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Studien Uber den mikrochemischen Nachweis von Alkaloiden in Arzneidrogen.

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354
H. B a r t h : Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
ltditteilungen &us der pharmazeutischen Abteilung dea
Eidgenassisohen Polytechnikum in Zurich.
Studien iiber den mikrochemkchen Nachweis von
Alkaloiden in Arzneidrogen.
Von H e r m a n n B a r t h .
(Eingegangen den 18. VI. 1898.)
D a eine Anzahl von Pflanzen, welche Alkaloide enthalten, zu
den wichtigsten nnd wirksamsten Arzneipflanzen gehoren, so ist eine
genaue Kenntnis derselben nach moglichst vielen Richtungen von
grosster wissenschaftlicher und praktischer Bedeutung. E s ist wichtig,
zu wissen, welche Organe der Pflanze Alkaloid enthalten, ob stets oder
zu welchen Jahreszeiten sie es fiihren, resp. zu welcher Zeit sie am
reichsten daran sind. Damit im Busammenhange steht die Frage nach
der Rolle, welche die Alkaloide in der Pflanze spielen, ob sie, wie
vielfach angenommen wird, als Exkrete. die &us dem Stoffwechsel ausgeschieden sind, zu gelten haben, oder ob sie fiir die Bildung des
Plasma von Bedeutmg sind, ob sie also, wie man die beiden Anschauungen wohl prazisieren kann, dem zerfallenen Eiweissmolekiile
angehoren oder ob sie noch nicht fertig gebildetes Eiweiss sind. I m
ersteren Falle ist anzunehmen, dass sie an dem Orte in der Pflanze,
an dem sie abgelagert sind, verharren.
Des weiteren wird die Frage gestellt werden miissen, nicht nur
in welchen Organen die Alkaloide sich finden, sondern man wird weiter
gehen und erforschen, in welchen Zellen und Zellkomplexen wir sie
nachzuweisen im Stande sind. Auch hierbei hat man nicht stehen zu
bleiben, sondern zu ermitteln, in welchen Teilen der einzelnen Zelle
sie entstehen resp. angetroffen werden. Was diese letztere Frage
anbetrifft, so wird es sich bei der Beantwortung urn die Membran, das
Plasma und den Zellsaft zu handeln haben. Man wird jetzt sagen
konnen, dass die Alkaloide in der Membran nicht entstehen und auch
nicht in ihr abgelagert werden, sondern dass der Ort ihrer Entstehung
das Plasma ist, dass sie aber spater in den Zellsaft gelangen, wo sie
mit den dort befindlichen Sauren Salze bilden. Angaben, nach welchen
sie in den Membranen erscheinen, beruhen offenbar auf ungenauer
Beobachtung. Ferner ist in Betracht zu ziehen, dass nach dem Absterben des Protoplasma dasselbe fur Sdzlosungen durchlassig geworden
ist und so die Alkaloide ihreii Ort gewechselt haben konnen. Ganz
H. Barth: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
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abgesehen davon, dass auch Versuchsfehler die Ursache der entgegengesetzten Angaben in der Litteratur sein konnen.
I m folgenden gebe ich nun in aller Kiirze die Resultate einer
Anzahl von Untersuchungen, die ich auf die Veranlassung von Herrn
Prof. Dr. C. H a r t w i c h machte, um bei einigen Drogen zu ermitteln,
in welchen Zellen und Zellkomplexen die Alkaloide sich finden. (Wegen
der Spezialreaktionen verweise ich auf die ausfiihrliche, besonders erscheinende Arbeit.) Wie man sehen wird, handelt es sich in manchen
Fallen um Drogen, uber welche solche Untersuchungen oder auch
gelegentliche Beobachtungen schon vorliegen. Da dieselben aber oft
in auffallender Weise einander widersprechen, so erschien es wiinschenswert, gerade diese Falle einer erneuerten Untersuchung zu unterwerfen.
Dabei stellte sich heraus, dass die angewandten Methoden oft nichts
weniger als zuverltissig waren, daher war es notwendig, gerade dieser
Seite grijssere Aufmerksamkeit zuzuwenden, d. h. altere mikrochemische
Methoden zu koutrollieren, sie zu erggnzen und, wo wunschenswert,
zu verlassen und neue aufzusuchen.
Wie vorauszusehen war, hat sich dabei herausgestellt, dass es
falsch ist, einige wenige Reagentien, wie Jodjodkalium, Ka!iumquecksilberjodid etc., die in der makrochemischen Analyse Vortreffliches
leisten, auch hier allgemein zu verwenden, da gerade diese allgemeinen
Alkaloidreagentien, die meist nur NiederschlZlge mit den Alkaloiden
erzeugen, zu zahllosen Tauschungen Veranlassung geben. Besser ist
es, die Alkaloide als Verbindungen derselben krystallinisch in der Belle
abzuscheiden und dann notigenfalls mit dem Polarisationsmikroskope
aufzusuchen oder eine oder die andere der Farbenreaktionen zu verwenden, wobei aber zu' beriicksichtigen ist, dass die angewendeten
Reageutien, wie konz. Schwefelsaure, ebenfalls mit andern Substanzen
Farbungen geben konnen oder in kurzer Zeit die Praparate zerstoren
und damit die Resultate unsicher machen. In vielen FBllen envies
sich als niitzlich, die Reagentien (J, Br, HNOe, HC1 etc.) dampfformig
einwirken zu lassen und die Praprate dann in einem die enstandenen
Verbindungen nicht losenden Medium, Paraffinol, zu untersuchen. Es
ist notwendig, fiir jede einzelne Pflanze die besten Methoden ausfindig
zu machen.
Bur Ermittelung des Sitzes der Alkaloide in den Pflanzen schlug
ich zunlchst den Weg ein, welchen E r r e r a , M a i s t r i a n & C l a u t r i a u
in ihrer grundlegenden Arbeit l) ,,Premibres recherches sur la localisation
et la signification des alkaloides dans les plantes' betreten hatten. Die
genannten Verfasser legten den Hauptwert nicht auf .die Auffindung
1)
Journal de la
SOC.
roy. science m6d. et natur. de Bruxelles 1887.
23*
356
H.B a r t h: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
der Alkaloide iiberhaupt, sondern auf den genauen Nachweis, in welchen
Zellen und Zellkomplexen sie vorkommen. Was die Untersuchungen
selbst anbetrifft, verfuhr ich zungchst wie sie, indem ich entweder den
Schnitt direkt in das betreffende Reagens brachte, oder aber ihn zuerst
in einen Tropfen Wasser legte, und das Reagens allmghlich zufliessen
liess. Ersteres Procedere gibt meist eine s a r k e r e Reaktion, wghrend
man bei letzterem den Verlauf derselben mit dem Auge verfolgen
kann. Dieses zweite Verfahren ist aber nicht ganz einwandsfrei, da
viele der Alkaloidverbindungen in Wasser ziemlich 16slich sind. Die
e die Untersuchnng nicht allzu diinn sein, so dass
Schuitte dllrfen f
noch mindestens eine geschlossene Zellschiclit vorhanden sein muss.
D a bei sehr vielen Objekten die Alkaloidmenge eine sehr geringe und
infolgedessen die Reaktion eine schwache ist, verband ich damit gleich
die von E r r Bra l) vorgeschlagene Methode, die darauf hinausgeht,
unveranderte Schnitte und solche, denen das Alkaloid entzogen worden
ist, neben einander zu untersuchen. O m die letzteren zu erhalten, legte
ich eine grosse Anznhl Schnitte fiir einige Stunden bis 2 Tage in
mit Weinsaure angesguerten Alkohol (1 : 20). Eine so lange Dauer
war oft notwendig, da die villlige Extraktion auch aus diinnen Schnitten
oft vie1 langsamer von statten geht, als man a priori geneigt sein
diirfte, anzunehmen. Danach brachte ich die Schnitte einen Tag in
Wasser, UNI den Alkohol und die iiberschiissige Saure wieder daraus
zu entfernen. Hierauf legte ich auf dem gleichen Objekttrager nicht
ausgezogene (+- Schnitte) und ausgezogene Schnitte (- - Schnitte) in
das betreffende Reagens. D a auch andere in der Pflanzenzelle enthaltene Korper mit verschiedenen Pallungsreagentien (2. B. Jodjodkalinm) Niederschlage geben, welche denen der Alkaloide sehr ahnlich
sind, oder durch starke Farbungen zu Ttiuschungen Anlsss geben
konnen, versuchte ich aus der Differenz in der Intensitgt oder aus dem
ganzlichen Fehlen eines Niederschlages bei - - Schnitten zu schliessen,
wo der Sitz des Alkaloides sei.
Zu nieinen Untersuchungen rerwendete ich zuntlchst die allgemeinen, besonders in der pharmazeutischen und gerichtlichen Chemie
gebrauchlichen Ftlllungsreagentien , ferner Farbenreaktionen und endlich
dampfformige Reagentien.
Folgende Reagentien geben mit den meisten Alkaloiden teils uulosliche, teils schwerlOsliche amorphe, oder krystallinische Niederschl&ge.
J o d j o d k a l i u m l o s u n g , K a l i u m w i s m u t j odid, C h l o r z i n k j o d .
Kaliumquecksilberjodid, Phosphorwolframsaure, Phosphor1) Annales de la soci6td belge de mikroskopie 1891 und Jahres-Ber.
der Pharm., Gottingen 1891, S. 490.
H. B a r t h: Mikrochemischer A41kaloidnachweis.
367
molybdansaure, Tannin, P i k r i n s l u r e , Platinchlorid, P latin c y a n i d , G o l d c h l o r i d , Q u e c k s i l b e r c h l o r i d , F e r r o - und F e r r i cyankalium, Eisenchlorid, Doppeltchromsaures Kalium,
R h o d a n k a l i u m , K u p f e r s u l f a t , Ammoniummolybdat, S c h w e f e l s a u r e , B r o m w a s s e r uod N a t r o n l a u g e .
Jeweils wurden die Reaktionen nochmals mit reinen Alkaloiden
durchprobiert und die betreffenden Pflanzen und Pflanzenteile zuerst
inakrochemisch extrahiert und geprilft, ob iiberhaupt Alkaloid darin
enthalten sei. Durch die angefiihrten Reagentien entstanden in den
alkaloidhaltigen Zellen mehr oder weniger leicht. sichtbare Niederschllge.
I m Anschlusse an diese Ftillungsreaktionen kam ich auf eine
Methode des mikrochemischen Nachweises, die darauf beruht, dass man
vorsichtig die alkaloidfiihrenden Partien durch Abschaben etc. von den
anderen trennt, die Schnitte oder das Geschabsel in saures Wasser
legt und d a m das Alkaloid durch FZillungsmittel i m Beobachtungstropfen nachweist.') Diese Methode wurde bisweilen zur Kontrolle
benutzt. Sie ist im allgemeinen sehr ungenau und kann zu ganz
falschen Resultaten fuhren, wie sich bei der Untersuchung der Arecaniisse herausstellte, da es in vielen FBllen schwer, wenn nicht unmoglich
ist, die alkaloidfiihrenden Schichten genau von den alkaloidfreien zu
trennen.
Die folgendcn Reagentien basieren auf der Thatsache, dass viele
Alkaloide mit starken SBuren, mit, Oxydations- oder Reduktionsmit.te1n
Farbstoffe bilden. Somit lassen sie sich oft dazu verwenden, nicht
Alkaloide iiberhaupt, sondern eine ganz bestimmte Pflanzenbase zu erkennen. Ferner ging ich bei Verwendung von SZiuren darauf aus, die
Alkaloide als krystallisierte Sake zur Anschauung zu bringen, was
aber, mit einigen Ausnahmen, an der Leichtloslichkeit dieser Salze in
Wasser scheiterte. Von den gewohnlichen Mineralsauren verwendete
ich konzentrierte S c h w e f e l s l u r e , konzentrierte S a l z s i i u r e , konzentrierte S a l p e t e r s a u r e . I m ferneren lieferten folgende, fiir den mikrochemischen Nachweis noch wenig verwendeten Reagentien, oft sehr
S c h w e f el gute Resultate: Vanad ins ch w e f e l s l u r e , C e r s ul f a t
s iiu r e , S e 1e n s c h w e f el - und S el e n s a l p e t e r 6 Bur e.
In manchen Fallen gaben die genannten Reagentien keine befriedigenden Resultate. Dann suchte ich die besprochenen beiden Methoden
mit einander zu kombinieren, indem ich, wenn das erste Reagens keinen
leicht sichtbaren Niederschlag gab, das uberschiissige Reagens mit
Wasser auswusch und nun mit einem zweiten die Anwesenheit des an
+
1) Osenbriig, Diss. Marburg 1894. Ueber die Entwickelung des Samens
yon Areca Catochu L. und die Bedeutung der Ruminationen.
