KSnig: Identifizierung yon Bactericiden auf der Basis yon halogenierten Aromaten durch Dfinnschicht-Chromatographie 247

References

1. Alexejeva, M. V, and N. A. Krylova: Gig. i Sanit. 2, 58 (1962).

2. Ana~kina, N. P.: Zavodsk. Laborat. 28, 669 (1962); cfi Z. Anal. Chem. 196, 215 (1963).

3. Bencze, K. : Z. Anal. Chem. 211, 422 (1965). 4. Drugov, Ju. S. : Gig i. Sanit. 9, 56 (1963). 5. Gcrarde, H.W.: Toxicology and Biochemistry of aro-

matic hydrocarbons. New York: Elsevier Publ. Co. 1960. 6. Lazarev, ~q. V. : Vrednyje veshczestva v promyshlennosti,

Leningrad 1954.

7. Marhold, J.: P~ehled prfimyslov~ toxikologie. Praha: SZN 1964.

8. Rowe, V.K., G.J. Atchison, E.N. Luce, and E.M. Adams: J, Ind. Hyg. Toxicol. 25, 348 (1943).

9. Wolf, M. A., V.K. Rowe, D.D. McCollister, R. L. Hollings- worth, and F. Oyen: A. M. A. Arch. Ind. Health 14, 387 (1956).

Ing. K. Bencze Research Institute of Industrial Hygiene and Occupational Medicine Bratislava (CSSR)

Z. Anal. Chem. 246, 247--251 (1969)

Trennung und Identifizierung yon Bactericiden au[ der Basis von halogenierten Aromaten durch Diinnschicht-Chromatographie

HANS K6NIG

Analytisehe Laboratorien der Blendax-Werke, Mainz

Eingegangen am 1. November 1968

Separation and Identi]ieation o] Bactericides on Basis o/Haloffenated Aromatic Compounds by Thin-Layer Chro- matography. Plates coated with silica gel with addition of fluorescence indicator are used for thin-layer chro- matography with a solvent mixture of benzene and acetone (8:2). The substances are made visible with UV-light and by spraying with solutions of 2,6-dibromoqninonechloroimide and sodium carbonate. The Rf-values, the fluorescence, and the colour of the spots allow to detect and to identify the bactericides rapidly and without further chemical techniques.

Zusammen/assung. Es wird eine neue Methode zur Trennung und Identifizierung von Bactericiden auf der Basis yon halogenierten aromatisehen Verbindungen beschrieben, bei der Kieselgelplatten mit Fluorescenz- indicator vcrwendet werden. Mit einem Gemisch von Benzol und Aceton im Verhi~ltnis 8:2 als Fliegmittel werden die Substanzen aufgetrennt; ihre Identifizierung erfolgt durch Betrachtung im UV-Lieht und dutch Bespriihen mit 2,6-Dibromchinonchlorimid- und NatriumcarbonatlSsung. Anhand der verschiedenen Rf-Werte, der Fluorescenzstrahlung und der Farben der angef~rbten Substanzen lassen sich die Bactericide rasch und einfach identifizieren.

Einleitung

Auf der Basis yon halogenierten aromatischen Ver- bindungen sind eine Vielzahl yon bactericid oder bakteriostatisch wirksamen Substanzen im Handel, die nicht nur yon pharmazeutischem Interesse sind, sondern auch in kosmetischen Pr~paraten eingesetzt werden. Diese Substanzen kSnnen als ein- oder mehr- kernige aromatische Verbindungen vorliegen, wobei Methyiengruppen, Sauerstoff, Schwefel oder Carbon- amidgruppen als Bindeglieder fiir die Benzolkerne dienen. In vielen F~llen handelt es sich um haloge-

nierte Phenole, da offensichtlich die Hydroxylgruppe die bactericide Wirkung der halogenierten Aromaten synergistisch verst~rkt. Wir haben yon den in der kosmetischen Industrie gebri~uehlichsten Verbindungen 16 ausgew~hlt, die in Tab.1 aufgeffihrt sind. Neben den Handelsnamen sind die chemisehen Bezeichnungen und die Struktur- formeln sowie die Bezugsquellen angegeben. Diese Verbindungen lasscn sich in 6 Hauptgruppen auf- gliedern. Gruppe I enth~ilt die einkernigen halogenier- ten Phenole, w~hrend die Gruppen I I bis VI mehr-

