XI.

Aus dem pbarmakologisehen Institut der UniversitAt Bonn.

Die Oxydation der arsenigen Siiure im Organismus. Von

C. B inz und C. T,aar.

Am Schlusse der Mittheilung aber die Reduction der Arsens~ture dutch 0rgansafte ~) wurden Yersuehe tiber die Oxydation der arsenigen S~ture beim Durehgang dutch den menschlichen KSrper, beziehungs- weise Harnuntersuehungen naeh Einverleibung dieser Saure, ange- kandigt. Diese Versucbe sollten zu den dort besehriebenen Analysen yon Kaninehenbarn nach Einspritzung yon Natriumarseniat das Gegen- stack bilden und zugleich unsere frahere Arbeit tiber die Oxydation der arsenigen S~ture dureb Organs~tfte 2) erganzen.

Wie bemerkt, habefi derartige Untersuehungen bereits D. u i t a l i ~) zu dem Ergebniss gefiihrt, dass die arsenige Siture im Organismus zum gr5ssten Theil in Arsensaure umgewandelt und in dieser Form mit dem Ham ausgesehieden werde. Er analysirte sowohl menseh- lichen l:Iarn nach Eingabe F o w l er'seher LSsung, wie aueh Hunde- ham naeh subeutaner Injection derselben, und zwar in der Art, dass er mit Mao'nesiamisehung ausf~tllte und den erhaltenen Niedersehlag naeh allerdings ziemlieh umstandliehen Methoden weiter untersuehte. Mit seinem Befunde stehen nun abet Angaben yon anderen Seicen im Widersprueh: T h. H u s e m a n n 4), welcher den Ham yon Patienten, die F o w 1 e r'sehe LSsung erhalten batten, direct mit Sehwefelwasser- stoff prafte, behauptet, dass nut (sehon in der Kalte als Sulfid aus- fallende) arsenige S~ture darin enthalten war; und ebenso will A. S e v e r i 5) in Genua, weleher den Ham einer Htindin, der arsenige Saute ein~espritzt war, mit essigsaurem Uran verarbeitete, das Arsen

1) Archly f. experiment. Pathologie u. Pharmakol. Bd. XXXVIII, 1896, S. 259. 2) Archiv f. experiment. Pathologie u. Pharmakol. Bd. XXXVI, 1895, S. 275. 3) Bollettino chimico-farmaceutico Bd. XXXII, 1893, S. 136; Bd. XXXV,

1896, S. 33. 4) Deutsche reed. Wochenschrift Bd. XVIII, 1892, S. 10S1. 5) La Riforma medica Bd. IX, 1893, S. 386, 399.

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(larin nur in der urspriingliehen 0xydationsstufe (welche bei Inne- haltung der nSthigen Vorsichtsmaassregeln durch das genannte Reagens nicht mit niedergesehlagen werde) beobachtet haben. ~) Die Frage, ob die arsenige S~ure beim Durchgang dutch den KSrper Oxydation erleide~'war also noch nicht entsehieden.

Sollte nun bei weiteren Versuchen zu ihrer Beantwortung der Effect des Organismus an sich~ mit mSglichster Ausschaltung der Wirkung yon Darmbakterien, zur Geltung kommen~ so durfte kein Harn~ der nach Einftihrung yon arseniger S~iure dutch den Ver- daunngskanal7 sondern nut solcher, der naeh Einverleibung hoher Gaben auf dem Wege' der Injection abgeschieden Ware zur Ver- arbeitung gelangen. Durch das freundliehe Entgegenkommen der Herren Geheimrath D o u t r e l e p o n t und Professor W e l t e r s hier- selbst, sowie der Herren Geheimrath L e i c h t e n s t e r n und Dr. W a r - b u r g in KSln: standen uns zwei derartige Harne zur Verfiigung.

Der e r s t e H a r n stammte yon einem an Mycosis lunge'ides leidenden Patienten, dem in der hiesigen Hautklinik, so wait wie mSglich, t~tgliche Dosen yon im Mittel etwa 20 mg As203, in I pro-

cen t ige r w/isseriger L5sung~ eingespritzt wurden. Bei der Unter- suehung wandten wit im allgemeinen folgende Methode an: Der Barn wurde zun/ichst mit ammoniakalischer Magnesiamisehung ver- setzt, welche letztere, abgesehen yon einem nur bei einer Analyse benutzten Gemisch, auf 1 Theil Bittersalz nieht mehr als 2 Theile Salmiak enthielt, um arsenige S~ture -- deren Abseheidung durch tibersehtissigen Salmiak sehr beeintr~chtigt wird 2) -- mSglichst mit auszuf~llen. Der nicht ausgewasehene Iqiederschlag wurde mit wenig Salzs/iure aufgenommen und die LSsung gegen mit Salzs/iure stark anges~uertes Wasser im Vacuum (urn nicht zu viel Fltissigkeit zu bekommen) dialysirt. Das Dialysat wurde im Vacuum noch etwas concentrirt und nun mit Schwefelwasserstoff behandelt, erst unter EiskUhlung - - zur F/~llung yon arseniger S~iure -- dana auf dem Wasserbade bei circa 700 - - zur F/~llung yon Arsensiiure.

F t inf Proben des Harnes ergaben derart aus der salzsauren~ dialysirten LSsnng ihres Ammonmagnesiumniedersehlages Ar s e n- t r i s u l f i d hSchstens in Spuren, A r s e n p e n t a s u l f i d aber als deut- lieh kanariengelben l~iederschlag in stets w/igbarer Menge.

1) F. S e l m i , welcher schoa fri~her den Ham eines Hundes, der arsenige Si~ure erhielt, untersucht hatte, land darin ,,eine durch Baryt f~llbare S~ture des Arsens" - - Guzzetta chimica italiana Bd. X, 1880, S. 4'.36.

2) Vgl. die erste Mittheilung - - Archly f. experiment. Pathol. u. Pharmakol. Bd. XXXVI, S. 276.

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Eine Probe des zur Bereitung der InjectionslSsung angewandten ArsenigsKureanbydrids erwies sich bei der Prtifung mit Sohwefel- wasserstoff fi'ei yon Arsens/iure. Lgtztere hatte sieh demnach in der That auf dem Wege dureh den 0rganismus gebildet - - in Ueber- einstimmung mit den~Angaben von V i t a l i.

Quantitafiv bestimmt wurde die Menge tier zu Arsens/~ure oxy- dirten arsenigen S~ture aus /tasseren Gl-iinden nur zweimal.

Probe III. 950 ccm~ As2S 3 als minimale, braune Abscheidung liefernd - - , aus:

welcher naeh der Ox, ydation im M a r s h - B e r z e l i u s ' s c h e n Apparat ein deutlicher Spiegel gewonnen wurde, nach den Abbildungen yon Otto ~) vieUeicht 1/1o mg As.20~ entspreehend - - ergab

7,5 mg As~S 5 ~ 576 mg As205 ~ 4,8 mg As20~ oder, nach Correction fitr den Dialysatorinhalt~ dessen Volumen mindestens 1/6 yon dem des Dialysates betrug~

o x y d i r t : 5~5 mg As~Oa.

Probe V. 1415 ccm~ yon ncutraler Reaction~ As~S s als sehr geringffigige~ braun-

orangefarbige Abseheidung liefernd~ ergab 4~5 mg As~S~ ~ 3~3 mg As~O 5 ~--- 2~9 mg As~,Os~

oder, naeh Correction ftir den Dialysatorinhalt, dessert Menge etwa 1/~ yon der des Dialysates ansmachte~

o x y d i r t : 3,5 mg As203.

Aus dem Filtrat des bei dieser Probe erhaltenen Ammonmagne- siamniederschlages wurde nach geeig'net scheinender weiterer Be- handlang, deren n~here Besehreibung hier zu welt ftihren wtirde, dureh Schwefelwasserstoff noch ein schmutzig brannorangefarbiger :Niedersehlag g'ef/~llt, jedenfalls unreines Arsensulfid, welches indessen ebensowohl aus unoxydirter arseniger S/tare, wie auch aus einem in LSsung gebliebenen Rest yon Arsensiture entstanden sein konnte.

Es war abcr offenbar von grossem Interessel zu ermitteln, ob neben der Arsens~ture aueh noeh arsenige S~ure in relativ erheb- licher Menge' mit dem ttarne ansgesehieden werde. Um das bei der Analyse des zweiten Harnes mSgliehst zur Entscheidung zu bringen, versuchten wir, ob es nicht gel/tnge~ beide Oxydationsstufen zu- sammen vollst~tndig ansznfMlen - - soweit man iiberhaupt bei ehe- mischen Trennungen yon Vollstitndigkeit sprechen darf - - , and zwar schien es mSglieh, dass, wenn dutch die Geg'enwart yon viel Salmiak die Abscheidung der arsenigen Snare dutch Magnesiamischung be-

l) Graham-Ot to-Micha~l i s , Anorganische Chemic Bd. Ii, S. 520. -- Vgl. auch Sanger, Americ. chem. Journal Bd. XIII, 1891, S. 431.

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eintri~ehtigt wird (s. S. 180), umgekehrt, bei g~nzlieher Fortlassung des Salmiaks, dutch nach einander folgende Behandlung mit Magne- siumsulfat und Ammoniak allein, jenes Ziel zu erreichea sei.

Demgemi~ss wurde folgender a n a l y t i s e h e r V o r v e r s u c h an- gestellt:

4 mg As~O s und 3,2 mg As20 ~ (als Natriumarseniat) wurden mit etwas Natriumphosphat zusammen zu ~/2 Liter Fltissigkeit gelfst, dann wurde (divalent-) normale MagnesiumsulfatlSsung im Uebersehuss zugefiigt und mit Ammoniak ausgef~llt; der theils amorphe~ theils krystaUinisehe ~Nieder- schlag wurde abgesaugt~ in wenig Salzs~ure gel6st und die L~isung passend mit Wasser verdiinnt. Sie gab mit Schwefelwasserstoff unter Kiihlung mit Eis einen orangegelben Niederschlag yon Ar s e n tr i su 1 l id ; naeh dessen v(illiger Abtrennung welter mit Sehwefelwasserstoff bei 70o behandelt~ lieferte sie darauf kanariengelbe Floeken des P e n t a s u l f i d s . Das Fil- trat des Magnesianiedersehlages~ welches mit Magnesiamisehung keinen Niederschlag mehr gab~ wurde zur Vertreibung des Ammoniaks einge- dampft~ der Rtiekstand mit Wasser aufgenommen und Salzsiiure zugesetzt. Schwefelwasserstoff fallte aus dieser L•sung kein Trisuliid mehr and auch nur noch eine so gut wie unw•gbare Spur Pentasulfid.

Es war demnaeh wirklieh die gesammte arsenige S~ure und~ bis auf Spuren~ auch alle Arsensaure ausgefallt worden.

Nach dieser Methode wurdc nun der z w e i t e H a m verarbeitet. Derselbe rtihrte yon einem 42j~hrigen Manne her~ weleher ira Augusta- hospital zu KSln wcgen leichtgradiger Neurasthenic mit Einspriizungea yon arseniger S~ure behandelt wurde, uud zwar in Dosen~ die, mit I m g beginncnd~ t~glich um 1 mg gesteigert wurden. Es gelangtea zwei Proben des Harnes zur Untersuchung, die erste, als eine Gabe yon 21 mg~ die andere, als eine solehe yon 30 mg As~0~ er- reicht war.

P r o b e I. 1110 cem, hellgelb~ wenig tritb~ schwach sauer. Dieselbe wurd%

ohne vorherige Filtration~ mit 100 ecru MagnesiumsulfatlSsung Versetzt~ wobei sich keine Vermehrung tier Triibung zeigte, dann mit 100 cem Ammoniak (0,925) ausgef~llt. Der abfiltrirte Niederschlag wurde im Vacuum yore Ueberschuss des Ammoniaks befreit~ in m6gliehst wenig vier- fach-normaler Salzsi~ure gel(ist und die LSsung der Dial:~se gegen mit Salzsaure angesi~uertes Wasser unterworfen. Das Dialysat gab mit Schwefel- wasserstoff bei 10 eine sehr gering% auf dem Filter rothbraun aussehende Abscheiduug; beim weiteren Durchleiten des Gases in der Warme eut- standen graugelbe F16ckchen, deren Menge zwar gr(isser, als diejenige tier in der K~lte gebildeten Abscheidung~ immerhin aber doch so unbe- deutend war~ dass yon eiuer quantitativen Verarbeitung auf reines Arsen- sulfid Abstand genommen und zur n~heren Charakterisirung auch bier nur die Mar s h- B e r z eli u s'sehe Probe benutzt wurde. Letztere ergab aus beiden Fi~llungen gute Spiegel; der der Arsens~ture entspreehende war aber nicht viel stiirker~ als der der a r s e n i g e n S~ture. - - Das Ffitrat veto

Die Oxydation der arsenigen Sii, ure im Organismus. 183

Magnesianiederschlag wurde behufs Priifung auf darin noeh vorhandcnes Arsen unter Zusatz yon Kalihydrat eingedampft, die rtickst~indige Masse mit sehr verdtinnter Salzs~ture und chlorsaurem Kali erw~irmt, nach dem Aufh~iren der Chlorentwickelung die hochgelb gefiirbte Fliisslgkeit filtrirt und dann rait Schwefelwasserstoff behandelt; hierdm'ch entstand ein hell schokoladenbrauner Niederschiag, dessen in Ammoniak 15slicher Antheil naeh der Oxydation mit rauchender Salpeters~ure im M a r s h - B e r z e l i u s - schen Apparat einen ziemlich starken Spiegel yon A r s e n lieferte, In welcher Oxydationsstufe letzteres im Filtrat gegenwiirtig war, mSge dahin- gestellt bleiben; denn wenn auch bei dem analytischen Vorversueh nut eine Spur yon Al'sens~ure hier beobachtet win'de, so kiinnten doch im Ham die Verh~ltnisse anders liegen~ als in rein wasseriger LSsung.

Aus der Untersuchung dieser Harnprobe, die~ wie ersiehtlieh, liberhaupt nur sehr wenig Arsen enthielt, ergiebt sieh somit nur eine allgemeine Bestittigung dessen~ was wir bei dem ersten H a m ge- funden batten, aber noeh keine siehere Antwort auf die Frage naeh dem quanti tat iven Verhiiltniss zwisehen arseniger Siture und Arsen- s~ure.

Einen besseren Erfolg gew~thrte uns die

P r o b e II. Dieselb% 2075 ccm messend~ war braungelb~ wenig trtib~ stark saner.

Das Dialysat der salzsauren L6sung des Magnesianiedersehlages 1) lieferte mit Schwefelwasserstoff in der Kiilte nur eine iiusserst minimale Trfibung yon unreinem A r s e n t r i s u l f i d ~ das auf dem Filter einen br~iunlichen Fleck bildete und nach der Oxydation mit Salpeters~ure nur einen sehr sehwachen Arsenspiegel erzeugte; bei weiterem Einleiten des Schwefel- wasserstdffes in der Warme sehied sich dann aber eine reichliche Menge ebenfalls noch ctwas nnreinen~ graugelblich gefarbten A r s e n p e n t a - s u l f i d s ab. Aus diesem wurde nach der Behandlung mit Ammoniak, Oxydation des Riickstandes der ammoniakalischen LSsung mit rauchender Salpeters~ure and Erhitzung mit coneentrirter Schwefels~ure auf 160 his 1650~ unter Zusatz yon wenig Fliesspapier, gem~iss dem yon F r e s e n ins 2) angegebenen Reinigungsverfahren~ durch noehmaliges F~llen aus salz- saurer LSsung --7 welche jetzt infolge van Reduction durch die ge- bildete sehweflige Saute nicht mehr Arsensiiure~ sondern arsenige S~ture enthielt --~ gewonnen

5~8 mg orangegelbes As2S ~ ~ 5~4 mg As2Q ~ 4~7 mg As~_03, oder~ nach Correction ffir den Dialysatorinhalt (162 ccm gegeniiber 248 ecru Dialysat)~

o x y d i r t : 7.8 mg As.O~. Es sei bier die Bemerkung eingesohaltet~ dass die unreine Be-

seh~tffenheit des zuniichst uusfallenden Pentasulfids einen Naehtheil

l) Zur Dialyse diente ein hoher Glasring, an welchem das Pergamentpapier durch Umfalten fiber den oberen Rand, ohne Anwendung yon Bindfaden, be- festigt war.

2) Qualitative Analyse, 16. Auit., S. 499.

184 XI. BI~z und L.~Aa, Die Oxydation der arsenigen S~ure u. s. w.

der neuen Methode gegenttber der auf die Anwendung yon Salmiak- magnesiamisehung gegrtindeten bedeutet ; wegen der grSsseren Masse und der vorwiegend amorphen Art des Niedersehlages werden natur- gem/iss mehr organisehe Beimengungen mit niedergerissen.

Das Filtrat des Magnesianiedersehlages lieferte, naehdem das- selbe in gleieher Weise, wie dasjenige yen der Probe I dieses Harnes, so viel wie mSglieh entf~rbt war, mit Sehwefelwasserstoff wieder einen hell sehokoladebraunen Niedersehlag. Aus diesem wurde ver- sueht, auf dem oben besehriebenen Wege reines Arsentrisulfid dar- zustellen; es resultirte jedoeh nur eine noeh br~unlieh gef~rbte F~I- lung, yon nieht mehr Ms 1,7 mg Gewieht; die Menge des darin ent- haltenen reinen A r s e n s u l f i d s war also jedenfalls sehr klein. Dass letzteres aber tiberhaupt vorhanden war, zeigte die M a r s h - B e r - z e l ius 'sehe Probe, bei weleher sieh die Rohrverengerung mit einem sehSnen Spiegel belegte.

Wenn sich sonaeh aus den vorhe~'gehenden U~tersuchungen er- gab, dass die in den menschlichen Organismus eingefi~hrte arsenige Sii~re im Harne jedenfalls zum grossen Theil als Arsensiiure wieder- erscheint, so liisst sich dies Res~ltat auf Grund des zuletzt mitge- theilten Befundes dahin erweiter% dass neben Arsensiiure arsenige Siiure mit dem 1tam nur in iiusserst geri~gf@i9er Menge abge- schieden wird.

Wie ist dieses Ergebniss nun abet mit unseren frfiheren Beob- aehtungen vereinbar, denen zufolge Blur und Leberbrei stark redu- eirend auf Arsens~ure einwirkten?

Der Widersprueb erklart sieh wahrseheinlieh dadureh, dass dem mensehliehen Ham an sieh eine oxydirende Kraft zukommt. Auf die Nothwendigkeit~ diese EigensehMt des Harnes, welehe, soweit wit gefunden haben, bisher nut eine kurze Angabe yon S e h S n - b e i n bertihrt hat, mehr zu bertieksiehtigen, wurden wir bei einem an den oben gesehilderten ,analytisehen Yorversueh" angesehlossenen gersuehe mit Ham aufmerksam, dem wit geringe Mengen yon Arsen- s/~ure und arseniger S~ure zugeftigt hatten: in dem salzsauren Dialysat des Magnesianiedersehlages fand sieh nur Arsens~ture vet. Weitere Yersuehe in dieser Riehtung hat Herr Dr. B e r t h o l d S e h w a r z in Angriff genommen, und es seheint sieh daraus in der That ein nieht unerhebliehes OxydationsvermSgen des mensehliehen ttarnes far arse- nige S/~ure zu ergeben. Dass andererseits Kaninehenharn auf Arsen- s/~ure, wenn aueh nut sehwaeh, redueirend einwirkt, ist bereits fi'tiher mitgetheilt.