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130 S. GOENECHEA und W. Bi~RlqHARD: Die durehsehnittliche Abweichung bei der Bestim- mung betr/~gt fiir das prim. 4-Brom-benzylamin --2,450/0 und ffir das sek. 4-Brom-benzylamin + 1,08~ Fiir die technische Zusammenarbei~ danken wit Frau Jaro- s[ava Kridlova. Literatur 1. Braun, J. : Ber. Deut. Chem. Ges. 70, 979 (1937). 2. Citron, J. M., and A. Mills: Anal. Chem. 86, 208 (1964); vgl. diese Z. 224, 439 (1967). 3. Critehfield, F.E., and J.B. Johnson: Anal/- Chem. a) 28, 436 (1956); b) 28, 430 (1956); e) 29, 957 (1957); d) 29, 1174 (1957); vgl. diese Z. 154, 293 (1957); 160, 311 (1958); 162, 133 (1958). 4. Hawkins, W, D.M. Smith, and J. Mitehel: J. Am. Chem. Soc. 61, 240 (1939). 5. Johnson, J. B., and G. L. Funk: Anal. Chem. 28, 1977 (1956); vgl. diese Z. 158, 226 (1957). 6. Kueharsky, J., u. L.~afafik: Titraee v nevodn~ch prost~edich. Praha: SNTL 1961. 7. Lohman, F. H., and W. E. Nortema~: Anal. Chem. 85, 707 (1963); vgl. diese Z. 207, 384 (i965). 8. Rupe, H., u. F. Bernstein: Helv. Chim. Acta 13, 457 (1930). 9. Whetsel, K., W.E. Roberson, and IV[. W. Krell: Anal. Chem. 29, 1006 (1957); 80, 1594, 1598 (1958); 82, 1281 (1960); vgl. diese Z. 161, 295 (1958); 170, 457 (1959). Dip1.-Ing. D. Mravec Slowak. Teclm. Hochsehule Js 1, Bratislava (CSSR) Z. Anal. Chem. 246, 130--132 (1969) Uber die StSrung des Morphiumnachweises bei der diinmchicht-chromatographischen Untersuchung yon Raucherurinextrakten durch Nicotin S. GO~,NEOH~.Amxd W. BERNHARD Institut fiir Geriehtliche Medizin der UniversR/it Bonn (Direktor: Prof. Dr. H. Elbel) Yorensisch-toxikologische Abteilung: Prof. Dr. W. Paulus Eingegangen am 8. November 1968 On the Inter/erence o/Nicotine with the Thin-Layer Chromatographic Detection o/Morphine in Urinary Extracts o/Smokers. 90o/0 of the alkaline extracts contained substances giving positive reactions with iodoplatinate and Dragendorff reagents. One of these could be identified as nicotine. Methods for differentiating between morphine and nicotine are mentioned and it is pointed to the possibility of erroneous results i~ the tki~-layer chromato- graphic investigation of urinary extracts of smokers for basic pharmaceuticals. Zusammen/assung. Die StSrung des Nieotins bei dem diirmsehieht~chromatographischen Naehweis von Mor- phinm in Urinextrakten yon l~auchern wurde untersucht. In 900/0 der alkalischen Extrakte konnten Sub- stanzen festgestellt warden, die bei der DC mit Jodplatinat und Dragendorff-Reagens anf/~rbbar waren. Eine dieser Substanzen konnte diinnsehicht-chromatographiseh als Nieotin charakterisier~ warden. Unterscheidungs- methoden zur Differenzierung yon Nicotin und Morphium werden erl/~utert. Auf die Gefahren yon Fehldeu- tungen bei der DC-Untersuchung von Raueherurinextrakten auf basische Arzneimittel wird hingewiesen. Im Jahre 1966 beriehteten Yoshimura u. Mitarb. [i i] tiber eine Methode zur Bestimmung von Morphium im Urin. Bei ihren Untersnchungen stie6en sie ge- legentlich auf positive Morphiumbefunde bei Perso- hen, die niemals dieses Suchtmittel eingenommen hatten. u u. Mitarb./~ul~erten den Verdaeht, dalt dieser positive Beftmd h/tufiger bei Rauchern auftritt [12]. Wir gingen diesem Problem naeh und untersuchten Urinproben von 1O0 Personen, yon denen etwa die H/ilfte Rancher waren. Unter den l~auchern befanden sieh Gelegenheitsraueher (30 Zigaretten/1Konat), leiehte Rancher (1--9 Zigaretten/Tag) mittlere Raueher (10--19 Zigaretten/Tag) und starke Ran- cher (20 und mehr Zigaretten/Tag). Es handelte sich dabei um Zigaretten-, Zigarren- und Pfeffenraueher. Die Einord- nung der verschiedenen Raucher erfolgte nach dam Vor-