248 H. K6nig:

kernige aromatisehe Verbindungen darstellen. In Gruppe I I sind die Verbindungen aufgeffihrt, bei denen zwei Benzolringe durch Methylengruppe n ver- knfipft sind; in Gruppe I I I sind sie dureh Sauerstoff- bzw. Schwefelbrfieken verbunden. Gruppe IV enth/~l~ ein Salicylanilid, bei dem zwei Benzolkerne dureh

Carbonamidbindung verknfipft sind. In Gruppe V erfolgt die Bindung fiber Harnstoff und in Gruppe VI durch Itexamethylenbiguanid. Ffir alle diese Verbindungen wnrde yon uns versueht, eine m6glichst einfaehe und sohnelle Me~hode zu ihrer Trermung und Identifizierung zu finden. Eine

Tabelle 1

Gruppe Mr. Handelsname Chem. Bezeiehnung Formel Bezugsquelle

I 1. Raluben TL halogenierte Phenole Dr. F. l~aschig GmbH, Ludwigshafen

2. Raluben K halogenierte Phenole Dr. F. Raschig GmbH, Ludwigshafen

Cl Cl 3. Preventol PN, Natriumpentaehlor- [ _ _ J Farbenf. Bayer AG,

Leverkusen phenolat C1 ONa Witophen N Chem. Werke Witten,

Witten C1 CI

4. Pentachlorphenol Pentaehlorphenol

5. p-~Chlor-m-kresol 3-Hydroxy-4-ehlor- toluol

C1 CI

C I - - f ~ O H Dr. F. Raschig Gmbtt, Ludwigshafeh

C1 C1

C H 3

~ _ Dr. F. Raschig GmbH, OH Ludwigsh~fen

C1

II 6. Ketolin tt 2-Benzyl-4-chl0rphenol

7. Dichlorophen (G 4) Di-(5-ehlor-2-hy- droxyphenyl)-methan

8. Bromehlorophen 2,2'-Dihydroxy-3,3'- dibrom-5,5'-dichlor- diphenylmeth~n

OH ~] --CH2"- O Dr. F. l~aschig GmbH, Ludwigshafen

C1

c1 c1

OH OH

Cl Cl

Br OH HO Br

Givaud~n S.A., Genf

E. Merck AG, Darmstadt

9. Hexachlorophen 2,2<Niethylen-bis- (G 11) 3,4,6-triehlorphenol

Cl Cl C1 C1

C1 OH HO CI

Givaudan S.A., Genf

Identifizierung yon Bactericiden auf der Basis yon halogenierten Aromaten durch Diinnsehicht-Chromatographie 249

Tabelle 1. Fortsetzung

Gruppe Nr. tIandelsname Chem. Bezeiehnung Formel Bezugsquelle

III 10. Deodorant 8846 Hauptbestandteil: ein Dragoco, Holzminden Hydroxyhalogendi- phenylgther

11.

C1 CI

P a n b a c , 2,2'-Dihydroxy-3,3',5,5'- @ ~ ~ Pan Product Comp., Ac tamer tetrachlordiphenylsulfid S Monsanto (Deutschland) (Bithionol) GmbH, Dfisseldorf

Cl OH HO C1

12.

Cl Cl

Dioxy-dichlor- 2,2'-Dihydroxy-3,3'- < _ ~ dibromdiphenyl- dibrom-5,5'-dichlor- S sulfid diphenylsulfid

BrOH HO Br

IV 13. Temasept II 3,5-Dibromsaliey]-4'- bromanilid

o H

Br

Fine Organics Inc., New Jersey

V 14. Irgasan CF 3 3-Trifluormethyl-4,4'- dichlor-N,N'-diphenyl- harnstoff

15. TCC (Trichlor- 3,4,4'-Trichlordiphenyl- carbanilid) harnstoff

QF3 o

cl NH-c NH

c1 o

o

J. 1~. Geigy AG., Basel

Monsanto (Deutschland) GmbH, Diisseldorf

VI 16. Hibitane (Chlor- 1,1'-Hexamethylen-bis- hexidin) (4-chl0rphenyl)-biguanid

als Hydrochlorid

NH C 1 - - ~ N H - C- NH- ~ -NH- (CH2) 6

NH NH

NH

ICI (Deutschland) GmbH, Frankfurt

quantitative Bestimmung der in Tab. 1 angeffihr- ten Verbindungen ist leicht UV-spektrophotome- trisch m6glieh, wenn sic einze]n vorliegen, und eine Bestimmung der gebr/~uchliehsten in desodorierenden Seifen eingesetzten Bactericide ist auf diesem Wege aueh bereits yon Jungermann u. Beck [3] dureh- gefiihrt worden. Die UV-spektroskopisehe Identifi- zierung yon Gemischen mehrerer Bactericide ist ]edoch wegen der Uberlagerung der IIauptabsorp- tionsbanden im UV schwierig. Liegt nur ein einziges Baetericid vor, so kann es naeh Isolierung durch physikalisehe und chemisehe Methoden, wie Schmelz- punktbestimmung, Aufnahme des IR-Spektrums und chemische Gruppenreaktionen, natfirlich cin- wandfrei identifiziert werden. Wenn jedoch Gemische

versehiedener Bactericide aufgctrennt und identifi- ziert werden sollen, so empfiehlt sieh als einfachste und schnellste Methode die Dfinnsehicht-Chromato- graphic, die nicht nur eine weitgehende Auftrennung der Substanzen, sondern in vielen Fiillen sogar eine Identifizierung allein aufgrund der Rt-Werte er- mSglicht. Eine umfassende Arbeit auf diesem Gebiet stand noeh aus. Lediglieh dfinnsehicht-ehromatographische Versuche mit den gebr/iuchlichsten Baeterieiden, vor allem mit Hexaehlorophen und Dichlorophen, sind sehon in der Literatur beschrieben worden. So berichten Bravo u. HerAndez [1] fiber eine Tren- nung yon Diehlorophen und Hexachlorophen an Kieselgel-Schichten mit St~rke als Bindemittel durch

250 H. KSnig:

mit Eisessig ges&ttigtes n-Heptan als Laufmittel, und G~nshirt [2] erwghnt die Trennung yon Hexa- chlorophen und Hexylresorcin auf Kieselgel G- Schicht mit Butyl-isobutylketon als FlieBmittel. Eine Arbeit yon Skelly und Kamke [5] beschreibt die dfinnschieht-chromatographische Trcnnung bro- mierter Salicylanilide an Digthylaminoi~thyl-Cellu- lose mit einem Gemisch yon Methanol und Eisessig (19:1). Die gas-chromatographische Trennung yon Dichlorophen, t texachlorophen und anderer ver- wandter Substanzen hat Porcaro [4] erstmals durch- gcfiihrt.

Experimenteller Teil

1. Trennung und Ident i / iz ierung

Eingehende Versuche haben ergeben, dal~ die Tren- nung der halogenierten Aromaten am g~instigsten an Kieselgel mit Zusatz yon Fluorescenziadicator (Kieselgel GF~54 yon Fa. Merck) erfolgt, und dab als Flie~mittel am zweekm~6igsten ein Gemisch yon 8 Vol.-Teilen Benzol und 2 Vol.-Teilen Aceton ver- wendet wird. Man arbeitet bei Kammers~ittigung mit 10, besser 15 cm SteighShe. Die Auftragsmenge sollte etwa zwischen 2 und 5 ~g liegen. Die Flecken sind direkt bei Bestrahlung mit UV-Licht zu erken- nen. Die phenolisehen Verbiadungen lassen sieh

zus~tzlich durch Besprfihen zun&chst mit 2,6-Dibrom- ehinonchlorimidlSsung und anschlieBend mit 10~ w&Briger NatriumcarbonatlSsung siehtbar maehen. Dabei nehmen sie je nach Konzentration sofort oder nach Lufttrocknung eine mehr oder weniger blaue Farbe an. Ein Chromatogramm aller yon uns unter- suehten Bactericide nebeneinander zeigt Abb. 1 in sehematischer Darstellung. Die gefundenen R~-Werte und die Farben der Fleeken sind in Tab. 2 angegeben. Die Nachweisgrenze liegt bei fast allen yon uns unter- suchten bacterieiden Verbindungen zwischen 1 und 3 ~g. lqur bei den Ralubenen und den Hibitanen liegt sie etwas niedriger, n~mlieh bei etwa 10 ~g. Alle yon uns untersuchten Verbindungen sind, da sie aromatisehe Doppelbindungen enthalten, im UV-Licht auf den mit Fluoreseenzindicator ver- sehenen Dfinnsehiehtplatten sichtbar. Allerdings erscheiat beim RMuben K der im UV-Licht sichtbare Fleck an anderer Stelle (bei Rr 0,73) als der nach der Anf~rbung mit DibromehinonchlorimidlSsung sicht- bare (R~ 0,65). Dureh das nachfolgende Bespriihen mit DibromchinonehlorimidlSsung und 10~ wiU~- riger NatriumcarbonatlSsung ist es mSglich, sofort die phenolischen Verbindungen yon den nur halogenierten M'omaten zu unterscheiden. Auch die verschiedenen Farben der Flecken der phenolisehen Verbindungen lassen eine weitere UnterscheidungsmSglichkeit zu.

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Abb. I. Schematische Darstellung eines Diinnschicht-Chromatogramms der Bactericide. Farbe der Fleeken: br braun; bl blau; sbl schwach blau; tbl tiefblau; vbl violettblau; hbl hellblau; t tfirkis

Identifizierung yon Bacterieiden auf der Basis yon halogenierten Aromaten durch Diinnsehieht-Chromatographie 251

Tabelle 2

Gruppe Nr. Baetericid Rr-Wert Anfiirbung mit Spriih- reagentien

I 1. Raluben TL 0,48 braun / 0,65 blau

2. Raluben K ~ 0,73 -- 3, Preventol PI~ /

Witophen N J 0,14 -- 4. Pentachlorphenol 0,15 schwach blau 5. p-Chlor-m-kresol 0,60 tiefblan

I I 6. Ketolin H 0,66 violettblau 7. Dichlorophen 0,47 blau 8. Bromchlorophen 0,30 hellblau 9. Hexachlorophen 0,085 tiirkis

I I I 10. Deodorant 8846 0,57 blau 11. Actamer~

Panbae J 0--0,13 tfirkis 12. Dioxy-dichlor-

dibrom-diphenyl- sulfid 0--0,13 tfirkis

IV 13. Temasept I I 0,58 schwaeh blau

V 14. Irgasan CF 3 0,49 -- 15. TCC 0,51 --

VI 16. Hibitane- hydrochlorid 0 --

Aus Tab. 2 gcht deutlich hervor, dal~ die Trennung der Bactericide mi t dem yon uns angewandten Lauf- mit tel sehr gut ist, da die R~-Werte in weiten Grenzen licgen (yon 0 bis 0,73) und dadureh schon eine MSg- lichkeit zur Identifizierung geben. Gleiche Rt-Werte haben nur Verbindungen, die chemisch sehr ithnlich sind, wie Nat r iumpentachlorphenola t (Preventol P N bzw. Wi tophen N) und Pentachlorphenol oder 2,2'- Dihydroxy-3,3 ' ,5 ,5 ' - te trachlordiphenylsulf id (Pun- bac) und 2,2 ' -Dihydroxy-3,3 '-dibrom-5,5 'dichlor-di- phenylsulfid (Dioxy-dichlor-dibrom-diphenylsulfid). Die beiden letzten Verbindungen haben vom Start- punk t ausgehende, langgezogene tiirkisfarbene Flek- ken. Aufgrund ihrer Rt-Werte sind noch Raluben K und Ketolin H schlecht zu unterseheiden, da beide blaue Flecken bci Rt 0,65 bis 0,66 ergeben. Raluben K weist aber zus~tzlich eincn im UV-Licht sichtbaren Fleck bei Rt 0,73 auf. Selbstverst/~ndlich ist die Auf t rennung eines Ge- misches aller untersuchten Bactericide auf diesem Wege nicht mSglich. Da aber in der Praxis dieser Fall auch nicht auf t r i t t und immer nur Gemische

