Z. Anal. Chem. 246, 252--257 (1969)

Zur Desulfurierung von Buthalital (Baytinal) bei der Extraktion mit Ather

S. GOENE~rrEA

Institut ffir Gerichtliehe Medizin der Universitat Bonn (Direktor: Prof. Dr. H. Elbel)

Eingegangen am 20. Dezember 1968

On the Desulphurisation o/Buthalital (Baytinal) by the Extraction with Ether. When treating aqueous solution of thiobarbiturates in a manner usually applied to extractable organic poisons considerable losses of thiobar- bitnrates are found. In aqueous tartaric solution of 80~ Baytinal is only altered to a small extent. When extracting aqueous solutions of Baytinal by ether containing peroxide the loss is up to 100~ . In experiments with peroxide-containing dioxan it has been found that the course of the chemical reaction is determined by the ratio peroxide/thiobarbiturate. The transformation of thiobarbiturate to barbiturate occurs at an optimum ratio of peroxide/thiobarbiturate. At other ratios there can take place losses of thiobarbiturat% too. But in these eases there are not formed oxygen analogues but other intermediate compounds. I t is, therefore, recom- mended to use chloroform instead of ether. In this way the yield of thiobarbiturate is 90 to 100~ .

Zusammen/assung. Bei der Aufbereitung w~Briger Thiobarbituratl6sungen nach der ffir ausschiittelbare organische Gifte fiblichen Methode treten erhebliche Verluste an Thiobarbiturat auf. In w~Briger, weinsaurer L6sung bei 80~ wird Baytinal selbst nach 48 h nur zu einem geringen Teil ver~ndert. Die Extraktion w~l~riger Baytinall6stmgen mit peroxidhaltigem ~ther ergibt dagegen bis zu 100~ Verlust an Thiobarbiturat. In Modellversuehen mit peroxidhaltigem Dioxan konnte nun festgestellt werden, dab das Verh/~ltnis Peroxid/ Thiobarbiturat den Reaktionsverlauf bestimmt. Bei einem optimalen Verh~]tnis erfolgt die Umwandlung yon Thiobarbiturat in Barbiturat. Bei anderen Konzentrationsverh~ltnissen k6nnen ebenfalls Verluste an Thio- verbindung bis zu 100~ entstehen, wobei kein Sauerstoffhomologon, sondern andere Zwischenprodukte ge- bfldet werden. Es wird daher empfohlen, an Stelle yon ~ther Chloroform zu verwenden; hierbci erhiilt man Ausbeuten an Thiobarbiturat yon 90--100~

Kiirzlich berichteten wir fiber den Schwefelverlust bei Thiobarbituraten, der durch die fibliche Aufbe- reitung des biologischen Materials eintreten kann [5]. Wit haben diese Vorgs eingehender untersucht und festgestellt, dab die hierbei stattfindenden Ver- /~nderungen sowohl in qualitativer als auch in qnan- titativer Hinsicht sehr kompliziert sind. In dieser Arbeit wollen wir auf die Fehler aufmerksam machen, die bei der Bestimmung yon Thiobarbituraten ein- treten k6nnen, wenn man peroxidhaltige L6sungs- mittel verwendet; auf diese Gefahren wiesen auch Block u. Ebigt [1] sowie Frey [3,4] hin.

Material lind Methode Es warden Chemikalien der Qualit~t ,,l~einst" oder ,,Zur Analyse" (E. Merck, Darmstadt) benutzt; der ~_ther hatte den Reinheitsgrad DAB 6. Die beiden peroxidhaltigen Dioxansorten (,,Dioxan A" und ,,Dioxan B") lagerten nach dem 0finch der Flaschen langere Zeit in unserem Labor. Zur Entfernung der im Dioxan ent- haltenen Peroxide benutzten wir Aluminiumoxid basisch, Aktivit~tsstufe I (E. Merck).

Eichkurven zur photometrischen Bestimmung. Steigende Men- gen einer w~Brigen Baytinalnatriuml6sung 1 (0,050 mg/ml), entsprechend 5--75~zg Baytinalnatrium, wurden mit je 0,20ml einer 20~ w~Brigen Natriumhydroxidl6sung versetzt, mit dest. Wasser auf 4,00 ml aufgeffillt und zwi- sehen 450 nm und 225 nm gegen dest. Wasser gemessen. Das Absorptionsmaximum des Baytinals liegt bei 306 nm. Zur Aufstellung der Eichkurve yon Butalbital 2 wurde wie bei Baytinal verfahren. Die Butalbitalmengen lagen zwischen 15 [zg und 160 [zg, da diese Substanz eine geringere Extink- tion als Baytinal aafweist; das Maximum erscheint bei 254 rim. Zur Messung diente ein Leitz-Unicam-Spektralphotometer Modell SP 800 B. ~ber die spektralphotometrisehe Bestimmung yon Barbitu- raten ist in der Literatur mehrfach berichtet worden (Lous [8] ; Richterich [9] ; Walker, Fisher u. McHugh [10]). Routineuntersuchung. Eine L6sung yon 500 mg Baytinal- natrium in 500 ml dest. Wasser wurde mit Weinsaure" an-

1Baytinal (Farbenfabriken Bayer AG., Leverkusen) 5-Allyl-5-isobutyl-thiobarbiturs~ure als Natriumsalz. Ffir die fretmdliehe t~berlassung der Reinsubstanz danken wir der Herstellerfirma. 2 Butalbital ~ 5-Allyl-5-isobutyl-barbitursaure.

Zur Desulfurierung yon Buthalital (Baytinal) bei der Extraktion mit J~ther 253

ges~uert und bei 70-- 80 ~ C eingedampft. Den Rfickstand 16ste man in Alkohol, filtrierte die L6sung and nahm den Ab- dampfrfickstand des Filtrates in Wasser auL Die Extrak- tion der wEBrigen LSsung erfolgte nach dem Veffahren yon Stas-Otto. Die aus saurer LSsung gewormenen _Ather- und Chloroformextrakte wurden spektralphotometrisch untersucht.

Extraktion mit Ather oder Chloro]orm. Eine LSsung yon 200 mg Baytinalnatrium in 500 ml dest. Wasser wurde mit 10 ~ iger Sehwefelsiiure anges~uert and 4real mit Ather (bzw. Chloro- form) extrahiert. Die vereinigten Extrakte trocknete man fiber Naeht mit wasserfreiem Natriumsulfat. Die filtrierte LSsung wurde i. Vak. bei 40~ eingedampft, der Rfickstand 6 h bei 80~ i. Vak. getroeknet. Zur Bestimmung der Ge- wichtsverluste wurde der Rfickstand ausgewogen and auf das Natriumsalz umgerechnet; die photometrische Be- stimmung erfolgte naeh dem LSsen in Natronlauge (0,20 ml 20~ l~aOH-LSsung H- 3,80 ml dest. Wasser.)

Bestimmung des Peroxidgehaltes yon Dioxan. Bei der jodo- metrischen Bestimmung bereitete die Erkennung des Um- schlagpunktes Schwierigkeiben, da die austitrierte L6sung nach kurzer Zeit wieder eine tiefblaue F/~rbung annahm. Wir betrachteten die Titration als beendet, wenn die LSsung mindestens 10 rain farblos blieb. 1,00 ml ,,Dioxan A" verbrauchte 5,44 ml 0,1 N Natrium- thiosulfatlSsung; 1,00 ml ,,Dioxan B" verbrauchte 0,76 ml. Der Peroxidgehalt wurde in Gewichtsprozent Wasserstoff- peroxid angegeben. Ffir ,,Dioxan A" ergab sieh 0,95~ ffir ,,Dioxan B" 0,13~ Wasserstoffperoxid.

Ent/ernung yon Peroxiden aus Dioxan. 100 ml peroxidhaltiges Dioxan wurden in einer Saule fiber 30 g Aluminiumoxid laufengelassen; diese l~iltration wiederholte man mit frisehem Aluminiumoxid. Das Ffltrat war peroxidfrei (Re- aktion mit KJ sowie mit Vanadinsehwefels~ure).

Einflufl der Temperatur. In einen 1000 ml-Dreihalskolben, der mit einem RfickfluBkfihler und einem Riihrwerk ver- sehen war, gab man eine LSsung yon 500 mg Baytinal- natrium in 500 ml Wasser. Man rfihrte 24--48 h bei Raum- temperatur oder erw~rmte im Wasserbad auf 40, 60 bzw. 80~ In den ersten 10 h wurden stfindlich 0,20 ml L6sung abgenommen und auf den Gehalt an Baytinal untersucht; danaeh erfolgte die Messung alle 8--10 h. Zur Prfifung der thermischen StabilitEt yon Baytinal in saurer LSsung wurden BaytinallSsungen gleicher Konzen- tration mit Weins~ure anges~uert nnd 24h auf 80~ erwErmt.

Versuche mr Dioxan bei ungleichem Endvolumen

a) Umsetzung des 2Vatriumsalzes. Je 0,20 ml einer w/~Brigen Baytinalnatriuml6sung (400 ~zg/ml) versetzte man mit stei- genden Mengen peroxidhaltigen Dioxans (0,01--0,80ml). Die Proben dreier Versuchsreihen wurden nach 1/2 , 1 bzw. 16 h Stehen bei Raumtemperatur mit 0,20 ml einer 20~ w~l]rigen ;NatriumhydroxidlSsung alkalisch gemacht, mit dest. Wasser auf 4,00 ml aufgeffillt und die Extinktion zwi- schen 450 nm and 225 nm bestimmt.

b) Umsetzung des /reien Thiobarbiturates. Vor Zugabe des Dioxans wurden 0,20 ml BaytinalnatriumlTsung (400 fzg/ml) mit 0,10ml 10% iger Schwefels/~ure angesauert und wie unter a) weiter verarbeitet.

Versuche mit Dioxan bei l~onstantem Endvolumen

a) Endvolumen 0,24 ml. Zur Herstellung einer Verdiinnungs- reihe yon 1,25--50Vol. ~ ,,DioxanA" wurden 1,25 bis 50,0 ml ,,Dioxan A" mit peroxidfreiem Dioxan auf 100 ml aufgeffillt; 0,20 ml einer w~il]rigen BaytinalnatriumlSsung (400 tzg/ml) versetzte man mit je 0,04 ml LTsung der Ver- diinnungsreihe und lieB die Proben 1 h bei Raumtemperatur stehen. Dalm wurden sie mit 0,20 ml 20~ Natrium- hydroxidlSsung alkalisch gemaeht, mit dest. Wasser auf 4,00 ml aufgeffillt, und das Absorptionsspektrum wurde zwischen 450 nm und 225 nm aufgenommen. b) Endvolumen 1,00ml. 0,20 ml einer wEBrigen Baytinal- natriumlSsung (400 ~zg/ml) versetzte man mit je 0,80 ml L5sung der Dioxanverdiinnungsreihe. Weiterverarbeitung wie unter a).

Ergebnisse I . Ein/lu/3 des Peroxidffehaltes im .~ther

Unsere Unte r suehungen wgl]riger Th ioba rb i tu ra t - 15sungen zeigten, dab bei der i ibl iehen Aufbere i tung auf ausschi i t te lbare organische Gif te erhebl iehe Ver- luste an T h i o b a r b i t u r a t ents tehen. Diese fiber- schr i t ten weir die zuliissige Norm, insbesondere, da die Verluste bei den w/~Brigen Probel6sungen n ich t auf S t6rungen d u r c h biologisches Mate r ia l zm'fick- zuffihren s ind: Die Gewichtsver lus te schwank ten zwischen 10 ~ und 30 ~ wghrend nach den spekt ra l - pho tomet r i schen Messungen die Verluste an Thio- b a r b i t u r a t i m m e r h6her als die g rav imet r i sehen lagen und bis zu 45o/o bet rugen. Der Unte r sch ied zwischen den g rav imet r i schen und den pho tomet r i - schen Ver lus tquo ten zeigt, dab neben der Um- wandlung des Th ioba rb i tu r a t e s zum B a r b i t u r a t noch solche Ver~nderungen des Th ioba rb i tu ra t r inges s t a t t - f inden mfissen, die zur Aufhebung der ffir Thiobar- b i tu ra t e bzw. B a r b i t u r a t e typ i schen UV-Absorp t ion ffihren. Die dabe i en t s t ehenden S p a l t p r o d u k t e werden dagegen g rav imet r i sch erfaBt, soweit sie mi t organisehen L6sungsmi t t e ln ex t r ah i e rba r sind. Auffa l lend war, dab die Verluste an Th ioverb indung yon Versuch zu Versuch t ro tz gleicher Anordnung unterschiedl ich ausfielen. Dies konn te n ich t durch die E r w g r m u n g w~hrend des Aufbere i tungsganges be- d ing t sein (s. Abschn i t t I I I ) . Vielmehr muBten die Verluste auf den zur E x t r a k t i o n benu t z t en J~ther zuri ickgehen, denn bei Verwendung yon Chloroform als E x t r a k t i o n s m i t t e l wurde das T h i o b a r b i t u r a t mi t 90--100~ Ausbeute zurfickgewonnen. U m zu zeigen, wie unterschiedi ieh der EinfiuB yon pe rox idha l t igem ~ t h e r au f Th ioba rb i t u r a t e sein kann, wurden zw61f Bayt ina l l6sungen bekann te r Kon- zen t ra t ionen in saurem Milieu m i t verschiedenen perox idha l t igen Ather so r t en ex t rah ie r t un4 die Riickst/~nde qua l i ta t iv und q u a n t i t a t i v au f B a y t i n a l

254 S. Goeneehea:

und Butalbital spektralphotometriseh untersueht. Auf eine Bestimmung des Peroxidgehaltes der je- weiligen J~thersorten wurde verzichtet, da ver- schiedenartige Peroxide im ~ther enthalten sind (Fieser u. Fieser [2]), die mit den Thiobarbituraten untersehiedlich reagieren kSnnen, obwohl der titri- metrisch ermittelte Peroxidgehalt gleich ist. Die Ergebnisse der Extraktionen mit peroxid- haltigem ~ther wiesen groSe Unterschiede auf; drei extreme Beispiele sind in Tab. 1 aufgeffihrt. W/s in Versuch I noch Baytinal im Gemiseh mit Butal- bital vorlag, war in Versuch I I die Thioverbindung vollst/indig umgewandelt und Butalbital mit einer Ansbeute von 67~ nachweisbar. Dagegen fanden sich in VersuchI I I 76~ des Baytinals wieder, w/~hrend Butalbital nieht nachweisbar war; die Substanzverluste mfissen somit durch Aufspaltung des Thiobarbi~ura~ringes ents~anden sein.

Der in Versueh II verwendete Xther lagerte 9 Monate bei Raumtemperatur in dunkler Flasche, wahrend bei Versuch I und II1:4ther der laufend eingehenden Lieferungen benutz~ wurde. Die in tier w~I~rigen Phase nach der Extraktion zu- riiekgebliebenen Thiobarbituratmengen betrugen weniger als i ~g/ml; der Gehalt an Barbiturat lag unter der Nachweis- barkeitsgrenze.

Tabelle 1. Ergebnisse der Extraktion von Baytinal mit drei ver- schiedenen peroxidhaltigen Athersorten

Versueh erhaltene erhaltene Baytinal Substanz- Bay$inal- ButalbRal- verluste verlusteb menge a menge ~g/ml ~g/ml

I 109 218 73 ~ 9 ~ II keine 230 100~ 33~

Absorption III 304 keine 240/0 24~

Absorption

a400 txg/ml Baytinalnatrium entsprechen einer 100~ Wiederauffindung. b Diese Substanzmengen lassen sich weder als Thiobarbiturat noeh als Barbiturat spektralphotometrisch wiederauffinden und sind offenbar durch Aufspaltung des Thiobarbiturat- ringes entstanden.

I I . Versuche mi t ~peroxidhaltigem Dioxan

Die unterschiedlichen Ver/inderungen yon Baytinal dureh peroxidhaltigen Xther veranlal~ten uns, seine Reaktion mit Peroxiden n~her zu untersuchen. Als Peroxidquelle diente peroxidha]tiges Dioxan. Wir w~hlten dieses mit Wasser in jedem Verh/~ltnis misehbare LSsungsmittel, weft dessen Peroxide denen des Di/~thyl/s sehr /~hnlich sein dfirften. Da bekanntlieh sehon die organisehen Peroxide ein ganz untersehiedliehes Verhalten aufweisen

(Gould [6]; Hine [7]), ersehienen uns anorganische Peroxide (z. B. Wasserstoffperoxid) ungeeignet. Zur Bestimmung der Verluste yon Baytinal dureh Einwirkung yon Peroxiden werden zu einer kon- stanten Menge Baytinalnatrium (0,20 ml ~ 80 ~g) steigende Volumina (0,01--0,80 ml) peroxidhaltiges Dioxan gegeben. Die Ans/itze dieser Mel3reihen haben ungleiche Endvolumina; mit zunehmender Dioxan- menge nimmt der Peroxidgehalt zu, w/~hrend die Baytinalkonzentration f/s Nach einer Reaktions- zeit yon 30 min steigt der Baytinalverlust bei ge- ringen Dioxanmengen zuns stefl auf 100~ an (Abb. l a). Dieses Maximum finder sich nach 1 h Reaktionsdauer an der gleiehen Stelle, jedoeh er- folgt hier ein erneuter Anstieg bis zu einer Verlust- rate yon 100~ (Abb. 2a). Bei Verwendung yon ,,Dioxan B", das einen ge- ringeren Peroxidgehal~ a]s ,,Dioxan A" aufweist, ist das erste Maximum naeh rechts verschoben (Abb. 3); ein zweiter Anstieg ist aueh nach 16 h nieht zu be- obaehten. Gegenfiber den Versuehen mit ,,Dioxan A" sind die Verluste an Baytinal geringer. Da die Extraktion der Thiobarbiturate in der toxi- kologischen Praxis aus sanrem Medium erfolgt, untersuchten wir aueh den Einflul~ yon Peroxiden auf Baytinal in saurer LSsung. Es fund sieh ein gleieh- artiger Reaktionsverlauf wie bei dem Natriumsalz des Thiobarbiturates, jedoch waren die Verluste wesentlich geringer (Abb. 1 b und 2 b). Die spektralphotometrisehe Bestimmung yon Bar- biturat bzw. Thiobarbiturat erfordert alkalisehes Milieu; die sauren Proben mugten daher vor tier Messung mi~ Natronlauge versetzt werden. Zwischen dem jetzt als Natriumsalz vorliegenden Thiobar- bitura~ und den Peroxiden kSnnte somit vom Zeit- punkt der Laugenzugabe bis zur Vermessung eine sehr sehnell verlaufende Reaktion eintreten. Die gefundenen Verluste wfirden dann f~lschlich auf die Reaktion der freien Thiobarbiturs/~nren mit Peroxi- den zurfickgeffihrt. Um die Befunde in saurer LSsung abzusiehern, ver- setzten wir konstante Mengen Baytinalnatrium (0,20 ml ~ 80 ~g) naeh Zugabe des Dioxans (0,01 bis 0,80 ml) sofort mit Natronlauge und fiihrten die Messung so schneU wie mSglich dureh. Die Ergeb- nisse waren wenig fibersichtlich und zeigten in vier Versuchsreihen keine ]~bereinstimmung; der quanti- tative Aussagewert fiber die Reaktion in saurer LSsung wird hierdurch eingesehr/~nkt. Eindeutig ist jedoeh die Aussage, dal~ die freien Thiobarbitur- s~uren gegenfiber Peroxiden wesentlieh best/~ndiger sind als ihre Natriumsalze (Abb. 1 b und 2 b).

Zur Desulfurierung yon Buthalital (]~aytinal) bei der Extraktion mit Ather 255

100

"~ 7O

.~ ~o

4&

30

20

10

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100

~ ~o

80-

~. 70-

.~ 60-

QI 50-

\ \

\ 40-

30-

20-

10.

o:~ o,'2 o,'3 q', o/~ o:6 o) 0,'8 o;, o/~ o;~ o,'~ o,'~ o:s o) o,'~

Abb. la und b. Verluste von Baytinalnatrium bei Einwirkung steigender Mengen ,,Dioxan A" auf konstante Mengen (0,20 ml = 80 Fg Thiobarbiturat). Ungleiehes Endvolumen. Reaktionszeit: 30 rain; Raumtemperatur. -- . . . . Reaktion mit Natriumsalz; - - in saurem Medium. ~ An diesen Punkten wurde die Bildung yon Butalbital festgestellt; die Ausbeute betrug 70--850/0. ] I Variationsbreite

I a b Ioo~ ,~ ~ ~oo

, o 9o ~ ~ 90-

2 8 0 ~ ~ 80-

70 ' ~ "~ 70- . l _ . j ~

~ 50. ca 50- / \

40. \ ..~" ~. ~.~ .~" z, O- "\x.\~ . 1 -

30. .-. - ' " ~ ' " 30-

2O. 20-

10. 10-

o) o,'~ o,'~ o,'~ ' . . . . . . o,s o,s o,7 o,8 o~ o,z o'3 0'4 o's o,s oz o,8 o;o,oo rml] ' ~ ,o ,~, 'Ira1]

Abb. 2a und b. Verluste yon Baytinalnatrium bei Einwirkung steigender Mengen ,,DioxanA" auf konstante Mengen (0,20 ml = 80 Fg Thiobarbiturat). Ungleiehes Endvolumen. Reaktionszeit: 1 h; Raumtemperatur. -- . . . . Reaktion mit Natriumsalz; in saurem Medium. A An diesen Punkten wurde die Bildung yon Butalbital s die Aus- beute betrug 80--100o/o; i I Variationsbreite

Zur weiteren Klarung der Reakt ion von Baytinal- na t r ium mit peroxidhalt igem Dioxan wurde in einer anderen Versuchsanordnung die Konzent ra t ion an Thiobarbi tura t kons tan t gehalten und der Peroxid- gehalt varfiert (Tab. 2). Bei der ersten Versuchsreihe mi t dem Endvo lumen 0,24 ml be t ragt die Konzen- t rat ion an Bayt ina lna t r ium 333 ~g/ml. Der Baytinal- verlust steigt mi t zunehmendem Peroxidgehal t bis auf 100~ an. I n der zweiten Mel~reihe (Endvolumen 1,00 ml; 80 Fg/ml Bayt ina lnat r ium) beobachtet man ebenfalls mit grSl3er werdender Peroxidkonzentra t ion

zun~chst eine Zunahme der Baytinalverluste bis zu 570/0; jedoch nehmen nach Uberschrei ten des Maxi- mums die Verluste an Bayt inal eigenartigerweise wieder ab. Die Ergebnisse zeigen, dab die Verluste an Baytinal- na t r ium yon der Peroxidkonzentra t ion abh~ngig sind. Jedoch entspricht einem hohen Peroxidgehalt nicht unbedingt ein hoher Verlust an Thiobarbi turat . Viel- mehr scheint das Mengenverh/~ltnis Peroxid/Thio- verbindung ffir den Reakt ionsver lauf entscheidend zu sein.

256

r'~ I00 t

• ~ 80.

~ 60-

gO-

30-

20-

I0-

' ' ' " 1'5 ' ' ' o., o., o o.,

Abb. 3 Verluste yon Baytinalnatrium bei Einwirkung yon sgeigenden Mengen ,,DioxanB" auf konstan~be Mengen (0,20 ml = 80 Exg Thioverbindung). Ungleiehes Endvolumen. Raumtemperatur. -- . . . . 30 rain; . . . . . . . . 1 h; - - 16 h Reaktionszeit. A An dieser Stelle tritt Butalbital Ms Reaktionsprodukt auf; die Ausbeute betrug 750/0

Tabelle 2. Verluste an Baytinalnatrium in Abhiingigkeit vom Peroxidgehalt bei konstanter Konzentration an Thiobarbiturat ( Reaktionszeit : 1 h bei Raumtemperatur)

Hohe Baytinalkonzentration (333 ~glmI) (Endvolumen 0,24 ml)

Niedrige Baytinalkonz. (so ~g/ml) (Endvolumen 1,00 ml)

Vol. ~ per- Verluste Vol. ~ per- Verluste oxidhaltiges an oxidhaltiges an ,,Dioxan A" Baytinal ,,Dioxan A" Baytinal im Reaktions- im Reaktions- gemisch gemisch % % % %

0,21 6 1 33 0,42 6 2 41 0,84 18 4 56 a 1,25 30 6 57 a 2,08 58 10 23 4,20 100 a 20 22 8,4 100 a 40 17

a Hier wurde als Umwandlungsprodukt ausschlie$1ich Butal- bital festgesSellt. Die verlorenen Baytinalmengen kormten quantitativ als Butalbital wiedergefunden werden.

Nicht nur die Verluste an Thioverbindung, sondern aueh die chemische Natur der "Umwandlungspro- dukte werden d~treh das Mengenverh~ltnis Peroxid/ Thiobarbiturat bestimmt. So finder sich Butalbital nur bei bestimmten Punkten (Abb. 1; 2 und 3), die h/s hohen Verlus~quoten yon Baytinal ent- spreehen; an diesen Stellen ist die Variationsbreite auffallend klein und die Ausbeute an Butalbital sehr hoch. Der Ersatz des Schwefels durch Sauerstoff kann bei geeigneten Mengenverh/iltnissen den allei-

S. Goenechea:

nigen Reaktionsweg des Thiobarbiturates darstellen, wie aus den 90--100% igen Ausbeuten an Butalbital zu ersehen ist (Tab. 2). Andererseits lies sich spektral- photometriseh zeigen, daS bei 100~ Baytinal- verlust aussehlieSlieh Zwischenprodukte entstehen kSnnen; dies wurde im Versuch mit ,,Dioxan A " bei 1 h Reaktionszeit (Abb. 2) beobaehtet. Bei dem An- satz 0,2 ml Baytinalnatriuml6sung mit 0,8 ml ,,Dio- xan A " zeigt das Spektrum, dal~ das Extinktions- maximum der Ausgangsl6sung (Baytinalmaximum) vollst/~ndig fehlt, und daS keine Absorption bei 254 nm (Butalbitalmaximum) erseheint; dagegen sind zwei neue Maxima bei 283 nm und bei 355 nm zu sehen.

I I I . Einfluf l der Temperatur au/ wgflrige Baytinal- 16sungen

Ffir die Routineuntersuchung sind die Verluste an Thiobarbiturat, die dureh Erw/~rmen in w/~Sriger L6sung entstehen, yon untergeordneter Bedeutung: In der ehemiseh-toxikologisehen Praxis werden die Thiobarbiturate normalerweise in schwaeh saurer L6sung erw/~rmt. Nach unserer Erfahrung wird je- doch Baytinal in weinsaurer L6sung selbst dutch 48 h Erw~rmen auf 80 ~ C nur unwesentlieh ver/indert. Dagegen steigt bei den Natriumsalzen dieser Ver- bindungsklasse die tIydrolysegeschwiudigkeit mit zunehmender Temperatur stark an, wie wir am Bei- spiel des Baytinals zeigen konnten (Abb. 4). Der bei der Itydrolyse entstandene Thioharnstoff liel~ sieh durch stiindlich ausgefiihrte Messungen im Reaktionsgemiseh photometriseh bestimmen (Maxi- mum bei ca. 237 nm). AuSerdem beobaehteten wir die Bildung eines Zwisehenproduktes, dessen Maxi- mum bei ca. 283 nm liegt; dieselbe Substanz tritt aueh als ~ebenprodukt bei der Behaudlung yon Thiobarbiturat mit peroxidhaltigem Dioxan auf.

Diskussion

Wie unsere Versuche zeigen, kSnnen bei der Ex- traktion yon Thiobarbituraten mit peroxidhaltigem Ather hohe Verluste eintreten. Der Reaktionsablauf und somit die Verlustrate ist auf wenig iibersichtliehe Weise yon der Peroxidmenge abh/~ngig. Hierdureh entsteht eine nieht unerhebliche St6rungsm6glichkeit bei ~ chemisch-toxikologischen Untersuehungen. Diese Gefahr entfgllt bei der Verwendung yon Chloroform als Extrakfionsmittel. Fiir die Umwandlung des Thiobarbiturates in das Sauerstoffhomologe werden nach Block u. Ebigt [1] die im ~ther enthaltenen Peroxide verantwortlieh gemaeht; auch Frey [3] sowie Frey, Doenieke u. J/iger [4] fanden, daS Thiobarbiturate im Verlauf

Zur Dcsulfl~rierung von Buthalital (Baytinal) bei der Extraktion mi$ Ather 257

I00.

90 �84

o~ 80.

70. "c

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30 �84

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Abb. 4. Einflul] der Temperatur auf wEBrige BaytinalnatriumlSsungen

der Extrakt ion mit Xther mehr oder weniger weit- gehend desulfuriert werden kSnnen. Wit stellten ebenfalls mit peroxidhaltigem J~ther als Extraktions- mittel hohe u bei tier Riiekgewinnung yon Baytinal aus wagrigen LSsungen fast. Da dieses Thiobarbi~urat in weinsaurer LSsung eine beacht- lithe thermische Stabilit/~t aufweis~, miissen die Verluste auf die Einwirkung des :4thars zuriickgefiihrt werden. Bei der Aufbereitung von biologisehem Material kSrmen noch andere stSrende Einfl/isse hinzukommen. Die in peroxidhaltigem Xther an Thiobarbi~uraten ablaufenden Vorg~nge sind /~uBerst komplex und bedfirfen waiterer K1/~rung: Am Thiobarbiturat- molekiil kann in Gegenwart yon Peroxiden ein Aus- tauseh des Sehwefels dutch Sauerstoff stattfinden. Die Ausbeute an Sauerstoffhomologam hhng~ yon dem Konzentrationsverh/fltnis des Peroxids zum Thiobarbiturat ab und erreieht unter optimalen Bedingungen 100~ Entgegen unserer friiheran Annahme (Goeneehea u. Knfipling [5]) kann somit die quantitative Um- wandlung yon Baytinal in Butalbital auch in Ab- wesenheit yon biologischem Material dutch alleinige Einwirkung yon peroxidhaltigem /Xther erfolgen. Die vollsti~ndige ~berfiihrung in Butalbital setzt allerdings ein bestimmtes Mengenverh~ltnis Peroxid/ Thiobarbiturat voraus, das bei unseren damaligen Varsuehen offenbar nicht vorgelegen hat. Neben dem Sehwefel-Sauerstoff-Austauseh kann aueh der Thiobarbituratring dutch Einwirkung peroxidhaltigen Xthars geSffnet warden, wie die Unterschiede zwisehen den gravimetriseh und den photometrisch bestimmten Verlustraten zeigen. Der Verlust an Thiob~rbiturat ffihrt somit nieht immer

zu einer entsprechenden Zunahme der Barbiturat . menge. AuBerdem ist es m6glich, dab die Einwirkung yon J~therperoxiden auf eine C=C-Doppelbindung in der C-5-Seitenkette -- genauso wie die Pershuren (Fieser u. Fieser [2] ; Gould [6] ; Hine [7]) -- zur Bildung yon Epoxiden fiihren kann; die naehfolgende Hydrolyse wiirde die WasserlSslichkeit soweit erhShen, da$ die entstandenen Glykolderivate nicht mehr vollst/indig mit organisehen LSsungsmitteln extrahierbar und somit analytiseh erfaSbar sin& Ferner kann die oxidative Ver/~nderung der Doppelbindung dutch Peroxide zu falsehen Deutungen fiber den biolo- gisehen Abbau dieser Verbindungen fiihren.

Herrn Dr. rcr. nat. H. Ockenfels mSchte ich ffir die Mithilfe bei der Abfassung des Manuskriptes meinen Dank aus- sprechen.

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