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Research Collection
Doctoral Thesis
Untersuchungen über die Beziehung zwischen Organgrösse undWirkstoffgehalt bei Folium Stramonii, Semen Lini und FructusJuniperi
Author(s): Kunz-Anderegg, Greti
Publication Date: 1958
Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-a-000095848
Rights / License: In Copyright - Non-Commercial Use Permitted
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ETH Library
Prom. Nr. 2823
Untersuchungen über die Beziehung
zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt
bei Folium Stramonii, Semen Lini
und Fructus Juniperi
Von der
Eidgenössischen Technischen
Hochschule in Zürich
zur Erlangung
der Würde eines Doktors der Naturwissenschaften
genehmigte
PROMOTIONSARBEIT
vorgelegt von
GRETI KUNZ-ANDEREGG
von Dornach (Kt. Solothurn)
Referent: Herr Prof. Dr. H. Flück
Korreferent: Herr Prof. Dr. J. Büchi
Juris-Verlag Zürich
1958
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Meinem hochverehrten Lehrer,
Herrn Prof. Dr. H. Flück,
möchte ich für das fördernde Interesse, das er für meine Arbeit bekundete, wie auch
für das stetige Wohlwollen, das er mir persönlich entgegenbrachte, recht herzlich
danken.
Zu Dank verpflichtet bin ich auch Herrn Schwegler, Verwalter des Pharma¬
zeutischen Instituts der Eidgenössischen Technischen Hochschule, für seine unermüd¬
liche Hilfsbereitschaft.
Den Firmen Siegfried A. G., Zofingen, Bohny & Co. A.G., Basel, Leh¬
ner, Sueur & Cie. A. G., Basel, und Dixa A.G., St.Gallen, möchte ich für zahl¬
reiche Drogenmuster für meine Untersuchungen danken.
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- 5 -
INHALTSVERZEICHNIS
I. Allgemeiner Teil Seite
1. Einleitung und Problemstellung 7
2. Bisherige Arbeiten 9
3. Theoretische Betrachtungen über anatomische und geometrische Zusammen¬
hänge zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt 11
4. Mögliche Fehlerquellen 13
41. Genetisch bedingte Faktoren 13
42. Ontogenetisch und tageszyklisch bedingte Fehler 15
43. Einflüsse durch Umweltsfaktoren 17
44. Durch Konservierung hervorgerufene Gehaltsschwankungen 18
45. Einfluss der Lagerung der Drogen auf den Wirkstoffgehalt 20
II. Spezieller Teil
1. Allgemeiner Versuchsplan 21
2. Folium Stramonii 23
21. Das Untersuchungsmaterial 23
22. Anbau 25
23. Verlauf des Anbaus 26
24. Verarbeitung der gewonnenen Blätter und Bestimmung der Organgrösse 28
25. Quantitative Ermittlung der Gesamtalkaloide 29
251. Die kolorimetrische Methode 29
252. Die titrimetrische Methode 32
26. Resultate 34
261. Nach der kolorimetrischen Methode 34
262. Nach der titrimetrischen Methode 43
27. Statistische Auswertung der Resultate 47
3. Semen Lini 50
31. Das Untersuchungsmaterial 50
32. Eigenanbau 53
33. Bestimmung des Wirkstoffgehalts 54
331. Bestimmung des Schleimgehalts 54
- 6 -
332. Bestimmung des Oelgehalts 56
333. Streuung der Resultate bei der Oelbestimmung 59
34. Resultate 60
341. Diskussion und statistische Auswertung der Resultate 61
35. Versuche mit den Leinsorten aus dem Eigenanbau 64
351. Diskussion der Resultate 66
36. Beziehungen zwischen den morphologischen Verhältnissen und dem
Quellungsfaktor 67
4. Fructus Juniperi 69
41. Das Untersuchungsmaterial 69
42. Verarbeitung des Materials 72
43. Die Untersuchungsmethode 73
44. Resultate 78
441. Einzelstrauchmaterial 78
442. Handelsware 82
45. Beziehung zwischen Anzahl und Grösse der Sekretbehälter und dem
prozentualen Oelgehalt 84
451. Resultate 85
4511. Einzelstrauchmaterial 85
4512. Handelsware 86
5. Zusammenfassung 87
Literaturverzeichnis 89
- 7 -
I. ALLGEMEINER TEIL
1. Einleitung und Problemstellung
Im pharmazeutischen Drogenhandel werden in vielen Fällen Qualitäten mit gros¬
sen Organen vorgezogen. Ein besonders charakteristisches Beispiel dafür sind die
verschiedenen Handelssorten von Semen Lini totum, deren Preis mit der Samengrös-
se mehr oder weniger parallel geht. So gilt grosser, schön aussehender Leinsamen
unwillkürlich für wertvoller und damit gehaltreicher als die kleinkörnige Ware. Die
Pharmakopoen schliessen sich vielfach dieser allgemein verbreiteten Meinung an und
verlangen z.B. eine Länge der Leinkörner von 4-6 mm. Diese Forderung schliesst
kleinkörnige Qualitäten und vor allem den sogenannten Faserlein aus.
Auch bei der Wachholderbeere wird im Handverkauf Wert auf grosse Beeren
gelegt. Qualitätsbezeichnungen wie "gross", "handerlesen" etc. müssen vom Drogen¬
haus zu wesentlich höheren Preisen bezogen werden als die natürlich anfallende Dro¬
ge. Nach Gildemeister und Hoffmann 'werden z.B. die italienischen Wach-
holderbeeren nach Aussehen und Grösse in die folgenden drei Gruppen zu verschiede¬
ner Verwendung sortiert:
1. und 2. Sorte: grösste und schönste Beeren. Verwendung: Küche.
3. Sorte: Verwendung zu Gewürzen, Tunken, Spirituosen.
4. Sorte: Kleinste Beeren: Gewinnung des ätherischen Oeles.
Die Pharmakopoen geben vielfach bei Fructus Juniperi überhaupt keine Normie¬
rung der Grösse. Bei der Durchsicht der bekanntesten Pharmakopoen trafen wir le¬
diglich auf die folgenden Angaben: Im D.A.B.6 steht die ziemlich strenge Forderung
eines Beerendurchmessers von 7-9 mm, was eine Qualität mit grossen Beeren vor¬
aussetzt. Die "Finska Farmakopen", "den Norske Farmakop0" und das "National
Formulary" lassen den ziemlich weiten Spielraum von 5-9 mm Durchmesser zu.
Dadurch sind nur allerkleinste, meist unreife Beeren von der pharmazeutischen Ver¬
wendung ausgeschlossen. In der "Pharmacopoea Nederlandica" findet man eine inter¬
essante Normierung nach Anzahl Sekretbehälter auf dem Querschnitt durch die Ein¬
zelbeere. Es werden 3-8 Sekretbehälter verlangt. Diese Forderung ist aber sehr
vage gefasst und berücksichtigt nur die zentralen, an den Kernen anliegenden Behäl¬
ter. In der Regel finden sich aber an der Peripherie der Beere noch grosse und klei¬
ne Sekretbehälter in weit höherer Zahl. Diese Angabe ist deshalb eher als Identifizie¬
rungsmerkmal anzusehen und nicht als Mass für die Menge an ätherischem Oel, die
ja logischerweise von der Anzahl und Grösse der Sekretbehälter abhängen muss.
In den Pharmakopoen sind überhaupt sehr oft Grössenangaben bei der Beschrei-
- 8 -
bung der Drogen aufgeführt, die meist nichts über die Qualität der Ware aussagen
wollen, sondern für die Identifizierung bestimmt sind. Indessen sind doch einzelne
dieser Angaben im Sinne einer Qualitätsnormierung aufzufassen, wie etwa die vor¬
her zitierte Forderung des D. A. B. 6 für die Grösse von Fructus Juniperi. Von der
früheren "Fédération Internationale des plantes médicinales, aromatiques et simi¬
laires" sind in den Dreissigerjähren dieses Jahrhunderts starke Anstrengungen für
die Drogennormierung unternommen worden, von denen wir den Vorschlag von de2)
Graaf ' für Fructus Foeniculi zitieren wollen. Es wird dabei versucht, die beiden
Haupttypen, den süssen und den bittern Fenchel, an äusseren Merkmalen zu unter-
scheiden. De Graaf ' macht folgende Angaben:
Bitterer Fenchel: Länge: 5-10 mm
Breite: mind. 1,5 mm
Gew. v. 100 ml: max. 40,0 g
Aetherisches Oel: 5%
Süsser Fenchel: Länge: 4-10 mm
Breite: mind. 1, 5 mm
Gew. v. 100 ml: max. 45,0 g
Aetherisches Oel 2,5%2)
Aus seinen Untersuchungen zieht de Graaf ' aber den Schluss, dass die
Länge der Früchtchen keine Rückschlüsse auf die prozentuale Menge an ätherischem
Oel zulässt und dass einzig der Geschmack eine Unterscheidung gestattet.
Auf eine Beziehung zwischen der Grösse von Drogenorganen und dem Wirkstoff¬
gehalt ist im allgemeinen in den Pharmakopoen und in anderen Normbüchern recht
wenig Rücksicht genommen. Wir haben uns zur Aufgabe gestellt, dieses Problem
aufzugreifen und an einigen Beispielen zu untersuchen, ob zwischen Organgrösse
(Dimension und eventuell auch Gewicht) und Wirkstoffgehalt gesetzmässige Bezie¬
hungen bestehen. Solche Untersuchungen sind unserer Ansicht nach grundsätzlich
wichtig. Zudem können sie bei der Aufstellung von Normen für Drogen, Gewürze etc.,
sowie für die industrielle Aufarbeitung und für die unmittelbare Anwendung der Drogen
als Heilmittel sehr wertvoll sein. Dabei haben wir uns bemüht, die verschiedenen
möglichen Fehlerquellen, wie ontogenetische Schwankungen des Wirkstoffgehalts,
Schwankungen von Einzelpflanze zu Einzelpflanze, den Einfluss der Lagerung usw.
nach Möglichkeit auszuschalten und die Ergebnisse statistisch zu prüfen.
Wir wählten für unsere Untersuchungen Drogen, die deutliche Unterschiede in
der Grösse der einzelnen Organe aufweisen. Daneben war uns wichtig, dass zur Be¬
stimmung des Wirkstoffgehaltes Analysenmethoden zur Verfügung standen, die sich
- 9 -
für Serienversuche mit kleinen Mengen Material eignen. Als Untersuchungsobjekte
wählten wir Folium Stramonii, für das wir genetisch weitgehend einheitliches Saat¬
material zur Verfügung hatten, sowie Semen Lini und Fructus Juniperi, von welchen
der Drogenhandel besonders die grossfrüchtigen Organe bevorzugt.
2. Bisherige Arbeiten
Das Problem einer Beziehung zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt bei
Drogen interessierte vor allem Forscher der 20-iger Jahre dieses Jahrhunderts.3)
Rosenthaler strebte für die Arzneibücher eine sinngemässe Normierung der
Wirkstoffgehalte an. Er führte zahlreiche Versuche aus über die Häufigkeit und Ver¬
teilung gleicher Gehalte innerhalb von Handelsmustern der verschiedensten Drogen,
wie Mandeln, Calabarbohnen, Arekasamen, Strychnos und Cola und berichtete dar¬
über in einer Reihe von Artikeln unter dem Titel: "Variationsstatistik als Hilfswis¬
senschaft der Pharmakognosie". Da er seine Analysen mit einzelnen Samen ausführt,
deren Einzelgewichte er immer gesondert bestimmt, kommt bei seinen Resultaten
auch der Zusammenhang zwischen Gewicht und Wirkstoffgehalt zum Ausdruck. In4)
einem gesonderten Artikel 'tritt er dann speziell auf das Problem ein und sagt zu¬
sammenfassend über seine Untersuchungsresultate aus, dass in der Regel gewlchts-
mässig leichte Organe innerhalb einer Droge, wenigstens bei Samen und Knollen -
er erwähnt speziell Akonit - höhere Gehalte aufweisen als die schweren Organe.5)
Kr eye r' berührt das Problem bei einer Untersuchung über Ertragshöhe und Dro¬
genqualität im Arzneipflanzenanbau. Der Autor fasst die Ergebnisse früherer und
eigener Arbeiten zusammen und gibt Auskunft über die Resultate von Untersuchungen
mit Alkaloidpflanzen, Glykosiddrogen - besonders Digitalis - und Drogen mit äthe¬
rischem Oel. Aus seinen verschiedenen Ausführungen sei hier der folgende zusam¬
menfassende Satz zitiert: "Welcher Art die Aussenbedingungen auch sein mögen,
die eine Alkaloidpflanze umgeben, so rufen sie immer eine Steigerung des Gehalts
an wirkenden Stoffen hervor, sobald sie auf das Wachstum der Pflanze schwächend
wirken, und verursachen dagegen eine Verminderung des Gehalts an wirkenden Stof¬
fen, wenn sie das Wachstum der Pflanze begünstigen. " Bei Digitalis kann Kreyer
keine eindeutige Richtlinie finden. Bei den Drogen mit ätherischem Oel stellt er aber
fest, dass die Verhältnisse umgekehrt liegen und dass grosse Organe auch prozentual
- 10 -
mehr Oel zu liefern vermögen.
Später haben sich noch verschiedene Forscher - oft bei der Bearbeitung ganz
anderer Probleme - mit der Beziehung zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt
auseinandergesetzt. Am bekanntesten sind wohl die vielen Publikationen über den
Zusammenhang von Alkaloidgehalt und Grösse der Sklerotien bei Seeale cornutum.
Dabei gehen die Ansichten der verschiedenen Autoren oft sehr auseinander. M j oen ,
Caesar und Loretz 'und Bredemann ' sind der Ansicht, dass kleine Skle¬
rotien grössere Gehalte aufweisen. Bredemann ' erhärtet seine Ergebnisse noch
mit einer interessanten, stereometrischen Erklärung, auf die wir im Kapitel 3 ein¬
treten werden.
9)In einer ausführlichen Arbeit zeigen dann aber Silber und Bischoff
,
dass innerhalb eines genetisch einheitlichen Stammes kleine Sklerotien kleinere Ge¬
halte besitzen. Ihre Befunde stützen sich auf eine schon früher veröffentlichte Arbeit
von Blazek und Mitarbeitern.Beide Forschergruppen halten den Alkaloidgehalt
vor allem für ein genetisch bedingtes Merkmal und glauben, dass die Organgrösse
an sich nur geringe Bedeutung hat.
Auch auf dem Gebiete anderer Alkaloidpflanzen sind öfters Beobachtungen über
einen Zusammenhang von Organgrösse und Wirkstoffgehalt gemacht worden. San-
tavy und Buchnicek führen 111 Gehaltsbestimmungen aus bei verschieden
grossen Samen von Colchicum autumnale verschiedener Herkunft. Sie erhalten, ähn-12}
lieh wie Grimme ' in einer Arbeit aus dem Jahre 1920, mit Abnahme des Samen¬
gewichts eine Zunahme des prozentualen Alkaloidgehalts. Sie finden aber zusätzlich,
dass sich die Beziehung bei einem Maximum von ca. 350 Samen pro Gramm umkehrt;
bei noch leichteren Samen nimmt der Gehalt nämlich proportional wieder ab.13)
Was Datura stramonium anbelangt, berichtet Kuntz ' über einen unerwartet
kleinen Alkaloidgehalt einer ganz aussergewöhnlich grossen Daturapflanze. Später14)
fanden E by, Scholl und Philipps' bei Blättern von weniger als 25 cm Länge
einen prozentual kleineren Gehalt als bei grösseren Blättern. Es handelt sich hier
ebenfalls um abnorm grosse Pflanzen, die im Stadtkreis von Philadelphia auf
Schutt alter Gebäude gesammelt wurden. Bei diesen Versuchen wurde aber das Alter
und der Entwicklungszustand der untersuchten Blätter nicht besonders beachtet, so¬
dass diese Befunde nicht als allgemein gültig betrachtet werden können.
Im Rahmen von vielen Untersuchungen mit Datura stramonium zeigte es sich
immer deutlicher, dass der Alkaloidgehalt der Pflanzen von den verschiedensten
Einflüssen abhängig sein kann, wie Schwankungen im Laufe der Vegetationsperiode,
Tageszyklus, Bodenazidität und Düngung, Klima, Abschneiden der Blüten, Züchtung
polyploider Formen etc. Ein sehr wichtiger Faktor ist auch die Beschattung der
- 11 -
Pflanzen. Datura zeigt an sonnigem Standort den höheren und schöneren Wuchs als
an schattiger Stelle. Erwiesenermassen besitzen aber die kleinen Schattenpflanzen
den grösseren Wirkstoffgehalt, was aus den Versuchen von Kreyer'
hervorgegan¬
gen ist.
Auf dem Gebiete der Drogen mit ätherischem Oel haben hier am Institut H e g-
15)
nauer und Flück 'in einer Arbeit über Fructus Carvi das Problem Gehalt/
Samengrösse angeschnitten. Sie finden bei einem orientierenden Versuch in dieser
Richtung, dass kleine Früchte einen prozentual geringeren Gehalt an ätherischem
1 fi^Oel aufweisen. Stahl ' befasst sich im Rahmen seiner Untersuchungen mit Achil¬
lea millefolium kurz mit dem Problem. Er berichtet, dass bei gleicher Einwaage
kleine Blütenköpfchen ungedüngter Pflanzen einen grösseren Gehalt aufweisen als
grössere Köpfchen der gleichen Zucht. Bei grossen, schweren Blütenköpfchen wer¬
den aber für dieselbe Oelmenge weit weniger Pflanzen benötigt, und der Anbau ge¬
staltet sich deshalb viel rentabler.17)
Zu erwähnen ist noch eine kleine Arbeit von B o n d e s o n und Sahleström '
über die Beziehung zwischen Adstriktionswert und Rindendicke schwedischer Eichen¬
rinde. Die Autoren stellen fest, dass der Adstriktionswert bis zu einem gewissen
Entwicklungsstadium mit der Dicke der Rinde zunimmt. Erst nach der Borkenbildung
ist ein Abfall zu verzeichnen.
Vielfach sind also kleine Organe für gehaltreicher befunden worden, im Gegen¬
satz zu den in den gewöhnlichen Usancen des Drogenhandels zum Ausdruck kommenden
Auffassung. Alle früheren Arbeiten zeigen aber, wie wichtig es ist, die verschieden¬
sten genetischen und Umwelts-Einflüsse zu berücksichtigen, wenn reproduzierbare
Resultate erzielt werden sollen. Wir erachten es daher als nötig, auf die durch sol¬
che Einflüsse möglichen Fehler besonders einzutreten.
3. Theoretische Betrachtungen über anatomische und
geometrische Zusammenhänge zwischen Organgrösse
und Wirkstoffgehalt
Die Lokalisation des Wirkstoffes in der Droge spielt für die quantitative Ex¬
traktion oft eine bedeutende Rolle. Die Analysenmethode muss der anatomischen
Struktur des Materials angepasst werden. Aus ganzem Fructus Juniperi kann bei
- 12 -
der Wasserdampfdestillation nur ein ganz kleiner Teil der Oelmenge gewonnen wer¬
den, obschon die Sekretbehälter teilweise dicht an der Peripherie der Beere liegen.
Die dicke, wachshaltige Kutikula verhindert den Austritt des Oeles. Mit zunehmen¬
dem Feinheitsgrad des Drogenmaterials werden folgende Werte für den Oelgehalt er¬
halten:18)
ganz 0,03 %
grob zerstossen 0,85 %
fein zerstossen 1,22%
gemahlen 0,70%
Durch ungenügende Beachtung der Lokalisation des Wirkstoffes können also
verfälschte Werte erhalten werden.
Bei den umfangreichen Arbeiten über Züchtung und Inhaltsstoffe von Claviceps
purpurea stellt Bredemann 'eine Theorie auf zur Erklärung der Korrelation von
Organgrösse und Wirkstoffgehalt. Er geht von der Annahme aus, dass die Alkaloide
des Mutterkorns vor allem in der äusseren Zone der Sklerotien lokalisiert sind. Bei
kleinen Sklerotien kommt aus stereometrischen Gründen auf den gleichen Gewichts¬
anteil mehr Anteil Körneroberfläche als bei grossen Körnern. Deshalb wäre ein
9)grösserer prozentualer Alkaloidgehalt zu erwarten. Silber und Bischoff
machten Analysen von verschiedenen Schichten der Einzelsklerotien und bestätigten
eine Abnahme an Alkaloiden gegen das Innere der Körner. Sie konnten aber gleich¬
wohl keinen vermehrten Gehalt bei den kleinen Körnern feststellen. Wahrscheinlich
spielt eben noch die Mächtigkeit der alkaloidtragenden Schicht eine entscheidende
Rolle.
Bei Semen Lini ist ebenfalls die äusserste Zellschicht der Epidermis der Trä¬
ger der Schleimstoffe. Es würden also auch hier dieselben Ueberlegungen gelten.
Darüber werden wir bei unseren Untersuchungen mit Semen Lini noch näheres zu be¬
richten haben (siehe Kapitel 36 des speziellen Teils).
Bei Fructus Juniperi findet sich neben den grossen Sekretbehältern an den
steinartigen Samen dicht unter der Epidermis ein zweiter Kreis von kleineren Sekret-
behältern. Bei grossen Beeren haben aus stereometrischen Ueberlegungen auf dem
Beerenumfang mehr Sekretbehälter Platz als bei kleinen Beeren. Immerhin besteht
auch die Möglichkeit, dass die sekretbehälterfreie Mittelzone des Fruchtfleisches
in grossen Beeren mächtiger als in kleinen Beeren entwickelt ist, was eventuell zu
einer Umkehr der Resultate führen könnte. Wir werden ebenfalls im speziellen Teil
(Kapitel 45) auf diese Frage näher eintreten.19)20)21)
Verschiedene Arbeiten ' ' ' befassen sich mit dem Problem der Lokalisa¬
tion der Alkaloide in den Solanaceenblättern. Dabei wurde von verschiedenen For-
- 13 -
schern eine Häufung der Wirkstoffe in den Blattnerven feststellt. Blätter mit viel Ner¬
vatur sollten somit grössere prozentuale Alkaloidgehalte aufweisen. Auch auf dieses
Problem werden wir später im Rahmen dieser Arbeit zurückkommen. (Siehe Kapitel
21 des speziellen Teils.)
Bei den Labiatenblättern findet man bei der mikroskopischen Untersuchung auf
den Epidermen Oeldrüsen in Form der bekannten Drüsenhaare über die ganze Blatt¬
spreite verteilt. Rein theoretisch würden auf grossen Blättern mehr Haare Platz fin¬
den, als auf kleinen. Selbstverständlich spielt die Dichte der Drüsen pro Einheit der
Blattoberfläche die ausschlaggebende Rolle (vgl. Kapitel 41, allgemeiner Teil).
Solche theoretische Ueberlegungen können uns bestimmt gute Hinweise geben.
Das Problem wird sich aber damit allein nicht lösen lassen.
4. Mögliche Fehlerquellen
Wir möchten in diesem Kapitel auf die wichtigsten Faktoren eintreten, die den
Wirkstoffgehalt der Pflanzen beeinflussen können. Bei Versuchen, wie sie von uns
geplant sind, ist es sehr wichtig, alle Faktoren ausser denjenigen, die miteinander
verglichen werden sollen, nach Möglichkeit konstant zu halten. Nur so können die
Resultate in späteren Versuchen reproduziert werden. Wir wollen zuerst Einflüsse
beleuchten, die in der Pflanze selbst sich geltend machen können, und dann auch auf
die oft schon rein äusserlich gut sichtbaren Unterschiede eintreten, die von der Um¬
welt bedingt sind.
41. Genetisch bedingte Faktoren
Innerhalb einer botanischen Art bestehen erblich fixierte Rassen, die sich sig¬
nifikant im Wirkstoffgehalt unterscheiden. Dabei besteht die Möglichkeit, dass sich
der Unterschied nur auf dieses Merkmal bezieht und die Stammpflanze keine mor¬
phologischen Unterschiede aufweist. Gute Beispiele finden sich dafür unter den Dro¬
gen mit ätherischem Oel. Fast ausschliesslich genetisch bedingt ist der Gehaltsun¬
terschied der verschiedenen Rassen von Acorus calamus. Der Unterschied ist dabei
- 14 -
22)ausschliesslich durch die Chromosomenzahl bedingt. Wulff ' wies nach, dass die
ursprüngliche, in Nordamerika heimische Pflanze diploiden Chromosomensatz auf¬
weist und an verschiedenen Standorten konstant ca. 2,1 % ätherisches Oel aufweist.
Bei triploidem und tetraploidem Chromosomensatz steigt der Oelgehalt parallel an.
Aus dem Zusammenwirken der verschiedenen Einflüsse entstehen oft lokal be¬
dingte, geographische Rassen. Infolge der natürlichen Selektion sind solche Rassen
in der Regel genetisch einheitlicher als die Gesamtart. Die Handelssorten von Fruc-
tus Foeniculi werden z.B. direkt nach dem Herkunftsland normiert. Hier handelt es
sich um geographische Rassen einer Pflanze, von der die Drogen nur noch aus Kul-23)
turen stammen. Berger'stellt die Merkmale für die verschiedenen Fenchelsor¬
ten in einer Tabelle zusammen und macht folgende Angaben:
(Wir geben die Aufstellung gekürzt wieder.)
Sorte Länge Dicke Oelgang-0
in ju
Aeth. Oel
in%
Deutscher 10 mm 4 mm 70 - 80 4,7
Französischer 14 mm 3-4 mm 40 - 50 2,5
Indischer 6 - 7 mm — 40 0,72
Russischer 6 mm 1 - 1,5mm 40 - 50 4,8
Galizischer 5 mm 1 - 1,5 mm 100 4,4
Persischer 6 - 7 mm 2 mm 50 1,7
Japanischer 3 - 4 mm 2-3 mm 70 - 80 2,1
Chinesischer 6 - 7 mm -- -- 3,3
2)
Wie de Graaf 'sagt, kann man aus diesen Werten keine Rückschlüsse auf
einen Zusammenhang von Fruchtgrösse und Oelgehalt ziehen.
Verschiedene Forscher ' ' ' untersuchten den Zusammenhang zwischen
Grösse und Anzahl von Labiatendrüsen pro cm^ Blattmaterial. Weiling' findet
bei verschiedenen Rassen unterschiedliches und charakteristisches Verhalten. Auf
Grund seiner Untersuchungen zieht er den Schluss, dass die Oelmenge sich gut aus
den beiden Grössen berechnen lassen kann. Daneben stellt er aber grosse Beeinflus¬
sung durch die Umwelt fest. Er findet, dass grosse Blätter (Schattenblätter) unter
Umständen eine beträchtlich geringere Drüsendichte aufweisen als kleinere Blätter
(Sonnenblätter). Schratz ' stellt die allgemein gültige Richtlinie auf, dass er¬
höhte Temperatur, wenig Wasser und viel Licht die Oelproduktion zu erhöhen ver¬
mögen.
- 15 -
Es wäre ideal, zur absoluten Lösung unseres Problems Material von genetisch
einheitlichen Stammpflanzen zu verwenden. Indessen ist hier zu bemerken, dass ge¬
netisch einheitliche Pflanzen in der Regel sehr kleine Schwankungen der Organgrösse
aufweisen, sodass dieser Weg wegen der mangelnden Messgenauigkeit etc. fast nicht
gangbar ist. Ein weiterer Unsicherheitsfaktor, der auch innerhalb einer reinen Linie
nicht ganz aufgehoben ist, besteht von Einzelpflanze zu Einzelpflanze. Dieser Faktor
kann sowohl bei Pflanzen aus Wildbeständen als auch bei solchen aus Kulturen sehr
gross sein. Wir leiten daraus ab, dass für sehr kritische Untersuchungen alle Dro¬
gen von der gleichen Pflanze abstammen müssten.
Alle in diesem Kapitel aufgeführten Einflüsse auf den Wirkstoffgehalt wirken
sich zusammen mit später noch zu diskutierenden vor allem auf die Gehalte der Han¬
delssorten aus.
42. Ontogenetisch und tageszyklisch bedingte Fehler
Unter Ontogenie wird die Entwicklung eines Organismus aus dem Embryo bis
zu seiner definitiven Ausbildung verstanden. In der angewandten Botanik gilt dieser
Begriff zusätzlich bis zum Absterben der Pflanze. Um ontogenetisch bedingte Ein¬
flüsse berücksichtigen zu können, ist zunächst in Erfahrung zu bringen, wie der
Wirkstoffgehalt sich in den verschiedenen Entwicklungsstadien der zu untersuchenden
Droge verhält. Wie schon eingangs erwähnt, befassten sich viele Forscher mit die¬
sem Problem. Besonders die Solanaceendrogen sind in dieser Hinsicht oftmals ge¬
prüft worden.30}
S i e v e r s' bestimmte an Folium Belladonnae den Alkaloidgehalt der Blätter
während einer Vegetationsperiode.
Er führte 5 Ernten zu verschiedenen Zeitpunkten aus:
1. Ernte: Anfangs Mai: Pflanzen noch ohne Blüten
2. Ernte: Ende Mai: Pflanzen in Blüte
3. Ernte: Mitte Juni: Fruchtansatz
4. Ernte: Anfangs September: reife Früchte
5. Ernte: Mitte Oktober: die Pflanzen bilden neue Blätter.
Es zeigen sich die folgenden Beziehungen:
1. Ernte: 0,303 % Alkaloide
2. Ernte: 0,267 % Alkaloide
3. Ernte: 0,277 % Alkaloide
- 16 -
4. Ernte: 0,311 % Alkaloide
5. Ernte: 0,200 % Alkaloide
Der Alkaloidgehalt in den Belladonnablättern sinkt vorerst erheblich beim Aufblühen
der Pflanzen; dann steigt der Gehalt bis zur Fruchtreife an, um dann erneut ziem¬
lich stark abzufallen.31)
Dieselbe Beobachtung machten auch Kuhn und Schäfer ' bei einer einge¬
henden Untersuchung aller Pflanzenteile von Atropa belladonna.32)
Hegnauer' machte einen ähnlichen Versuch mit Datura stramonium. Er
fand ebenfalls bei Fruchtreife - Ende September bis anfangs Oktober - die höchsten
Alkaloidgehalte in den Blättern.33) 32)
Sievers 'und Hegnauer' machen beide die Beobachtung, dass im
Wachstum befindliche Blätter höhere Alkaloidgehalte aufweisen als ältere, ausge-33)
wachsene Blätter. Sie ver s'gibt für Belladonna an, dass die Blätter im Stadium
des höchsten Alkaloidgehalts klein und dünn seien.34)
Hemberg und Flück ' untersuchten Schwankungen im Alkaloidgehalt im
Verlauf von 24 Stunden. Sie fanden wieder bei Datura stramonium namhafte Unter¬
schiede. Ihre umfassende Arbeit basiert auf einer orientierenden Publikation von
35) 34)
Boshart und Bergold '. Hemberg und Flück'kamen zu folgenden Re¬
sultaten:
Zeitpunkt der Ernte mg Alkaloide pro g
Trockensubstanz
7h 3,21
llh 2,88
15h 2,59
19h 2,50
23h 2,83
03h 2,80
Hegglin' erweiterte diese Untersuchungen und konnte ein Maximum an Al-
kaloiden morgens um 8 feststellen.
37)Jaretzky und Ulbrich verfolgen das Problem der Schleimbildung mit
zunehmender Samenreife bei Semen Lini. Sie können im grünen Samen intermediär
Stärke nachweisen, die dann erst bei fortgeschrittener Samenreife in Schleim umge¬
wandelt wird.
In neuerer Zeit greift Stahl ' das Problem wieder auf bei seinen Untersuchun-
- 17 -
Anzahl Pflanzen bei Aeth. Oel
10,0 g Einwaage in mg/pro 10 g
Einwaage
44 1,75
40 5,00
33 7,00
22 9,80
14 13,20
10 13,60
8 13,20
gen mit Achillea millefolium. Er gibt eine Tabelle über die Zunahme der ätherischen
Oelmenge im Verlaufe der Vegetationsperiode 1950 bei gleicher Einwaage der Droge.
Er greift 7 Punkte aus dem Entwicklungsverlauf der Pflanzen bis zum Beginn
der Blütenentwicklung heraus:
Zeitpunkt
1.4.1951
15.4.1951
2.5.1951
18.5.1951
3.6.1951
18.6.1951
10.7.1951
Er stellt innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne einen namhaften Anstieg des Ge¬
haltes fest. Bei Aetherisch-Oeldrogen können bei einzelnen Spezies auch tageszykli-39)
sehe Schwankungen auftreten, wie kürzlich hier am Institut Schib für Folium
Salviae nachgewiesen hat. Bei andern Gattungen von Pflanzen mit ätherischem Oel
sind indessen diese Schwankungen nicht mehr signifikant.
Die ontogenetisch bedingten Entwicklungszustände können in der Regel für ve¬
getative Organe (Wurzeln, Stengel, Blätter) nicht an äusseren Symptomen erkannt
werden. Diese Organe befinden sich auch selten in einem statischen Zustand des
Stoffwechsels. Solche statischen Zustände treten in strengem Sinne nur bei Samen
auf, die im Zustand der Reife kaum mehr wesentliche Aenderungen erfahren.
In Früchten können dagegen mindestens in der Fruchtwand auch noch nach der
Reife gewisse Umwandlungen vor sich gehen.
43. Einfluss durch Umweltsfaktoren
Die Umweltseinflüsse, denen eine Pflanze während einer Vegetationsperiode
ausgesetzt ist, sind ausserordentlich vielfältig und oft schwer kontrollierbar.40)
Flück 'teilt die einzelnen Faktoren in die folgenden 4 Gruppen ein:
- 18 -
1. Klima: Temperatur, Strahlung, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit, Windver¬
hältnisse etc.
2. Boden: Physikalische, chemische und mikrobiologische Faktoren wie Korn-
grösse, Wasserretentionsvermögen, pH, Gehalt an Grundnährstoffen N, P,
K, Ca und Spurenelementen, sowie an organischen Substanzen (Humus);
3. Nachbarpflanzen: Wachstums- und Keimungshemmungen durch Nachbar¬
pflanzen oder deren Ausscheidungen.
4. Einflüsse von Traumata äusseren Ursprungs.
In den zahlreichen Arbeiten über dieses Problem wird vor allem dem Einfluss
der Umweltsfaktoren auf das Wachstum, die morphologischen und anatomischen Ver¬
hältnisse und auf den Grundstoffwechsel der Pflanzen Beachtung geschenkt. Befunde
über eine Beziehung zwischen Umwelteinflüssen und Wirkstoffgehalt der Pflanzen
sind dagegen seltener und zeigen oft widersprechende Resultate.
Auf einige Beobachtungen dieser Art sind wir schon in den vorhergehenden Ka¬
piteln eingetreten; sie wurden vielfach bei der Untersuchung anderer Probleme ge¬
macht. Durch zahlreiche Versuche der verschiedensten Autoren ist z.B. erwiesen,
dass hohe Temperatur und trockenes Klima den Gehalt an ätherischem Oel der Pflan-
27)zen zu steigern vermögen (vgl. Schratz '). Bisherige Resultate aus Versuchen
über umweltsbedingte Einflüsse sind besonders übersichtlich in zusammenfassenden
Artikeln zu ersehen, wie in Arbeiten von F1 ü c k 'und in den Berichten über die Arbeits-
29)tagung in Wageningen im September 1957 '.
Allgemein darf gesagt werden, dass verglichen mit den genetischen Einflüssen
auf den Wirkstoffgehalt die durch die Umwelt bedingten Einflüsse in der Regel we¬
sentlich kleiner sind. Wir bemühten uns, in unseren Versuchen der Beeinflussung
durch die Umwelt Rechnung zutragen, und untersuchten nach Möglichkeit Organe von
Pflanzen des gleichen Standortes oder sogar Organe von ein und derselben Pflanze.
44. Durch Konservierung hervorgerufene Gehaltsschwankungen
Bei Serienbestimmungen ist es nicht möglich, mit frischem Material zu arbei¬
ten. Eine grosse Zahl Analysen müsste dann möglichst gleichzeitig oder mindestens
am gleichen Tag ausgeführt werden können. Bei Blattmaterial ist überdies die Zer¬
kleinerung frischer Blätter, die für eine quantitative Extraktion unerlässlich ist,
mit grossen Schwierigkeiten und mit Verlust an Pflanzenmaterial verbunden. Auch
kann der Wassergehalt der einzelnen Blätter variieren. Deshalb mussten wir bei
- 19 -
unseren Untersuchungen auch die durch eine Konservierung der Droge hervorgeru¬
fenen Veränderungen berücksichtigen.
Das Problem der Trocknung der Drogen wurde in der Literatur immer wieder
aufgegriffen. Meist wird das Organ durch Wasserentzug abgetötet. Einzig Samen
und Früchte behalten - wenigstens während einer gewissen Zeit - ihre Keimfähigkeit
bei. Durch eine systematische Trocknung erstrebt man gleichzeitig eine Konservie¬
rung der Droge und wenn möglich auch eine Konstanterhaltung des Wirkstoffgehaltes.
Die Trocknung ist dabei der weitaus am meisten geübte Konservierungsprozess für
Arzneidrogen. Daneben wurden verschiedene Versuche unternommen, um eine so¬
genannte Stabilisation auf chemischem Wege zu erreichen. Sobald ein Organ von der
Mutterpflanze losgetrennt wird, beginnen die Zellwände ihre semipermeablen Eigen¬
schaften einzubüssen. Sie werden durchlässig für Enzyme, die in der lebenden Pflan¬
ze gesondert lokalisiert waren. Die Veränderungen im Wirkstoffgehalt sind erwiese-41)
nermassen vor allem auf enzymatische Vorgänge zurückzuführen. Schultz ' fasst
die bisherigen Versuche über Stabilisation zusammen und erläutert die verschiedenen
Methoden an Beispielen. Er unterscheidet 5 hauptsächliche Verfahren:
a) Herstellung unwirksamer Fermentreaktionsprodukte.
b) Verschieben des pH-Wertes.
c) Aussalzen.
d) Wasserentzug.
e) Denaturieren und Koagulieren.
Die Stabilisationsverfahren sind aber oft sehr kompliziert und weisen gegen¬
über den herkömmlichen Trocknungsmethoden sehr oft sogar Nachteile auf. Wir
42)möchten hier besonders auf einen übersichtlichen Artikel von F lück verweisen.
F 1 ü c k und Mitarbeiter befassten sich eingehend mit dem Einfluss der Trocknung43)
auf den Wirkstoffgehalt verschiedenster Drogen. Jud' wies im Rahmen dieser
Arbeiten nach, dass verschiedene Labiatendrogen bei der Trocknung an der Sonne
Verluste von bis zu 25 % gegenüber einer Trocknung am Schatten aufweisen. Maxi¬
malgehalte konnte derselbe Autor bei einer Temperatur von 25-30 C in Schatten¬
lage feststellen. Flück, Wiesmann 'und F ehr ' arbeiteten wie auch H e g-
glin' ' mit Solanaceendrogen. Hier erhält man bei 50 - 60° C optimale Gehalte.
F ehr'berücksichtigt dabei besonders das Problem der Razemisierung von Hyoscy-
amin in Atropin.
Für unsere Versuche sind diese Befunde nur insofern von Wichtigkeit, als sie
zeigen, dass nur Drogen, die unter genau gleichen Bedingungen getrocknet wurden,
in bezug auf ihren Wirkstoffgehalt miteinander verglichen werden können.
- 20 -
45. Einfluss der Lagerung der Drogen auf den Wirkstoffgehalt
Allgemein gesehen muss bei der Lagerung einer Droge mit einer Abnahme
des Wirkstoffgehalts gerechnet werden. Eine Ausnahme hievon bilden einzelne Dro¬
gen mit ätherischem Oel, bei denen die Bildung des Oeles auf einer Sekundärreak-47)
tion beruht, wie beispielsweise bei Crocus. Boshart und Bergold 'finden
beim Stechapfel eine Abnahme des Alkaloidgehaltes von 0,44 % auf 0,17 % in einer
Zeitspanne von 11 Monaten. Die Droge wurde in Gläsern unter Papierverschluss48)
bei Zimmertemperatur aufbewahrt. Es dorn ' stellt bei Herba Lobeliae nach
sechs Monaten ebenfalls einen Alkaloidverlust von 50 % fest. Ihre Droge wurde in
Pulverform in einem Papierbeutel aufbewahrt. Bei der Ganzdroge betrug der Ver¬
lust in derselben Zeit nur 5 %. Die Art der Aufbewahrung spielt eine sehr grosse
Rolle, vor allem der Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre (Aktivierung enzymati-49)
scher Vorgänge). Siegfried'fordert deshalb für empfindliche Drogen einen
Feuchtigkeitsgehalt unter 4 %. Der Kommentar zur Ph.H.V. gibt bei der Aufbe¬
wahrung über Kalk einen Feuchtigkeitsgehalt des Materials von 2,8-4,5% an.
Erfahrungsgemäss genügt dies, um eine Enzymwirkung hintanzuhalten.
Augenfällig ist der Einfluss der Lagerung bei den Drogen mit ätherischem Oel.
Besonders grosse Verluste weisen Drogen mit exogenen Sekretbehältern auf, wie
50)z.B. die Labiatenblätter. Hof mann ' stellt bei seinen Untersuchungen mit Foli¬
um Menthae fest, dass sich Temperaturen von über 35 C und eine relative Feuch¬
tigkeit von über 60 % besonders ungünstig auswirken. Von Interesse sind auch die
Arbeiten über die Lagerung von Umbelliferenfrüchten. Lange Zeit herrschte die51)
Auffassung, dass hier mit der Lagerung eine Gehaltszunahme stattfinde. Kofier '
und andere stellten Gehaltszunahmen bis 600 % fest. Hegnauer und Flück '
konnten diese Resultate nicht bestätigen. Sie schreiben vielmehr die scheinbare,
durch die Lagerung bedingte Gehaltserhöhung der Nachreife der Früchte zu.
Aus diesen Resultaten ist für unsere Untersuchungen der Schluss zu ziehen,
dass verbindliche Werte aus den geplanten Versuchen nur erhalten werden können,
wenn das Analysenmaterial unter den gleichen Bedingungen und gleich lang gelagert
wurde.
- 21 -
II. SPEZIELLER TEIL
1. Allgemeiner Versuchsplan
Das Ziel unserer Arbeit ist festzustellen, ob ein Zusammenhang zwischen der Or¬
gangrösse einer Droge und ihrem Wirkstoffgehalt besteht, und wie eine solche Bezie¬
hung sich verhält. Wir wählten, wie im Kapitel 1 des allgemeinen Teils begründet
ist, die Pharmakopöedrogen:
Folium Stramonii
Semen Lini
und Fructus Juniperi.
Wie aus dem allgemeinen Teil ersichtlich ist, muss bei einer derartigen Unter¬
suchung auf die verschiedensten genetischen und Umwelts-Einflüsse Rücksicht ge¬
nommen werden. Wir waren deshalb bestrebt, möglichst einheitliches Material zu
verwerten. Wenn möglich arbeiteten wir mit Organen einer Einzelpflanze. Daneben
erstreckten sich unsere Untersuchungen bei Semen Lini und Fructus Juniperi auch
auf Handelsware, was vor allem für die Praxis von Bedeutung sein dürfte. Handels¬
ware ist natürlich genetisch nicht einheitlich und stellt eine Mischung dar, deren
Herkunft sich im allgemeinen auf ein bestimmtes Anbau- oder Sammelgebiet be¬
schränkt. Es besteht überdies die Möglichkeit, dass im Grosshandel sogar Drogen
von verschiedenen Anbaugebieten gemischt werden. Dies ist ein Grund mehr dafür,
dass bei Untersuchungen wie den unsrigen die Resultate von Handelssorten und dieje¬
nigen von Material mit genau bekannter, einheitlicher Herkunft getrennt betrachtet
werden müssen.
Bei Semen Lini sind im Handel unter verschiedenen Bezeichnungen Sorten er¬
hältlich, die sich in der Korngrösse ganz wesentlich unterscheiden. Innerhalb einer
Sorte sind die Körner dagegen ausserordentlich einheitlich. Sie stammen gewöhnlich
aus einem bestimmten Herkunftsland, dessen Klima einer ganz bestimmten Zucht¬
rasse zusagt. Daneben ist natürlich mit einer gewissen nachträglichen Sortierung
nach Grösse innerhalb der Sorte zu rechnen, besonders bei den grossamigen, teuren
Qualitäten. Wir zogen Semen Lini im Eigenanbau und beabsichtigten, die Körner ei¬
ner Einzelpflanze zu untersuchen. Wie wir später zeigen werden, erhielten wir aber
aus diesen Untersuchungen wenig befriedigende Resultate. Die Körner einer Einzel¬
pflanze waren von einheitlicher Grösse und fielen zudem für unsere Untersuchungs¬
methoden in zu kleinen Mengen an. So beschränkten wir uns bei dieser Droge im we¬
sentlichen auf die Handelsware.
- 22 -
Für unsere Untersuchungen mit Folium Stramonii stand uns Same durchgezüch¬
teter Stämme aus früheren am Institut ausgeführten Arbeiten zur Verfügung. Um
auch die Ernährungsbedingungen der einzelnen Pflanzen einheitlich zu gestalten,
wurden diese auf Quarzkies unter Zugabe von Nährlösung gezogen. Hier ist es mög¬
lich, Gehaltsbestimmungen mit einem einzigen Blatt auszuführen. Oft ist sogar eine
Parallelbestimmung möglich. In der Folge bestimmten wir den Alkaloidgehalt gleich¬
altriger Blätter einer Serie von Einzelpflanzen aus drei zu verschiedenen Zeitpunk¬
ten ausgeführten Ernten. Die Blätter einer Altersstufe - wir wählten je 4 Blätter
pro Pflanze - können bequem am gleichen Tag nebeneinander analysiert werden.
Bei Fructus Juniperi ist ein Eigenanbau aus praktischen Gründen nicht aus¬
führbar. Dafür haben wir hier den grossen Vorteil, dass von einem Einzelstrauch
eine grosse Menge grosser und kleiner Beeren anfällt. Wir untersuchten zunächst
selbst gesammeltes Material von vVildbeständen in der Schweiz (Wallis und Waadt),
überdies stand uns Material aus Frankreich, Italien und Schweden zur Verfügung,
das ebenfalls von einzelnen Stammpflanzen getrennt gewonnen worden war. Daneben
untersuchten wir Handelsware verschiedener Herkunft und verschiedener Sortenbe¬
zeichnung.
Schematischer Versuchsplan
Folium Stramonii
Material ausschliesslich
aus Eigenanbau. Gene¬
tisch weitgehend einheit¬
lich. Gleiche Wachstums¬
bedingungen der Pflanzen.
Alkaloidgehaltsbestim-mung aus verschieden-
grossen Blättern glei¬chen Alters und dersel¬
ben Pflanze.
Bezugsgrossen:
Frischblattfläche
Trockengewicht
Alkaloidgehalt
Semen Lini
Material aus dem Handel
Einheitliche Grösse nach
Handelsbezeichnungen.Daneben kleiner Eigenan¬bau.
Bestimmung des Quel¬
lungsfaktors der einzel¬
nen Rassen und paralleldazu Bestimmung des
Oelgehalts.
Bezugsgrossen:
Anzahl Samen pro 1,0gLänge der Samen in mm.
QuellungsfaktorOelgehalt in %.
Fructus Juniperi
Material aus Wildbeständen-
sortiert nach Sträuchern.
Handelssorten verschiedener
Qualitätsbezeichnung und
Herkunft.
Bestimmung des Gehalts an
ätherischem Oel verschie-
dengrosser Beeren.
Bezugsgrössen:
Anzahl Beeren pro 5,0 g
Beerendurchmesser in mm
Gehalt an ätherischem Oel
in Vol.%.
- 23 -
2. Folium Stramonii
21. Das Untersuchungsmaterial
Von früheren, hier am Institut ausgeführten Zuchtversuchen stand uns Same
von drei Stämmen durchgezüchteter Datura stramonium var. inermis zur Verfügung.
Die Stämme zeichnen sich durch sehr grosse Blätter aus.
Datura stramonium ist ein alter Kulturbegleiter, dessen ursprüngliches Areal
noch nicht restlos abgeklärt ist. Heute ist die Pflanze überall, jedoch nie in grossen
Beständen, anzutreffen und wächst als Unkraut auf Oedplätzen, aufgelassenen Aek-
kern etc. Für pharmazeutische Zwecke wird sie in Südengland, Deutschland, Frank¬
reich, Ungarn, Holland und anderen Ländern kultiviert. Die Variation "inermis" be¬
sitzt an der Frucht keine Stacheln. Sie ist aus einer Sprossmutation der gewöhnlichen,
stachelbewehrten Datura stramonium hervorgegangen und wird besonders zur Gewin¬
nung der Samen in der Kultur vorgezogen.
Die Wirkstoffe der Pflanze sind die in der Familie der Solanaceen häufigen
Tropinalkaloide. Sie finden sich in der ganzen Pflanze in wechselnden Mengen vor.
Von den verschiedenen Angaben über den Alkaloidgehalt in den einzelnen Pflanzen-
52)Organen zitieren wir als Beispiel diejenige von Feldaus ':
Ausgangssame: 0,33 %
Hauptwurzel: 0,10 %
Wurzelzweige: 0,25 %
Hauptachse: 0,09%
Achsenzweige höchster Ordnung: 0,36 %
Blätter: 0,39%
Stempel: 0,54 %
Blumenkronen: 0,43 %
Kelchröhren: 0,30%
reife Perikarpien: 0,082%
Plazenten der reifen Früchte: 0,28 %
Die verschiedenen Pharmakopoen führen meist die Blätter und seltener die Sa¬
men von Datura stramonium für die pharmazeutische Verwendung auf. Unsere Unter¬
suchungen beschränken sich aber auf die Blätter, da für diese die Grösse sicherer
bestimmt werden kann als für die Samen. In ihnen findet sich als Hauptalkaloid Hyos-
cyamin. Während der Trocknung bildet sich daraus durch Razemisierung Atropin in
wechselnden Mengen. Der Anteil Atropin in der trockenen Droge ist aber in der Re-
- 24 -
gel sehr klein. Wir untersuchten z.B. eine Droge, die bei sehr hoher Temperatur
getrocknet wurde, nach vorhergehender Fermentation und fanden unter diesen für
eine Razemisierung eher fördernden Verhältnissen einen Atropinanteil von nur 14 %
bezogen auf den Gesamtalkaloidgehalt. Ueber den Einfluss der Lagerung auf die Ra-
45)zemisierung möchten wir auf die Arbeit von F e h r verweisen. - Als weiteres
Alkaloid ist Skopolamin, meist aber nur in sehr kleinen Mengen, nachweisbar. Nach
53)
Untersuchungen von Romeike ' enthalten die Pflanzen im Keimlingsstadium
mehrheitlich Skopolamin; erst in späteren Entwicklungsstadien verschiebt sich dann
das Verhältnis zugunsten des Hyoscyamins.
Hyoscyamin besitzt als 1-Verbindung eine stärkere (ca. doppelt so starke),
aber gleichgerichtete, spasmolytische Wirkung wie das razemische Atropin. Im Arz¬
neischatz findet Folium Stramonii vor allem bei Spasmen der Atmungsorgane Anwen¬
dung und bildet einen Bestandteil der Asthmapulver und Asthmazigaretten.
Wir waren bestrebt, für unsere Untersuchungen Blätter einer Pflanze und einer
Altersstufe zu gewinnen. Das Alter bzw. die Gleichaltrigkeit von Blättern kann bei
Datura stramonium wegen deren regelmässigen Verzweigung, wie aus dem hier
54)wiedergegebenen Verzweigungsschema nach E ic hier 'hervorgeht, sehr gut
festgestellt werden.
Die Blätter stehen paarweise. Aus der Achsel jedes Blattes entsteht je ein neuer
Trieb, wobei das zugehörige Blatt mit dem Trieb bis zur Entstehung einer neuen
Verzweigung hinaufwächst. Blätter derselben Verzweigungsstufen sind somit prak¬
tisch gleich alt.
- 25 -
Die Lokalisation der Alkaloide in den Daturablättern (vgl. Kapitel 3 des allge¬
meinen Teils) war für unsere Analysen von grosser Wichtigkeit. Schon Feldaus '
stellt einen höheren Gehalt an Alkaloiden in den Blattnerven fest. In neuerer Zeit55)
haben sich Karma und Britschgi ' eingehend mit diesem Problem beschäftigt.
Sie führten mikroskopische Schnitte durch den Blattnerv von Folium Belladonnae,
Folium Stramonii und Folium Hyoscyami. Bei der nachfolgenden Mikroreaktion mit
Jod-Jodkalireagens konnten in den Phloempartien schwarzbraune Kristalle der Al¬
kaloid-Jodverbindung unterschieden werden. Hegnauer und Flück 'beschäf¬
tigten sich mit dem Alkaloidgehalt aus Siebfraktionen von uneinheitlichen, groben
Drogenpulvern des Folium Stramonii. Sie fanden in der feinsten Fraktion den nie¬
drigsten Gehalt und in der gröbsten Fraktion einen überdurchschnittlich hohen Ge¬
halt. Diese Fraktion bestand vor allem aus der schwerer pulverisierbaren Nervatur.
Gleichzeitig konnten H e g n a u e r und Flück 'zeigen, dass ihre Methode des
sauren Auszuges auch aus grobem Pulver eine quantitative Extraktion erlaubt. Sie
verglichen hiezu ihre Resultate mit Parallelbestimmungen nach der Methode der
Ph. Helv. V., die nach der herkömmlichen Art und Weise, d.h. mit organischen
Lösungsmitteln in alkalischem Milieu, extrahiert. Für reproduzierbare Analysen¬
resultate ist also eine gründliche Durchmischung des Drogenpulvers wichtiger als
eine möglichst feine Pulverisierung.
22. Anbau
Um unsere Resultate möglichst von Fehlern freizuhalten, die von uneinheitli¬
cher Beschaffenheit des Bodens herrühren können, entschlossen wir uns, unsere
Pflanzen in Kieskultur zu züchten.
Herr Direktor Ringwald von den centralschweizerischen Kraftwerken erklär¬
te sich bereit, die Kultur in seiner Versuchsanlage in Rathausen bei Luzern zu über¬
nehmen. Wir möchten ihm, sowie dem Gärtner dieser Anaige, Herrn P. Kleinert,
an dieser Stelle nochmals unsern besten Dank aussprechen.
Das Prinzip einer Kies- oder Sandkultur ist folgendes: Die Pflanzen werden in
ein indifferentes Medium, gewöhnlich Quarzkies oder eventuell Sand (= Sandkultur)
eingepflanzt und mit einer Nährlösung ernährt. Durch das Medium werdender Pflanze
lediglich der nötige Halt und das nötige Feuchthalten gewährleistet.
Für unsere Kultur standen uns zwei Kasten im Freien zur Verfügung. Die
durchschnittliche Tiefe des Kieses ist durch das Wesen der Kultur bedingt und be¬
trägt ca. 20 cm. Die Anbaufläche betrug bei Kasten C (siehe Schema auf Seite 26)
- 26 -
120x380 cm, bei Kasten D 120x800 cm. Die Füllung warQuarzkies, schon gebraucht
und gewaschen. Durch ein Reservoir mit Pumpwerk können die Kasten in bestimm¬
ten Intervallen mit Nährlösung durchflutet werden. Durch eine spezielle Einrichtung
kann die Lösung jeweils wieder dem Reservoir zurückgewonnen werden. Bei Frei¬
landkulturen genügt gewöhnlich eine Durchflutung täglich. Selbstverständlich muss
aber auch der Witterung Rechnung getragen werden. Das pH der Nährlösung spielt
bei der Kieskultur keine so grosse Rolle wie bei der reinen Wasserkultur. Unsere
Kasten konnten beide vom selben Reservoir gespeist werden. Die Nährlösung setzte
sich wie folgt zusammen:
Ausgangsformel (für 1000 lt. Leitungswasser)
KNOg techn. 650 g
Ca(N03)2 Lonza 500 g
K2S04Ph.H.V. 250 g
Doppelsuper (Phosphat) (Geistlich) 300 g
MgS04.7H2OPh.H.V. 400 g
FeS04.7H20 50 g
MnS04.H20 10 g
Borax 20 g
57*A-Z-Lösung 2,1 Lt
pH der Lösung 5,6
23. Verlauf des Anbaus
Am 27.4.1956 wurden die von uns gelieferten Samen von drei durchgezüchteten
Stämmen von Datura stramonium var. inermis in kleinen Eternitschalen in Bims¬
kies ausgesät. Sie wurden bis zur Keimung im Warmhaus bei 20 C belassen.
Am 1. Juni wurden die jungen Pflanzen in 7 cm Töpfe in Bimskies eingetopft
und mit Nährlösung ernährt. Am 21. Juni wurden die Setzlinge in die Kulturkasten
versetzt. Es wurden von jedem Stamm (bezeichnet mit 1, 2 und 3) je 12 Pflanzen zur
definitiven Kultur ausgewählt und nach folgendem Schema gepflanzt:
- 27 -
35 36
23 24
11 12
33 34
21 22
9 10
Reser¬
voir
D
12 3
12 3 4
5 6 7 8
13 14 15 16
17 18 19 20
25 26 27 28
29 30 31 32
Der Abstand zwischen den einzelnen Pflanzen betrug 80 cm auf 65 cm. Bis zur
Bewurzelung wurden die Kasten mit Fenstern bedeckt. Das Fenster von Kasten D
wurde schon am 5. Juli entfernt, dasjenige von Kasten C erst am 1. August. Dies
wirkte sich auf das Wachstum der Pflanzen und auf den Alkaloidgehalt aus. Wie aber
aus dem Anbauschema zu ersehen ist, wurde einer möglichen Beeinflussung dadurch
Rechnung getragen, dass im Kasten C je 4 Pflanzen von jedem Stamm untergebracht
wurden.
Ende Juli hatten sich die Pflanzen ausserordentlich gross entwickelt. Die gröss-
ten Blätter massen bis 40 x 25 cm. Am 30. Juli führten wir eine erste Blatternte
durch. Die Pflanzen standen in voller Blüte und zeigten vereinzelt Fruchtansatz. Die
Blätter wurden morgens zwischen 8 Uhr und 9 Uhr unterhalb der ersten Gabelung
abgeschnitten.
Die zweite Ernte erfolgte am 8. August, nachmittags zwischen 14 und 16 Uhr,
und bestand aus je 4 Blättern pro Pflanze, gewonnen an der dritten Gabelung. Am
29. August führten wir die dritte Ernte durch, nachmittags zwischen 15 und 17 Uhr,
je 4 Blätter an der 7, Gabelung.
- 28 -
24. Verarbeitung der gewonnenen Blätter und Bestimmung der Organgrösse
Bei jeder Ernte wurden die Blätter sorgfältig numeriert und sofort in Plastik¬
beutel verpackt. Wir wählten zur Bestimmung der Organgrösse zunächst die Frisch¬
blattfläche. Nach Hegnauer'
eignet sie sich gut als Bezugsgrösse, und dazu ist
sie das augenfälligste Merkmal für die Blattgrösse. Zur Bestimmung der Frisch¬
blattfläche breiteten wir am Tage nach der Ernte die noch vollkommen frisch erhal¬
tenen Blätter auf grosse Papierbogen flach aus und zogen mit dem Farbstift die Kon¬
tur nach. Die vier gleichaltrigen Blätter einer Pflanze zeichneten wir immer unmit¬
telbar nacheinander. Alle übrigen Blätter blieben während der Zeit des Abzeichnens
in Plastik verpackt. Von den erhaltenen entsprechend numerierten Blattkonturen
wurde später mit Hilfe des Planimeters die Frischblattfläche ermittelt. Besonders
grosäe Blätter schnitten wir zum Abzeichnen mit einer Schere entlang dem Mittel¬
nerven in zwei Hälften, damit sie sich besser auf das Papier auflegen Hessen.
Zur Trocknung legten wir unsere Blätter einzeln auf Papier aus in einem voll¬
kommen dunklen Estrichzimmer mit normaler Zimmertemperatur. Der Stiel wurde
bei sämtlichen Blättern an der Blattspreite abgeschnitten. Nach einer Woche waren
die Blätter gut lufttrocken geworden. Vor dem Pulverisieren trockneten wir im Trok-
kenschrank bei 60 C während 4 Stunden nach. Die erste Serie (erste Ernte) pulveri¬
sierten wir in einer kleinen Handmühle. Bei den späteren Ernten pulverisierten wir
die scharf getrockneten Blätter im Mörser mit dem Pistill. Diese Methode erwies
sich als weit einfacher und zweckmässiger und Hess sich praktisch verlustfrei
durchführen.
Als zweite Bezugsgrösse wollten wir das Trockengewicht der einzelnen Blätter
mit einbeziehen. Dadurch wird auch die Blattdicke berücksichtigt und, was vor al¬
lem einen Einfluss auf den Alkaloidgehalt ausüben kann, der Anteil an Nervatur. Das
Trockengewicht eines Blattes kann durch die Luftfeuchtigkeit ganz erheblich verän¬
dert werden. Das im Trockenschrank scharf getrocknete Blatt ist ausserordentlich
hygroskopisch, was sich schon dadurch bemerkbar macht, dass es nach kurzer Zeit
nicht mehr mit dem Pistill verreibbar ist. Eine Bestimmung des Trockengewichts
am ganzen Blatt ist auch wegen der grossen Brüchigkeit des Materials nur schwer
auszuführen. Wir pulverisierten deshalb in der beschriebenen Weise die einzelnen
Blätter und packten sie gesondert in entsprechend numerierte Pulverkapseln ab.
Die Pulverkapseln bewahrten wir in einer Metallbüchse über Kalk auf und bestimm¬
ten das Trockengewicht der Blätter einer Pflanze jeweils erst kurz vor der Bestim¬
mung des Alkaloidgehaltes. Die Wägung erfolgte auf einer Banhartwaage (Genauig¬
keit ca. 10 mg).
- 29 -
25. Quantitative Ermittlung der Gesamtalkaloide
Es war für unsere Versuche wichtig, eine Analysenmethode zu finden, die er¬
laubt, mit wenig Material und Zeitaufwand reproduzierbare Resultate zu erzielen.
Aus einer umfangreichen Literatur wählten wir zwei Methoden, die uns für un¬
sere Zwecke besonders geeignet erschienen. Eine erste, kolorimetrische Metho¬
de basiert auf der von Vi tali ' gefundenen Farbreaktion; die zweite ist die titri-56)
metrische Methode nach Hegnauer und Flück '. Um nach Möglichkeit auch
den Analysenfehler auszuschalten, arbeiteten wir nach beiden Methoden. Leider er¬
hielten wir aus den einzelnen Blättern zu wenig Material, um parallel beide Metho¬
den anzuwenden. Wir planten deshalb Kontrollbestimmungen mit Pflanzen der Sorte
3 und der Sorte 2 nach der titrimetrischen Methode zu einem Hauptversuch mit
Pflanzen der Sorte 1 nach der kolorimetrischen Methode. Wenn eine Beziehung zwi¬
schen Organgrösse und Wirkstoffgehalt besteht, so sollte sich ja für jede beliebige
Sorte eine gleichsinnige Auswirkung zeigen. Es zeigte sich aber in der Folge - wie wir
noch genauer darstellen werden -
,dass die Unterschiede zwischen den Pflanzen
innerhalb unserer Stämme wahrscheinlich zu gross sind und keine eindeutigen Ver¬
suche zulassen.
251. Die kolorimetrische Methode
59)
Nach V i t a 1 i '
geben die Tropaalkaloide nach dem Erwärmen mit rauchender
Salpetersäure mit alkoholischer Kalilauge eine tief blaurote Färbung, die aber sehr
rasch wieder verblas 3t. M or in ' modifizierte die Reaktion und entdeckte, dass
der Farbkomplex in wasserfreiem Aceton aufgenommen von grösserer Beständigkeit
ist und deutlicher auftritt. Ueber den chemischen Ablauf dieser Reaktion wurde sehr
viel gearbeitet. Wir möchten vor allem die diesbezüglichen Arbeiten von James
und Roberts ' erwähnen. Diese beiden Forscher gehen von der Tatsache aus,
dass bei einer Nitrierung von Körpern wie Atropin die Nitrogruppe am wahrschein¬
lichsten in den aromatischen Ring eingeführt wird. Bei der Behandlung von Polynitro-
derivaten aromatischer Kohlenwasserstoffe mit wässeriger oder alkoholischer Lauge61)
entstehen im allgemeinen tief gefärbte Komplexverbindungen. James und Roberts
verglichen nun die Absorptionsspektren von verschiedenen aromatischen Nitroverbin¬
dungen mit dem Spektrum des Vitalikomplexes von Atropin. Am ähnlichsten verhiel¬
ten sich die Komplexe von Dinitrobenzol und Benzol, die mit rauchender Salpetersäu¬
re vorbehandelt wurden. Die vorerst blaue Farbe des Komplexes wechselte rasch in
- 30 -
Purpur und ist dann visuell von der Farbe des Komplexes mit Solanaceenalkaloiden
nicht mehr zu unterscheiden. Auf Zusatz von Wasser verblasst die Farbe ganz ana¬
log. Die Farbintensität wird allgemein durch -COOH und -OH Gruppen beeinträch¬
tigt. Der Farbkomplex erscheint den Autoren von der Gruppierung CgH-CHXCOORabhängig zu sein, sofern X nicht eine Hydroxylgruppe darstellt. Starke Vitali-Morin-
Reaktion fand sich bei:
Atropin
Scopolamin
Hyoscyamin
Methyl-Tropaten
Aethyl-Tropaten wie z.B. Truxillinen.
Canbäck veröffentlichte im Jahre 1946 seine Untersuchungsergebnisse
über die Vitali-Reaktion. Er gibt dem Reaktionsverlauf die folgende Formulierung:
N-CH, CH-O-CO-Ch/ \I 3
I | N=/
ch2oh
HNO,
N-CH3 CH-O-CB
N02
O-N02
t&&^.*öft
CH3-CO-CH2
N-CH„ CH-O-CO-CH
J Ë_l KCH2OH
CH2OH
Allport und andere Autoren ' ' ' arbeiteten quantitative Analysenme¬
thoden aus, die auf der Vitali-Morin-Reaktion basieren. Die Reaktion ist äusserst
empfindlich und zum Nachweis kleiner Mengen Alkaloide sehr geeignet. Die heiklen
Punkte waren die Unbeständigkeit des zu kolorimetrierenden Farbkomplexes und Trü¬
bungen, die besonders bei Bestimmungen aus botanischem Material immer wieder
auftraten. Reichelt ' benützte in neuerer Zeit die Methode zur quantitativen Be¬
stimmung von Eluaten aus Papierchromatogrammen. Er schlägt wie Ashley ' als
Lösungsmittel für den Farbkomplex wasserfreies Pyridin vor. Damit werden die
oben erwähnten störenden Nebenerscheinungen beseitigt, und der Komplex ist auch
viel beständiger.
- 31 -
Für unsere Untersuchungen interessierte uns nur der Gesamtalkaloidgehalt der
Blätter, den wir ins Verhältnis zu der Grösse und dem Trockengewicht setzen wollten.
So erübrigte sich eine papierchromatographische Auftrennung in die einzelnen Alka-
loide. Wir erhielten von unseren Blättern Trockengewichte zwischen 0,5 - 4,0 g. Da
wir nach Möglichkeit 2 Bestimmungen von einem Blatt ausführen wollten, mussten
wir uns die Methode für eine Drogeneinwaage von 0, 5 - 1 g modifizieren. Wir extra¬
hierten in der Folge gleichzeitig nebeneinander das Analysenquantum für die 4 gleich¬
altrigen Blätter einer Pflanze nach dem Prinzip der Methode von Hegnauer und56)
Flück '. Wir werden die Methode bei der Besprechung der titrimetrischen Be¬
stimmungen noch eingehend erläutern. Anstatt den aus dem Chloroform gewonnenen
Trockenrückstand in Alkohol aufzunehmen und zu titrieren, nitrierten wir und be¬
stimmten den Gehalt kolorimetrisch in Pyridin nach Reichelt '. Als Messgerät
stand uns wie bei den Versuchen Reichelts ein Zeiss-Pulfrich-Photometer zur
Verfügung. Nach der aufgestellten Farbkurve erwies sich ebenfalls S 57 als günstig¬
stes Filter (= Filter der kleinsten Lichtdurchlässigkeit oder der grössten Adsorp¬
tion für den Farbkomplex), das einer Wellenlänge von ca. 575 mu entspricht.56)
Nach der Extraktionsmethode von Hegnauer und Flück '
gelangen aus
einer Droge mit einem Gehalt von rund 0,3% Alkaloiden bei einer Einwaage von 1 g
ca. 0, 7 bis 1,5 mg zur quantitativen Bestimmung. Orientierende Versuche zeigten,
dass bei gleicher Schichtdicke der Farblösung mit unserem Filter ein Bereich von
maximal 0,2 mg genau bestimmt werden konnte. Wir mussten die Konzentration
und die Schichtdicke unserer Farblösung der Kapazität des Filters und den uns zur
Verfügung stehenden Küvetten anpassen. Am günstigsten erwies sich die Konzentra¬
tion von 0,1 - 0, 2 mg Alkaloiden bei einer Schichtdicke von 0, 5 cm. Wir stellten
eine Eichkurve auf aus einer Stammlösung von 0,1/100,0 ml Hyoscyamin in Chloro¬
form für Konzentrationen von:
0,1; 0,2; 0,14; 0,16; 0,18; 0,20 mg
Die von uns angewandte Gehaltsbestimmung arbeitet nach folgender Vorschrift:
1 g(ev.0,5g) Droge, genau gewogen, wird in einer starkwandigen Arzneiflasche von
30 ml mit genau 25 ml angesäuertem Wasser (2 Tropfen verdünnte H2SO4 auf 10 ml
Wasser) gleichmässig benetzt und das Glas mit einem Kork (festgebunden) verschlos¬
sen. Während l/2 Stunde wird die Arzneiflasche in ein siedendes Wasserbad gestelltund in dieser Zeit ca. 5-mal gut durchgeschüttelt. Anschliessend wird in der Schüt¬
telmaschine eine Stunde lang geschüttelt. Man lässt das Drogenpulver sich absetzen
und filtriert (bei unsern Versuchen über Nacht in einer feuchten Kammer) durch ein
Faltenfilter von ca. 7 cm Durchmesser. Vom Filtrat pipettiert man genau 15 ml in
einen Scheidetrichter, misst genau 20 ml Chloroform dazu, macht durch Zusatz von
2 ml konzentriertem Ammoniak alkalisch und schüttelt leicht aus. Nach 15 Minuten
lässt man die Chloroformphase oder die gebildete Emulsion (bei ballaststoffreichen
Drogen) abfliessen, fügt genügend getrocknetes Na„SO. zu, um nach kurzem Um-
- 32 -
schwenken eine klare Chloroformlösung zu erhalten, und filtriert durch Watte so
viel als möglich in einen Erlenmeyerkolben. 5 ml dieses Filtrates werden in einer
kleinen Kristallisierschale auf dem Wasserbade zur Trockene eingedampft. Es wer¬
den 3-mal je 0,2 ml rauchende Salpetersäure zugefügt und jedes Mal bis zur Trok-
kene eingedampft. Der ganze Rückstand muss mit der Säure in Berührung kommen.
Der Rückstand wird in ca. 3 ml trockenem Pyridin gelöst und mit Hilfe eines feinen
Glasstabes in ein Messkölbchen von 10 ml Inhalt gebracht. Das Schälchen muss min¬
destens 2-mal gut nachgespült werden. Der Messkolben wird bis zur Marke mit Py¬ridin aufgefüllt. Dann werden 0,1 ml 3 %-ige methylalkoholische Kalilauge beige¬fügt (Methylalkohol entwässern) und einmal tüchtig umgeschüttelt. Nach genau 2 Mi¬
nuten wird in der 0,5 cm Küvette mit Filter S 57 des Zeiss-Pulfrich-Photometers
die Farbintensität bestimmt.
Anmerkungen zur kolor imetr ischen Methode
Die eben beschriebene Methode verlangt sehr genaues Arbeiten. Wir normier¬
ten bei unseren Versuchen sogar die Dauer der Nitrierung auf 3-mal 3 Minuten.
Das Pyridin entwässerten wir durch Aufbewahren über fester KOH. Nach eini¬
ger Zeit destillierten wir ab und bewahrten das Destillat erneut über KOH auf.
Die Streuung der Methode bestimmten wir aus 16 Bestimmungen aus demsel¬
ben Drogengemisch bei einer Einzeleinwaage von 0, 5 g und ermittelten eine Streuung
des Einzelwertes von Î 6 %.
252. Die titrimetrische Methode
Als zweite Bestimmungsmethode verwendeten wir die titrimetrische Methode
nach Hegnauer und Flück '. Sie arbeitet etwas genauer als die kolorimetri-
sche Methode, verlangt aber eine Einwaage von 1 g Drogenpulver. Die ursprüngliche,
von Hegnauer und F luek aufgestellte Vorschrift lautet:
1 g Droge (genau gewogen) wird in ein starkwandiges Reagenzglas gegeben und mit
10 ml (Pipette) angesäuertem Wasser (2 Tropfen H2SO4 pro 10 ml Wasser) versetzt.
Man sorgt für gleichmässige Benetzung der Droge und verschliesst das Glas mit ei¬
nem Korken fest. Der Kork wird gesichert (wir verwendeten Metallgestelle) und das
Glas während einer halben Stunde in ein siedendes Wasserbad gestellt. Anschliessend
wird es eine halbe Stunde lang in der Schüttelmaschine geschüttelt. Darauf filtriert
man durch ein Faltenfilter soviel als möglich ab. Vom Filtrat pipettiert man 5 ml
(= 0, 5 Droge) in eine Arzneiflasche von 30 ml, gibt 0,3 ml konzentrierten Ammoniak
und 10 ml Aether zu und schüttelt kräftig während ungefähr einer Minute. Nun fügtman 0, 2 g Tragant bei, schüttelt nochmals kräftig und giesst den Aether durch ganz
wenig Watte in einen Erlenmeyerkolben von 100 ml. Der Rückstand wird noch drei¬
mal mit je 5 ml Aether geschüttelt und die ätherischen Auszüge durch die gleicheWatte in den Erlenmeyerkolben gegossen. Der Aether wird auf dem Wasserbad ab¬
gedampft und der Kolben mit dem Alkaloidrückstand zur Entfernung der flüchtigenBasen ca. 2 Stunden bei 100° C getrocknet. Dann löst man die Alkaloidbasen in 2 ml
neutralem Alkohol, gibt 25 ml frisch ausgekochtes und wieder erkaltetes Wasser zu
und titriert mit 0,01 n HCl unter Verwendung von Methylrot als Indikator.
- 33 -
Der wesentliche Punkt dieser Methode ist die saure Extraktion der Alkaloide
aus dem Pflanzenmaterial. Dadurch werden viel weniger Ballaststoffe (Chlorophyll)
mitextrahiert als bei den herkömmlichen Verfahren, die mit organischen Lösungs¬
mitteln in alkalischem Milieu ausziehen.
Das Verfahren wurde in verschiedenen wissenschaftlichen Arbeiten 'ls '
angewendet und in praktischer und chemischer Hinsicht modifiziert. Von den ver¬
schiedenen Modifikationen schien uns für unsere Zwecke folgende Vorschrift geeignet:
1 g Droge (genau gewogen) wird mit 25 ml (Pipette) angesäuertem Wasser (2Tropfen 2n H2SO4 pro 10 ml Wasser) in einer 30 ml Medizinalflasche eine Stunde
lang bei Zimmertemperatur geschüttelt. Darauf filtriert man durch ein Faltenfilter
von ca. 12 cm Durchmesser soviel als möglich ab und pipettiert aus dem Filtrat
15 ml in einen Scheidetrichter (100 ml), in den man vorher 25 ml Chloroform einge¬messen hat. Durch Zusatz von 2 ml konzentriertem Ammoniak wird alkalisch ge¬macht und leicht ausgeschüttelt. Nach 10 - 15-minütigem Stehenlassen wird die Chlo¬
roformphase oder/und die Emulsionsschicht in einen 50 ml Erlenmeyerkolben, der
genügend getrocknetes Na2SC"4 enthält, abfliessen gelassen. Man schüttelt kräftig,bis die Emulsion gebrochen ist, kühlt ab und schüttelt unter Kühlung noch etwas wei¬
ter. Darauf wird durch Watte soviel Chloroform als möglich in einen Erlenmeyer¬kolben filtriert. 15 ml (Pipette) des Filtrates werden in einen Rundkolben (100 ml)gemessen und das Chloroform unter vermindertem Druck abdestilliert. Am Vakuum
oder durch Einblasen von Luft werden die letzten Reste Chloroform entfernt. Der
Rückstand wird während einer halben Stunde im Trockenschrank bei 103 - 105° C
erhitzt. Zur Titration wird der Rückstand in 1 ml neutralem (auf Methylrot) Aethanol
aufgelöst, mit 25 ml frisch ausgekochtem Wasser, das auf die Umschlagfarbe titriert
ist, versetzt und titriert mit 0,01 n HCl auf deutlich rot. Wir benützten dazu eine
Mikrobürette nach Bang mit Schellbachstreifen von 1 ml Inhalt und einer Untertei¬
lung in Vi00 ml. Die Titrationslösung wird auf dem Wasserbad erhitzt und, falls eine
Farbänderung eintritt, titriert man nochmals auf rot.
Als Faktor wurde der Faktor für Hyoscyamin gewählt:
1 ml 0, 01 n HCl = 0, 00289 Hyoscyamin.
Die Streuung des Einzelwertes dieser Methode berechneten wir wiederum aus
16 Parallelbestimmungen und fanden t 2,5 %.
Diese Vorschrift entspricht im allgemeinen den Vorschriften, die Ni soli721
und Hegglin ' bei ihren Arbeiten verwendeten. Wie schon bei der Extraktion für
die kolorimetrischen Bestimmungen, änderten wir die Methode dahin ab, dass wir
das Chloroform volumetrisch beigaben. Wir schüttelten mit 20 ml (genau gemessen)
aus, was ungefähr einem Gewicht von 30 g entspricht. Analog massen wir 15 ml von
der entwässerten Alkaloidlösung volumetrisch ab. Die Umrechnung wird dadurch et¬
was kompliziert; man bestimmt den Alkaloidgehalt von 0,48 g Droge bei einer Ein¬
waage von 1,0g- dafür ist die Methode wesentlich praktischer zu handhaben. Das
zeitraubende Tarieren und Wägen von Kölbchen und Scheidetrichtern wird damit um¬
gangen.
Bei den kolorimetrischen Bestimmungen extrahierten wir noch gemäss der ur-
69)sprünglichen Vorschrift bei Siedehitze. Gestützt auf die Befunde von Dijkstra
- 34 -
vereinfachten wir das Verfahren bei den titrimetrischen Bestimmungen und extra¬
hierten eine Stunde lang durch Ausschütteln bei Zimmertemperatur.
26. Resultate
261. Nach der kolorimetrischen Methode
1. Ernte (30.7.1956)
Es wurden von den 12 Pflanzen der Sorte 1 - sie umfasst die Pflanzen 1-12
gemäss dem Schema Seite 27 - je vier Blätter analysiert. Die Blätter stammen aus
der Region unter der ersten Gabelung. Sie wurden bei allen Pflanzen von der ersten
Gabelung nach unten in der umgekehrten Reihenfolge numeriert, d.h. Blatt 1 stellt
das unterste und somit älteste Blatt jeder Serie dar.
Ueber den Zeitpunkt der Ernte können wir folgende Angaben machen:
Status der Pflanzen: Die Pflanzen stehen alle in voller Blüte; bei einzelnen Pflan¬
zen sind ein oder höchstens zwei Fruchtansätze vorhanden. Jede Pflanze weist
erst 2 Gabelungen auf.
Erntezeit: Morgens 8 Uhr bis 10 Uhr.
Witterung: Am Erntetag: Morgens starker \Vind, schönes Wetter. Temperatur im
Tagesmittel: 15,5 C. An den vorhergehenden Tagen herrschte starke Bewöl¬
kung mit Niederschlägen; so fiel auch am Abend vor der Ernte starker Regen.
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Trocken¬ Alkaloid- Pflanzen¬
gewicht gehalt höhe in cm
in g in%
Pflanze 1
Blatt 1
2
3
4
368,1
586,5
573,3
791,2
1,52
2,02
2,09
3,50
0,108
0,137
0,120
0,150
74
- 35 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm^
Trocken¬
gewichtin g
Alkaloid-
gehaltin%
Pflanzen¬
höhe in cm
Pflanze 2
Blatt 1 577,8 1,03 0,137 67
2 644,3 1,97 0,135
3 641,1 2,12 0,141
4 666,6 2,78 0,200
Pflanze 3
Blatt 1 400,0 1,16 0,075 63
2 427,5 1,58 0,076
3 501,8 1,78 0,092
4 585,5 2,41 0,122
Pflanze 5
Blatt 1 272,8 1,15 0,044 82
2 467,8 1,87 0,055
3 749,2 2,70 0,108
4 836,8 2,91 0,097
Pflanze 6
Blatt 1 436,2 1,28 0,079 80
2 672,6 2,27 0,086
3 686,4 2,79 0,109
4 739,4 2,66 0,125
Pflanze 8
Blatt 1 374,3 1,59 0,084 73
2 715,0 2,48 0,093
3 677,4 2,59 0,099
4 789,8 3,26 0,114
Pflanze 9
Blatt 1 401,1 1,06 0,046 87
2 973,0 2,63 0,084
3 830,5 3,68 0,100
4 927,2 2,35 0,078
36 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm^
Trocken¬ Alkaloid- Pflanzen¬
gewicht gehalt höhe in cm
in g in%
Pflanze 10
Blatt 1 259,1 0,80 0,059
2 589,4 1,53 0,090
3 958,6 2,36 0,101
4 763,4 3,25 0,120
Pflanze 12
Blatt 1
2
3
4
369,1
633,8
879,2
926,3
1,10
1,83
2,40
2,90
0,067
0,062
0,076
0,100
88
85
Diskussion der Resultate der 1. Ernte
Vorauszuschicken ist, dass diese Blätter nicht gleich alt sind. Sie wurden bei
jeder Fflanze von unten nach oben - unterhalb der ersten Gabelung - mit denselben
Nummern versehen. Das Blatt 1 ist bei allen Pflanzen das unterste und das älteste
und ist gegenüber den übrigen Blättern auffallend klein. Weil hier die Beziehung
zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt vom Alter der Blätter beeinflusst ist,
verzichteten wir auf die statistische Auswertung der Resultate.
Allgemein auffällig ist der durchgehend niedrige Alkaloidgehalt. Der verwen¬
dete Same stammte aus Pflanzen mit normalem Gehalt. Für Sorte 1 betrug der mitt¬
lere Alkaloidgehalt der Blätter der Mutterpflanzen 0,35 %. Der durchschnittliche
Gehalt unserer Blätter dagegen, den wir aus dem Mittelwert von 12 wahllos entnom¬
menen Einzelwerten bestimmten, beträgt nur 0, 0994 %. Als Vergleich führten wir
aus dem übrig gebliebenen Material derselben 12 Blätter eine Bestimmung nach Ph.
H.V. aus und fanden 0,098 %.
Da bei den folgenden Ernten der Alkaloidgehalt bis ungefähr zum Werte der
Mutterpflanzen ansteigt, kann der gefundene niedrige Gehalt dem relativ frühen
Erntezeitpunkt (vgl. Hegnauer ') und wohl auch zu einem Teil der vorwiegend
schlechten Witterung während dieser ersten Vegetationsperiode zuzuschreiben sein.73)
Wie vor allem S ehr atz und Spanning' in einer Untersuchung zeigten, kann
anhaltender Regen eine erhebliche Verminderung des Alkaloidgehaltes zur Folge haben.
- 37 -
Auffällig ist der regelmässige Anstieg des Alkaloidgehaltes der Blätter inner¬
halb einer Einzelpflanze mit der Blattgrösse und noch deutlicher mit dem Blattge¬
wicht. Diese Erscheinung ist durchgehend bei allen Pflanzen gleichsinnig zu beobach¬
ten. Wir können somit aus unserem Versuch den Schluss ziehen, dass ohne Rück¬
sicht auf das Alter der einzelnen Blätter unterhalb der ersten Gabelung zur Zeit der
Blüte der Pflanzen kleine Blätter kleinere prozentuale Gehalte aufweisen als grosse
Blätter. Ebenfalls weisen Blätter mit kleinerem Gewicht einen kleineren prozentu¬
alen Alkaloidgehalt auf als solche mit höherem Gewicht.
Die durchschnittlichen Gehalte der Einzelpflanzen weichen erheblich vonein¬
ander ab: gleichgrosse Blätter verschiedener Pflanzen dürfen deshalb nicht ohne
weiteres miteinander verglichen werden. Die Pflanzen 4, 7 und 11 sind in der Resul¬
tatetabelle nicht aufgeführt, da von ihnen wegen technischer Fehler keine vollständi¬
gen Serien vorliegen. Pflanze 9, 10 und 12 stammen aus Kasten C und blieben bis
zum 1. August mit Glas überdacht. Die übrigen Pflanzen aus Kasten D wurden schon
am 5. Juli abgedeckt. Bei den erhaltenen Resultaten ist jedoch die dadurch bedingte
Beeinflussung der Pflanzen noch nicht stark ausgeprägt. Immerhin sind bei den Pflan¬
zen aus Kasten C ein höherer Wuchs und etwas grössere Blätter gegenüber den Pflan¬
zen aus Kasten D festzustellen, während der Alkaloidgehalt eher etwas geringer aus¬
fiel.
2. Ernte (8.8.1956)
Es wurden von sämtlichen 12 Pflanzen der Sorte 1 je 4 Blätter analysiert. Die
Blätter stammen bei jeder Pflanze von der 3. Gabelung und sind als gleich alt zu be¬
trachten.
Status der Pflanzen: Vollblüte. Fruchtansatz tritt etwas öfter auf als bei der ersten
Ernte.
Erntezeit: nachmittags 14 Uhr bis 16 Uhr.
Witterung: Am Erntetag selber schönes Wetter mit einer Temperatur von 15 C im
Tagesmittel. An den vorhergehenden Tagen war ebenfalls schönes Wetter;
Niederschläge traten nur vereinzelt auf.
- 38
Pflanzen- Frischblatt¬
Nr.fläche
in cm^
Pflanze 1
Blatt 1 557,0
2 543,9
3 560,8
4 —
Pflanze 2
Blatt 1 761,7
2 665,2
3 578,2
4 593,7
Pflanze 3
Blatt 1 638,5
2 560,2
3 608,9
4*) 660,1
Pflanze 4 '
Blatt 1 495,0
2 511,7
3 545,4
4 474,3
Pflanze 5
Blatt 1 608,4
2 733,1
3 526,8
4 702,0
Trocken¬ Alkaloid
gewicht gehaltin g in %
2,62 0,280
2,28 0,264
2,99 0,328
3,52 0,245
3,13 0,216
2,60 0,219
3,21 0,277
2,63 0,167
2,89 0,228
2,01 0,201
2,14 0,170
2,10 0,153
1,99 0,180
2,63 0,163
2,32 0,163
2,62 0,211
2,73 0,210
2,36 0,257
2,85 0,211
*) Die mit *) bezeichneten Pflanzen und Blätter wurden nicht in die statistische Aus¬
wertung miteinbezogen; durch technische Fehler sind einige Blätter unbestimm¬
bar geblieben. Um für die statistische Auswertung dennoch einheitliche Blöcke
zu erhalten, sahen wir uns gezwungen, noch zusätzlich Werte zu streichen. Die
Auswahl dieser Streichungen erfolgte willkürlich.
- 39 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
rrocken- Alkaloid'
gewicht gehaltin g in%
Pflanze 6
Blatt 1 623,0
2 527,0
3 793,8
4 760,9
Pflanze 7
Blatt 1 735,4
2 668,5
3
4*)839,7
694,8
Pflanze 8
Blatt 1
2*)813,8
594,9
3 581,5
4 656,4
Pflanze 9
Blatt 1 860,0
2 831,5
3 592,7
4 744,5
Pflanze 10
Blatt 1 984,2
2 962,3
3 779,5
4 832,3
Pflanze 11
Blatt 1
2
3
4
912,5
667,2
976,0
782,1
2,82
1,58
3,56
3,00
3,22
2,77
2,68
2,70
4,23
2,38
1,95
3,13
2,68
2,28
1,76
3,14
2,95
3,10
2,81
3,17
3,20
1,77
3,75
3,26
0,168
0,170
0,180
0,181
0,160
0,150
0,142
0,114
0,150
0,146
0,147
0,119
0,111
0,108
0,129
0,119
0,114
0,106
0,126
0,158
0,163
0,190
0,180
40 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Trocken¬ Alkaloid'
gewicht gehaltin g in%
Pflanze 12
Blatt 1
2
3
4
761,9
924,9
788,9
860,1
2,50
3,03
2,31
2,97
0,100
0,099
0,091
0,100
3. Ernte (29.8.1956)
Es wurden 11 Pflanzen der Sorte 1 analysiert. Pro Pflanze wiederum 4 Blätter.
Die Blätter stammen bei jeder Pflanze von der 7. Gabelung und können als gleich¬
altrig angesehen werden.
Status der Pflanzen: Die Pflanzen sind am Abblühen. An jeder Pflanze reichlich
Fruchtansatz.
Erntezeit: nachmittags zwischen 15 Uhr und 17 Uhr.
Witterung: Am Erntetag trocken und schön. Temperatur im Tagesmittel 11,5 C.
Die Tage vor der Ernte waren vorwiegend schön und trocken. Am Nachmittag
des 28. Juli ging ein Gewitter nieder.
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Pflanze 1
Blatt 1 137,7
2
3*)193,9
184,9
4 208,2
Pflanze 2
Blatt 1 220,8
2 356,4
3 153,9
4 256,2
Trocken¬ Alkaloid'
gewicht gehaltin g in%
0,57
0,84
0,82
1,03
0,89
1,86
0,69
1,16
0,360
0,353
0,330
0,232
0,307
0,290
0,345
0,280
- 41 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Trocken¬ Alkaloid'
gewicht gehaltin g in%
Pflanze 3
Blatt 1 117,2
2 215,4
3
4 '
130,2
212,9
Pflanze 5
Blatt 1 130,9
2 206,5
3 357,1
4 388,3
Pflanze 6
Blatt 1 248,0
2 159,4
3 224,7
4 177,7
Pflanze 7
Blatt 1 232,0
2 262,7
3
4*)250,5
390,4
Pflanze 8
Blatt 1 '193,8
2 143,5
3 234,6
4 304,5
Pflanze 9
Blatt 1
2
3
4
293,6
216,0
230,4
192,5
0,49
0,99
0,49
0,92
0,99
1,41
1,88
1,94
1,12
0,55
0,96
0,52
1,95
0,97
0,95
1,68
0,57
0,61
0,97
1,20
1,61
0,92
0,93
0,99
0,340
0,376
0,365
0,201
0,388
0,350
0,383
0,289
0,245
0,330
0,264
0,290
0,277
0,265
0,194
0,257
0,342
0,271
0,360
0,296
0,250
0,230
0,228
0,217
- 42 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Trocken¬ Alkaloid
gewicht gehaltin g in %
Pflanze 10
Blatt 1 384,2
2 333,8
3 205,9
4 276,9
Pflanze 11
Blatt 1 189,0
2 268,8
3 255,2
4 357,1
Pflanze 12
Blatt 1
2
3
4
308,8
276,2
218,3
316,2
0,86
1,95
0,84
1,17
1,66
1,42
1,18
2,04
1,30
1,21
0,82
1,38
0,268
0,244
0,210
0,246
0,259
0,215
0,235
0,231
0,121
0,120
0,119
0,200
Diskussion der Resultate
Bei den Blättern der Pflanzen der 2. und 3. Ernte ist aus den Resultaten nicht
ohne weiteres eine Beziehung zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt ersichtlich.
Wir werteten deshalb statistisch aus.
Bei beiden Ernten ist aber bei den Pflanzen von Kasten C - es handelt sich um
Pflanzen 9, 10, 11 und 12 -, der länger bedeckt geblieben war, ein Abfall des Alka-
loidgehaltes zu erkennen, obwohl gerade diese Pflanzen höheren und schöneren
Wuchs aufweisen.
Im Gesamten gesehen ist der Alkaloidgehalt gegenüber der 1. Ernte wesent¬
lich gestiegen. Eine Bestimmung aus einem Blattpulvergemisch ergab für Ernte 2
nach Ph.H.V. 0,275 %; der Mittelwert für die kolorimetrische Methode, errechnet
aus den Einzelwerten derselben Blätter, beträgt 0,246 %.
Der bessern Uebersicht halber haben wir die statistische Auswertung der Re¬
sultate aus der kolorimetrischen Methode und aus der titrimetrischen Methode in
einem gesonderten Kapitel (27) zusammengefasst.
- 43 -
262. Nach der titrimetrischen Methode
Wie wir in einem früheren Kapitel (Seite 29) darlegten, wollen wir Fehler, die
durch die Analysenmethode bedingt sein können, dadurch berücksichtigen, dass wir
2 verschiedene Methoden anwenden. Wir wiederholen deshalb den Versuch in analo¬
ger Weise wie nach der kolorimetrischen Methode und verwenden dafür die Blätter
von Pflanzen aus den Stämmen 2 und 3. An äusseren Merkmalen sind die drei ange¬
bauten Sorten nicht zu unterscheiden. Der Status der Pflanzen ist deshalb für das
entsprechende Erntedatum derselbe. Einzig der Alkaloidgehalt der Mutterpflanzen
ist unterschiedlich. Er beträgt für Sorte 2 0, 29 % und für Sorte 3 0, 31 %. Wir
erwarten, dass sich eine Beziehung zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt auch
innerhalb dieser Sorten und mit einer anderen Untersuchungsmethode gleichsinnig
verhält wie im vorangehenden Versuch.
Wir erhielten folgende Werte:
2. Ernte:
Je 4 Blätter von 10 Pflanzen der Sorte 3. Die Pflanzen wurden wahllos entnom¬
men. Die Sorte 3 umfasst die Nummern 25 - 36 gemäss dem Schema Seite 27.
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Trocken¬
gewichtin g
Alkaloid¬
gehalt
Pflanze 26
Blatt 1 724,9
2 560,1
3 817,8
4 790,3
Pflanze 27
Blatt 1
2
768,4
718,5
609,8
799,1
2,86
2,42
3,90
4,27
3,25
2,82
2,26
3,97
0,085
0,114
0,108
0,120
0,190
0,162
0,180
0,198
- 44 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche,,
Trocken¬ Alkaloid
gewicht gehaltin g in %
Pflanze 28
Blatt 1 816,5
2 700,4
3 715,3
4 633,6
Pflanze 29
Blatt 1 569,1
2 713,4
3 764,7
4 845,1
Pflanze 30
Blatt 1 929,6
2 741,1
3 718,0
4 608,3
Pflanze 32
Blatt 1 852,9
2 540,5
3 609,9
4 798,0
Pflanze 33
Blatt 1 660,8
2 842,2
3 854,8
4 662,6
Pflanze 34
Blatt 1
2
3
4
910,8
775,1
625,0
757,0
3,72
2,88
3,06
2,47
1,95
3,44
2,72
4,62
3,49
3,16
3,20
2,91
3,90
2,07
2,26
3,51
2,95
2,68
2,74
3,04
3,11
2,66
1,64
2,65
0,234
0,140
0,144
0,160
0,180
0,150
0,235
0,150
0,186
0,198
0,165
0,180
0,158
0,165
0,084
0,120
0,081
0,132
0,087
0,175
0,104
0,108
0,098
0,080
- 45 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Pflanze 35
Blatt 1 508,3
2 599,0
3 633,2
4 555,4
Pflanze 36
Blatt 1 566,8
2 587,5
3 618,3
4 574,1
Trocken¬ Alkaloid¬
gewicht gehaltin g in%
1,59
2,20
2,26
2,41
1,90
2,04
2,09
2,05
0,142
0,126
0,070
0,159
0,072
0,084
0,059
0,084
3. Ernte
Je 4 Blätter von 5 wahllos entnommenen Pflanzen der Sorte 2, (Pflanzen 13
24). Alkaloidgehalt der Mutterpflanzen: 0,29 %.
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Pflanze 15
Blatt 1 112,9
2 243,8
3 150,9
4 240,6
Pflanze 18
Blatt 1 307,9
2 197,6
3 372,5
4 240,3
Trocken¬
gewichtin g
Alkaloid¬
gehalt
0,42
0,96
0,64
1,06
1,47
0,75
1,49
1,02
0,405
0,218
0,304
0,192
0,307
0,304
0,271
0,295
- 46 -
Pflanzen-
Nr.
Frischblatt¬
fläche
in cm2
Trocken¬ Alkaloid'
gewicht gehaltin g in%
Pflanze 20
Blatt 1 233,8
2 346,2
3 166,8
4 238,9
Pflanze 22
Blatt 1 254,2
2 243,0
3 191,5
4 202,4
Pflanze 24
Blatt 1
2
3
4
210,6
148,8
201,1
122,5
1,12
1,76
0,74
1,21
1,08
1,16
0,69
0,80
0,93
0,54
1,00
0,51
0,226
0,272
0,223
0,252
0,240
0,216
0,203
0,198
0,154
0,140
0,108
0,120
Diskussion der Resultate
Auch hier ist nicht ohne weiteres eine Beziehung zwischen Organgrösse und
Wirkstoffgehalt ersichtlich. Auffällig ist der geringe durchschnittliche Alkaloidge-
halt bei Sorte 3 im Vergleich zu der Mutterpflanze. Wir fanden als Mittelwert aus
10 Einzelwerten unserer Tabelle einen Gehalt von 0,136 %. Aus einem Gemisch aus
übrig gebliebenem Material derselben Blätter fanden wir nach der Methode der Ph.
H.V. ebenfalls 0,136 %.
Sorte 2 dagegen hat den Wert der Mutterpflanzen nahezu erreicht. Der durch¬
schnittliche Gehalt, errechnet aus unseren Resultaten, beträgt 0,23 % gegenüber
0, 29 % aus den Blättern der Mutterpflanzen.
Wie schon bei den Resultaten aus der kolorimetrischen Methode ersichtlich
war, findet man auch hier unter den Pflanzen aus Kasten C - es handelt sich für Sorte
2 um die Nummern 22 und 24, für Sorte 3 um die Pflanzen 33, 34, 35 und 36 - aus¬
serordentlich kleine Alkaloidgehalte. Wir möchten z.B. auf Pflanze 36 verweisen.
Die eingehende Auswertung der Resultate erfolgte statistisch.
- 47 -
27. Statistische Auswertung der Resultate
Um die Abhängigkeit des Alkaloidgehaltes y (g Alkaloide pro 100, 0 g Blattpul-
ver = Prozentgehalt) von der Frischblattfläche x« (cm ) und dem Trockengewicht
x„ (g) des Blattes zu erfassen, wurde eine (zweifache) Regressionsrechnung durch¬
geführt. Diese Regression stützt sich auf die Beziehung, die die drei Grössen y, x1
Xg jeweils innerhalb einer Pflanze zueinander haben, da wir ja genetische Ein¬
flüsse nach Möglichkeit ausschalten wollen. Die statistische Rechnung stützt sich
auf folgende schematische Anordnung Von Pflanzen und Blätter:
Kolor imet r isch Titr imetrisch
Pflanzen-
Nr.:
Kasten D Kasten C Kasten D Kasten C
1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 26 27 28 29 30 32 33 34 35 36
2. Ernte 3 4 3 4 4 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
3. Ernte 3 4 3 4 4 3 3 4
Pflanzen-
Nr. : 15 18 20 22 24
4 4 4 4 4 4 4 4
(Eingetragen sind die Nummern der Pflanzen, darunter steht die jeweilige Anzahl
der untersuchten Blätter.)
Bei dem vorliegenden Untersuchungsmaterial, das sich seinem Aufbau nach bei
den beiden angewendeten Alkaloidbestimmungsmethoden verschieden aufgliedert,
wurden daher die Unterschiede zwischen den Beeten, zwischen den Ernten und zwi¬
schen den Pflanzen, sowie die zugehörigen Wechselwirkungen von den Gesamtstreu¬
ungen abgezogen. Bei der kolorimetrischen Methode mit 11 Pflanzen und 80 Blättern
bleiben so 58 - 2 = 56 Freiheitsgrade für die Reststreuung um eine Regressionsebene
"innerhalb Pflanzen innerhalb Ernten"; bei der titrimetrischen Methode mit 15 Pflan¬
zen und 60 Blättern bleiben 45 - 2 = 43 Freiheitsgrade für die Reststreuung um eine
Regressionsebene "innerhalb Pflanzen". Es wurde jedoch nicht mit den ursprüngli¬
chen Werten x. und x„ gerechnet, sondern mit deren Logarithmen, weil eine geson¬
derte Untersuchung ergab, dass die Standardabweichung der x-Werte proportional
dem Durchschnitt der x-Werte ist, sodass die logarithmische Transformation ange¬
zeigt war.
- 48 -
Die Regressionskoeffizienten lauten für die beiden Methoden:
Kolorimetrische Methode:
b, = - 0,091< %'Gehalt )
(log. Blattgrösse )
b2= + 0,042 < %'Gehalt 1
(log. Blattgewicht)
Titrimetrische Methode:
bx = - 0,184( % - Gehalt )
(log. Blattgrösse )
b = + 0,062< %-Gehalt )
(log. Blattgewicht)
Ihre Bedeutung ist:
1. Bei konstant gehaltenem Blattgewicht nimmt der Alkaloidgehalt um 0,091 (%)
resp. 0,184 (%) ab, wenn der Logarithmus der Blattgrösse um eine Einheit wächst.
2. Bei konstant gehaltener Blattgrösse nimmt der Alkaloidgehalt um 0,042 resp.
0,062 (%) zu, wenn der Logarithmus des Blattgewichtes um eine Einheit wächst.
Keiner der vier Koeffizienten erweist sich jedoch als signifikant von Null ver¬
schieden.
Da sich aber weder die einander entsprechenden Regressionskoeffizienten noch
2die Versuchsfehler der beiden Methoden (Kolorimetrische Methode: s = 0,000859
2mit 56 Freiheitsgraden und die titrimetrische Methode: s = 0,001302 mit 43 Frei¬
heitsgraden) signifikant voneinander unterscheiden, war es möglich, die beiden Re¬
gressionsebenen zu einer einzigen zu vereinigen. (Gemeinsamer Versuchsfehler:
s2 = 0,001041 mit 58 + 45 - 2 = 101 Freiheitsgrade.)
Die gemeinsamen Regressionskoeffizienten lauten jetzt:
£ = - 0,113( %-Oehalt \ «,
(log. Blattgrösse)
b2 = + 0,039< %-Oehalt )
(log. Blattgewicht )
wobei b« nun mit mehr als 95 % Wahrscheinlichkeit ("*" = Signifikanzschwelle) als
von Null verschieden anzusehen ist. b dagegen kann nur als zufällig von Null ver¬
schieden gelten.
Das Ergebnis ist also: Betrachtet man die Verhältnisse innerhalb
der Pflanzen, so nimmt der Alkaloidgehalt durchschnittlich um 0,113 (%) ab, wenn
- 49 -
der Logarithmus der Blattgrösse um eine Einheit wächst, und diese Abnahme liegt
mit 95 % Wahrscheinlichkeit zwischen den Grenzen 0,003 und 0,224 (%). Eine stati¬
stisch gesicherte Abhängigkeit vom Blattg e w i c h t kann nicht festgestellt werden.
Zieht man die durchschnittlichen Alkaloidgehalte der Pflanzen für eine Regres¬
sionsrechnung heran, so sind die Koeffizienten bei der kolorimetrischen Methode:
by = - 0,743 **
b2. = + 0,362 *
mit mehr als 99 % (**) bzw. mit mehr als 95 % (*) Wahrscheinlichkeit gesichert
von Null verschieden. (Die entsprechenden Koeffizienten der titrimetrischen Metho¬
de sind jedoch auch dann nur als zufällig von Null abweichend zu betrachten. ) Als
Erklärung kann die Annahme dienen, dass die für die kolorimetrische Methode ver¬
wendeten Pflanzen bezüglich des Alkaloidgehaltes genetisch verschieden waren, und
zwar in der Art, dass Pflanzen mit durchschnittlich kleineren Blattgrössen (bei kon¬
stant gehaltenem Gewicht) und höherem Blattgewicht (bei konstant gehaltener Grösse)
den grösseren Alkaloidgehalt aufweisen.
Die Planung der beschriebenen Versuche erfolgte nach Beratung von Herrn Prof.
Dr. Linder von der Eidgenössischen Technischen Hochschule, Zürich, und wir möch¬
ten ihm für diese wertvolle Hilfe bestens danken. Die statistische Auswertung wurde
von Herrn Abt, Assistent bei Herrn Prof. Linder, ausgeführt. Wir danken Herrn Abt
für seine wertvolle Mitarbeit.
- 50 -
3. Semen Lini
31. Das Untersuchungsmaterial
Die heute im Handel erhältlichen Leinsorten stellen ausschliesslich Kulturras¬
sen dar, deren Stammpflanze Linum usitatissimum L. Linaceen ist. Linum usitatis¬
simum ist eine uralte Kulturpflanze, von der Wildformen heute überhaupt nicht mehr
bekannt sind. Allgemein wird als ursprüngliche Stammart Linum angustifolium ange¬
nommen, oder eventuell eine gemeinsame Stammart, von der aus Linum usitatissi¬
mum und Linum angustifolium sich abgespalten haben (Schilling '). Nach ver¬
schiedenen Forschern soll die Pflanze erstmals im östlichen Mittelmeerbecken ge¬
züchtet worden sein. Heute wird sie fast in allen gemässigten und subtropischen Ge¬
bieten angebaut. Die Art Linum usitatissimum unterteilt sich in verschiedene Varie-
74)täten. Von Schilling übernehmen wir darüber die folgende Uebersicht:
Gesamtart Linum usitatissimum
(deutlich ausdauernd
oder zweijährig)(stets einjährig)
L. angustifolium Huds. L. usitatissimum L.
a) Kapsel aufspringend
L. crepitans
Boenningh.
Springlein
1. Einjährig überwin¬
ternd
Winterlein
L. bienne Mill.
L. hyemale romanum
Heer
b) Kapsel geschlossen
L. vulgareBoenningh.
Schliesslein
2. Einjährig
Sommerlein
L. typicum
macrospermum microspermum
grossamig kleinsamig
- 51 -
Je nach Eigenschaften dienen die verschiedenen Rassen innerhalb dieser Varie¬
täten zur Oel- oder Fasergewinnung. Man spricht daher von Oelleinen und Faserlei¬
nen.
Als Oelproduzent und als Faserproduzent spielt der Schliesslein aus praktischen
Gründen die bedeutendere Rolle. Beim sogenannten Spnnglein öffnet sich bei der Rei¬
fe die Samenkapsel und die Samen fallen dabei zum grossen Teil heraus, was einen
grossen Verlust fur die Samenernte bedeutet.
Ein sehr wichtiges Merkmal zur Unterscheidung von verschiedenen Sorten Kul-
75)
turleine ist das Samengewicht, und Schilling'
begründet direkt die systemati¬
sche Unterteilung von Faserlein und Oellein auf dieser Eigenschaft. Dabei zeigte
sich, dass die Sorteneigentumlichkeiten klarer mit dem Tausendkorngewicht als mit
dem Gewicht der Einzelsamen ausgedruckt werden können. Die "forma microsper-
mum", die die eigentlichen Faserleine darstellt, umfasst Typen mit einem Tausend-
korngewicht von 3,4 - 5,3 g, wahrend die "forma macrospermum" mit Tausendkorn-
gewichten von 5,4 - 15 g die Oelleine liefert. Einlasshche Untersuchungen von
Schilling zeigten, dass in der Tat innerhalb der einzelnen Sorten die Tausendkorn-
gewichte wenig schwanken von Pflanze zu Pflanze, so etwa bei einem Rigaerfaser-
lein bei 30 Pflanzen von 4,1 bis 4,61 gundbei einem marokkanischen Oellein von 9,0
bis 13,79 g. Ueberdie verschiedenen Tausendkorngewichte gibt die folgende Tabelle,75)
die wir in gekürzter Form Schilling'
entnehmen, Aufschluss:
1000-Korngewichte verschiedener Leinherkunfte
Holland blaubluhend 4,4 - 5,0 g
Holland weissbluhend 4,4 - 5,6 g
Kanada 4,5 g
Kalkutta 5,1 - 5,4 g
Argentinien 5,4 - 8,0 g
Bombay 7,1-7,7g
Marokko 9,2-12,2 g
Aegvpten 10,99 g
Schilling'beschäftigte sich in einer spateren Publikation mit den Eigen¬
schaften von Oellein und Faserlein. Sem Ziel war damals, eine neue Form, den so¬
genannten Kreuzungslein, zuzuchten,der die Eigenschaften von Oellein und Faserlein
in möglichst gunstigem Verhältnis vereint aufweisen sollte.
- 52 -
Wir übernehmen die folgenden Angaben:
Faserlein Kreuzungslein Oellein
Pflanzenhöhe: cm 70 - 120 70 - 90 30 - 60
Oelgehalt: % 30 - 38 38 - 43 38 - 44
Fasergehalt: % 20 - 24 20 - 22 12 - 18
Fasergute: gut - sehr gut grob - mittel schlecht
Kornertrag: dz/ha 7 - 8 12 - 15 13 - 22
Stengelertrag: dz/ha 33 - 50 44 - 40 15 - 30
Wenn wir die in einzelnen Gebieten produzierten Leinsorten zusammenstellen,
kann man ersehen, dass in den kälteren Gebieten vor allem Faserlein angebaut wird,
in wärmeren Gebieten dagegen der Anbau von Oellein überwiegt. Zur Verwendung als
Droge gilt der grosskörnige marokkanische Lein als erste Qualität. Beider Gewinnung
von Faserlein zur Textilfabrikation müssen die Pflanzen vor der vollständigen Samen¬
reife geerntet werden. Die Samen werden dann nachreifen gelassen und finden als so¬
genannte Schlagsaat noch Verwendung. Diese Qualität ist aber minderwertig und wird
für die pharmazeutische Anwendung nicht geschätzt.
Für unsere Untersuchungen wurden uns von verschiedenen schweizerischen Dro¬
genfirmen freundlicherweise Muster von gangbaren Handelssorten von Semen Lini
zur Verfügung gestellt. \Vir möchten auch an dieser Stelle unseren herzlichen Dank
dafür aussprechen. Die untersuchten Drogenmuster stammen aus den verschieden¬
sten Ländern und können als einheitliche Kulturrassen angesehen werden. Selbst¬
verständlich muss besonders bei den teuren Qualitäten mit einer nachträglichen Sor¬
tierung nach Grösse gerechnet werden. Aus den mit "handerlesen" bezeichneten Sor¬
ten wurden früher die Verunreinigungen von Hand ausgelesen (fremde Samen oder
Früchtchen). Heute erfolgt dies weitgehend maschinell.
Die pharmazeutisch wichtigen Inhaltsstoffe von Semen Lini sind Schleim und
Oel. Der Schleim sitzt in der Epidermis und bildet, wenn er mit Wasser in Berüh¬
rung kommt, vor allem ein stark gequollenes Gel, während der Solanteil klein ist.77)
Chemisch ' besteht der Schleim aus Pentosen und Hexosen zu gleichen Teilen, die
bei der Hydrolyse die Zucker Galaktose, Dextrose, Arabinose und Xylose liefern.
In der Literatur wird der Schleimgehalt der Leinsamen oft als zwischen 4, 5 - 9 %
liegend angeben. Diese Zahlen sind aber mit Vorsicht zu betrachten, da die Metho¬
den zur quantitativen Bestimmung der Schleime bis heute noch nicht voll befriedigen
können. Wallis ' schreibt in seinem Textbook of Pharmacognosy, dass kleine
Samen mehr Schleim enthalten als grosse Samen und deshalb vorgezogen werden
- 53 -
sollten, wenn die Droge als Schleimproduzent dienen soll.
Das Oel ist im Endosperm und im Embryo lokalisiert und setzt sich aus Glyce-
riden von verschiedenen teils ungesättigten Oelsäuren (Linolsäure, Stearinsäure,
Palmitinsäure) und Myristinsäuren zusammen. Der Gehalt wird mit 25 - 40 % an-
79)
gegeben. Nach Mengersen'steigt mit steigendem 1000-Korngewicht auch der
OA\
Oelgehalt. Schilling' erwähnt dieselbe Beobachtung; er hält aber den Oelgehalt
vor allem für ein genetisches Merkmal. Daneben enthalten die Samen Eiweiss und
ein Glykosid, Linamarin, das bei der Hydrolyse HCN, Azeton und Glukose liefert.
Als schleimhaltige Droge besitzt der Leinsame eine einhüllende, reizmildern¬
de und resorptionshemmende Wirkung. Die Hauptwirksamkeit ist dabei dem Gelan¬
teil des Schleimes zuzuschreiben. Der ganze Same wird vor allem als mildes La¬
xans genossen. Das Pulver dient als Emolliens in Kataplasmen. Hier ist auch das
fette Oel als guter Wärmeisolator von therapeutischer Bedeutung. Daneben gehen
grosse Mengen Leinsamen in die Oelindustrie, vor allem zur Gewinnung technisch
gebrauchten Leinöls; kleinere Mengen finden noch immer medizinische Anwendung.
32. Eigenanbau
Im Sommer 1956 bauten wir im Garten des pharmazeutischen Instituts der Eid¬
genössischen Technischen Hochschule in Zürich versuchsweise zwei Handelssorten
Lein an: eine grossamige Qualität Semen Lini gros grains, Provenienz Marokko
(vgl. Resultatentabelle Seite 62) und eine kleinkörnige Qualität mit der Bezeichnung
Semen Lini depuratum, Provenienz Holland.
Ueber die Lage und Bodenbeschaffenheit des Versuchsgartens können wir die
folgenden Angaben machen:
Höhe: 455 m ü.M. Durch Bauarbeiten stark modifizierter, stark lehmhaltiger Bo¬
den, der seit 1935 als Versuchsgarten benützt wird.
Die Leinsamen wurden im April direkt in die Beete in Reihen mit ca. 20 cm
Abstand ausgesät. Nach ca. zwei Monaten wurden die Bestände auf ca. 3 cm Abstand
zwischen den einzelnen Pflanzen erdünnert. Wie Hessen die Pflanzen so lange wie
möglich stehen, um nach Möglichkeit nur Vollreife Samen zu erhalten. Wegen einset¬
zender Schneefälle mussten wir anfangs Dezember ernten. Zu diesem Zeitpunkt wa¬
ren die Pflanzen bereits verwelkt und dürr. Die Vollreife der Samen darf also als
sicher angenommen werden. Die Pflanzen wurden mit der Wurzel eingebracht und in
Büschel zusammengebunden. Diese Büschel wurden freihängend während sechs Mo¬
naten im Estrich aufbewahrt.
- 54 -
33. Bestimmung des Wirkstoffgehalts
Für die pharmazeutische Praxis ist sowohl der Schleimgehalt der Leinsamen
bei der Anwendung als mildes Laxans und zu Kataplasmen, wie der Oelgehalt zur
Gewinnung des Leinöls wichtig. Wir beschlossen daher, parallel den Zusammenhang
zwischen Grösse der Leinkörner und ihrem Schleimgehalt und ihrem Oelgehalt zu er¬
mitteln. Aus geometrischen Ueberlegungen erwarten wir - wie wir später noch dar¬
legen werden - einen ansteigenden Schleimgehalt mit abnehmender Samengrösse
und einen steigenden Oelgehalt mit zunehmender Samengrösse.
331. Bestimmung des Schleimgehalts
Zur Bestimmung des Schleimgehalts bestehen verschiedene oft recht komplizierte
Methoden, die vielfach nicht den gesamten Schleimanteil erfassen und die zudem keine
Differenzierung von Gel und Sol erlauben. Da für die pharmazeutische Verwendung
vor allem das Gel wichtig ist, haben wir für unsere geplanten Serienversuche eine
indirekte Methode, die Bestimmung des sogenannten Quellungsfaktors gewählt. DieseOl \
wurde in das Supplement I der schweizerischen Pharmakopoe V aufgenommen und
misst im wesentlichen den Gelanteil. Die so gewonnenen Resultate sind direkt mit
den Normen der Ph.Helv. V. vergleichbar. Auf eine mögliche Erklärung für die re¬
lativ grosse Streuung der Methode für pulverisierten Leinsamen möchten wir in ei¬
nem späteren Kapitel zurückkommen.Ol \
Die Ph.Helv. V. definiert im Supplement I ' den Quellungsfaktor wie folgt:
Unter Quellungsfaktor versteht die Pharmakopoe die Anzahl ml, die 1 g Droge nach
dem Quellen in Wasser samt dem anhaftenden Schleim einnimmt. Flück und
Aeilig ' modifizierten die im Supplement I angegebene Bestimmungsmethode. Sie
verlangten vor allem eine etwas längere Sedimentationszeit. Diese Modifikation fin-oo\
det sich im Kommentar zu den Supplementen I und II ' erwähnt. Wir arbeiteten nachOo\
folgender von Flück und A e 11 i g 'für Pharmakopöezwecke ausgearbeiteten Vor¬
schrift:
Die Bestimmung erfolgt in einem Messzylinder, der eine vom Boden an zählende,25 ml umfassende, mind, in 0,25 ml unterteilte und 100 - 125 mm hohe Graduierungaufweist. Die vorgeschriebene Drogenmenge wird in diesem Zylinder mit 25 ml Was¬
ser von 15 - 20° C, oder mit einer wässrigen Lösung gemäss besonderer Vorschrift
im betreffenden Artikel, gut gemischt. Bei Folium Althaeae und Folium Malvae wird
die eingebrachte Droge zuerst mit 1 ml Azeton befeuchtet und sofort mit 25 ml Was¬
ser Übergossen. Die Mischung wird während 1 Stunde mindestens alle 10 Minuten
einmal kräftig geschüttelt und dann während 6 Stunden bei 15 - 20° C ruhig stehen
gelassen. Hierauf wird das Volumen der Droge samt dem anhaftenden Schleim abge-
- 55 -
lesen. Falls die Bestimmung nicht mit 1 g ausgeführt wurde, muss das abgeleseneVolumen auf 1 g umgerechnet werden. Es sind mindestens drei Parallelbestimmun¬
gen auszuführen.
Wir führten mit je 1 g Droge pro Drogenmuster je 4 - 6 Parallelbestimmungen
auf verschiedene Tage verteilt aus. Die Ausführung der einzelnen Analysen an ver¬
schiedenen Tagen erfolgte, um eventuell durch veränderte Zimmertemperatur beding¬
te Einflüsse zu berücksichtigen. Bei den ganzen Leinsamen erhielten wir konstantere
Werte als beim Pulver. Dort stellten wir besonders bei kleinkörnigen Qualitäten er¬
hebliche Differenzen zwischen den einzelnen Analysenwerten derselben Droge fest.
Dieselbe Beobachtung machten wir noch in erhöhtem Masse bei den Bestimmungen
des Oelgehalts, die ebenfalls mit pulverisiertem Samen vorgenommen werden müs¬
sen. Die undurchlässige, harte Epidermis der Samen würde eine Extraktion des
Oeles aus den ganzen Samen zum grössten Teil verhindern. Wir fanden in der Folge,
dass der Pulverisierungsgrad des Analysenmaterials einen erheblichen Einfluss auf
das Resultat ausüben kann.
Zunächst gestaltet sich eine Pulverisierung der Leinsamen an sich schon
schwierig. Unser Ziel war ein einheitliches Pulver zu erhalten, möglichst durch
eine Siebzahl der Ph.Helv.V. normiert, das aber dennoch alle Elemente des Sa¬
mens im ursprünglichen Verhältnis enthält. (Kein Absieben von feinen oder groben
Pulverteilchen. ) Wir untersuchten zuerst ein Leinsamenpulver des Handels mittels
Siebanalyse auf die Anteile der verschiedenen Teilchengrössen. Schon von blossem
Auge stellten wir grosse Unterschiede fest. Zur Siebanalyse stand uns eine Prüf¬
siebmaschine "Lavib" zur Verfügung. Die von uns gebrauchten Siebe entsprechen
folgenden Normen:
Siebbezeichnung Maschenweite
(mm)Maschenzahl
(pro cm2)Entspricht ca. Sieb
Ph.Helv.V Nr.
AI 3 3,0 - = n
Din 4 1,5 16 = m
Din 6 1,02 36
Din 14 0,43 196 = IV
Din 20 0,30 400 = IVa
Din 40 0,15 1600 = VII
- 56 -
Die Siebanalyse des gekauften Leinsamenpulvers ergab folgendes Resultat:
Einwaage 20 g Drogenpulver:
Siebbezeichnung Anteil Drogen¬pulver in %
Quellungs-faktor
AI 3 11,35 12,9
Din 4 18,10 12,4
Din 6 30,25 9,6
Din 14 27,20 5,2
Din 20 6,25 5,0
Der parallel dazu bestimmte Quellungsfaktor nimmt mit steigender Feinheit der Pul¬
verpartikel ab. Dies ist durch den anatomischen Bau des Samens gegeben. Die harte
Epidermis vermag bei der Pulverisierung mehr Widerstand zu leisten als das weiche
Endosperm und findet sich daher dominant in den gröberen Siebfraktionen. So sind
die beiden letzten Fraktionen einheitlich gelb gefärbt, und Fragmente der braunen
Samenschale sind nicht mehr zu erkennen. Die beiden ersten Fraktionen dagegen be¬
stehen fast nur aus Fragmenten der Samenschale mit der schleimtragenden Epider¬
mis. Pro Gewichtseinheit fallen dadurch bei diesen Fraktionen mehr Epidermisfrag-
mente an, als das bei intakten Samen der Fall sein würde, sodass diese Fraktionen
sehr hohe Quellungsfaktoren aufweisen. Die Fraktionen, die vorwiegend aus Endo¬
sperm bestehen, weisen eine Quellung auf, die zum grossen Teil durch Eiweissbe-
standteile bedingt sein wird, und die viel kleiner ist als jene der Samenschale.
332. Bestimmung des Oelgehalts
Die Ph.Helv.V verlangt für Leinsamenpulver einen Oelgehalt von mindestens
30 %. Indessen sind die Angaben zur Methodik unpräzis und ungenügend. Es heisst
nur, dass die Bestimmung im Soxhletapparat mittels Aether oder Petroläther vor¬
genommen werden soll. Von anderen Pharmakopoen gibt einzig die Pharmacopoea84)
Danica ' eine detaillierte, aber ziemlich komplizierte Vorschrift. Rosentha-
1er bestimmte bei seinen Untersuchungen mit Mandelkernen den Oelgehalt nach
einer sehr einfachen Methode. Er zerrieb das Pulver der Samen mit Sand und extra¬
hierte im Soxhlet mit Aether während 3 Stunden. Wir modifizierten diese Methode
für Leinsamen und kamen zu folgender Vorschrift:
3 g Leinsamen werden in einer Handmühle mittelfein gemahlen. 1,0 g des so gewon¬nenen Pulvers wird mit 0, 5 g Quarzsand, der vorher mit der 10-fachen Menge Pe¬
troläther gewaschen worden war, vermischt und in eine Soxhlet-Filterhülse einge¬füllt. Extrahiert wird mit ca. 50 ml reinem Petroläther während vier Stunden. Es
werden Soxhlet-Apparaturen von ca. 50 ml Fassungsvermögen verwendet, mit Stand-
rundkölbchen von ca. 100 ml Inhalt. Das Kölbchen muss vor der Bestimmung tariert
- 57 -
werden (genau gewogen), da die extrahierte Oelmenge gravimetrisch darin bestimmt
werden soll. Als Heizquelle dient das Wasserbad. Nach 4 Stunden wird der Petrol-
äther am Vakuum abgezogen. Dann wird während 5 Minuten Luft durchgeblasen, um
die letzten Reste Petroläther zu entfernen. Der Rückstand wird während 1/2 Stunde
bei 110° C im Trockenschrank erhitzt. Es wird im Exsikkator erkalten gelassen und
gewogen.
Bei der Ausarbeitung dieser Bestimmungsmethode stiessen wir auf verschie¬
dene methodische Schwierigkeiten, die eine Fehlerquelle für die Resultate darstel¬
len können. Wiederum kann die Teilchengrösse des Pulvers einen erheblichen Ein-
fluss ausüben. Wir möchten dies an unseren diesbezüglichen Untersuchungen deut¬
lich machen. Um nach Möglichkeit Aenderungen im Oelgehalt infolge der Pulverisie¬
rung - wie Aufteilen in Fraktionen von verschiedener Teilchengrösse durch ein Sieb
der Mühle, Hängenbleiben von Oel an der Mühle, oder durch eine Lagerung von grös¬
seren Mengen Drogenpulver - zu vermeiden, pulverisierten wir immer nur die für
die Analyse notwendige kleine Drogenmenge. Wir wählten dafür in unseren ersten
Versuchen eine kleine Mutterkornmühle; später erwies sich eine kleine Mokkamühle
als weit praktischer. Hier können Oelspuren, die vom Mahlprozess her an der Müh¬
le haften, jedesmal mühelos mit Aether entfernt werden. Mit Hilfe der Einstell¬
schraube gelang es uns auch von verschiedenen Sorten Leinsamen Pulver zu erhal¬
ten, die sich in der Partikelgrösse weitgehend entsprachen. Die Struktur des Lein¬
samens mit der harten Epidermis und dem weichen Endosperm erschwert ein voll¬
ständiges Ausmahlen äusserst stark, sodass bei feineren Pulver der Anteil an
Samenschale eventuell erheblich vermindert ist. Die einzelnen Siebfraktionen iso¬
lierten und ermittelten wir in den nun folgenden Versuchen mit der schon auf Sei¬
te 55 beschriebenen Apparatur.
Mit der Mutterkornmühle erhielten wir mit einer ausgesprochen grossamigen
Sorte und einer typisch kleinsamigen Sorte folgende Verteilung auf die verschiedenen
Prüfsiebe:
Sieb Semen Lini gros grains Semen Lini depuratum
grossamig kleinsamig
Din 4 22,90% 18,87 %
Din 6 8,11% 10,60%
Din 14 52,80% 53,99%
Din 20 12,99% 9, 90 %
Din 40 3,29% 6,60%
Die Einwaage an ganzen Leinsamen betrug je 3 g. Die Droge musste zweimal gemah¬
len werden. Ein einmaliges Mahlen ergab ein sehr grobes Pulver mit einem grossen
- 58 -
Anteil an ganz gebliebenen Samen. Die Prozentzahlen beziehen sich - auch in den
folgenden Versuchen - auf die nach der Siebanalyse verbliebene Gesamtmenge Dro¬
genpulver.
Bei unseren Versuchen mit der Mokkamühle pulverisierten wir vorerst mit zwei
verschiedenen Einstellungen der Reglierschraube. Bei der von uns als "grob" bezeich¬
neten Einstellung konnten gerade keine grossen Samen mehr ganz durch die Mühle
passieren. Die "Fein"-Einstellung bezieht sich auf kleine Samen in analoger Weise.
Die Droge wurde nur einmal gemahlen. Wir erhielten folgende Verteilung und Oel-
werte:
Sieb Semen Lini gros grains Semen Lini depuratum
(grossamig) (kleinsamig)
grob fein grob fein
Din 4 20,6 7,1 19,8 5,0
Din 6 28,8 28,5 27,0 25,0
Din 14 40,5 51,8 41,4 53,7
Din 20 9,0 11,4 8,4 19,6
Din 40 1,1 1,1 3,4 5,0
Oelgehalt in%:
29,89 35,27 24,98 28,98
Der Einfluss der Partikelgrösse auf den Wert des Analysenresultates ist also ganz
beträchtlich. Bei der kleinsamigen Sorte besteht die Fraktion Din 4 für die "Grob"-
Einstellung zum grossen Teil aus ganzen, gequetschten Samen.
Bei einem Versuch mit der Sorte Semen Lini depuratum extra (Kanada) stell¬
ten wir die Mühle erst auf "fein" und dann auf die maximale Feinheit, die mit unse¬
rer Mühle zu erreichen ist, und erhielten folgende Werte:
Sieb fein Feinste Einstellungder Mühle
Din 4 7,0 2,9
Din 6 25,5 16,5
Din 14 51,1 61,8
Din 20 16,3 18,8
Oelgehalt: 32,22 % 35,16%
- 59 -
Die mit der Einstellung "fein" erhaltene Verteilung auf die Siebe lässt sich der oben
erhaltenen gleichsetzen. Bei der feinsten Einstellung der Mühle lässt sich aus klein¬
samigem Lein mehr Oel extrahieren. Grossamiger Lein lässt sich aber bei dieser
Einstellung nicht mehr voll ausmahlen. Die harte Epidermis wird hier lediglich aus¬
gequetscht und bleibt an der Mühle haften. Das gewonnene Pulver dagegen besteht
hauptsächlich aus den weichen ölhaltigen Elementen von Endosperm und Embryo.
Der Analysenwert für den Oelgehalt bei diesem Pulver ist dann abnorm hoch; er
darf aber kaum als ein mit der Samengrösse vergleichbarer Wert betrachtet werden.
Um Resultate zu erhalten, die allgemein mit der Samengrösse verglichen werden
können, wählten wir für unsere Versuche die von uns normierte Einstellung der
Mühle auf "fein". Die Resultate aus den Parallelbestimmungen, die zudem immer
an verschiedenen Tagen ausgeführt wurden, zeigten befriedigende Uebereinstimmung.
Eine weitere Schwierigkeit bildet das Entfernen der letzten Reste von Petrol-
äther aus dem extrahierten Oel. Um Verluste durch Umleeren in eine flache Ab¬
dampfschale zu vermeiden, bestimmten wir direkt im Extraktionskölbchen, was für
das Abdampfen an sich denkbar ungünstig ist (Kondensation am engen Kölbchenhals).
Durch Einblasen von Luft während ca. 5 Minuten kann aber der Nachteil behoben
werden. Nach einer Stunde Erhitzen im Trockenschrank erhielten wir Gewichtskon¬
stanz. Durch längeres Erhitzen des Oeles auf 110 C ist eine Oxydation zu erwarten,
die unkonstante Werte verursachen kann. Wir suchten deshalb mit einer möglichst
kurzen Trockenzeit auszukommen.
Die Dauer der Soxhletextraktion stellten wir mit Hilfe einer Zeitkurve fest.
Wir bestimmten den Oelgehalt für dieselbe Droge nach einer Zeit von 1 Std., 2 Std.,
3 Std., 4 Std. und 5 Std. Die Werte von 4 Std. und 5 Std. differierten innerhalb der
Fehlergrenze der Methode.
333. Streuung der Resultate bei der Oelbestimmung
Als Beispiel führen wir die Einzelwerte für je eine grossamige Sorte und eine
kleinsamige Sorte von Semen Lini auf. Bei den kleinsamigen Sorten hatten wir grös¬
sere Streuungen als bei den grossamigen Sorten. Diese Erscheinung ist wahrschein¬
lich auf den Einfluss des Pulverisierungsgrades zurückzuführen. Die kleinen Samen
lassen sich schwerer einheitlich pulverisieren.
Streuung der Resultate bei Semen Lini gros grains
Aus 6 Parallelbestimmungen erhielten wir die folgenden Werte:
- 60 -
35, 92 % 34,35 % 32,88 % 35, 27 %
Mittelwert: 35,01 %
Die Standardabweichung berechnet nach der Formel:
beträgt rund Î 3,5'
35,27% 36,37 '
N- 1
34. Resultate/
Nr. Provenienz Deklaration**)
Grösse '
in mm
Anzahl
Samen
pro 1 g
Quellungsfaktorganz Pulver
Oel¬
gehalt%
1 Nordafrika Grosskorn
electiss.
6 100 4,4 6,1 37,14
2 Deutschland Oellein 6 101 4,4 5,7 35,49
3 Marokko Gros grains 6 102 4,2 5,7 35,01
4 Marokko Grosskorn 6 102 4,5 6,1 34,66
5 Marokko elect.
Grosskorn
6 112 4,4 5,8 35,42
6 Marokko electum 6 117 4,4 5,5 32,09
7 Indien ~ 6 119 4,6 6,7 38,50
8 Deutschland Kombinations¬
lein
5 136 3,9 5,7 37,44
9 Kanada dep. extra 5 165 4,7 6,5 32,09
10 Holland dep. Kleinkorn 4 167 5,1 7,3 31,50
11 Belgien dep. Kleinkorn 4 176 6,0 7,3 31,96
12 Holland dep. la 4 181 5,7 7,5 28,17
13 Holland depuratum 4 190 4,7 6,6 28,42
14 Kanada elect. Kleink. 4 206 6,2 7,3 33,15
15 Deutschland Faserlein 4 234 4,2 5,6 26,72
*) Um einen besseren Vergleich der Resultate zu ermöglichen, stellen wir die Werte
für Quellungsfaktor und Oelgehalt in derselben Tabelle zusammen. Die Analysen¬resultate sind Mittelwerte aus je 4 - 6 Bestimmungen.
**) Grösste Ausdehnung in der Längsrichtung der Samen, bestimmt durch Auflegenauf Millimeterpapier.
- 61 -
341. Diskussion und statistische Auswertung der Resultate
Aus unseren Resultaten lässt sich ein Anstieg des Wertes für den Quellungs¬
faktor sowohl für die ganzen wie für die pulverisierten Samen mit abnehmender
Samengrösse verfolgen. - Abnehmende Samengrösse bewirkt eine grössere Anzahl
Samen pro Gewichtseinheit. - Bezogen auf den Oelgehalt kehrt sich das Verhältnis
um; hier enthalten grosse, schwere Samen deutlich mehr Oel als die kleinen Samen.
Auffällig ist das Verhalten der beiden Sorten Kombinationslein und Faserlein. Der
Faserlein erweist sich im Quellungsvermögen und im Oelgehalt als minderwertig
im Vergleich zu den handelsüblichen Leinsorten. Der Kombinationslein dagegen
darf für die Oelproduktion dem Oellein gleichgesetzt werden. Als schleimliefernde
Droge für pharmazeutische Zwecke fällt er dagegen ab. Wir haben beide Sorten bei
der statistischen Auswertung weggelassen. Sie waren im Gegensatz zu allen übrigen
untersuchten Sorten nicht als pharmakopoekonform deklariert und würden eine Aus¬
sage über handelsübliche Leindroge verfälschen.
Für die statistische Auswertung errechneten wir je den Regressionskoeffizien¬
ten für den Quellungsfaktor der ganzen Samen, der pulverisierten Samen und für den
prozentualen Oelgehalt, verglichen mit der Anzahl Samen pro 1 g. Wir erhielten die
folgenden Resultate:
1. Quellungsfaktor ganzer Samen:
Der Regressionskoeffizient ist b, = + 0,014, d.h. der Quellungsfaktor nimmt
um 0, 014 Einheiten zu, wenn die Anzahl der Samen/1 g um eins erhöht wird. Diese
Abhängigkeit ist mit mehr als 99,9 % Wahrscheinlichkeit statistisch gesichert.
2. Quellungsfaktor pulverisierter Samen:
Der Regressionskoeffizient ist b? = + 0,015, d.h. der Quellungsfaktor nimmt
um 0,015 Einheiten zu, wenn die Anzahl der Samen/1 g um eins erhöht wird. Auch
diese Abhängigkeit ist mit mehr als 99,9 % Wahrscheinlichkeit statistisch gesichert.
3. Oelgehalt (%):
Der Regressionskoeffizient ist b„ = - 0,058, d.h. der Oelgehalt nimmt um
0,058 % ab, wenn die Anzahl der Samen/1 g um eins erhöht wird. Diese Abhängig¬
keit ist mit mehr als 99 % Wahrscheinlichkeit statistisch gesichert.
Aus unseren Resultaten geht somit eindeutig hervor, dass eine Abhängigkeit
zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt bei Leinsamen besteht. Kleine Samen
quellen, bezogen auf dasselbe Gewicht, stärker als grosse Samen. Die grossen Sa¬
men enthalten dagegen auch prozentual gesehen mehr Oel.
- 62 -
Beziehung zwischen Samengrösse und Quellungsfaktor
Obere Kurve: SamenpulverUntere Kurve: ganze Samen
Die Numerierung der einzelnen Sorten entspricht der
Resultatetabelle (Seite 60)
o
Sas-t
bfiC
_3'S3
a
o oin
*
i-t
CO^H
CVI
T-*
iH
O
—e» *~l
o o 00
3v —^""m
—m
c» ,o co¬ =cT"*.
- 63 -
Beziehung zwischen Samengrösse und prozentualem Oelgehalt
Die Numerierung der einzelnen Sorten entspricht der Resultate¬
tabelle (Seite 60)
100
Anzahl Samen pro 1,0 g
200
Oelgehalt %
38+
- 64 -
Wir möchten nicht unerwähnt lassen, dass sich unsere Resultate auf Unter¬
schiede zwischen einzelnen Kulturrassen beziehen. Genetisch bedingte Einflüsse
sind hier nicht ausgeschaltet. Dies ist aus unseren Kurven besonders deutlich zu
ersehen. Verschiedene Sorten können dasselbe Samengewicht haben und dennoch
grosse Unterschiede im Quellungsfaktor und im Oelgehalt aufweisen.
35. Versuche mit den Leinsorten aus dem Eigenanbau
Von den beiden im Sommer 1956 gezogenen Leinsorten Semen Lini gros grains
und Semen Lini depuratum erhielten wir folgende Daten über den Habitus der Stamm¬
pflanze:
Semen Lini gros grains Semen Lini depuratum
gedrungen hoch schlank
stark verzweigt wenig verzweigt
blaublühend mit vielen weissblühend mit wenigen
grossen Blüten kleinen Blüten
Bei der Samenernte, die für jede Pflanze gesondert vorgenommen wurde, zeig¬
te es sich, dass der Unterschied in der Grösse der Samen für die Einzelpflanze nur
sehr gering ist. Zwischen den Pflanzen konnten dagegen gewisse Unterschiede fest¬
gestellt werden. Wir untersuchten erst 30 Pflanzen, wahllos aus dem Material her¬
ausgegriffen, der grossamigen Sorte. Wir massen die Höhe von der Wurzelbasis
bis zur Spitze der Pflanzen und bestimmten die Anzahl Samen pro 1 g und den Quel¬
lungsfaktor. Wir erhielten folgende Resultate:
Semen Lini gros grains
Höhe in cm Anzahl Samen/g Quellungsfaktor
55 87 4,0
42 89 4,1
63 89 3,9
55 92 4,2
46 93 4,4
53 93 4,0
48 94 4,2
84 94 3,9
- 65 -
Höhe in cm Anzahl Samen/g Quellung:
66 96 3,8
59 97 4,6
50 98 4,8
68 100 4,0
69 101 3,6
65 104 4,0
57 104 3,5
42 105 3,2
59 105 4,4
57 105 4,5
57 107 4,2
51 107 4,2
60 108 4,6
65 108 3,9
51 111 4,2
51 111 3,8
73 113 4,6
59 116 3,8
61 116 4,4
50 121 4,2
62 134 4,9
55 142 4,8
Der Mittelwert aus diesen 30 Bestimmungen für den Quellungsfaktor beträgt:
4,15.
Aus dem Saatgut stellten wir einen Quellungsfaktor von 4, 2 fest. Die Sorte be¬
hielt also trotz veränderter klimatischer Verhältnisse denselben Quellungsfaktor bei.
Durchschnittlich konnten wir pro Einzelpflanze nicht viel mehr als 1 g Samen
gewinnen. Es war so nicht möglich, Parallelbestimmungen auszuführen.
Bei der kleinsamigen Sorte erhielten wir noch weniger Material. Wir hatten
hier sogar Mühe, Pflanzen zu finden, die 0,5 g Samen lieferten. Wir waren deshalb
gezwungen, den Quellungsfaktor mit 0, 5 g Samen zu bestimmen.
Semen Lini depuratum
Höhe in cm Anzahl Samen/0,5 g Quellungsfaktor
3,3
3,0
2,8
3,3
3,4
3,0
3,2
3,8
3,6
120 131
110 138
104 151
108 151
105 152
105 165
107 166
110 187
115 193
Der Mittelwert für den Quellungsfaktor beträgt aus den untersuchten 9 Pflanzen
3,27. Umgerechnet auf 1 g Droge 6,54. Im Saatgut wurden 6,6 gefunden. Der Quel¬
lungsfaktor ist sich auch hier gleich geblieben, hingegen konstatieren wir eine merk¬
liche Abnahme im Samengewicht (vgl. Tabelle S. 60, Sorten Nr. 3 und 13).
351. Diskussion der Resultate
Von jeder Pflanze konnte nur eine Bestimmung des Quellungsfaktors ausgeführt
werden. Es ist bei beiden Sorten ein gewisser Anstieg des Wertes für den Quellungs¬
faktor mit abnehmendem Samengewicht zu verfolgen. Bei einem Vergleich zwischen
Pflanzen mit gleicher Anzahl Samen pro Gewichtseinheit sind aber ganz erhebliche
Unterschiede in den Werten des Quellungsfaktors festzustellen. Dies kann, da es
sich durchwegs um Vollreife Samen handelt, sowohl genetisch wie umweltbedingt
sein. Die Unterschiede bei Pflanzen mit verschiedener Anzahl Samen pro Gewichts¬
einheit liegen bei der kleinsamigen Sorte an der Grenze des Versuchsfehlers unserer
Methode, besonders wenn berücksichtigt wird, dass pro Probe nur eine Bestimmung
ausgeführt werden konnte.
Bei der grossamigen Sorte ist die Tendenz, dass die Werte für den Quellungs¬
faktor mit abnehmender Samengrösse und mit abnehmendem Samengewicht zu steigen
beginnen, deutlicher ausgeprägt. Diese Erscheinung würde auch mit unseren Resulta¬
ten aus den Untersuchungen mit der Handelsware übereinstimmen. Daneben sind
aber grosse Unregelmässigkeiten zu bemerken, wie bei den 4 Pflanzen mit je 105
Samen pro 1 g besonders gut zu sehen ist. Dort erhielten wir neben den erwarteten
Werten von 4, 5 und 4, 4 unerwartet kleine Werte wie 3, 2 und 3,5. Wir können somit
aus unserem Versuch nichts Bestimmtes ableiten. Wahrscheinlich spielen unkontrol¬
lierbare Einflüsse wie Witterung, Beschattung einzelner Pflanzen etc. eine bedeutende
- 67 -
Rolle. Auch handelt es sich bei unsern Pflanzen ja nicht um genetisch einheitliches
Material im engeren Sinne, sondern um Nachkommen einer Handelssorte. Die Re¬
sultate befriedigen nicht, und wie haben deshalb diesbezügliche Versuche nicht weiter
ausgedehnt.
36. Beziehungen zwischen den morphologischen Verhältnissen
und dem Quellungsfaktor
Bei vergleichbaren Sorten (entweder nur Körnerlein oder nur Faserlein) besit¬
zen die kleinkörnigen Sorten grössere Quellungsfaktoren als die grosskörnigen. Es
lag nahe, zu prüfen, ob sich dieser Befund geometrisch erklären lasse.
Einer solchen Untersuchung stellen sich bei unregelmässig gestalteten Objekten
wie den Leinsamen grosse Schwierigkeiten entgegen. Zunächst variiert die Form
der Körner auch innerhalb einer Rasse von Korn zu Korn in den Details erheblich.
Dies ergibt sich schon aus einer Beobachtung von blossem Auge, noch mehr aber bei
Beobachtung mit der Lupe und am Quer- und Längsschnitt, wie wir dies an einläss-
lichen Untersuchungen feststellen konnten. Während der Umriss über die Längsachse
wenig variiert, treten auf dem Umriss von Querschnitten erhebliche Abweichungen
von der erwarteten Linsenform auf. Berechnungen des Inhaltes, des Inhaltes einzel¬
ner Teile des Samens, wie etwa der Schleimschicht oder deren Anteil am Gesamt¬
volumen, oder der Oberfläche der Samen pro Gewichtseinheit Samen lassen sich da¬
her nur in Approximation ermitteln. Wir haben davon abgesehen, Untersuchungen
über die Wahrheitstreue solcher Approximationen anzustellen. Als Diskussionsgrund¬
lage geben wir die mittleren Grössenverhältnisse von einer grosskörnigen und einer
kleinkörnigen Sorte (ermittelt an je 20 Samen).
Semen Lini gros grains:
Samenlänge:
Samenbreite:
Samendicke:
Breite der schleimführenden Schicht:
Semen Lini depuratum (kleinkörnig):
Samenlänge:
Samenbreite:
Samendicke:
Breite der schleimführenden Schicht:
6 mm
3 mm
0,,95 mm
26,,5p
4 mm
2,,3 mm
o,,90 mm
20:,3p
- 68 -
Samendicke und Samenbreite wurden an dem Orte, an dem sie am grössten
waren, gemessen. Prozentual (und auch absolut) variiert die Länge am meisten.
Der Durchmesser der Schleimschicht wurde zur Vermeidung von Quellung oder
von Entquellung in dünnflüssigem Paraffinöl gemessen. Er ist bei der kleinkörnigen
Sorte geringer als bei der grosskörnigen Sorte.
Die Beziehungen zwischen Samengrösse und Quellungsfaktor können besonders
von zwei geometrischen Grössen abhängen: Vom Volumen der Schleimschicht pro
Gramm Droge und von der Oberfläche der Samen pro Gramm Droge. Besprechungen
mit Herrn Prof. Dr. Rueff (Professor für Geometrie an der Eidgenössischen Techni¬
schen Hochschule) ergaben, dass die Oberfläche mit besserer Annäherung bestimmt*)
werden kann als das Volumen der Schleimepidermis.' Auch rein experimentell be¬
trachtet dürfte es besser sein, die Oberfläche als Kriterium zu verwenden, da an
ihr die Quellung am stärksten und am gleichmässigsten sein muss. Im Inneren der
Schleimepidermis können wegen des Druckes der seitlichen Zellwände und einer mög¬
licherweise ungleichen Zufuhr von Wasser Unregelmässigkeiten in der Quellung auf¬
treten. Wir haben daher mit einem Approximationsverfahren die mittlere Oberfläche
der Samen von zwei untersuchten Sorten berechnet und die folgenden Werte gefunden:
Sorte Oberfläche pro Samen Oberfläche pro Gramm Droge
2 2Semen Lini gros grains 27 mm 276 mm
2 2Semen Lini depuratum 16 mm 304 mm
Die kleinkörnige Sorte weist somit pro Gramm Droge eine ca. 10 % grössere
Oberfläche auf. Sie besitzt anderseits auch einen höheren Quellungsfaktor. Unsere
Vermutung, dass kleinere Samen bei vergleichbaren Provenienzen höherer Quellungs-
faktoren aufweisen, findet in diesen Resultaten eine Erklärung.
Wir glauben indessen, dass die gefundene Beziehung nicht ausschliesslich auf
die Oberfläche allein abgestellt werden darf. Sicher übt auch die Dicke der Schleim¬
epidermis einen gewissen Einfluss aus. Endlich zeigten Quellungsversuche von eng
gepackten Körnern, dass zwischen diesen immer wieder Räume auftreten, die nicht
von Schleim erfüllt sind, und es ist klar, dass auch die Grösse und die Verteilung die¬
ser Räume auf den Quellungsfaktor einen erheblichen Einfluss auszuüben vermögen.
Es erscheint indessen nicht möglich, das Volumen und die Verteilung dieser Räume,
wie sie bei der Bestimmung der Quellungsfaktoren auftreten, mit einer brauchbaren
Genauigkeit zu ermitteln.
*) Wir möchten Herrn Prof. Rueff für seine wertvolle Hilfe bei diesen Ueberlegun-
gen und Berechnungen bestens danken.
- 69 -
4. Fructus Juniperi
41. Das Untersuchungsmaterial
Die Wacholderbeere gehört zu den ältesten Arzneipflanzen und hat schon sehr
früh in die medizinische Literatur Eingang gefunden. Die Stammpflanze, Juniperus
communis L., ist eine Gymnosperme und gehört in die Familie der Pinaceen, Unter¬
familie der Cupressoideae. Sie ist über ganz Europa verbreitet und findet sich auch
in Nordasien, Nordamerika und Nordafrika. Sie erträgt sehr verschiedene klimati¬
sche und edaphische Bedingungen und gedeiht im Gebirge über die Baumgrenze hin¬
aus und im Norden bis zum Polarkreis. Die Droge stammt ausschliesslich von wild¬
wachsenden Pflanzen. Die Handelssorten des europäischen Marktes stammen aus
recht verschiedenen Ländern. Besonders wichtig für die Produktion sind Spanien,
Italien, Jugoslawien, Ungarn und die Tschechoslowakei. Doch liefern auch andere
Staaten kleinere Mengen Droge.
Gildemeister und Hoff mann'stellen folgende Qualitätsabstufung nach
Herkunftsland auf:
1. Italien
2. Ungarn
3. Jugoslawien und Tschechoslowakei.
Die Frucht von Juniperus communis stellt eine Scheinbeere - oft als Beeren¬
zapfen bezeichnet - dar. Sie entsteht dadurch, dass die drei Fruchtblätter der weib¬
lichen Blüte fleischig werden und die zuerst nackten Samenanlagen umschliessen.
Die Beeren werden frühestens im Herbst des zweiten, meistens aber des dritten
Jahres nach der Befruchtung blau und vollständig reif. Im reifen Stadium sitzen drei
harte Samen in einer lockeren, fleischigen Hülle.
In Italien findet die Ernte im Oktober bis November statt. Es werden dazu gros¬
se Tücher unter die Büsche gebreitet und die Beeren mit Stöcken abgeklopft. An Ort
und Stelle wird auch schon eine erste Reinigung der Ernte vorgenommen, indem die
Beeren mit einer Schaufel gegen den Wind geworfen werden. Die leichteren Bestand¬
teile, wie Nadeln und Aestchen, die bei dieser Gewinnungsweise natürlich immer
mitanfallen, werden dadurch weggeblasen. Die von Fremdkörpern einigermassen
befreiten Beeren werden dann zunächst ca. 30 - 50 cm hoch auf einem Estrichboden
ausgebreitet und getrocknet. Anschliessend werden die Beeren in speziellen Anlagen
durch Zugluft und durch Sieben sortiert und vollständig gereinigt '. Unreife Beeren
werden gewöhnlich pulverisiert und als Veterinärqualität verkauft.
- 70 -
Als pharmazeutisch wichtiger Wirkstoff findet sich in der Wacholderbeere
ätherisches Oel. Der prozentuale Gehalt kann je nach Herkunftsland bedeutend vari¬
ieren und liegt zwischen 0,2 und ca. 3,0 %. Daneben enthält die Droge Invertzucker
in wechselnden Mengen; in der Literatur werden Gehalte von 9 % bis 30 % angegeben.
Das ätherische Oel ist in schizogenen Sekretbehältern lokalisiert, die im Frucht¬
fleisch eingebettet sind. Auf einem Querschnitt durch die Beere kann man gewöhn¬
lich einen peripheren Kranz kleiner Sekretbehälter unterscheiden neben grossen Se¬
kretbehältern, die den Kernen unmittelbar anliegen.
Ueber die chemische Zusammensetzung des ätherischen Oeles von Fructus Ju-
niperi besteht eine umfangreiche Literatur. Eine gute Zusammenfassung über bishe¬
rige Untersuchungen und neue Befunde findet sich z.B. bei Casparis und
Freund '. Ueber die qualitative Zusammensetzung entnehmen wir Gildemei¬
ster und Hoffmann ' die folgende Aufstellung der gefundenen Komponenten:
o<-Pinen
Camphen
Cadinen
Junen
Terpineol
ein Gemenge verschiedener
Alkohole, das im Geruch an
Geraniol und Borneol erinnert.
Als Hauptwirkstoffträger ist davon das Junen anzusehen. Die quantitative Zu¬
sammensetzung des ätherischen Oeles scheint nach Sorte und Herkunft der Droge zu
variieren. Nach Angaben von Gildemeister und Hoff mann 'wurden bei Oel
verschiedener Herkunft verschiedene Werte für spezifisches Gewicht und spezifische
Dichte gefunden.
Der prozentuale Oelgehalt der Beeren schwankt je nach Herkunftsland. Gilde-
meister und Hoffmann ' machen darüber die folgenden Angaben:
Herkunftsland Gehalt an ätherischem Oel
Italien 1 - 1,5%
Frankreich und Bosnien 2 %
Ungarn 0,8-1 %
Schweden 0,2 - 0,5 %
UdSSR noch weniger
- 71 -
Nach Mayer 'vermögen erhöhte Temperatur und trockenes Klima die Oelpro-
duktion zu fördern. Diese Beobachtung wurde auch bei anderen Drogen mit ätheri-
27)
schem Oel gemacht, wie kürzlich Schratz 'in einem zusammenfassenden Arti¬
kel dargelegt hat.
Die medizinische Anwendung der Droge ist recht vielfältig. Dank ihrem Gehalt
an ätherischem Oel besitzt die Droge zunächst Wirkung als Stomachikum. Daneben
übt sie eine diuretische Wirkung aus, die hauptsächlich auf den Junengehalt zurück¬
zuführen ist. Bei chronischer Cystitis und Nephritis konnten mit Wacholder gute
Heilerfolge erzielt werden. Die Droge erwies sich besonders bei Coliinfektionen als
spezifisch wirksam. In der Volksmedizin wird ihr eine "blutreinigende" Wirkung
nachgerühmt.
Das durch Destillation gewonnene ätherische Oel wird in grossen Mengen in
der Spirituosenindustrie und in der Parfumerie verwendet. Pharmazeutisch spielt
Spiritus Juniperi als externes und internes Antirheumatikum eine Rolle. Extern ist
dabei vor allem die hyperämisierende Wirkung des ätherischen Oeles bedeutsam;
intern angewendet beruht die Wirksamkeit wahrscheinlich auf der Anregung der Diu¬
rèse. Die Veterinärmedizin braucht die Droge als Bestandteil von Fresslustpulvern.
Früher besass der Wacholder grosse Bedeutung - oft mystischer Art - als Räucher¬
mittel mit antiseptischer Wirkung (Pest).
Von den pharmazeutischen Zubereitungen möchten wir noch den Roob Juniperi
(= Succus Juniperi inspissatus Ph.Helv.V. ) erwähnen, der in neuster Zeit wieder
häufig zu "Frühlingskuren" im Handel angepriesen wird. Zu seiner Herstellung
wird meist ein Teil des ätherischen Oeles abdestilliert, weil sonst das Roob zu
scharfen Geschmack aufweisen würde.
Wir untersuchten sowohl zahlreiche Proben von Handelssorten, wie Proben,
die von einzelnen Büschen gesondert gepflückt wurden, auf eine Beziehung zwischen
Organgrösse und Inhaltsstoffe. Die Handelssorten wurden uns in liebenswürdiger
Weise von einer bedeutenden schweizerischen Drogenfirma zur Verfügung gestellt.
Sie stammen aus Italien und Jugoslawien und bestehen sowohl aus verschiedenen,
durch Sortieren gewonnenen Sorten, wie auch aus natürlich anfallenden Beeren der
betreffenden Länder.
Auch die von einzelnen Wacholderbüschen gesondert geernteten Proben stam¬
men aus verschiedenen Ländern. Einen grossen Teil pflückten wir selbst in der Um¬
gebung von Leuk (Wallis). Weiteres Material erhielten wir durch die Bemühungen
von Herrn Prof. Benigni, Mailand, aus Juniperusbeständen in Ligurien (Gebiet
um Genua), aus Schweden durch die Vermittlung von Herrn Prof. F. Sandberg,
Stockholm, aus Frankreich, aus der Toscana und aus der Waadt (Schweiz). Wir
- 72 -
möchten für die Hilfe bestens danken. '
42. Verarbeitung des Materials
Getrocknete Wacholderbeeren sind oft von etwas unregelmässiger Form, so¬
dass es schwer hält, genaue absolute Masse, die bei allen Beeren in gleicher Weise
gemessen werden können, zu bestimmen. Bei der Handelsware und dem Einzel¬
strauchmaterial sortierten wir die Beeren innerhalb einer Sorte nach Augenmass.
Wir konnten gewöhnlich in drei Grössenklassen aufteilen. Den durchschnittlichen
Beerendurchmesser der einzelnen Klassen bestimmten wir durch Auflegen auf Milli¬
meterpapier. Diese Grössenbestimmung ist natürlich etwas subjektiv beeinflusst.
Wir machten aber die Erfahrung, dass eine derartige Sortierung doch zu einer Auf¬
teilung in Klassen führt, die als ziemlich einheitlich angesehen werden dürfte. Die
Unterschiede in den Beerendurchmessern innerhalb ein und derselben Sorte sind,
bei Handelssorten infolge der vom Produzenten durchgeführten Sortierung, aber auch
bei Einzelstrauchmaterial oft sehr klein. Mit gebräuchlichen Sieben wäre eine Auf¬
trennung in verschiedene Grössenklassen oft gar nicht möglich.
Wir bestimmten auch hier, ähnlich wie bei Semen Lini, approximativ die Organ¬
grösse nach der eben beschriebenen Methode und daneben das Beerengewicht, ausge¬
drückt durch die Anzahl Beeren auf eine bestimmte Gewichtseinheit. Als solche wähl¬
ten wir 5 g, da wir diese Menge gerade für je eine Oelbestimmung nach unserer Ana¬
lysenmethode einwägen mussten.
Wir haben uns bemüht, nach Möglichkeit ontogenetisch gleichartiges Material
zu analysieren. Da über den Oelgehalt der einzelnen Reifestadien von Juniperus noch
fast nichts bekannt ist, haben wir nach Möglichkeit nur reife Beeren geerntet. Aller¬
dings ist die Vollreife schwer zu erkennen, da die Blaufärbung der Früchte anscheinend
etwas vorher auftritt. Wir haben durchwegs nur blaugefärbte Beeren geerntet und
die Ernte in den meisten Fällen erst im Spätherbst vorgenommen. Die schon im Sep¬
tember und Oktober geernteten Früchte weisen aber, obschon sie bei der Ernte blau¬
gefärbt waren, auffällig niedere Gehalte auf (Frankreich, Toskana). Hier, aber auch
bei den Beständen in Leuk, fanden sich zur Zeit der Ernte immer auch noch grüne
Beeren am selben Strauch, die wahrscheinlich erst im folgenden Jahr ausreifen
werden.
*) Fräulein A.Wild (Leuk), Herrn Forstinspektor Graf (Leysin), Herrn Dr. R.
Kunz und Herrn A. Portmann möchte ich für ihre rege Mithilfe bestens dan¬
ken.
- 73 -
43. Die Untersuchungsmethode
Die Grösse der reifen Beeren eines Einzelstrauches kann eine recht erhebliche
Variationsbreite aufweisen. Wir möchten dabei besonders auf einige Befunde bei den
Untersuchungen mit dem in Leuk gepflückten Einzelstrauchmaterial hinweisen (vgl.
Resultatetabelle Seite 78ff.). Gewöhnlich konnten wir aus dem Ertrag eines Strau¬
ches ca. 5 g grosse Beeren aussortieren, etwas mehr kleine Beeren und einen
Hauptanteil mittelgrosser Beeren. Zwischen den Grössenklassen sind relativ kleine
Unterschiede im Oelgehalt zu erwarten. Wir benötigten daher eine Bestimmungsme¬
thode, die erlaubt, mit höchstens 5 g Einwaage mit genügender Genauigkeit Analysen
vorzunehmen, und die sich für Serienbestimmungen eignet. Ueber eine zuverlässige
quantitative Bestimmungsmethode von ätherischem Oel in Drogen sind die Untersu¬
chungen noch nicht abgeschlossen. Bis heute wurden nur Konventionsmethoden gefun-90)
den, die auf der Wasserdampfflüchtigkeit der ätherischen Oele basieren. Wichtl '
bespricht in einem Uebersichtsartikel die verschiedenen Faktoren, die den Analysen¬
wert beeinflussen können und vergleicht die verschiedenen bekannten Systeme von
Destillationsapparaturen. Er führt folgende Punkte auf, die sich im Verlauf der bis
jetzt ausgeführten und in der Literatur beschriebenen Arbeiten als von Einfluss auf
das Analysenresultat erwiesen:
1. Grösse der Drogeneinwaage
2. Der Zerkleinerungsgrad der Droge
3. Destillation mit Wasser oder Wasserdampf
4. Menge der Destillierflüssigkeit
5. Zusätze zur Destillierflüssigkeit
6. Verwendung eines absteigenden Kühlers oder eines Rückflusskühlers
7. Saubere Abscheidung des ätherischen Oeles
8. Destillationsdauer
9. Bestimmungsart: gravimetrisch oder volumetrisch.
Von den verschiedenen Methoden der Literatur wählten wir für unsere Unter¬
suchungen die von Stahl ' entwickelte Mikromethode, die es erlaubt, das abge¬
trennte ätherische Oel sowohl volumetrisch als auch gravimetrisch zu bestimmen.
Das Prinzip der Methode ist eine Wasserdampfdestillation in einer speziellen Appa¬
ratur ("Karlsruher Apparatur"), mit kontinuierlichem, geschlossenem System. Die
abgeschiedene Oelmenge wird in einer Mikrobürette mit einer Einteilung in Hunder-
stelmilliliter aufgefangen. Der gefundene Gehalt an ätherischem Oel kann nun ent¬
weder direkt volumetrisch abgelesen oder mit Pentan in ein spezielles, tariertes
- 74 -
Kölbchen gespült werden. Zur gravimetrischen Bestimmung wird das Pentan daraus
sorgfältig abgedunstet und die verbleibende Oelmenge gewogen. Ursprünglich beab¬
sichtigten wir, die Methode volumetrisch und gravimetrisch anzuwenden. Bei den
gravimetrischen Bestimmungen zeigten sich aber ausserordentlich grosse Streuun¬
gen zwischen Parallelresultaten derselben Sorte, da wahrscheinlich beim Abdunsten
des Pentans ein Teil des Oeles mitgerissen wurde. Wir versuchten deshalb die Tem¬
peratur beim Abdunsten nach Möglichkeit konstant zu halten und die Abdampfzeit ge¬
nau zu normieren. Wir führten dazu eine Reihe Versuche mit einem aus dem Handel
bezogenen Wacholderöl aus, die uns Auskunft über die genau benötigte Abdampfzeit91)
geben sollte. Als Heizquelle verwendeten wir gemäss den Angaben von Stahl
ein kleines Sandbad, das im voraus auf eine Temperatur von 50 C erhitzt wurde.
Das Analysenkölbchen wurde in dieses Sandbad bis zum Halse eingebettet. Dann
wurde das Ganze in einen kleinen, mit Silicagel gefüllten Exsikkator gestellt und an
eine gewöhnliche Wasserstrahlpumpe angeschlossen.
Wir wogen in die Abdampfkölbchen je 1 Tropfen (Normaltropfenzähler) Oleum
Juniperi ein (genau gewogen) und vermischten zunächst mit 1 ml bzw. 2 ml Pentan
(genau gemessen). Nach einer Abdampfzeit von 15 Minuten erhielten wir die folgen¬
den Werte:
Eingewogene Pentanmenge gefundene % Rück-
Oelmenge Oelmenge erhalt
0,0417 1ml 0,0276 66,1
0,0323 2 ml 0,0215 66,6
Die gefundene Oelmenge ist nach dieser Abdampfzeit um rund 33 % geringer als die
eingewogene Oelmenge.
Die besten Werte erhielten wir mit einer Abdampfzeit von 4 Minuten. Es ergab
sich das folgende Resultat:
Eingewogene Pentanmenge gefundene % Rück-
Oelmenge Oelmenge erhalt
0,0370 2 ml 0,0443 119,7
0,0315 1ml 0,0259 82,2
Die gefundene Oelmenge fällt bei einer Zugabe von 2 ml Pentan zu hoch an, bei ei¬
ner Zugabe von 1 ml Pentan zu niedrig. Die Pentanmenge scheint somit auf das Re¬
sultat einen nicht geringen Einfluss auszuüben.
- 75 -
In einem zweiten Versuch überprüften wir den Einflussvon verschieden gros¬
ser Einwaage von Oel. Die Pentanmenge und die Abdampfzeit hielten wir konstant.
Die Einwaage betrug 1 bzw. 2 Tropfen Oel aus einem Normaltropfenzähler:
EingewogeneOelmenge
Pentanmenge gefundeneOelmenge
% Rück¬
erhalt
0,0159 2 ml 0,0123 77,3
0,0157 2 ml 0,0152 96,8
0,0338 2 ml 0,0400 115,4
0,0317 2 ml 0,0261 82,3
Die gefundenen Oelwerte streuen erheblich und unregelmässig. Wie wir noch zeigen
werden, ist die Streuung bei der volumetrischen Modifikation - wenigstens bei unse¬
ren Versuchen - viel kleiner. Wir arbeiteten daher nur nach dieser Methode und folg¬
ten der nachstehenden Vorschrift:
Ein Normalschliffkolben von 250 ml Inhalt wird bis ca. zur Hälfte mit gut gewasche¬nen Glasperlen (ca. 0, 7 cm Durchmesser) gefüllt. Darauf werden gleichmässig5,00 g (Banhartwaage) gequetschter Wacholderbeeren (wir quetschten mit dem Pistill
im Mörser bis die Masse eben zu kleben begann) verteilt. Dann wird der Mörser mit
destilliertem Wasser ausgespült und die Spülflüssigkeit zu der Droge in den Kolben
gegeben. Es wird noch Wasser bis eben unter den Rand der Glasperlen (ca. 40 ml)zugefügt. Dann wird während l!/2 Stunden destilliert. Die Destillationsgeschwindig¬keit beträgt bei unseren Versuchen ca. 1 ml pro Minute. Das System wird erkalten
gelassen und die gewonnene Oelmenge an der Mikrobürette abgelesen.
Wir bemühten uns, bei unseren Versuchen nach Möglichkeit immer unter glei¬
chen Bedingungen zu arbeiten. Als besonders schwierig erachten wir die Festsetzungim
der Destillationsdauer. Hegnauer und Flück; erhielten konstante Werte bei
ihren Bestimmungen des Oelgehalts von Fructus Juniperi mit einer Destillationsdau¬
er von 3/4 bis 2 Stunden. Die von ihnen entwickelte Apparatur arbeitet nach demsel¬
ben Prinzip wie die Apparatur nach Stahl, weist aber doch erhebliche Unterschiede
im Bau des Destillationssystemes auf. Die Apparatur ist etwas modifiziert für die92)
Bestimmung des ätherischen Oeles in Drogen in das 3. Supplement der Ph.Helv.V. '
93)aufgenommen worden. Nach Erfahrungen von Hof f mann und Flück genügt
mit der Pharmakopöemethode eine Destillationsdauer von 1V2 Std.
Zunächst haben wir die Streuung unserer Methode nach verschieden langer De¬
stillationszeit ermittelt. «Vir erhielten aus 6 Parallelbestimmungen - immer zwei
und zwei wurden gleichzeitig in zwei verschiedenen Apparaturen angesetzt - einer
Handelsdroge Fructus Juniperi Ph.H. V. electus handerlesen folgende Resultate:
- 76 -
a) Destillationsdauer 1V2 Stunden:
Destillationsgeschwindigkeit: 1 ml/Min.
Anzahl Beeren
pro 5 g 33 29 26,5
Oelmengein ml 0,085 0,07 0,085
Mittelwert: 0,084 ml
Die Standardabweichung beträgt 6,9%
b) Destillationsdauer 3 Stunden:
Destillationsgeschwindigkeit: 1 ml/Min.
Anzahl Beeren
pro 5 g 29 30 28,5
Oelmengein ml 0,09 0,09 0,08
Mittelwert: 0,089 ml
Die Standardabweichung beträgt 7,6 %
c) Destillationsdauer 6 Stunden:
Destillationsgeschwindigkeit: 1 ml/Min.
Anzahl Beeren
pro 5 g 31 28
Oelmengein ml 0,085 0,085
Die aus den 3 verschiedenen Destillationszeiten erhaltenen Werte sind prak¬
tisch gleich gross, sodass die Destillationszeit von l!/2 Stunden gerechtfertigt
erscheint. Wir machten aber die Erfahrung, dass die Beeren je nach Herkunft sich
in bezug auf die Destillationsdauer verschieden verhalten können. Bei einem analo¬
gen Versuch mit schwedischer Droge erhielten wir die folgenden Ergebnisse:
29,5 30 31,5
0,095 0,08 0,088
28,5 28,5 28
0,09 0,10 0,085
- 77 -
Anzahl Beeren Destillations- Oelvolumen
pro 5 g dauer in ml
P^jenjiurchin^s^e^_5_mm
76,5 60 Min 0,018
81,25 60 Min 0,015
88,0 105 Min 0,020
91,5 105 Min 0,020
86,0 180 Min 0,035
64,5 150 Min 0,015
67,5 150 Min 0,014
55,0 180 Min 0,031
Bei dieser Droge ergibt also eine Destillationszeit von 3 Stunden viel höhere
Werte als eine solche von 11/2 Stunden. Es fragt sich indessen, ob der gefundene
Mehrwert durch genuines ätherisches Oel bedingt ist. Wir neigen eher zur Ansicht,
dass diese Erscheinung auf einer Zersetzungsreaktion beruht, die wir aber bei an¬
deren Sorten nicht feststellen konnten. Wir ziehen aus dieser Beobachtung den
Schluss, dass innerhalb einer Sorte und wenn möglich eines Strauches nur Werte
verglichen werden dürfen, die aus gleicher Destillationszeit gewonnen wurden. Bei
einem Vergleich zwischen Beeren verschiedener Herkunft muss man sich bewusst
sein, dass wenigstens die quantitative Zusammensetzung und damit das physikalische
Verhalten verschiedener Oele verschieden sein kann. Alle unsere Resultate wurden
aus einer Destillationszeit von 11/2 Stunden gewonnen.
Auf den Einfluss, den der Zerkleinerungsgrad der Beeren auf das Analysenre¬
sultat ausüben kann, haben wir schon im allgemeinen Teil hingewiesen (Kapitel 3).
Die Beeren aus dem Einzelstrauchmaterial haben wir innert den ersten 14 Ta¬
gen nach der Ernte analysiert. Bei den Versuchen mit der Handelsware ist mit einem
gewissen Einfluss der Lagerung zu rechnen. Immerhin wurden die grossen und klei¬
nen Beeren einer Sorte immer am selben Tag parallel analysiert. Kontrollbestimmun¬
gen, die später ausgeführt wurden, zeigten aber keine Abweichung ausserhalb des
Analysenfehlers.
- 78 -
44. Resultate
441. Einzelstrauchmaterial
Diese Resultate wurden aus Beeren gewonnen, die nach Strauch gesondert ge¬
pflückt wurden. Bei den einzelnen Standorten geben wir jeweils das Datum der Ernte,
sowie Angaben über die geographische Lage, soweit sie uns bekannt sind. Die Resul¬
tate stellen öfters Mittelwerte aus 2 Parallelbestimmungen dar. Das bei jeder Pflan¬
ze angegebene durchschnittliche prozentuale Oelvolumen ist aus den gewonnenen
Einzelwerten errechnet. Der Wert ist streng genommen nicht verbindlich, da das
ursprüngliche Mengenverhältnis der verschiedenen Grössenklassen der Beeren nicht
berücksichtigt ist.
Strauch Durchmesser Anzahl Beeren Gef. Oelvol. Gef.Oelvol. Durchschnittl.
Nr. der Beeren pro 5 g in 1/100 ml in Vol. % Oelgeh. d. Pfl.
in mm Vol. %
Leuk_15ill;1957t_S_onni^_Stejilhalde
1 7 61,0 7,0 1,4
4 136,0 6,5 1,3 1,35
2 7 48,5 4,0 0,8
6 72,0 4,3 0,86
4 187,0 6,5 1,3 0,98
3 8 41,5 8,6 1,72
7 49,5 8,2 1,64
6 72,0 6,8 1,36 1,57
4 8 36,0 7,5 1,5
7 43,0 7,7 1,54
6 59,0 7,0 1,4 1,48
5 8 51,5 8,0 1,6
7 60,0 6,5 1,3
6 82,5 6,0 1,2 1,32
6 6 117,0 10,0 2,0
5 145,0 9,8 1,96
4 215,0 8,5 1,7 1,88
- 79 -
Strauch
Nr.
Durchmesser
der Beeren
in mm
Anzahl Beeren
pro 5 g
Gef. Oelvol.
in 1/100 ml
Gef. Oelvol.
in Vol. %Durchschnittl.
Oelgeh. d. Pfl.
Vol.%
7 6 68,0 8,5 1,7
5 111,0 7,5 1,5 1,60
8 6 65,0 8,0 1,6
5 95,0 6,2 1,24
4 170,0 7,0 1,4 1,40
9 7 56,0 4,5 0,9
6 68,0 5,0 1,0
5 115,0 6,6 1,32 1,06
Leuk 13,, 12.1957z Derselbe Standort
10 8 30,0 17,5 3,5
7-8 41,0 16,5 3,3 3,40
11 8 34,0 17,5 3,5
5 - 6 77,0 20,0 4,0 3,70
12 5 - 6 82,5 3,7 0,74
4 170,0 6,6 1,32 1,03
Lejsin 24.11.1957JUSüdhangJ Höhe: 1150 m ü.M.
1 7-8 45,0 13,0 2,6
5-6 80,0 15,8 3,2 2,9
2 8 43,5 4,9 0,98
7 58,0 4,0 0,80
5 - 6 87,0 3,5 0,70 0,82
3 4 157,5 5,0 1,0 1,00
Ligurien. jltalien)
1 8 36,0 12,5 2,5
6 49,0 12,0 2,4
3*) 140,0 7,5 1,5 2,14
*) Grüne Beeren. Der abnorm niedrige Gehalt ist hier bestimmt darauf zurückzu¬
führen, dass die Beeren noch nicht ausgereift sind. Dieser Wert wurde deshalb
bei der Beurteilung nicht berücksichtigt.
- 80 -
Strauch Durchmesser
Nr. der Beeren
in mm
Anzahl Beeren
pro 5 g
Gef
in
.Oelvol.
1/100 mlGef. Oelvol.
in Vol.%Durchschnittl.
Oelgeh. d. Pf1.
Vol.%
2 8 33,0 16,0 3,2
6 56,0 15,6 3,1 3,15
3 8 30,0 17,0 3,4
7 38,0 16,0 3,2
6 54,0 16,0 3,2 3,26
4 8 30,0 17,0 3,4
7 40,0 16,9 3,38
6 58,0 16,2 3,24 3,40
Schweden 28^10.1957A 20 km von Stockholm
2,0 0,41 7 70,0
5 134,0 2,0 0,4 0,40
2 7 94,0 5,6 1,12
6 157,0 4,1 0,82 0,97
Frankreich 13. 9.1957,,bei Vesoul
1 8 29,1 2,5 0,5
7 40,25 3,0 0,6
6 56,2 2,3 0,46 0,52
2 6 62,0 1,8 0,36
5 - 6 71,0 1,5 0,30
5 100,0 2,0 0,40 0,36
Toscana 15.10. 1957t Consuma
8-9 37,5 2,5 0,5
Diskussion der Resultate
Die einzelnen Erntegebiete weisen - wie nach den in der Literatur angegebenen
Befunden zu erwarten war - sehr verschieden hohe durchschnittliche Oelgehalte auf.
Besonders gehaltreich erweisen sich dabei die Früchte aus Oberitalien. Daneben
können aber auch einzelne Sträucher aus anderen Sammelgebieten plötzlich ausser¬
ordentlich hohe Gehalte zeigen, wie z.B. die Sträucher Nr. 1 aus Leysin, Nr. 10
- 81 -
und Nr. 11 aus Leuk. Hier dürfte es sich in erster Linie wohl um eine genetisch
bedingte Erscheinung handeln. Immerhin können auch die mikroklimatischen Ver¬
hältnisse des Standortes und der ontogenetische Zustand mitgespielt haben. Im übri¬
gen bleiben doch die durchschnittlichen Gehalte von Sträuchern eines einzelnen Sam¬
melgebietes konstant.
Von Einzelstrauch zu Einzelstrauch desselben Standortes sind Unterschiede in
der Grösse und im entsprechenden Gehalt der Beeren festzustellen. Auch zufällig
gleichgrosse bzw. gleichschwere Beeren verschiedener Sträucher dürfen nicht ohne
weiteres miteinander verglichen werden. Um solche genetisch bedingte Einflüsse
auszuschalten, muss zunächst jeder Einzelstrauch für sich betrachtet werden. Hier
sind zwischen grossen und kleinen Beeren oft relativ grosse Gehaltsunterschiede
festzustellen. Bei einer kleinen Variationsbreite der Beerengrösse, bzw. des Bee¬
rengewichts, weisen die grossen Beeren fast durchwegs höhere prozentuale Gehalte
auf. Sobald aber der Unterschied zwischen grössten und kleinsten Beeren gross ist,
kehrt sich das Verhältnis um. Nun sind die kleinsten Beeren prozentual gehaltrei¬
cher. Dies tritt dann auf, wenn auf dieselbe Gewichtseinheit die zwei- oder mehr¬
fache Menge kleiner Beeren entfällt.
Deutlich ersichtlich ist dies z.B. an den folgenden Resultaten:
Leuk Strauch Nr. 2
Anzahl Beeren Oelgehaltpro 5 g
grosse Beeren 48,5 0,8%
kleine Beeren 187,0 1,3%
Verhältnis Anzahl kleine Beeren zu Anzahl grosse Beeren: 3, 6
Leuk Strauch Nr. 9
Anzahl Beeren Oelgehaltpro 5 g
grosse Beeren 56,0 0,9%
kleine Beeren 115, 0 1,32 %
Verhältnis Anzahl kleine Beeren zu Anzahl grosse Beeren: 2, 5
Dieser Regel widersprechend sind dagegen die Resultate von Strauch Nr. 8.
Leuk Strauch Nr. 8
Anzahl Beeren Oelgehaltpro 5 g
grosse Beeren 65,0 1,6%
kleine Beeren 170,0 1,4%
Verhältnis Anzahl kleine Beeren zu Anzahl grosse Beeren: 2,6
- 82 -
Dafür ist hier ein Anstieg des Gehaltes von der mittleren Beerengrösse mit 1,24 %
zu den kleinsten Beeren mit 1,4% Gehalt zu beobachten.
Die Beeren aus Schweden, Frankreich und der Toscana weisen ganz auffällig
niedrige durchschnittliche Gehalte auf. Bei den schwedischen Beeren wird normaler¬
weise ' ein kleiner Gehalt gefunden; das Resultat für die französischen und italieni¬
schen Sorten sollte dagegen erfahrungsgemäss viel höher ausfallen. Die Ernte wurde
bei den beiden letzten Sorten relativ früh - Mitte September bis Mitte Oktober - aus¬
geführt. Es wäre deshalb denkbar, dass zu dieser Zeit die Vollreife noch nicht er¬
reicht war (vgl. Kapitel 41).
442. Handelsware
Die untersuchten Drogen wurden im Dezember 1957 bezogen und bestimmt. Die
Beeren wurden immer innerhalb einer Sorte in der schon angegebenen Weise in Grös-
senklassen sortiert.
Handels¬
bezeichnung
Durch¬
messer
in mm
Anzahl
Beeren
pro 5 g
Oelvol.
in 1/100 ml
Provenienz: Italien
Wacholderbeeren 9
Italien„
25,0
39,0
6,0
6,5
7 65,0 7,4
naturell 9-10 25,5 6,0
8 37,0 7,0
6 62,0 6,9
naturell Ernte
1957
7 - 8
6 - 7
36,0
55,0
6,0
8,0
5 85,0 8,2
gross 9-10 22,5 6,0
6 46,0 5,0
handerlesen 8 36,5 7,5
6 60,0 6,6
Oelvol. Durchschnittl.
in % Oelgehaltin Vol. %
1,2
1,3
1,48 1,32
1,2
1,4
1,38 1,32
1,2
1,6
1,64 1,60
1,2
1,0 1,10
1,5
1,32 1,41
- 83 -
Handels¬
bezeichnungDurch¬
messer
in mm
Anzahl
Beeren
pro 5 g
Oelvol.
in 1/100 mlOelvol.
in%Durchschnittl,
Oelgehaltin Vol. %
handerlesen
1957
8
7
35,5
48,0
8,0
6,5
1,60
1,30
6 69,0 7,0 1,40 1,40
klein 7 - 8 51,0 6,0 1,20
6 74,0 6,0 1,20
5 101,0 7,0 1,40 1,32
Provenienz: Jugoslawien
Fructus JuniperiJugoslawien
7-8
5-6
34,0
99,0
11,9
11,5
2,38
2,30 2,34
handerlesen 8 37,5 13,0 2,60
7-8 55,0 11,0 2,20
6 77,0 13,0 2,60 2,46
doppelt gesiebt1957
8
7 - 8
30,0
43,0
12,0
12,0
2,40
2,40
6 59,0 12,0 2,40 2,40
Diskussion der Resultate
Die von uns untersuchten Handelssorten weisen für das gleiche Sammelgebiet
bemerkenswert kleine Schwankungen auf im durchschnittlichen Oelgehalt, während
zwischen italienischen und jugoslawischen Beeren der durchschnittliche Oelgehalt
beträchtlich differiert.
Die Unterschiede in der Beerengrösse zwischen den verschiedenen Grössen-
klassen innerhalb der einzelnen Sorten variieren stark. Vorsortierte, teure Quali¬
täten wie "gross", "handerlesen" weisen erwartungsgemäss die kleineren Grössen-
unterschiede auf als die natürlich anfallenden Sorten. Innerhalb der einzelnen Sorten
ist wieder dieselbe Abhängigkeit zwischen Beerengrösse und Oelgehalt festzustellen,
wie im vorhergehenden Versuch. Sorten mit grosser Variationsbreite, wie z.B. die
italienischen Drogen "Wacholderbeere", "naturell", "naturell Ernte 1957" zeigen
wieder eine umgekehrte Proportionalität, d.h. die kleinsten Beeren weisen die pro¬
zentual höchsten Oelgehalte auf. Das Verhältnis zwischen Anzahl kleiner Beeren zu
der Anzahl grosser Beeren auf dieselbe Gewichtseinheit bezogen beträgt für die drei
- 84 -
Sorten:
"Wacholder" Italien 2,6
"naturell" 2,4
"naturell Ernte 1957" 2,3
Eine Ausnahme bildet die Sorte Italien "klein", bei der ebenfalls die kleinsten Bee¬
ren den grössten Gehalt aufweisen, obwohl das Verhältnis knapp über 2 liegt. Man
dürfte zur Erklärung die Möglichkeit ins Auge fassen, dass hier aussortierte kleine
Beeren verschiedener Sorten gemischt wurden.
Bei Beeren jugoslawischer Herkunft sind die Gehaltsunterschiede innerhalb der
einzelnen Sorten zwischen den verschiedenen Grössenklassen ausserordentlich klein.
Höchstens bei der Sorte "handerlesen" ist ein Unterschied zwischen den Gehalten der
grössten und der kleinsten Beeren zu den mittelgrossen Beeren zu erkennen. Es
lässt sich aber nicht entscheiden, ob die gefundene Gesetzmässigkeit auch hier Gel¬
tung besitzt.
45. Beziehungen zwischen Anzahl und Grösse der Sekretbehälter
und dem prozentualen Oelgehalt
Wie frühere, in der Literatur> > ' >
beschriebene Untersuchungen zeigten,
besteht bei Labiatendrogen ein direkter Zusammenhang zwischen Grösse und Anzahl
der Oeldrüsen und dem Oelgehalt. Wir versuchten, solche Betrachtungen auf Fructus
Juniperi zu übertragen. Die Verhältnisse liegen hier anatomisch komplizierter als
bei den Labiaten. Die Sekretbehälter befinden sich nicht auf der Epidermis, sondern
sie sind im Fruchtfleisch eingeschlossen. Im Längsschnitt zeigen die Sekretbehälter
einen ziemlich unregelmässigen und schwer zu verfolgenden Verlauf. Wir untersuch¬
ten deshalb die Verhältnisse an einem Querschnitt durch die Mitte der Beeren. Da es
wegen der harten Samen sehr schwierig ist, intakte mikroskopische Querschnitte an¬
zufertigen, halbierten wir die Beeren mit einem möglichst scharfen Rasiermesser
und betrachteten den Schnitt im Auflichtmikroskop bei ca. 50-facher Vergrösserung.
Dabei konnten wir deutlich grosse Sekretbehälter an den Kernen anliegend erkennen
und kleine Sekretbehälter an der Peripherie der Beere. Wir zählten an je 6 Beeren
derselben Sorte grosse und kleine Sekretbehälter gesondert aus und massen mit Hilfe
eines Okularmikrometers die zugehörigen Querschnitte. Die Werte unserer Resultate¬
tabelle sind Mittelwerte aus diesen 6 Bestimmungen.
- 85 -
451. Resultate
Als Versuchsmaterial dienten uns wiederum dieselben Sorten wie im Versuch
über die Beziehungen zwischen Beerengrösse und Oelgehalt. Die Bezeichnungen ent¬
sprechen sich somit.
4511. Einzelstrauchmaterial
Bezeichnung Anzahl
Beeren
pro 5 g
Anzahl Sekretbehälter
gross klein
Grösse der Sekret¬
behälter in jugross klein
Oelgehaltin Vol. %
LigurienStrauch 4 30,0 3,5 12,5 360,5 257,5 3,4
38,0 3,0 10,0 463,5 360,5 3,2
54,0 3,0 9,7 257,5 154,5 3,2
Schweden 70,0 6,2 6,2 360,5 180,2 0,4
134,0 2,4 3,8 257,5 154,5 0,4
Leuk
Strauch 12 82,5 5,5 6,0 551,0 370,8 0,74
170,5 5,0 11,2 551,0 378,8 1,32
Strauch 11 34,0 5,75 6,5 618,0 257,5 3,5
77,0 4,0 10,3 643,7 236,9 4,0
Diskussion der Resultate
Unterschiede in Anzahl und Grösse der Sektretbehälter von kleinen und grossen
Beeren zwischen den Sträuchern verschiedener Herkunft sind deutlich ersichtlich.
Dem niedrigen Oelgehalt der schwedischen Wachholderbeeren entspricht auch eine
geringe Anzahl Sekretbehälter mit relativ kleinen Durchmessern pro Beere. Bei
Strauch 4 aus Ligurien ist die Anzahl und die Grösse der Sekretbehälter mit abneh¬
mender Beerengrösse entsprechend geringer. Bei Strauch li und 12 aus Leuk dage¬
gen ist die merkwürdige Erscheinung zu beobachten, dass bei kleinen Beeren die Se¬
kretbehälter ungefähr gleich gross sind wie bei den grossen Beeren, dazu aber noch
in grösserer Anzahl, also dichter gedrängt im Fruchtfleisch auftreten. Bei beiden
Sträuchern entfallen auf dieselbe Gewichtseinheit ca. doppelt so viele kleine Beeren
wie grosse. Auf die gleiche Gewichtseinheit entfallen somit bei kleinen Beeren mehr
Sekretbehälter als bei grossen Beeren, was eine Erklärung für den prozentual höhe¬
ren Oelgehalt abgeben würde.
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4512. HandelIsware
Bezeichnung Anzahl
Beeren
pro 5 g
Anzahl Sekretbehälter
gross klein
Grösse der Sekret¬
behälter in u
gross klein
Oelgehaltin Vol. %
Italien, gross 22,5 6,2 14 515,0 283,2 1,2
46,0 8,0 10,7 463,5 288,4 1,0
Wacholder¬
beeren25,0
39,0
3,5
3,0
11,8
6,5
643,7
551,0
370,8
216,3
1,2
1,3
65,0 3,0 10,8 618,0 236,9 1,48
Naturell 36,0 5,0 10,0 551,0 283,2 1,21957
55,0 4,5 8,8 350,2 216,3 1,6
80,0 4,8 10,6 350,2 216,3 1,6
handerlesen 35,5 4,2 12,4 643,7 378,8 1,61957
69,0 5,0 9,0 643,7 216,3 1,4
Flu^tüsTuni- 34,0 7,2 12,5 618,0 360,5 2,38peri
99,0 6,0 7,5 288,4 154,5 2,3
Diskussion der Resultate
Anzahl und Grösse der Sekretbehälter sind innerhalb der einzelnen Sorten als
ziemlich konstant zu betrachten. Ausnahmen bilden die beiden Sorten Italien "gross"
und Jugoslawien "Fructus Juniperi". Hier weisen die kleinen Beeren eine vermin¬
derte Zahl Sekretbehälter auf und auch eine geringere Grösse derselben. Auch der
Oelgehalt ist hier mit abnehmender Beerengrösse niedriger. Bei allen übrigen un¬
tersuchten Handelssorten sind Anzahl und Grösse der Sekretbehälter für die grossen
und die kleinen Beeren derselben Sorte ungefähr gleich. Wie schon bei den Untersu¬
chungen mit dem Einzelstrauchmaterial beobachtet wurde, ist das Fruchtfleisch der
kleinen Beeren dichter mit Sekretbehältern durchsetzt. Es entfallen deshalb auf die¬
selbe Gewichtseinheit bei den kleinen Beeren relativ mehr Sekretbehälter als bei
den grossen Beeren, was einen prozentual höheren Oelgehalt bewirkt.
- 87 -
5. Zusammenfassung
An drei verschiedenen Pharmakopöedrogen (Folium Stramonii, Semen Lini
und Fructus Juniperi) wurde untersucht, ob eine Beziehung zwischen Organgrösse
und Wirkstoffgehalt besteht. Dabei wurden nach Möglichkeit andere Einflüsse aus¬
geschaltet oder doch konstant gehalten. Die drei untersuchten Drogen weisen jede
für sich Beziehungen zwischen Organgrösse und Wirkstoffgehalt auf. Diese Bezie¬
hungen lassen jedoch keine allgemein gültige Regel aufstellen.
1. Folium Stramonii
Von gleichaltrigen Blättern der fünften und der siebten Gabelung der Pflanzen
weisen nach statistischer Auswertung die flächenmässig grösseren kleinere prozen¬
tuale Gehalte auf als die flächenmässig kleineren Blätter. Von den ungleich alten
Blättern unterhalb der ersten Gabelung weisen die älteren und zugleich kleineren
Blätter kleinere Gehalte auf als die jüngeren und zugleich grösseren. In drei Ver¬
suchsreihen waren gleichaltrige Blätter der kleineren Pflanzen prozentual gehalt¬
reicher als jene der grösseren Pflanzen.
2. Semen Lini
Aus Untersuchungen mit Handelsware ergibt sich, dass kleine Leinsamen einen
grösseren Quellungsfaktor aufweisen als grosse. Für kleinsamige Sorten wurden für
die unzerkleinerten Samen Quellungsfaktoren von 5,1 bis 6,2 und für pulverisierte
Samen solche von 6, 5 bis 7, 3 gefunden. Für grossamige Sorten liegen die Werte für
unzerkleinerte Samen zwischen 4,2 und 4,6 und für zerkleinerte Samen zwischen
5, 5 und 6, 7. Der absolute und der prozentuale Oelgehalt ist bei grossen Leinsamen
höher. Bei den untersuchten Drogen enthalten Sorten mit grossen Samen zwischen
34 % - 38 % Oel, Sorten mit kleinen Samen zwischen 26 % - 31 %. Die Lokalisation
der beiden Wirkstoffe im Samen lässt eine Erklärung dieser Resultate aus stereome¬
trischen Ueberlegungen heraus zu. Die schleimführende Schicht findet sich in der
Epidermis, das Oel im Endosperm und im Embryo. Auf die gleiche Gewichtseinheit
entfallen mehr kleine Samen als grosse. Im Vergleich zu den grossen Samen ist
deshalb der prozentuale Anteil an schleimführender Epidermis gegenüber den ölhal¬
tigen Geweben bei kleinen Samen grösser.
Die Versuche mit Material aus Einzelpflanzen (Nachkommen von 2 Handelssor¬
ten) ergeben eine unregelmässige Beziehung zwischen Samengrösse und Quellungs¬
faktor. Bei der grossamigen Sorte ist eine Tendenz dahin ersichtlich, dass die klei¬
neren Samen stärker quellen als die grösseren; es treten aber mehrere starke Aus-
- 88 -
nahmen von diesem Verhalten auf.
3. Fructus Juniperi
Es wurden Handelsware und Einzelstrauchmaterial verschiedener Herkunft
untersucht. Aus den erhaltenen Resultaten geht hervor, dass im allgemeinen kleine
Beeren etwas grössere prozentuale Gehalte aufweisen. Bei Einzelstrauchmaterial
aus der Schweiz (Leuk) wurde z. B. für Beeren von ca. 4 mm Durchmesser ein Oel-
gehalt von 1,3 % festgestellt gegenüber 0,8 % bei Beeren von 7 mm Durchmesser.
Eine Ausnahme bilden Handelssorten oder Einzelsträucher, die sehr kleine Varia¬
tionsbreiten in der Beerengrösse aufweisen, d.h. wo das Verhältnis Anzahl kleine
Beeren zu Anzahl grosse Beeren pro Gewichtseinheit kleiner als 2 ist. Hier ist der
prozentuale Gehalt der grösseren Beeren etwas höher. An Hand von Querschnitten
durch die Mitte der Beeren zeigt es sich, dass in der Regel alle Beeren desselben
Strauches oder derselben Handelssorte ungefähr gleichviele und gleich grosse Se¬
kretbehälter besitzen. Bei den kleinen Beeren ist somit das Fruchtfleisch dichter
mit Sekretbehältern durchsetzt als bei grossen Beeren. Einzig bei Einzelsträuchern
oder Handelssorten mit geringer Variationsbreite in der Beerengrösse sind Anzahl
und Grösse der Sekretbehälter bei den kleineren Beeren geringer als bei den grös¬
seren Beeren.
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Curriculum vitae
Am 22. Juni 1930 wurde ich als Tochter des Dr.phil. Paul Louis Anderegg und
der Margaritha Christina geb. Ryser in Solothurn geboren. Dort besuchte ich die
Primarschule und trat im Frühjahr 1942 in die Gymnasialabteilung der Solothurni-
schen Kantonsschule ein. Im Herbst 1949 bestand ich die Maturität (Typ B). An¬
schliessend absolvierte ich den naturwissenschaftlichen Teil des Pharmaziestudiums
an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich. Die ersten 6 Monate des
Praktikums verbrachte ich in der Apotheke Tripet in Neuenburg, die übrige Zeit in
der Apotheke Dubied in Muri bei Bern. Im Herbst 1952 bestand ich das Assistenten¬
examen in Bern. Die Assistentenzeit verbrachte ich teils in der väterlichen Apotheke
in Solothurn, teils in der Apotheke Messerli Wengen (B.O.). Für den fachwissen¬
schaftlichen Teil des Studiums kehrte ich im Herbst 1953 an die Eidgenössische
Technische Hochschule in Zürich zurück und schloss dort im Herbst 1955 mit dem
Staatsexamen ab. Nach einer kurzen Praxis in Luzern begann ich im Frühjahr 1956
die vorliegende Dissertationsarbeit unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. H. Flück.
Gleichzeitig war ich als Assistentin an der pharmakognostischen Abteilung des Phar¬
mazeutischen Instituts der Eidgenössischen Technischen Hochschule tätig.