yon einigcn wenigen Bactericiden, wenn nicht gar nur die reinen Verbindungen, vorliegen werden, dfirfte die erzielte Auf t rennung und die gegebcne MSglich- keit zur Identifizicrung durchaus gcnfigen.

Anatysenvorschri/t. Von einer 0,1~ LSsung der Bac- tericide in einem Gemisch yon Methanol und Ather (1:1) werden 3--10 ~zl auf den Startpunkt der Dfinnschicht-Platte aufgetragen, die mit Kieselgel GF254 (Fa. Merck) beschiehtet worden ist. Mit Benzol/Aceton (8:2) als FlieBmittel wird bis zu einer SteighShe yon 15 cm, vom Startpunkt aus ge- rechnet, etwa 30 min lang entwickelt. Man arbeitet bei Kammers~ttigung. Das fertige Chromatogramm wird an der Luft getrocknet und zun~chst im kurzwelligen UV-Licht (bei etwa 254 nm) betrachtet. Danach werden die Platten zuerst mit Sprfihreagens I und anschlieBend mit Spriih- reagens I I bespriiht. Die aufgetragenen Bactericide geben, soweit sie freie Hydroxylgruppen enthalten, deutlich sicht- bare Flecken, deren R~-Werte und Farben der Tab. 2 zu entnehmen sind. Spri~hreagens I. 0,4 g 2,6-Dibromchinonchlorimid werden in 100 ml Methanol (zur Chromatographie) gelSst. Spri~hreagens II. 10 g Natriumcarbonat p. a. werden in 100ml dest. Wasser gelSst.

2. Quantitative Bestimmung

Eine halbquant i ta t ive Sch~tzung der aufgetragenen Substanzmengen durch Vergleich mi t bekannten Mengen der in Frage kommenden Bactericide wird in vielen Fi~llen ausreichend sein, u m cinen Anhal t fiber die eingesetzten Mengen der Bactericide zu erhalten. Welm eine genaue Bes t immung notwendig ist, k6nnen die einzelncn Flecken yon der Pla t te abgel6st, die Bactericide in geeigneten L6sungsmit- teln aufgenommcn und ihre Mengen UV-spektro- photometr isch ermittel t werden.

Ffir die sorgfi~ltige Mithflfe bei der Ausffihrung der dfinn- schicht-chromatographischen Arbeiten danke ich FrEulein Gisela Welz herzlich.

Literatur 1. Bravo, t~. O., u. F. A. Hers J. Chromatog. 7, 60--63

(1962); vgl. diese Z. 192, 436 (1963). 2. Gi~nshirt, H. : In E. Stahl: Diinnschicht-Chromatographie,

2. Aufl., S. 516. Berlin-Heidelberg-New York: 1967. 3. Jungermann, E., and E. C. Beck: J. Am. Oil Chemists'

Soe. 38, 513--515 (1961); vgl. diese Z. 191, 310 (1962). 4. Porcaro, P. J.: Anal. Chem. 86, 1664--1666 (1964); vgl.

diese Z. 214, 398 (1965). 5. Skelly, lX7. E., and K. A. Kamke: Anal. Chem. 39, 1009

bis 1011 (1967); vg.1 diese Z. 289, 428 (1968).

Dr. Hans KSnig Analytische Laboratorien der Blendax-Werke GmbH 6500 Mainz/Rhein, Gassner Allee