134 Bogs und Meinhard Armiv der Pharmazie

1381. U. Bogs und J. Meinhard

Zur kolorimetrischen Wertbestimmung von Thymian und seinen galenischen Zubereitungen

-\ub dem l’harmazeiitischen Iiistitut der Martin-Luther-Universitat Halle-Wittcnberg (Eingegangen am 26. August 1954)

Die arzneiliche Wirkung von Thymian und seinen galenischen Zubereitungen beruht zum groWen Teil auf dem Gehalt an atherischem 01. Das DAB 6 schreibt keinen Mindestgehalt an atlierischem 01 in der Droge vor. Man wird aber von einer guten Droge mindesteris einen Gehalt von ly$ fordern durfen. Die therapeutisch wichtigen Bestandteile des atherischen Oles sind die beiden isomeren Phenole Thymol und Carvacroi. Das DAB 6 fordert beim Oleum Thymi einen Mindest- gehalt von 20y0 Thymol und Carvacrol und 1aWt diesen Gehalt volumetrisch be- stimmen. Das Schweieer Arzneibuch fordert ebenfalls einen Mindestgehalt von 20% und einen Hochstgehalt von 42% und laWt die Phenole bromometrisch be- stimmen. Die DAB 6-Methode ist nicht sehr genau, sie erfaWt noch andere Bestand- teile als Thymol und Carvacrol und laWt sich nicht ohne weiteres auf die Zuberei- tungen iibertragen, auah die Schweizer Methode ergibt hierbei lieine befriedigenden Resultate. Deshalb befaaten wir uns hesonders mit der kolorimetrischen Bestim- mung des atherischen Oles, die wir fur unsere vorzunehmenden Reihenunter- suchungen an Thymianauszugen fur am zweckmaliigsten hielten.

Die kolorimetrische Bestimmung baut sich auf der Fahigkeit von Thymol und Carvacrol auf, als Phenole mit diazotierten Verbindungen zu Farbstoffen zu kuppeln. Bralzdrupl) hat diese Farbstoffbildung zuerst fur eine kolorimetrische Bestimmung von Thymol und Carvacrol in Fluidextrakten herangezogen. Er be- nutzte zu seinen Bestimmungen ein Autemiethsches Kolorimeter und als Standard- und Vergleichslosung eine 0,4yoige alkoholische Thymollosung, die er einer Di- azoniumlosung (analog Diazo a und b DAB 6) zusetzte, diese dann alkalisch machte und kolorimetrierte. ])as Verfahren ist verhaltnismaliig grob und Brandrup stellt selber fest, daW seine Methode lieine zuverlassigen Werte gibt. Die Unzulanglich- keit der Brandrupschen Methode ist spater von MiihZemann2) bestatigt worden.. iMiihlemnn hat nacli dieser Methode bei mehrfachen Bestimmungen ein und derselben Probe Streuungen der Werte bis zu 50% beobachtet. E r versuchte des- halb, die Brandrupsche Methode zu verbessern. Zu diesem Zweck verwendete e r an Stelle einer alkoholischen Thymollosung eine alkoholische Losung von Oleum Thymi und benutzte ein lichtelektrisches Kolorimeter nacli Lunge. Er konntt: die Resultate dadurch nicht verbessern; gleiche Einwaagen desselben Thymianoles ergaben ganz verschiedene Extinktionen. Miihlemanm stellte dabei fest, daS einen groWen EinfluW auf die Extinktion die Zeit ausubt, wallrend der die Diazonium- losung vor dem Zusetzen der thymolhaltigen Losung stehen bleibt. Ferner stellte er fest, daCl sich auch der Farbton der gekuppeltea, akalisch gemachten Losung heim Stehen andert. Diese Schwierigkeiten versucht Muhlemnnn zu umgehen,

l) R i u i i d r ~ ~ p , W . , Apotheker-Ztg. 16, c(O!)-(ilO (1031). 2 , AIIiMci~mnt~, H., Pharmac. Acta Hclretiac 16, 121ff. ( I ! M ) .

