorgung zu gewährleisten und die Kosten im Gesundheitswesen für medizinische Einrichtungen jeder Größe zu senken.

Verschiedene Arten von Osmometern und ihr Funktionsprinzip

Die meisten modernen Osmometer haben ein gemeinsames Prinzip: Sie messen die Osmolalität einer flüssigen Probe, indem sie einen bestimmten Parameter der Lösung, z. B. ihren Gefrierpunkt, mit demselben Parameter des reinen Lösungsmittels (z. B. Wasser) vergleichen.

Im Handel sind zwei Haupttypen von Osmometern erhältlich, die jeweils einen bestimmten Parameter zur Messung der Osmolalität nutzen:

1. Gefrierpunktosmometer überwachen, wie sich der Gefrierpunkt einer Probe in Abhängigkeit von der Konzentration des gelösten Stoffes ändert. Auf Basis der exakten linearen Korrelation zwischen dem Gefrierpunkt einer Probe und ihrer Osmolalität bietet die Gefrierpunktosmometrie die genaueste Messung der osmotischen Konzentration.
2. Dampfdruckosmometer bestimmen die Konzentration osmotisch aktiver Teilchen, die den Dampfdruck der Lösung verringern. Dabei nutzen sie das Verhältnis zwischen Siedepunkt und Dampfdruck, um die Konzentration der gelösten Stoffe zu messen.

Gefrierpunktserniedrigung vs. Dampfdruck

Während beide Arten von Osmometern schnelle und kostengünstige Messungen durchführen und nur kleine Probenmengen benötigen, sind Gefrierpunktosmometer die bevorzugte Lösung in pharmazeutischen und klinischen sowie in Laboren zur Qualitätskontrolle von Lebensmitteln. Hierfür gibt es eine Reihe von Gründen:

1. Osmometer, die mit Gefrierpunktserniedrigung arbeiten, liefern die schnellsten und genauesten Ergebnisse bei nur geringen Probenmengen.
2. Dampfdruckosmometer sind nicht in der Lage, hochmolekulare oder kolloidale Lösungen zu testen. Hochwertige Gefrierpunktosmometer sind perfekt für diese Probentypen geeignet.
3. Die Gefrierpunktserniedrigung ist die einzige akzeptable Methode zur Messung der Osmolalität, wenn ein Arzt vermutet, dass ein Patient einen flüchtigen Stoff (z. B. Alkohol) zu sich genommen hat. Dampfdruckosmometer hingegen können keine flüchtigen Stoffe erkennen. Dies ist ein großer Nachteil für klinisch-chemische Labore, da es sich auf Kosten und Qualität der Behandlung auswirken kann, wenn dem Arzt wichtige Informationen, die er für die Behandlung des Patienten benötigt, nicht zur Verfügung stehen.

Fazit: Gefrierpunktosmometer bieten alle Vorteile und zeigen zugleich keine der Nachteile anderer Osmometertypen auf, wie z. B. eine längere Testzeit oder Probleme bei der Testung hochmolekularer oder kolloidaler Lösungen. Sie sind seit über 50 Jahren im Handel erhältlich und die am häufigsten verwendete Technologie für die Messung der Osmolalität.

In diesem Video erfahren Sie mehr über das Funktionsprinzip der Gefrierpunkterniedrigung: