XXIV.

Aus dem Pharmakologischen Ynstitut der Universitfit Jena.

Untersnehungen fiber Alkoho].

I. Mi t t e i lung : Die B e s t i m m u n g des A t h y l a l k o h o l s im Blute .

(Kritik der bisher iiblichen Methoden. Ein neues Bestimmungsvel'fahren.)

"Von

H. Kionka und P. ttirseh. (Mit 1 Abbildung.)

(Eingegangen am 24. V. 1924.)

Dureh eine Reihe yon Untersuchungen I) ist nunmehr sicher ge- stellt~ dab Athylalkohol als intermedi~ires Abbauprodukt der Kohle- hydrate ein normaler Bestandteil des Blares im Warmbltiterorganis- mus ist. Es kann also der Alkohol nnr als ~sehi~dlieh,, wirken wenn seine Menge ein bestimmtes Malt im Blute und in den Organen tibersteigt. Wir werden in Zukunft bei der Frage naeh der Giftig- keit des Alkohols erneut eine sichere Grundlage zu sehaffen haben dadurch, dab wir uns genaue Kenntnisse versehaffen tiber die Mengen yon Xthylalkohol~ welehe auch ohne direkte Zufuhr yon Alkehol im Blute vorhanden sein kSnnen. Dazu ist aber notwendig, dab wir tiber eine ~Iethode verfUgen, welehe in wirklieh exakter Weise auch so kleine Mengen Alkohol im Blur und in den Geweben quantitativ nachzuweisen gestattet~ wie sie eben normalerweise daselbst auf- tretea.

Es sind schon eine ganze Reihe yon Methoden zur quantitativen Bestimmung des AlkohoIs im Blur und in den Organen angegeben worden. Diese Verfahren beruhen alle darauf, dab man das Blur oder den Organbrei~ in dem man den Alkohol bestimmen willy naeh Zusatz von Wasser einer Destillation unterwirft und danaeh im

1) Siehe den folgenden Aufs~tz ton Kiihn.

Untorsuchungen fiber Alkohol. 283

w~sserigen Destillat den Alkohol bestimmt. Dieses letztere Be- stimmungsverfahren ist bei den verschiedenen Methoden verschieden- attic.

Was zuniichst das Destillationsverfahren anbetrifft, so soll es dazu dienen, den Alkohol im Organbrei bzw. im Blute yon den an- deren Organ- oder Blutbestandteilen zu trennen. Im folgenden soll nut yon der Bestimmung des Alkohols im Blute gesproehen werden, wir werden aber spi~ter noch auf Alkoholbestimmungen in Organen~ sowie in den Ausseheidungsfltissigkeiten zurUekkommen. Das De- stillationsverfahren muB vor allen Dingen die absolute Sicherheit gewiihren, dab dabei keine Verluste an Alkohol eintreten. Zum anderen ist zn berUcksichtigen, dab im Blute auch noch andere wicb- tige Stoffe vorkommen~ die bei der Destillation mit tibergehen und dadureh die Bestimmung beeinflussen. Dadurch wUrde ein Mehr- gehalt an Alkohol vorgetiiuseht werden.

Welche flUehtige Stoffe sind bisher im Blute beobaehtet rind naehgewiesen worden und in welchen Mengen?

a) Azeton: H a l p e r n und L a n d a u 1) behaupten, dab aueh im normalen Blur schon geringe Mengen yon Azeton enthalten sind. 100 g eines normalen Kaninchenblutes sollen danach 1,87 mg Azeton enthalten. Dieser Wert ist aber wohl sicher zu hoch. It. und L. weisen in ihrer Arbeit ausdrtieklieh darauf hin, dab nach den yon ihnen angewandten Verfabren nieht allein Azeton, sondern die ,ge- samte jodbindende Substanz,, bestimmt wird.

b) Milebs~ture und zwar Fleischmilebsiiure kommt fast regel- m~iBig im Blur vor. Naeh Arak i 2) betri~gt tier Gehalt des Blutes an Milchs~ture normalerweise etwa 0,1--0,2O/o. Milehsiiure ist mit Wasser- dampf etwas fiUehtig, mit tiberhitztem Wasserdampf sogar sehr leieht fltichtig. Wir haben eigene Versuche darUber angestellt, wie weir ein Gehalt des Blutes an Milchsi~ure auf die quantitative Bestimmung des Alkobols in demselben yon EinfluB sein kann: tiber welehe weiter unten beriehtet wird.

Unter pathologischen Verhiiltnissen kann der Gehalt des Blutes an Azeton und Milehsiiure sehr stark vermebrt sein. Unter solehen Umsti~nden ktinnen auch noch yon flUchtigen Substanzen Azetessigsiiure und fl-Oxybutters~ure anftreten. Man wird also bei der Untersuchung yon Blut auf Alkohol immer zu prtifen baben, ob etwa diese Sub- stanzen im Blare vorhanden sind. Iqormalerweise kommt dies jedocb nicht in Betracht.

1) Halpern.und Landau, Zeitschr. f. exp. Path. u. Ther. 1906, Bd.3, S. 466. 2) Araki, Zeitschr. f. physiol. Chemie 1894, Bd. 19, S. 422.

28~ XXIV. It. Kio~xA and P. HmscH.

c) Glyzer in kann, wie zahlreiche Untersnehungen von:Nicloux~), Mouneyrat~), D o y o n und Morel3) and T a n g e l und Weise r 4) er- wiesen haben, bis zu 0,095% im Blute vorhanden sein.

d) Aneh geringe Mengen yon F e t t s a n r e n kommen naeh Kra - niche) im Blare vor.

e) A z e t a l d e h y d kann unter Umstanden als leieht flUehtige Sub- stanz im Blute sein. Er siedet bei normalem Druek bei 21 ~ C. Da aber die Destillation bei den hlkoholbestimmnngen gewShnlieh unter vermindertem Druek ausgeftihrt wird so wUrde ein Aldehydgehalt des Blares unter allen Umstiinden die Alkoholbestimmung beeinflussen. Man muft daher jedesmal alas Blut dutch die bekannte Sehiffsehe Probe mit fuehsinsehwefliger S~ture auf die Abwesenheit yon Azet- aldehyd prtifen.

Wenn man alle diese eben besproehenen fltiehtigen Substanzen gentigend bertieksiehtigt, die vielleiebt gelegentlieh neben Alkohol im Blare enthalten sein kfnnten, so hat man bei einer Destillation~ zur quantitativen Bestimmnng nur noeh dariiber zu waehen, dab bei diesem Vorgange yon dem im Blur enthaltenen Alkohol niehts ver- loren geht. Diese Forderung ist yon den meisten Untersuehern da- dutch erftillt worden, daft die Destillation bei erniedrigtem Druek vorgenommen wnrde, nnd dab hinter d e r - manehmal gek i~h l t en - Vorlage noeh ein RtiekfluftkUhler gelegt wurde, weleher etwa doeh bei der Destillation in der Vorlage nieht zurUekgehaltene Alkohol- mengen abfangen sollte. In den meisten Fallen ist daher die yon den versehiedenen Untersnehern angewandte Destillationsmethode nieht zu beanstanden.

Dies ist jedoeh notwendig bei den bentttzten eigentliehen A l k o h o l - b e s t i m m u n g s v e r f a h r e n im Destillat. Wit kSnnen bier yon vorn- herein zwisehen einigen Methoden nnterseheiden~ die angewandt worden sind.

a) In dam Destillat wird der Alkohol t i t r imetr iseh bestimmt. Es werden unter Nrwarmen in Gegenwart von Sehwefels~iure nach

and naeh geringe Mengen yon Kaliumbiehromat dem Destillat zugeftigt. Ist der gesamte Alkohol oxydiert, so schlagt die nrsprtinglieh blaugrtine Fi~rbung in eine gelbliehe TSnung urn. Dieses Verfahren ist yon ~ ie loux 6) eingeftihrt und seitdem yon versehiedenen Untersuehern angewandt wordem

1) Nieloux, Soz. Biol. Bd. 55, S. 284. 391, 794, 1014, 1229, 1498, 1698o 2) 5Iouneyrat, Ebenda Bd. 55, S. 1207, 1438, 1596. 3) Doyon und Morel, Ebenda Bd. 55, S. 985. 4) Tangel nnd Weiser, PfltigersArch. 1906, Bd. 115, S. 152. 5) Kranieh, Inaug.-Diss. Giei3en 1906. 6) Nicloux~ Bull. de la Soe. de chim. de Paris 1906~ Bd. 35, S. 330.

Untersuehungen tiber Alkohol. 285

P r ingshe imt ) , sowie S e h w e i s h e i m e r 2) haben diese Methode etwas modifizlert zu ihren Untersuehflngen benutzt.

Dieses Verfahren beruht darauf, dal~ der AIkohol zu Azetaldehyd oxydiert und dabei das Kaliumbiehromat reduziert wird. Das Ende dieser Reduktion bzw. das Vorhandensein nieht reduzierten Kaliumbichromates gibt sieh dureh den Farbenumsch]ag yon blaugrttn nach gelbgriin zu er- kennen. Man geht nun gewShnlieh so vor, dab man in u empiriseh feststellt, wieviel ChromatlSsung zu versehiedenen Alkoholmengen zugeseizt werden mul~ um den Umsehlag zu bewirken. Man kann dann auf Grund dieser Vorversuehe aus der Menge der verbrauchten Chromat- 15sung die vorhandene Alkoholmenge bereehnenl

An diesem u haben wit folgendes auszusetzen: Zunaehst ist der Farbumsehlag yon blaugrtin naeh gelbgrtin aui]erordentlieh sehwer zu erkennen, so dai~ sehon aus diesem Grunde, da die Feststellung der Um- sehlagsgrenze immer in das subjektive Ermessen des Untersuehers gesetzt ist, uns das Verfahren nieht empfehlenswert erseheint. Diese Schwierig- keit ist sehon yon anderen Untersuehern erkannt worden, und es sind deshalb versehiedene Modifikationen angegeben worden, so yon C ot te a) und yon A t w a t e r und Benedict4). Diese Autoren setzen yon vornherein eine tibersehiissige Menge yon Chromatliisung zu und titrieren dann zurtick. Aber auch mi~ dieser Modifikation konn~en wir uns mit der Methode nieht befreunden~ da wir noeh andere sehwerwiegende Bedenken gegen dieselbe haben.

Die Bestlmmung ist niimlieh nieht spezifiseh ftir Alkohol; aueh andere Stoffe kSnnen Kaliumbiehromat reduzieren. Bereits H e u b a e h 5) hat hier- auf hingewiesen. Wit konnten dies ftir Aze ton und M i l e h s i i u r e be- stiitigen. Allerdings kann man, wie w i r e s aueh bei unserer unten be- sehriebenen Methode tun, diese Fehlerm~igliehkeiten aussehlie~en, wenn man sich vorher yon der Abwesenheit yon Azeton und Milehsaure im Blute tiberzeugt.

Diese Titrationsmethoden haben jedoeh noeh andere uns bedeutend erseheinende Fehlerquellen:

Bei dem ftir die Titration notwendigen Erhitzen kann Alkohol ver- loren gehen. Wir konnten dies dureh interferometrische Messungen (siehe unten) direkt feststellen.

Ferner tritt eine weitere Oxydation des Aldehyds zu Essigsiiure ein. R. K u r i l o f f 6) grtindet auf der vollst~tndigen Oxydation des Alkohols ztt Essigsiture ein Bestimmungsverfahren das ibm brauehbare Resultate lieferte. Die Oxydation verlituft naeh der Gleichung:

2K2Cr207 -~- 3C:HsOH -~- 8H2S04 ~ 2K2Cr2(SO4)a -{- 3CHaC00H 11H20.

1) P r ingshe im, Biochem. Zeitschr. 1908, Bd~ 12, S. 143. 2) Sehweishe imer , D. Arch. f. klin. Med. 1913, Bd. 109, S. 271. 3) Cotte, Rep. Pharm. Bd. 9, S. 438 (Ref. Chem. Ztg. Bd. 21, S. 254). 4) A twa te r und Benedict , Washington Ball. 1898, Bd. 69. 5) Heubaeh, ]naug.-Diss. Bonn 1875. 6) Kuri loff , Ber. 1897, Bd. 30, S. 742.

286 x x l v . H. KIONKA und P. HIRSCH.

Die Bedingungen sind allerdings bei der Bestimmungsmethode yon Nie loux etwas andere als b e i d e r yon Kur i lo f f i N ic loux titriert im offenen Kolben bzw. Reagenzglas bei Erhitzen bis za leiehtem Aufkochen; bei K u r i l o f f wird die Mischung in verschlossener Flasche 24 St~lnden lang im Wasserbade erwiirmt. Indessen ist doeh bei dieser Titrationsmethode auch mit einer Weiteroxydation zu rechnen.

Eine andere Titrationsmethode isf die Brombestimmungsmethode yon H. Bugarsky~) , die auch yon Stolz 2) zur AlkoholbestimInnng benutzt wurde, ebenso wie yon Spechtor3).

Unter geeigneten Versuchsbedingungen oxydiert Brom AthylalkohoI quantitativ zu Essigsaure~ wobei eine entsprechende Menge Bromwasser- stoff entsteht.

CH8 CIt2 OH -[- 4Br -I- H20 ~ CH3COOH -+- 4HBr.

Es mull mit einem tJbersehuB yon Brom gearbeitet werden, der dureh starkes Erhitzen verjagt werden soll. Da hierbei abet aueh mit Verlusten an Bromwasserstoff gereehnet werden muB, auf dessen Bestimmung doeh die ganze Methode beruht: so haben wir uns zur Anwendung dieser Me- rhode ebenfalls nicht entschliei~en k~ianen.

Wir glauben nach alledem siimtliche Titrationsmethoden: die tells zu hohe, toils zu niedrige Werte liefern, ffir die exakte Bestimmung so k l e i n e r Alkoholmengen, um die es sieh bei unseren Versuchen handelt, als nicht zaverl~issig genug ablehnen zu miissen.

b) Man kann in dem Destillat den Alkohol aueh p y k n o m e t r i s c h bestimmen. Diese Methode eignet sich jedoeh nicht fib" Bestimmungen yon Alkohol in kleinsten Mengen: da den spezifisehen Gewichtsbestim- mungen in den Destiilaten sehr gro~r Fehlerquellen anhaften. Wir ver- weisen bier auf die Arbeit yon Ktthn 4) der einmal das spezifische Ge- wicht dutch Witgung auf drei Stellen his auf die vierte Dezimale be- stimmt~). Vo l lmer ing ") benutzte ebenfalls diese Methode; er bestimmte den Alkohol im Fett~ im Gehirn und Rtickenmark. Da er in einem Versuch im Destillat eln gr5Beres spezifisches Gewicht als 1 fand~ so schlog er in diesem Falle auf Abwesenheit yon Alkohol. Man muB abet daran denken, dab b e i d e r Destillation vielleicht andere fltiehtiffe Stoffe fibergegangen sind~ die das spezifise~e Gewicht trotz Anwesenheit yon Alkohol im De- stillat e r h ~ i h t e n . - MartensteinT)~ der zuerst diese Methode zu biolo- gisehen Studien benutzte~ gibt an, dab man damit aus Organbrei etwa 4/5 des zugesetzten Alkohols wiedergewinnen, also damit bestimmen kann.

Der Hauptfehler dieser Methode ist aber~ dab man deD Alkohol- gehalt des Destillats durch mehrmalige Destillation anreichern mu$~ um tiberhaupt eine Bestimmunff durchfiihren zu kSnnen. Diese Methode~ welehe

1) B u g a r s k y , Mathem. u. Naturw. Ber. aus Ungarn 1905, Bd. 23, S. 35. 2) Stolz, Inaug.-Diss. Giel3en 1914. 3) Spochter , Ebenda 1917. 4) Kiihn, Ebenda 1912. 5) Siehe auch Ro th -E i sen loh r , ReiYaktometrisches Hilfsbuch. 6) Vol lmer ing , Inaug.-Diss. Gie~en 1912. 7) Mar tens te in , Ebenda 1911.

Untersuehungen fiber AlkohoI. 287

besonders ausfiihrlieh yon Nungesser t) dargestellt ist, kann also auf Genauigkeit nicht geniigenden Ansprueh maehen, dab man sie zur Be- stimmung kleiner Alkoholmengen verwenden kiinnte.

e) Neben dieser Methode ist yon Nungesser noeh eine Methode ausgearbeitet worden am den Alkohol im Destillat mittels eines Vapori- meters zu bestimmen. Er bediente sieh dazu eines besonderen yon Gepper t konstruierten Vaporimeters. Aueh bei dieser Me~hode muB des DestiUat mehrmals zur Anreicherung des Alkohols fiberdestilUert w erden. Hierbei k(innen, wie gesagt~ grol]e Fehler unterlaufen 7 zumal aueh andere fltiehtige Stoffe im Destillat mit angereichert werden kSnnen. Aueh kann~ worauf bereits Heubaeh 2) hingewiesen hatte, bei Blut und ebenso bei Ham ein Gehalt an freier Kohlensaure des Ergebnis trtiben.

Auch diese vaporimetrisehe Methode mfissen wit ablehnen. d) Vor kurzem ist yon Widmark3) eine Mikromethode eingeffihrt

worden: welehe eine Modifikation des Nielouxsehen Verfahrens darstellt. Widmark umgeht die Destillation insofern, als er in einem besonders konstruierten Kolben aus einer kleinen Menge Blur (100--150 cram) den Alkohol quantitativ in eine Biehromat-Sehwefelsliuremisehung zweekmiiBiger Zusammensetzung anfnehmen li~l]t. Abgesehen devon, dab nach Eintroeknen des Blares beim Auseinandernehmen des Apparates kleinste Teilehen troeknen Blutes, die unbemerkt in die Biehromat-Sehwefelsiiuremisehung hineinfallen kiinnen, die ganze Bestimmumg unbrauehbar machen~ so ist die Titration trotz Anwendung einer anderen Methode (Titration des Bi- chromat~ibersehusses mit Jodkali und Thiosulfa~) aus den oben angeffihrten Griinden zu beanstanden. Sic seheint uns gerade ffir eine Mikromethode reeht wenig geeignet.

Eine frfiher yon Widmark4) angegebene Methode ist wegen ihres Destillationsverfahrens als sieher genaue Methode abzulehnen.

Da hiernaeh alle bisher eingeftihrten Methoden der Alkohol- bestimmung uns nicht genUgend exakt ersehienen, am auch kleinste Alkoholmengen im Blur mit absoluter Genauigkeit festzustellen, so suehtea wir dies auf anderem Wege zu erreiehen.

Aueh unsere Methode besteht aus zwei Teilen: der Destillation des Alkohols zum Zwecke seiner Isolierung und einer besonderen Alkoholbestimmungsmethode im wiisserigen Destillat. Zu letzterer wendeten wir eine optische~ speziell refraktometrische bzw. interfero- metrisehe Methode an:

I. Die Des t i l l a t ion .

Unsere Destillationsvorrichtung war folgendermaBen zusammen- gesetzt:

1) Nungesser, Inaug.-Diss. Giel3en 1913. 2) Vgl. Anm. 5, S. 285. 3) Widmark, Biochem. Zeitschr. 1923, Bd. 131, S. 473. 4) Widmark~ Skand. Arch. 1918, Bd. 35, S. 128.

Archly L exper iment . Pa th . u. 2ha rmako l . :Bd. J.03. 19

288 XX[V. H. KIO~KA und P. HIRSCH.

Mittels eines doppelt durchbohrten Gummistopfen% dessen eine Dureh- bohrung ein mit Gummischlaueh und Quetschhahn versehlieJ~bares kurzes Glasrohr trug, war an einen 1 1 fassenden Kolben mit 35 em langem Hals unter Zwischensehaltung eines Sehaumfangers ein 60 cm langer, gerader~ absteigender Kiihler angesetzt. Dieser Kiihler miindete am Boden d e s Reservoirs B, das zur Aufnahme des Destillates diente, und dessen Ein- richtung aus der Zeiehnung hervorgeht. Dieses Gefiil] _R war mit einem Kithhnantel umgeben. Anf das Gef~tl] R war ein etwa 40 cm langer Energiek~ihler aufgesetzt, der seinerseits unter Zwischenschaltung eines Manometers mit der Vakuumpumpe in Verbindung stand. Die yon uns ausprobierte zweekmiil~igste Form des Energiektihlers ist ebenfalls aus der Zeiehnung zu ersehen. Yon besonderer Wiehtigkeit ist aueh die yon uns

u.M~nometer a (--- :~( - Ventilffugel

6chaumfangkugel I (

i - Venh7~ugel 35r =.e---r

r

1 a

gewiihlte Einrichtung des Gefiifies R. L~l~t man ni~mlieh den geraden Kiihler~ der in einen Yorstol~ mlindet, bereits an der Wandung des Ge- fi~fies ~ absehneiden~ so wird der nicht kondensierte Alkoholwasser- dampf hei der u in den Energiekiihler gesaugt und kon- densiert sieh, wie unsere u ergaben~ dort nut teilweise. Zum Tell wird er abgesaugt, was zu u ftihrt. Aus diesem Grunde muBte die von uns gew~hlte Einrichtung des Gefiil]es/~ getroffen werden. Die Destillation mug dureh Regulation der Erwiirmung des Kolbens im Wasserbade und durch Einstellung des Vakuums immer so geleitet werden~ dai] nicmals in ihrem Verlauf ein Beschlagen oder ein Tanzen der VentiN kugeln im Energiekiihler eintritt.

Im einzelnen stellte sieh der Gang einer Destfllation folgendermaIlen: Die Fltissigkeit~ in der der Alkohol bestimmt worden sell - - z. B.

Blut, welches dutch lqatrium-Oxalat ungerinnbar gemacht wurde, - - wird in den Kolbcn gegeben und etwa die gleiche Menge Wasser zugefiigt.

Untersuehungen fiber Alkohol. 289

Hieranf wird der Apparat zusammengesetzt, der Quetsehhahn am Kolben- hals gesehlossen und nun die Kiihlung in Gang gesetzt. Dann wird der ganze Apparat miigliehst sehnell evakuiert; das Vakuum soll mindestens 15 mm betragen. Dann erst beginnt man mit Erwiirmen des Kolbens dureh Untersetzen eines sehon vorher auf etwa 40 ~ erwiirmten Wasser- bades. Tritt bei tier nunmehr beginnenden Destillation~ z .B. bei Blut~ ein zu starkes Sehi~umen ein~ so dreht man den Sehraubenquetsehhahn SQa am Ende der Leitung zu. Hierdureh kann man das Sehiiumen fast augenblieklieh zum Aufhiiren bringen. Gelingt dies nieht sofort, so liiiit man durch den Quetsehhahn SQI ein klein wenlg Luft eintreten.

Hat sieh in der Vorlage R etwa 1/3--1/2 des Volums der zu destil- lierenden Flfissigkeitsmenge angesammelt, so kann die Destillation unter- broehen werden. Diese Unterbreehung gesehieht wie folgt:

Abdrehen des Quetsehhahnes SQ2~ langsames ()ffnen des Quetseh- hahnes SQ3. Herrseht im Apparat wieder normaler Luftdruck~ Abnehmen yon R. Dann 0finch yon SQ2 und Abdrehen der Vakuumpumpe. Der Inhalt yon /~ wird in ein ~e~k(ilbehen gespfilt und bis z~r l~arke auf- geffillt. Ein Ausspiilen des geraden Kfihlers ist unn0tig; er wird dureh das beim Kondensieren entstehende zuletzt ganz reine Wasser geniigend ausgespfilt. Der Energiekiihler dient nur zur Sieherheit; er darf sieh~ wie oben bereits bemerkt, in seinem oberen Teile wahrend der Destilla- tion iiberhaupt nieht besehlagen. Die unterste Kugel sowie sein Ansatz sind durch Kondenswasser genfigend ausgespiilt.

Vor allen Dingen ist aber darauf zu achten~ dag die Destillation stets so sehnell als mSglicti zu Ende gefiihrt wird.

II. Die Alkoholbestimmung.

Im Destillat wird, wie oben sehon gesagt, yon uns der Alkohol re- fraktometriseh bestimmt. Derartige Alkoholbestimmungen sind sehon wie- derholt besehrieben worden. W a g n e r 1) war unseres Wissens der Erst% der solehe Bestimmungen ausgefiihrt hat. In neuerer Zeit haben L a n g e und Re i f 2) ein Verfahren zur Bestimmung yon Methylalkohol in Brannt- weinen, Arznei- und kosmetisehen Mitteln und i~hnlichen Flfissigkeiten mit Hilfe des Zeilisehen Eintauehrefraktometers besehrieben. Die mit diesem exakt arbeitenden Instrument ausgefiihrten Methoden sind ffir versehiedene Zweeke sehr gut zu verwenden. Ftir unsere Zwecke reichen sie jedoeh nicht aus, da das Eintauehrefraktometer keine derartig genauen Unter- sehiede festzustellen ermSglicht~ wie wit sie bei der Bestimmung der klei- hen Alkoholmengen brauchen. Wir versuehten auf anderem Wege zum Ziele zu gelangen.

Refraktometrisehe Bestimmungen kann man nieht nur mit Hilfe der Refraktion oder Breehung des Liehtes, sondern aueh mit Hilfe der Beugung des Liehtes ausftihren. Dieses Prinzip liegt dem yon F. L o e w e vom Zeil~werk in Jena konstruierten Interferometer zugrunde. Die Besehrei-

1) Wagner , Tabellen zum Eintauehrefraktometer. Sondershausen 1907. 2) Lange und Reif , Zeitschr. d. Unters. yon Nahrungs- und Genul3mitteln

1921, Bd. 41, S. 216--226.

19"

290 XXIV. H. KIONKA undP. HIRSCH.

bung dieses Apparates sei hier noeh kurz wiedergegeben, wir verweisen auf die genaueren Besehreibungen, die yon F. Loewel) , sowie yon dem einen yon uns ( t I i r seh2))gegeben sind, der das Interferometer zur quan- titativen Bestimmung der Abwehrfermente eingeftihrt hat.

Man mi~t mit dem Interferometer Unterschiede in der Konzentration zweier Fltissigkeiten, yon denen die eine als Vergleiehsfltissigkeit dient. Die Messung selbst beruht auf dem Wandern yon Interferenzstreifen, das dutch die Konzentrationsunterschiede bedingt ist. Dutch eine besondero Vorrichtung kaun die Wandcrung bzw. Versehiebung der Interferenzstreifen ausgegliehen und gemessen werden. Da eine unver~ndertiche Interferenz- erseheinung als Nullage dient, stellt die gauze interferometrisehe Messung eine Nullmethode dar, die 'aueh bei verschiedenen Beobachtern stets zu gleiehen Resultaten fiihren mull, und bei der jeder subjektive Beobaehtungs- fehler ausgesehlossen ist.

Die Genauigkeit der interferometrisehen Messung ist um so grSl~er, je gr61]er die Liinge der zur Aufnahme der zu untersuchenden LSsungen benutzten Kammer ist. Wir arbeiteten deshalb mit der gr(ifiten Kammer- li~nge you 60 ram.

Unser Destillat, welches eine Alkoholwasserverdtinnung darstellte, wurde in die eine Kammer des Instruments eingefiihrt und ausgemessen gegen destilliertes Wasser~ welches in die andere Vergleichskammer ein- gefifllt wurde. Unsere Messung ergab alsdann die Konzentrafionszunahme, die durch den AlkoholgehaI~ bedingt ist. Vorher war unser Interfere- meter durch bekannt zusammengesetzte Alkoholverdtinnungen geeieht.

Zu dieser Eichung batten wir uns verschiedene Wasserverdiinnungen aus einem yon Merck bezogenen Alkohol absolutus purissimus pro ana- lysi unter Benutzung amtlieh geeiehter Pipetten und Met]kolben hergestellt. Bei Benutzung unseres Interferometers Hr. 11665 und der 40 mm-Kammer Hr. 150 versehiebt eine Alkohol-Konzentrationslinderung yon 0,003 Vel.O/oo, die Interferenzerseheinung um einen Trommelteilstrieh, das ist die Einheit cler Me~einriehtung. Da man bei der Ablesung auf einen Trommelteil- strich genau einstellen kann 7 so betriigt die Genauigkeit der Messung

• 0,003 ~ o.

Diese Zahl stellt aueh gteichzeitig die kleinste Alkoholmenge dar, weIcho wir naeh unserer Methode noeh in einem Velum yon 50 ecru Destillat bestimmen k~innen. Fifllt man das Destillat auf 100 cem auf, so ent- spricht eine Differenz yon einem Trommelteil 0~006 ~ o.

Zur Prtifung der Apparatur wurden in den Destillationskolben 20 ccm einer sorgfiiltlg hergestellten 0,1 ~ Alkoholverdiinnung gebracht. Es enthielten also diese 20 ecru 0,02 eem Alkohol absolutus. Hiermit wurde die Destillation vorschriftsmiiBig ausgefiihrt, das Destillat auf 100 cem aufgefiillt und in der 40 mm-Kammer interferometrisch gegen destilliertes

1) F. L o e w e, Zeitsehr. f. Instrumentenkunde 1910, S. 321 und 3 2 9 . - D e r- selbe, Chemikerztg. 1921, Bd. 45, S. 405 und 409.

2) Hirsch, Deutsche med.Woehenschr. 1914, Nr. 31. - - Derse lbe : Zeitsehr. f. physiol. Chemie 1914, Bd. 91, S. 440--449.

Untersuehungen tiber Alkohol. 29]

Wasser als Vergleiehsfltissigkeit gemessen. Die Ylessung ergab 30 Trom- melteilstriche.

Eine lege artis angefertigte 0,02 o/oige Alkoholwasseri6sung zeigte unter den gleiehen Bedingungen gemessen eine Differenz yen 32 Trom- melteileu. Wie oben gesagt~ entspricht ein Trommelteilstrich einer Diffe- renz yon 0~006 oleo, wenn man das Destillat auf 100 ecru aufftillt.

III . Kritik der Methode.

1. Wir haben oben schon gesagt, da~ die Destillation so aus- gefUhrt werden muir, dag einmal Verluste auszusehliel~en sind, zum zwciten keine anderen die interferometrisehe Messung beeinflussenden Substanzen ins Destillat Ubergehen.

Von letzteren Substanzen kiimen (siehe oben) in Frage: a) Azeton: Wir haben festgestellt, dab Azeton beim Destilliereu

in unserer Apparatur ebenfalls kondensiert wird. Deshalb mUssen s~imtliche Destillate, wie w i r c s getan haben, auf die Abwesenheit yon Azeton geprtfft werden. Wit haben dazu die yon Gunning1) angegebene..Probc auf Azeton benutzt, welche noch 0,0001 mg Aze- ton neben Athylalkohol in 1 ecru Fltissigkeit nachweisen sell. FNlt diese Probe, wie bei allen unseren Versuehen, negativ aus, so kommt Azeton als Fehler bei der Messung nieht in Betracht.

b) Ni lehs~ure : Zur Feststellung warden 10 ccm einer 0,10/oigen YIilchs~uro naeh Verdtinnen mit 30 eem Wasser in unserem Apparat destilliert. Das Destillat warde auf 100 ecru aufgeftlllt and inter- ferometriseh untersaeht. Es wurde keine Versehiebnng tier Nullage beobachtet.

Zum Vergleieh sei angegeben, dab eine 0~lo/oige Milehs~ure in der 40 mm-Kammer unseres Interferometers eine Differenz yon 253 Trommelteilen hervorriaf.

NIilchs~ure kann also bei unsarer Methode keine Fehler hervor- rufen.

c) Glyzer in and Fa t t s~ure : Diese kommen naeh dem oben schon Gesagten nicht in Betracht.

d) Koh tensau re kommt ebenfal]s nieht in Betracht. Mit C02 ges~tttigtes destilliertes Wasser ruft gegentiber ausgekochtem destil- liertem Wasser keine Versehiebung der Nullage im Interf•romater hervor.

Wir dUrfen also annehmen, dal~ die Werte, welehe unsere inter- ferometrisehen Messungen ergaben, stets auf den Gehalt des Destil- lares an Alkohol zuriickzuftihren waren, und dab andere die Beugung

1) Gunning, Zeitsehr. f. analyt. Chemie 1885, Bd. 24, S. 147.

292 XXIV. H. KlOSXA und P. tIiI~SCI~.

des Lichtes beeinflussende Substanzen sieh nieht im DestiUat be- fanden.

DaB bei der Art unserer Destillation Verluste an Alkohol aus- gesehlossen sind 7 beweist die oben schon mitgeteilte PrUfung der Apparatur.

2. Man muB weiter yon einer solehen Methode verlangen, dab man aueh die kleinsten Mengen Alkohol quantitativ erfassen kann.

Die kleinste nach unserer Methode zu bestimmende Alkohol- menge betriigt, wie oben auseinandergesetzt, 0,003o/0 o. Diese For= derung dUrfte also erftillt sein.

3. Es mUssen subjektive Ablesungs- bzw. Messungsfehler aus- zusehalten sein. Da unsere MeBmethode, wie oben geschildert, eine Nullmethode ist, so fallen bei derselben derartige subjektive Ab- lesungsfehler fort. Wir halten dies ftir einen ganz besonderen u toil unserer Methode gegenUber anderen, namentlieh den titrimetrisehen Methoden, bei denen auBerordentlieh vie1 die subjektive Betraehtungs- weise des Untersuehers das Resnltat beeinflussen kann.

4. l'qebenreaktionen, welehe den Verlauf der Destillation odor die Bestimmung des Alkohols im Destillat beeinflussen ktinnten, kommen tiberhaupt nieht in Frage.

5. Die Methode muB sieh mit mtigliehster Gesehwindigkeit aus- fUhren lassen. Dies ist notwendig um einmal Uberhaupt Reihen- analysen hintereinander ausftihren zu ktinnen, zum zweiten, weil die Bhtproben mSgliehst sofort naeh ihrer Entnahme verarbeitet werden mUssen. Bei llingerem Stehen der alkoholhaltigen Blutproben ist niimlieh naeh Ba t te l i und S te rn 1) ein Abbau des Alkohols in vitro mtiglieh, namentlieh wenn die Probe auf KSrpertemperatur erhalten bleibt. DaB dies tats~tehlioh der Fall ist, beweisen unsere Versuehe, yon denen unten einer im Protokollauszug mitgeteilt ist,

Wie aus den folffenden Protokollausziiffen hervorgeht, laBt sieh die DestiUation bei unserer Methode beqnem in 50 Minuten voll- kommen zu Ende ftihren. Es muB strong darauf ffeaehtet werden, dab diese Zeit nieht Ubersehritten wird, da sonst tatsaehlieh, wie aueh die fblgenden ProtollauszUge zeigen~ Fehler dureh Alkohol- verlust entstehen ktinnen.

Wit glanben naeh diesen (~berlegungen, dab die yon uns aus= gearbeitete Methode der Alkoholbestimmung im Blute allen Anfor- derungen, welehe an dieselbe in bezug auf Genauigkeit zu stellen sind, genUgt.