Bd. 288.160 1955, Nr. 3 Zur kolorimetriachen Wertbestionlnzlng eon Thymian 135

indem er eine Methode angibt, nach der genaue Zeiten einzuhalten sind. So ist z. B. die Diazoniumlosung nach der Herstellung genau 15 Minuten stehen zu lassen, nach dem Zusatz der thymolhaltigen Losung ist sofort alkalisch zu machen und nach einer weiteren halben Stunde ist die Extinktion zu bestimmen. Trotz- dem ist seine Methode noch mit erheblichen Fehlern behaftet . Hegnauers) zeigte bei seinen Versuchen, Thymol und Carvacrol photometrisch zu bestimmen, daJ3 einige organische Losungsmittel fur sich allein schon mit der Diazoniumlosung Farbungen liefern. So erzeugt Alkohol eine stark ron der Konzentration und der &it abhiingige Farbe. Hegnauer hat die durch Alkohol erzeugte Farbreaktion in Abhangigkeit von Konzentration und &it nicht genauer untersucht . Er umgeht diese Fehlerquelle bei der Bestimmung des Thymol- und Carvacrolgehaltes der Droge dadurch, da13 er in wiiBrigen Losungen arbeitet. Dagegen benutzt er bei der Bestimmung von Oleum Thymi wieder Alkohol als Losungsmittel, ohne dabei die von ihm festgestellte, durch den Alkohol erzeugte Farbung zu berucksichtigen. Um die Bedingungen einer kolorimetrischen Bestimmung des Thymol bzw. Carva- crolgehaltes genau festzustellen, ergaben sich auf Grund der bisherigen Versuche folgende Fragestellungen :

1. Bei welcher Wellenliinge liegt die gunstigste Extinktion einer gekuppelten Th ymollosung ?

2. Folgt die Extinktionskurve dem Beerschen Gesetz 1 3. Bei welcher Konzentration wird dieses am besten erfullt und ist daher die

Bestimmung am genauesten ? 4. Wie ist die bderung der Extinktion in Abhangigkeit von der Zeit ohne und

in Gegenwart von Alkohol? 5. Wie weit liiljt sich die Methode zur Bestimmung des Thymol- bzw. Carracrol-

gehaltes im 01, in der Droge und in den galenischen Zubereitungen verwerten ? Auf Grund der angestellten Verusche wurden bei Verwendung eines Pulfrich-

Photometers folgende Ergebnisse erzielt : 1. Das Maximum der Extinktion liegt bei einer Wellenlange von 470 m,u

(Filter S 47). Alle weiteren Bestimmungen murden deshalb bei dieser Wellen- liinge durchgefiihrt.

2. Fiir eine Reihe von diazotierten Thymollosungen wurden die Extinktionen ermittelt und festgestellt, daB die Farbstofflosungen dem Beerschen Gesetz folgen, d. h. die Eichkurve stellt eine Gerade dar, die durch den Nullpunkt des Koordi- natensystems geht .

3. Die besten Ergebnisse wurden fur Losungen mit einem Gehalt von 2-4 mg yo Thymol erzielt. In diesem Bereich betriigt die Genauigkeit

4. Bei Bestimmung ohne Alkoholzusatz bleibt nach der Kupplung zum Farb- stoff die Extinktion von der 1. bis zur 45. Minute konstant. (Liinger wurden die Versuche aus praktischen Griinden nicht ausgedehnt .)

formen", Dissertation, Ziirich 1948.

1,2%.

3) Hegnauer, ,,Beitrag zur chem. u. morpholog. Kenntnis der schweizerischen Thymus.

-4rchiv 28S./130, Heft 3 10a

136 Boga und Meinhard Arhiv der Pharmazie

Ein Ablesen erst nach einer halben Stunde, wie es von M u h l m n n gefordert wird, ist daher nicht notwendig. Die Ablesung kann bereits 1 Minute nach der Kupplung erfolgen.