Über die Störung des Morphiumnachweises bei der dünnschicht-chromatographischen Untersuchung von Raucherurinextrakten durch Nicotin

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Page 1: Über die Störung des Morphiumnachweises bei der dünnschicht-chromatographischen Untersuchung von Raucherurinextrakten durch Nicotin

130 S. GOENECHEA und W. Bi~RlqHARD:

Die durehsehnittliche Abweichung bei der Bestim- mung betr/~gt fiir das prim. 4-Brom-benzylamin --2,450/0 und ffir das sek. 4-Brom-benzylamin + 1,08~

Fiir die technische Zusammenarbei~ danken wit Frau Jaro- s[ava Kridlova.

Literatur 1. Braun, J. : Ber. Deut. Chem. Ges. 70, 979 (1937). 2. Citron, J. M., and A. Mills: Anal. Chem. 86, 208 (1964);

vgl. diese Z. 224, 439 (1967). 3. Critehfield, F.E., and J.B. Johnson: Anal/- Chem.

a) 28, 436 (1956); b) 28, 430 (1956); e) 29, 957 (1957); d) 29, 1174 (1957); vgl. diese Z. 154, 293 (1957); 160, 311 (1958); 162, 133 (1958).

4. Hawkins, W, D.M. Smith, and J. Mitehel: J. Am. Chem. Soc. 61, 240 (1939).

5. Johnson, J. B., and G. L. Funk: Anal. Chem. 28, 1977 (1956); vgl. diese Z. 158, 226 (1957).

6. Kueharsky, J., u. L.~afafik: Titraee v nevodn~ch prost~edich. Praha: SNTL 1961.

7. Lohman, F. H., and W. E. Nortema~: Anal. Chem. 85, 707 (1963); vgl. diese Z. 207, 384 (i965).

8. Rupe, H., u. F. Bernstein: Helv. Chim. Acta 13, 457 (1930).

9. Whetsel, K., W.E. Roberson, and IV[. W. Krell: Anal. Chem. 29, 1006 (1957); 80, 1594, 1598 (1958); 82, 1281 (1960); vgl. diese Z. 161, 295 (1958); 170, 457 (1959).

Dip1.-Ing. D. Mravec Slowak. Teclm. Hochsehule Js 1, Bratislava (CSSR)

Z. Anal. Chem. 246, 130--132 (1969)

Uber die StSrung des Morphiumnachweises bei der diinmchicht-chromatographischen Untersuchung yon Raucherurinextrakten durch Nicotin

S. GO~,NEOH~.A mxd W. BERNHARD

Institut fiir Geriehtliche Medizin der UniversR/it Bonn (Direktor: Prof. Dr. H. Elbel)

Yorensisch-toxikologische Abteilung: Prof. Dr. W. Paulus

Eingegangen am 8. November 1968

On the Inter/erence o/Nicotine with the Thin-Layer Chromatographic Detection o/Morphine in Urinary Extracts o/Smokers. 90o/0 of the alkaline extracts contained substances giving positive reactions with iodoplatinate and Dragendorff reagents. One of these could be identified as nicotine. Methods for differentiating between morphine and nicotine are mentioned and it is pointed to the possibility of erroneous results i~ the tki~-layer chromato- graphic investigation of urinary extracts of smokers for basic pharmaceuticals.

Zusammen/assung. Die StSrung des Nieotins bei dem diirmsehieht~chromatographischen Naehweis von Mor- phinm in Urinextrakten yon l~auchern wurde untersucht. In 900/0 der alkalischen Extrakte konnten Sub- stanzen festgestellt warden, die bei der DC mit Jodplatinat und Dragendorff-Reagens anf/~rbbar waren. Eine dieser Substanzen konnte diinnsehicht-chromatographiseh als Nieotin charakterisier~ warden. Unterscheidungs- methoden zur Differenzierung yon Nicotin und Morphium werden erl/~utert. Auf die Gefahren yon Fehldeu- tungen bei der DC-Untersuchung von Raueherurinextrakten auf basische Arzneimittel wird hingewiesen.

Im Jahre 1966 beriehteten Yoshimura u. Mitarb. [i i] tiber eine Methode zur Bestimmung von Morphium im Urin. Bei ihren Untersnchungen stie6en sie ge- legentlich auf positive Morphiumbefunde bei Perso- hen, die niemals dieses Suchtmittel eingenommen hatten. u u. Mitarb./~ul~erten den Verdaeht, dalt dieser positive Beftmd h/tufiger bei Rauchern auftritt [12].

Wir gingen diesem Problem naeh und untersuchten Urinproben von 1O0 Personen, yon denen etwa die H/ilfte Rancher waren. Unter den l~auchern befanden sieh Gelegenheitsraueher (30 Zigaretten/1Konat), leiehte Rancher (1--9 Zigaretten/Tag) mittlere Raueher (10--19 Zigaretten/Tag) und starke Ran- cher (20 und mehr Zigaretten/Tag). Es handelte sich dabei um Zigaretten-, Zigarren- und Pfeffenraueher. Die Einord- nung der verschiedenen Raucher erfolgte nach dam Vor-

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StSrung des Morphiumnaehweises bei der DC-Untersuehung yon Raucherurinextrakten 131

schlag yon Gsell u. Strobel [3] ; eine Zigarre entspricht 5 Ziga- retten, eine Pfeffe 2,5 Zigaretten.

Arbeitsmethodik I . Chemikalien Die verwendeten Chemikalien stammten yon der Fa. E. Merck (Darmstadt) und waren yon der Qualitgt ,,Zur Analyse". Das Nicotin wurde yon der Fa.FlukaAG. (Buchs/Sehweiz) bezogen.

I I . Au/bereitung des Urins a) 50 ml Urin versetzte man mit 28 ml konz. S~lzsgure und 1 ml 40~ NaHSOa-L5sung; die LSsung wurde dann 30 minim Wasserbad bei 100~ erhitzt (RfiekfluB) und nach Abkfihlung mit 1 ml 40~ NaHSOa-LSsung versetzt. AnschlieBend wurde sie mit 30~ Natronlauge auf p i t 9 gebraeht und danaeh mit 50 ml Boratpuffer pH 9 versetzt. Die erhaltene LSsung extrahierte man dreimal mit Chloro- form. Zur Trennung der entstehenden Emulsionen wurde zen~rifugiert, die Chloroformphase mit der Pipette ent- nommen, fiber wasserfreiem Na~SO~ getrocknet, filtriert und die LSsung im Rotationsverdampfer zur Trocl~le einge- dampft. Zum Auftragen auf die Dfinnsehichtplatte 15ste man den gesamten Rfickstand in 1 ml Methanol. b) 250 ml Urin wurden mit Weins~ture bis zur sauren Reak- tion versetzt, eingeengt und der l~fickstand in Athanol auf- genommen. :Die filtrierte ~thanolisehe LSsung warde ein- gedampft, der Rfickstand erneut mit Alkohol gefgllt and die alkoholische LSsung filtriert; der nach dem Abdampfen des Athanols erhaltene Rfiekstand wurde in Wasser aufgenom- men und die filtrierte LSsung nach dem Verfahren von Stas-Otto ausgeschfittelt.

I I I . Diinnschicht.Chromatographie a) Analytische DC (eindimensional). Es wurden Platten yon 20 • 20 cm und yon 11,5 • 8 cm benutzt. Erstere wnrden nach dem Stahlsehen Standardverfahren [8], letztere mit I g Kieselgel G und etwa 3,5 ml ~Vasser beschichtet.