H. Bsrth: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
3%
das Alkaloid gebundenen ersten Reagens nachwies. So d e b t I i a l i u m q u e c k s i l b e r j o d i d einen in der Pflauzenzelle unter dem Mikroskope
schwer sichtbaren weissgrauen Niederschlag , der auf Zusatz von
Schwefelwasserstoffwasser schwarzes Schwefel q u e c k s i l b e r nusscheidet, das leicht sichtbar ist.') Go1d c h l o ri d - A1ka 1o id nie d e r s c h l l g e sind meist hellgelb und scheiden auf Zusatz von Schwefelwasserstoff dunkel gefarbtes Schwefelgold aus. Der Goldchloridniederschlag wurde auch mit einer frisch bereiteten Eisensulfatlasung
zu metallischem Gold reduziert, das ebenfalls leicht sichtbsr ist.
Eine weitere, meines Wissens bis jetzt in der mikrochemischen
Analyse noch nicht zur Anwendung gebrachte Art, die Reagentien auf
die Objekte einwirken zu lassen, ist diejenige, sie in Dampfform anzuwenden. Es hat dies den Zweck, ein maglichst starkes Reageps
einwirken zu lassen unter weitgehender Beschrgnkung des Losungsmittels filr das sich bildende Salz. Viele Alkaloide geben mit Halogenen
Substitutions- oder Additionsprodukte, die sehr gut krystallisieren, aber
in Wasser leicht loslich sind. Die a19 Dampfe angewendeten Reagentien
sind stark genug, um (wenn frische Pflanzen verwendet wurden) das
Plasma abzutoten und die an organische SSiuren gebundenen Alkaloide
in ein leicht krystallisierendes Salz ilberzufiihren. So ist es mir in
vielen Flllen gelungen, Krystalle zu erzeugen, wahrend dies n i t in
Losung befindlichen Reagentien nicht der Fall war. Die Krystalle
sind so gross und gut ausgebildet, dass sie rnit dem gewahnlichen
Mikroskope zu erkennen sind, oder da sie meist doppeltbrechend sind,
kann ihre Anwesenheit wenigstens mit dem Polarisationsmikroskope
nachgewiesen werden. Als Reagentien verwendete ich J o d , Hrom,
Ch l o r , A m m on i urn k a r b on a t , Sa1z s a u r e und Sa1p e t e r s 8 u r e.
J o d kam in Substanz zur Anwendung. indem ich einige Gramm
festes Jod auf den Boden eines kleinen Exsiccators brauhte, darauf
eine einige Centimeter hohe Schicht Sand schuttete, urn das all zu rasche
Verdunsten des Jodes zu verhiiten. I n den oberen Teil des Exsiccators
und --Schnitte.
Nach
legte ich auf den gleichen Objekttrsger
3-24 Stunden nahm ich den Objekttrager heraus, fulgte zu den
Schnitten weisses Paraffin01 und betrachtete sie unter dem Mikroskope.
Diese Behandlung mit Jod hat vor derjenigen mit fliissigen
Reagentien die Vorteile voraus, dass sich die event. anwesenden Stlrkekorner nicht blau, sondern nur ganz schwach gelb fZlrben und dass die
Alkaloide gleichwohl geftillt werden. Ausserdeni werden die Zellmernbranen ilur ganz schwach tingiert.
+-
1)
G e I o c k und S k i p p m i , Archiv der Pharmazie 1892, pag. 555.
H. B arth: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
369
R r o i n verwendete ich in Form von Bromkalk mit sehr gutem
Erfolg, C h l o r k a l k dagegen lieferte meist keine befriedigende Resultate.
A m m o n i u m k a r b o n a t eignet sich nicht zum mikrochemischen
Nachweise der Alkaloide, weil durch die Ammoniakdlmpfe nicht nur
die Alkaloide event. krystallinisch abgeschieden werden, sondern auch
die in der Belle vorhandenen Pflanzenstiuren damit krystallisierte Salze
bilden, die r o n den Alkaloidkrystallen nicht zu unterscheiden sind.