Um den EinfluB des Alkohols auf die Extinktiomwerte zu untersuchen, wurden bei gleichbleibendem Thymolgehalt der als Losungsmittel dienenden 2%igen Na- tronlauge steigende Mengen Alkohol zugesetzt. Hierbei zeigte sich, dad sich die Extinktion zunachst allmiihlich verkleinert, urn dann plotzlich ganz rasch anzu- steigen. Mit zunehmender Alkoholkonzentration erfolgt der Abstieg zu Anfang schneller und der Zeitpunkt des Anstieges wird wesentlich vorverlegt. In diesem Falle ist eine Ablesung auch in Gegenwart von Alkohol 1 Minute nach der Kupp- lung am giinstigsten. Es ist moglichst mit stark verdiinnten alkoholischen Losungen EU arbeiten.

5. Entsprechend den Thymollosungen verhalten sich die Losungen von Oleum Thymi. Es l&Bt sich die gleiche Farbreaktion durchfuhren, und die Farb- stofflosung folgt ebenfalls dem Beerschen Gesetz und laBt sich mit der Thymol- eichkurve vergleichen. Die dabei erhaltenen Thymolwerte liegen durchschnittlich 25-30y0 tiefer als die, welche nach der DAB 6-Methode erhalten werden. Diese Differenz ist wahrscheinlich darauf zuriickzufuhren, dad das Thymianol auder Thymol und Carvacrol noch andere in Natronlauge losliche Bestandteile enthalt. Jedenfalls ist es nicht richtig, wenn das DAB 6 die in Natronlauge lijslichen Be- standteile des Oleum Thymi gleich dem Gehalt an Thymol und Carvacrol setzt. Zur Bestimmung des Thymol- bzw. Carvacrolgehaltes von Herba Thymi, wurde eine bestimmte Menge Droge der Wasserdestillation unterworfen und der Gehalt an Phenolen im Destillat photometrisch ermittelt. Zur Kontrolle wurde aus der- selben Droge das atherische 61 isoliert und quantitativ bestimmt. In diesem 61 wurde dann direkt der Gehalt an Thymol und Carvacrol photometrisch ermittelt . Die Differenz, bezogen auf den Phenolgehalt im 61, betrug dabei weniger als 0,5%. Aus den galenischen Zubereitungen von Herba Thymi lassen sich ebenfalls Thymol und Carvacrol durch Destillation unter bestimmten Bedingungen quantitativ isolieren und konnen im Destillat photometrisch bestimmt werden. Die dabei er- haltenen Werte sind gut reproduzierbar.

Beschreibung der Versuche I. Kolor imet r i sche B e s t i m m u n g v o n T h y m o l

1. Thymol losung Das vorher im Exsikkator getrocknete Thymol wird in 2yoiger Natronlauge gelost und

soweit mit Natronhuge (2%) verdiinnt,bis in der Losung ca. 2-4 mgyo Thymol enthalten sind. 2. Diazoniumlosung

4 ml einer 0,5yoigen Sulfanilsiiurelosung werden mit 1 ml 2yoiger Schwefebiiure und 2 ml einer 0,5yoigen Natriumnitritlosung versetzt.

In die nach 2. hergestellte Diazoniumlosung werden 1 Min. nach Zusatz der Natrium- nitritlosung 3 ml von 1. gegeben. Die entstehende Farbstofflosung wird nach 1 Min. im Pulfrich-Photometer kolorimetriert. Die Extinktinn wird auf 1 om Schichtdicke berechnet.

Urn die fiir die Messungen giinstigste Wellenliinge zu ermitteln, wurde zuniichst fiir eine Farbstofflosung, die 120 y Thymol in 3 ml enthielt, eine typische Farbkurve aufgestellt,

137 Bd. 288./M) 1955, Nr. 3 Zu.r kolorimetrischen Wmtbeatimmung eon Thyrnian

d. h. es wurden die Extinktionen fiir 10 vemchiedene Wellenliingen bestimmt und in ein Koordinatensystem eingetragen (Abb. 1). Daa Maximum der dabei erhaltenen Kurve liegt

bei einer Wellenliinge von 470 mp = Filter S 47. Diesea Filter wurde bei allen weiteren Bestim- mungen benutzt.

R h r S 7572 66 61 5? 53504747.42

m , Abb. 1. Typische Farbkurve.

120y Thymol in 3 ml.

0.6

15 30 45 60 75 90 105 120 y rhymol in 3ml

Abb. 2. Eichkurve.