Tr~igermaterial: Kieselgel G. Laufstrecke: 10 cm. Flieflmittel: 1 Methanol/Ammoniak (250/0) (25:0,6) 2 Benzol/Methanol/Wasser (5: 60: 5) 3 Chloroform/Methanol/Ammoniak (25 ~ ) (60:10:1) 4 Chloroform/Methanol/Eisessig (60:10:1) 5 Methanol (100~ 6 J~thanol/Eisessig/Wasser (60:30:10) 7 Athanol/Pyridin/Dioxan/Wasser (50: 20:25: 5) 8 J*thanol/Dioxan/Benzol/Ammoniak (25 ~ ) (5: 40: 50: 5) 9 Methanol/n-Butanol/Benzol/Wasser (60:15 : 10:15)

10 Methanol/Aeeton/Digthylamin (10:10:0,1) 11 n-Butanol/n-]3utylgther/Eisessig (40: 50:10) 12 n-Butanol/n-Butylgther/Ammoniak (25%) (25:70:5) 13 Chloroform/J~thanol (960/0) (9:1) 14 Chloroform/Athanol (96~ (8:2)

Nachweisreagentien: Jodoplatinat und Dragendorff-Reagens (Stah~ [S]). Zur Betraehtung der Chromatogramme im UV-Licht be- nutzten wir eine Camag-Universal-UV-Lampe. b) Analytische DC (zweidimensional). Hierbei benutzten wir nut Platten der Gr61]e 20 • 20 em, die nach Stahl mit Kiesel- gel G beschichtet worden waren. JLau]strecke: 15 em in beiden Richtungen

9*

Lau/mittelkombinationen : 1. Richtung 1: Chloroform/Methanol/Ammoniak (250/0)

(60:10:1) Richtung 2: Chloroform/Methanol/Eisessig (60:10:1)

2. Riehtung 1 : n-Butanol/n-Butylgther/Ammoniak (25~ (25:70:5)

Richtung 2: n-Butanol/n-Butylgther/Eisessig (40:50:10) 3. Richtung 1: Methanol (100~

Richtung 2 : Methanol (100~ Nachweisreagentien: Jodoplatinat und Dragendorff-Reagens. c) Prdparative DC. Es wurden Platten yon 20 • 20 cm bzw. yon t l ,5 • 8 em benutzt. Erstere waren mit 15 g Kieselgel H und letztere mit 3 g Trggermaterial beschichtet worden (Goenechea [2]). Lau]mittel: Methanol/Ammoniak (250/o) (25:0,6). Die aufzutrennenden Substanzgemisehe wurden auf eine Startlinie aufgetragen. Die Lokalisation der Substanzen erfolgte unter der UV-Lampe, bzw. indem ein Randstreifen mit Jodoplatina~ bespriiht wurde.

Ergebnisse und Diskussion DiG nach sa lzsaurer I{ydro lyse und anschliel~ender E x t r a k t i o n bei a lka l i schem p H e rha l t enen Urin- e x t r a k t e ze igten d f innsch ich t -ehromatograph isch bei mehr als 900/0 der Ra uc he r m i t dem Flief3mittel Methano l /n -Bu tano l /Benzo l /Wassc r (60 : 15 : 10 : 15) [12] und J o d o p l a t i a a t als Nachweisreagens einen Fleck , der die Laufs t recke u n d F / i rbung des Mor- ph iums ha t t e . Bei den Nieh t r auche rn u n d den Gelegenhei t s rauchern war diese Subs tanz n ich t nachweisbar . Wei tere Ur inp roben derse lben Personen wurden aul3er- dem m i t Weinsi~ure verse tz t , mchrma l s m i t Alkohol ausgefgll t und nach Aufnahme des Alkoholr i ick- s tandes in Wasse r nach S tas -Ot to ex t rah ie r t . Die aus saurer LSsung e rha l tenen J~ther- und Chloroform- e x t r a k t e wurden verworfen. Wi r un te r such ten nur die Ri icks tgnde , die aus s t a rk a lkal ischer LSsung m i t ~ t h e r bzw. aus n a t r i n m h y d r o g e n c a r b o n a t a l k a l i - scher LSsung mi t Chloroform erha l ten wurden. I n mehr als 90~ der Ur inp roben yon Rauehe rn fanden wir die yon Yosh imura u. Mi ta rb . [12] fes tgeste l l te Subs tanz ; diese t r a t in den E x t r a k t e n auf, die aus s t a rk a lka l i sehen LSsungen mi t A t h e r gewonnen wurden. Bei den N ie h t r a uc he rn und bei den Gelegen- he i t s rauehern war diese Subs tanz n ich t nachweisbar . N u n soll te gekl/~rt werden, ob die u n b e k a n n t e Sub- s tanz durch den l~auchvorgang in den K S r p e r ge lang t oder ob es sich u m kSrpere igenen Stoff hande l t , der bei Rauche rn in grSl~eren Mengen ausgeschieden wird.