1) Ba t t e l l i und Stern~ Biochem. Zeitsehr. 1910, Bd, 28, S. 145.

Untersuehungen fiber Alkohol. 293

P r o t o k o l l a u s z f i g e .

V e r s u e h 1.

20 ecru 0 i lo /o iger Alkohol. Destillat auf 100 ccm aufgeffillt, als0 0,02o/oig. In der 40 mm-Kammer gemessen: 0~2O/oo Alkohol.

V e r s u e h 2.

8 cem Blur -4- 10 cem :Natrium-OxalatlSsung ~ 20 cem Wasser. - - Destillat auf 100 cem aufgefiillt - - gemessen: 0,0~ Alkohol.

V e r s u e h 3.

8 ecru Blur-4- 10 ecru hTatrium-Oxalatliisung -t- 20 ecru 0 , ! O/o Alkohol. - - Destillat auf 100 ecru - - gemessen: 0,0O/oo All~ohol. Die Destillations- dauer betrug in diesem Falle 6 S t u n d e n ! - - Bedeutende Fehlerquelle.

V e r s u e h 4.

5 eem Blutflfissigkeit ~ 10ecru ~atrium-Oxalatl~isung ~ 20 ecru Wasser. - - Destil lat auf 100 ecru aufgefiillt - - gemessen: 0,012~ 0 Alkohol.

V e r s u e h 5.

10 ccm Blutflfissigkeit -{- 10 ccm Natr ium-Oxalat lSsung -{-- 20 ccm 0,1 o/o iges Alkohol. - - Destillat auf 100 cem - - gemessen: 0, 2 ~ o Alkohol.

V e r s u e h 6.

10 ecru Blutfliissigkeit (am anderen Tage) -4- 10 ecru :Natrlum-Oxalat- liisung-4- 20 cem Wasser. : - - Destillat auf 100 ecru - - gemessen: 0,038 O/o o Alkohol.

V e r s u e h 7.

10 ecru desselben Blutes -1- 10 eem blatrium-0xalatlSsung -4- 20 ecru 0~1 o/o Alkohol. - - Destillat auf 100 cem - - gemessen : 0,232 O/o o Alkohol.

V e r s u c h 8.

5 cem Blur B. --~ 10 cem •atrium-OxalatlSsung -~- 20 ccm Wasser. - - Destiltat auf 100 ecru - - gemessen: 0 ,01%o Alkohol.

V e r s u e h 9.

Genau wie der vorige. Dasselbe Blut. Gemesseni 0 , 0 1 % o Alkohol.

V e r s u c h 10.

5 ecru Blur B. 3 Tage spgter entnommen q - 5 ecru Natrium-Oxalat- 15sung -{- 20 ecru Wasser. - - Destillat auf 100 ccm - - gemessen: 0,064 ~ o Alkohol.

V e r s u c h 11.

5 cem desselben Blutes ~-- 5 ccm ~a t r ium-Oxala t lSsung -t- 20 cem �9 0,1o/oigen Alkohol. - - Das Blur mit Alkohol 4 Stunden vor der Destillation auf 37 ~ erw~trmt gehalten. - - Destillat auf 100 ccm - - gemessen: 0,186 o/o o Alkohol. (Alkoholabbau in vitro.)

294 XXIV, H. KIOXKA und P. ]]IRSCH.

Versuch 12.

20 ecru Blut K. -+- 10 ccm Natrium-OxalatlSsung + 20 ccm Wasscr. Dcstillat auf 100 ccm - - gemessen: 0,01~ Alkohol.

Versuch 13.

Genau wic tier vorige Vcrsuch mit dcmselben Blutc. Gemcsscn: 0~01 O/o o Alkohol.

Der Fehler kann bei diesen Versuchen 1--13, da jedes Mal das Destillat auf 100 ccm aufgefiillt war, bis zu ~ 0,006O/o o betragen. In den folgenden Versuchen wurde das Destillat stets nur bis auf 50 eem aufgefUllt. Die m6g'liche Fehlerquelle verringert sieh daher bei diesen Versuchen auf ~ 0,0030/0 o.

Vorsuch 14.

20 ccm Blur K. -}- 10 ccm Natrium-OxMatlSsung -t- 20 ccm Wasser- destillat. Dauer 55 Minuten. Gcmessen 0,022 O/o o Alkohol.

Versuch 15.

Ebcnso mit demsolben Blur. Dcstillationsdauer 85 Minuten. Gemessen: 0~021 ~ o Alkohol.

Versuch 16.

20 ccm Blur K. 3 Stunden sparer ontnommen. Wie im vorigcn Ver- such. Destillationsdauer 50 Minuten. Gemcsson: 0,026~ o Alkohol.

Versuch 17.

Dassclbe Blur. Destillationsdauer 45 Minutcn. Gemesscn: 0,022O/o o Alkohol.

Versuch 18.

20 ccm Blut K. (mehrere Tage spiiter entnommen). Destillationsdauer 40 Minuten. Gemessen: 0,00660/o0 Alkohol.

Dasselbe Blur. Alkohol.

Versuch 19.

Destillationsdauer 50 Minutcn. Gemcssen 0,0066 ~ o