Zur Festlegung der Eichkurve wurden fiir eine Reihe Thymoll6sungen von steigender Konzentration die Extinktionen ermittelt und in Abhiingigkeit von der Konmnhtion in ein Koordinatensystem eingetragen (Abb. 2). Dabei ergibt sich eine Gerade, die durch den Nullpunkt geht, ein Zeichen dafiir, daB die Farbstofflosung dem Bemchen Geaetz

Minuten

Abb. 3. Abhiingigkeit der Extink- tion von der %it fiir eine 2,08 mg%ige Thymollijsung

ohne Akoholzusatz.

ohne Alkohol -.--a

Minuten

Abb. 6. Abhkngigkeit der Extink- tion von der Zeit und dem Alko- holgehalt fiir eine 2,67 mg%ige

mymollosung .

Minufen

Abb. 4. Abhiingigkeit der Extinktion von der Zeit und dem Alkoholgehalt fiir eine 2,08 mg%ige Thymouosung.

lo&*

138 Boga und Yeinhard Armiv der Pharmazie

folgt. Die MeBgemuigkeit ist bei einem Gehalt von M mgyo am groBten und betrhgt bei dieser Konzentration & 1,2y0.

Wie Abb. 3 zeigt, bleibt die Extinktion der nach obiger Vorschrift hergeatellten Farb- stofflosung bei Abwesenheit von Alkohol von der 1. bis zur 45. Minute konstant. (Liinger m d e n die Beobachtungen nicht auegedehnt.) Abb. 4 und 6 zeigen die Abhlingigkeit der Extinktion von der Zeit bei verschiedenem Alkoholgehalt der Thymollosung.

11. Kolorirnetrische Bestimmung von Oleum Thymi Zur Feststellung, ob die mit Thymianol hergestellten Farbstofflosungen ebenfalls hem

Beemchen Geaetz folgen, wurde das in ein MeBkolbchen eingewogene 01 rnit 2%iger Natronlauge kriiftig durchgeschuttelt und in 3 ml wie unter I beschrieben der Phenolgehalt bestimmt. Die Liisung wurde dabei soweit mit 2yoiger NaOH ver- diinnt, daB die nach der Kupplung auftretende Farb- intensitht in dem Bereich der bei T h p o l ermitbl- ten giinstigsten Grenzen lag. Abb. 6 migt die Ab- hiingigkeit der Extinktion von dem Gehalt an Oleum

111. Kolorimetrische Bestimmung des Gehal- tes a n Thymol und Carvacrol i n der Droge

und in den Drogenausziigen

05 Thymi.

,oo 2uu 3uu 7 UI/n3n~l

tion dem an O'. Droge und in den Drogemuszugen zu bestimmen, miis- sen die Phenole durch Destillation mit Wmserdampf isoliert werden. Es wurde zuniichst untersucht, ob

sich das Thymol &us einer alkalkchen Losung, in der es in Form dea Phenolats vorliegt, ebenso deatillieren liiBt wie freies Phenol. Die =rung dieaer Rage schien uns wichtig, da bei der Herstellung von manchen Ausziigen die Droge mit einem ammoniakalischen Menstruum behandelt wird. Es wurde dabei wie folgt verfahren: Eine bestimmte Menge alkalischer Thymollosung wurde jeweils ohne Zusatz und nach Ansauern rnit Weinsiture der Deatillation unterworfen. Wie Tab. 1 zeigt, liefert die Deatillation von alkalischer Thymolliisung wesentlich zu tiefe W e d , wiihrend der Fehler bei der Destillation der weinsauren Losung unerheblich ist.

Tabelle 1

Thymi.