1962 wurde auf den Anstieg der Sekretion yon KatechoIami- nen bei Zigarettenrauchern hingewiesen; bereits nach Rau- chen einer Zigarette konnte dieser Anstieg nachgewiesen werden (Unghary u. Mitarb. [10]; Kerschb~um u. Mitarb. [5]). Lickint u. Mitarb. [6] berichteten 1956, dail bei der

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132 S. Goenechea und W. Bernhard: StSrung des Morphiumnachweises bei der DC-Untersuchung yon Raucherurinextrakten

Untersuchung yon Raucherharn ffir das Antipellagravitamin zu hohe Werte gefunden werden, wenn die Karenzzeit weni- ger als 48 h betr~gt.

Bei der Unte rsuchung der Inhaltsstoffe des Tabak- rauches fanden wir eine Substanz, die sich chromato- graphisch mi t den FlieBmitteln 1 und 9 genauso ver- hielt wie die im Raucherharn gefundene Verbindung. Wir bauten eine Abrauchvorrichtung, mit deren Hilfe 20 Zi- garren zu 0,03 g abgeraueht wurden. Den Tabakrauch leite- ten wir durch ein Wattefilter, an dem zwei Wasehflaschen mit je 10~ Schwefels~ure bzw. mit 10~ Natron- lauge angeschlossen waren. Eine dahintergeschaltete Wasser- strahlpumpe saugte die Luft an. Wattefilter, alkalische sowie saure LSsung wurden getrennt nach dem Ausschfittelungs- verfahren yon Stas-Otto extrahiert. Die fragliche Substanz wurde mit Hilfe der pr~parativen DC yon den restlichen Inhaltsstoffen des Tabakrauches isoliert und anschliellend nach dem zweidimensionalen Verfahren -- wie es yon I-Iodgson u. Mitarb. [4] angewandt wurde -- chrolnatographiert. So entwickelten wir das Chromatogramm in Richtung 1 mit dem ammoniakhaltigen Fliel~mittel, w~hrend in Richtung 2 das sauer reagierende Gemisch benutzt wurde (Laufmittelkombination 1).

Hierbei zeigte die aus dem Tabakrauch isolierte Ver- b indung das Verhalten, das yon Hodgson u. Mitarb. [4] dem Nicotin zugeschrieben wird; somit lag der Ver- dacht nahe, dab es sich bei der im Raucherur in geihn- denen Substanz um unver/indertes Nicotin handele. Zur Identifizierung der im Raucherurin auftretenden Sub- stanz wurden 6 1 Urin eines starken Rauchers nach dem Ver- fahren yon Yoshimura u. Mitarb. [11] anfgearbeitet, und die fragliche Verbindung wurde durch die priiparative DC auf- getrennt und gereinigt. Sowohl diese Substanz als auch die aus dem Tabakrauch gewonnene wurden jeweils mit Nicotin und miteinander chromatographisch verglichen. Bei den Vergleichsversuchen zeigten alle drei Substanzen in den 14 angegebenen FlieB- mitteln identisches chromatographisches Verhalten; ferner wurden die drei Substanzen unter Anwendung der zwei- dimensionalen Chromatographic nochmals miteinander ver- glichen. Die zu vergleichenden Substanzen trug man auf denselben Startpunkt auf. In allen Versuchen zeigte sich mit den drci verwendeten Laufmittelkombinationen mit Jodo- platinat und Dragendorff-Reagens nut ein Fleck.

Nach unserer Er fahrung kann also gesagt werden, dab die yon u u. Mitarb. [12] im R a h m e n ihrer Untersuchungen von Harnex t r ak t en auf Morphium gelegentlich festgestellte Verbindung I~icotin ist. Die im Raucherur in auf t re tende Substanz und Morphium kSnnen chromatographisch nach Yoshi- mura u. Mitarb. [12] gu t voneinander unterschieden werden; hierfiir wird das Chromatogramm mit Jodo- p la t inat bespriiht, mit A m m o n i a k d a m p f nach- behandel t und ansehlieBend im UV-Lich t be t rach te t ; der Morphiumfleck zeigt eine blaue Fluorescenz, w/ihrend 5~icotin nicht fluoresciert. Wir fanden auBerdem, dab Morphium und Nicotin mi t dem FlieBmittel Methanol /Ammoniak (250/0) (25:0,6)

sehr unterschiedliche Rf-Werte aufweisen, so dab eine Verwechslung beider Substanzen bei der Ver- wendung dieses FlieBmittelgemisches ausgeschlossen ist. Uber die Unterscheidung des Nicotins yon ande- ten pharmakologisch wirksamen Stoffen berichteten auBerdem B/~umler u. Mitarb. [1], Macha~a u. Mitarb. [7] und Teichert u. Mitarb. [9]. Ferner zeigten unsere Untersuchungen, dab bei der Anwendung des Extrakt ionsverfahrens nach Stas- Otto Nicotin aus s tark alkalischen LSsungen mi~ J~ther ausgeschiit telt wird, im Gegensatz zu Morphium, das aus hydrogencarbonata lkal ischen LSsungen mit Chloroform (Chloroform/•thano]-, Chloroform/Iso- propanolgemisch) extrahierbar ist; eine StSrung des Morphiumnachweises durch Nicotin ist dami t bei Anwendung dieses Analysenganges ausgeschlossen. Die ungereinigten Raucherur inext rak te zeigten dfinn- schicht-chromatographisch auch andere Stoffe, die sich mi t Jodopla t ina t und Dragendorff-Reagens an- fi~rben lieBen. Wir haben uns aber bei diesen Unter- suchungen auf die Substanz beschr/inkt, die von Yoshimura u. Mitarb. [12] beschrieben wurde. Bei den forensisch-toxikologischen Untersuchungen yon Urinproben auf Suchtmit te l ist es von Belang zu wissen, dab in den Harnex t r ak t en Substanzen auf- t re ten kSnnen,welche df innschicht-chromatographisch mi t den ffir Alkaloide und andere basische Arznei- mit tel allgemein fiblichen Reagent ien nachweisbar sind, obwohl die Urinproben yon Personen s tammen, die keinerlei Arzneimit tel e ingenommen haben.

Literatur 1. B~umler, J., u. S. Rippstein: Pharm. Acta Helv. 36, 382

(1961) ; vgl. diese Z. 187, 399 (1962). 2. Goenechea, S.: diese Z. 225, 30 (1966). 3. Gsell, O., u. M. Strobel: Schweiz. Med. Wschr. 97, 661

(1967). 4. Hodgson, E., E. Smith, and F. E. Guthrie: J. Chroma~og.

20, 176 (1965); vgl. diese Z. 285, 466 (1968). 5. Kerschbaum, A., and S. Bellet: J. Am. Med. Assoc. 187,

132 (1964). 6. Lickint, F., u. H. Lukesch: Pharmazie 11, 39 (1956). 7. Machata, G. : Mikrochim. Acta 1960, 79; vgl. diese Z.

179, 319 (1961). 8. Stahl, E.: Dfinnschicht-Chromatographie, 2. Aufl. Berlin-

Heidelberg-New York: Springer 1967. 9. Teichert, K., E. Mutschler u. H. Rochelmeyer: Deut.

Apotheker-Ztg. 100, 477 (1960); vgl. diese Z. 178, 444 (1961).

10. Unghary, L., J. Csomai, M. Hovany, and F. Farkas: Cardiologica 41,316 (1962).

11. u H., K. Oguri, and H. Tsukamoto: Chem. Pharm. Bull. (Japan) 14, 62 (1966).

12. -- -- -- Chem. Pharm. Bull. (Japan) 14, 1286 (1966).

Dr. S. Goenechea Institut ffir Gerichtliche Medizin der Universit~t Bonn 5300 Bonn, Stiftsplatz 12