Abb. 6. Abhiillgigkeit der Extink- Um den &halt an Thymol und C ~ v a c ~ l in der

a) alkalisch - 17,8% -- 13,2 yo

b) weinsauer 3 090% 21,50 21,lO - 1,9%

Zur Gehaltsbestimmung der Droge werden 5 g derselben (feingeschnitten) mit 200 ml Wasser und etwas Weinsiiure versetzt und der Destillation unterworfen. Das Destillat wird in einern MeBkolbchen von 100 ml aufgefangen, in dem 10 ml 20yoige NaOH vor- gelegt sind. Die Destillation wird so geregelt, daB in 45 Min. der MeBkolben knapp ge- fiillt ist. Es wird dann kriftig umgeschiittelt und bis zur Marke aufgefiillt. Jeweils in 3 ml wird dann wie unter I beachrieben der Gehalt an Phenolen bestimmt. Es ist darauf zu achten, daB nicht mehr als 120 und nicht weniger als 60 y an Phenolen in 3 ml Liisung enthalten sind. Andernfalls ist das Destillat entsprechend mit 2%iger Natronlauge zu ver- diinnen oder die Deatillation ist mit einer groBeren Einwaage zu wiederholen.

Zur Gehaltsbestimmung von Fluidextrakten werden etwa 5 g Fluidextrakt in einem 200-ml-Kolben genau gewogen, rnit Weinsiiure angesiiuert und der Destillation unter-

Bd. 288.160 1955, Nr. 3 tfber Kondenaatimpodukte zwkchen Dicyandiamid 139

worfen. 3-0 ml Deatillat werden in einem MeSkolbchen von 60 ml Inhalt aufgefangen, in dem 6 ml einer 20%igen NaOH vorgelegt siud. Nach Auffiillung bis zur Marke wird wie unter I beschrieben in 3 ml der Gehalt an Phenolen beatimmt. Da in dieaem FaJJ Alkohol zugegen ist, ist die Measung genau 1 Min. nach der Kupplung durchzufiihren.

Die vorstehend beschriebenen Bestimmungsmethoden konnen bei entsprechender hderung der Einwge auch fiir alle anderen Thymhnzubereitungen wie Infuse, Dekokte, Sirup usw. angewendet werden.

1382. Josef Klosa

Uber Kondensationsprodukte zwischen Dicyandiamid und Alkylfettsauren bei Gegenwart von Phosphoroxychlorid

Aus dem wissenschaftlichen Labor der ASAL, Berlin (Eingegangen am 27. August 1954)

Phosphoroxychlorid vermag bei vielen Reaktionen als wasserentziehendes Mittel zu wirkenl). Bei unseren Untersuchungen iiber die Darstellung von azyliertem Dizyandiamid erhielten wir aber nicht die erwarteten Azyl-dicyandiamide, welche bekanntlich a m Siiurechloriden und Dizyandiamid2) nach folgendem Bilde erhillt- lich sind:

NH- CN R . COCl + H N = C-NH - CN+ R . CO - N = C/

I NHS

I NHa

sondern sehr hoch schmelzende Verbindungen, welche mit Ammoniak fallbar sind, sich sowohl in Siiuren wie Alkalien losen und in siimtlichen organischen Losungs- mitteln praktisch dos l ich sind. Diem Eigenschaften sowie die Analysenwerte sprechen fur die Bildung von substituierten 1,3,5-Triazinen. Tatsachlich ist bereits von A&rmcha) die Darstellung von 4-0xy-6-amino-2-methyl-l,3,5-triazin (I) aus Dizyandiamid und Essigsiiureanhydrid beschrieben worden. Danach wiirde sich zunachst das Azetyldizyandiamid bilden, welches durch die weitere Einwirkung des Essigsiiureanhydrids I ergibt . Wenden wir also dieses Reaktionsschema auf unsere Umsetzung zwischen Dizyandiamid, Eisessig und Phosphoroxychlorid an, so durfte sich auch hier zuniichst das Azetyldizyandiamid bilden, welches durch den weiteren wasserentziehenden EinflulJ des Phosphoroxychlorid I ergibt :

I1 ,NHz N H NH,

1

I / I

C / U \

C H N + H N N H ~ ' Pl'; ,N

CN

C=N-CO--CH, / / \

I 7 O='c k-CH, HO-C' 'C-CHs '# \y

1) J. K h u , Arch. Pharmae. Ber. dtsch. pharmaz. Ges. 286. 253 (1953). a) A. P. 2397667 und 2407161/1946.

Mh. Chem. 48, 149 (1927).