Bei der Verwendung von S a l z - und S a l p e t e r s s u r e ist gsnz
besondere Vorsicht angezeigt. Ich fiillte jeweils den Exsicc&torfuss
mit der betreffenden rohen konz. Sgure. Wird der obere Teil des
Exsiccators mit Schnitten bescuckt, 80 ist darauf zu achten, dass sie
nicht all zu lange darin gelassen werden und dass die Exsiccatoren bei
moglichst kiihler Temperatur stehen, weil sonst zuviel Wasser mitverdunstet und dadurch die gebildeten Alkaloidsalze gelost werden
konnen. Nach der Behandlung mit Sauredampfen ist es meist anzuraten, die Objekttrager mit den Schnitten vor dem Einschliessen in
Paraffin01 noch einige Stunden in einen unten mit konz. Schwefelslure
gefiillten Exsiccator zu bringen, um das event. mitgegangene Wasser wegzunehmen. War zuviel Wasser mit verdunstet, so wurde ein Teil
d e r gebildeten Alkaloidsalze davon geltist, und diese werden nun nicht
nur i n d e n Zellen auskrystallisieren, in denen sie ursprilnglich vorhanden
waren, sondern auch in und iiber den benachbarten, was natiirlich den
exakten Nachweis illusorisch macht.
Wo immer moglich, verwendete ich zu meinen Untersuchungen
frisches Material, weil durch das Trocknen die Untersuchung bedeutend
erschwert, ja in manchen Fallen geradezu unmoglich gemacht wird.
Durch diese Behandlung fallen oft grosse Zellpartien bis fast zur
Unkenntlichkeit zusammen, ferner konnen chemische Vorgange (wie
Phlobaphenbildung) die Sicherbeit der Beobachtung beeintrachtigen.
Ausserdem wiire es denkbar, dass nach dem Absterben des Protoplasmaa,
Alkaloide durch Diffusion in andere Zellen eingedrungen sein kiinnten.
Ich gebe im Folgenden ganz kurz fiir jede Droge die am besten
geeigneten Reagentien und Methoden an, sowie den Ort, an dem sich
das Alkaloid befindet.
S pec ie I 1 e r T e i 1.
1. Conium maoulatum.
4 s die besten Reagentien zum mikrochemischen Nachweise von
Coniin in C o n i u m f r u c h t e n erwies sich J o d j o d k a l i n m , K a l i u m w i s m u t j o d i d , G o l d c h l o r i d , B r o m w a s s e r , J o d - , B r o m - und
Salzstiuredampfe. Mit Hilfe dieser gelang es mir, das Alkaloid
H. B zrth: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
a60
nicht nur in den beiden innersten Zellschichten des Perikarps nachzuweisen, sondern auch in denjenigen Teilen der Fruchtwand, welche
die die Rippen durchziehenden Ge&sbiindel nach aussen umgeben.
Im Qegensatze zu T a c h i r c h und 0 e s t e r 1e und trotz meiner geringen
Niederschltlge, die ich mit Jodkalium etc. erhielt, glaube ich doch nicht,
dass die Epidermis und die Fruchtwand in den TUchen, ausserhalb
der beiden erwiihnten Zellreihen Alkaloid enthalten, weil die ubrigen
Reaktionen an diesen Stellen versagen und auch die - - Schnitte keinen
klaren Gegensatz erkennen lassen. Das Endosperm und der Embryo
sind alkaloidfrei.
2. Peganum Harmala.
'>
In den Samen P e g a n u m H a r m a l a L. konnte ich die Alkaloide
(Harmin und Harmalin) nur in der dritten grosszelligen Schicht der
Samenschale nachweisen. Hier sind fast alle der friiher aufgeztihlten
Reagentien anwendbar; fh die besten halte ich jedoch J o d j o d k alilo s u n g ,
K alium w i s mu t j o d i d , P i k r i n s a u r e , P 1a t i n c h 1o r i d , F e r r o - und
F e r ri cy a n k a1 i u m , R h o d a n k a l i u m und E i s e n c h l o r i d , N a t r o n l a u g e , S a l z s a u r e , Brom- und Salzsauredampfe.
3. Soianaceen.
In den Samen von H y o s c y a m u s n i g e r , D a t u r a S t r a m o n i u m
und A t r o p a B e l l a d o n n a befinden sioh die Alkaloide zum grBssten
Teile in der Narschicht. Ausserdem sind geringe Mengen im Endosperm und Embryo - im Gegensatze zur Ansicht von P h . Molle2) vorhanden. Die Epidermis ist in jedem Falle alkaloidfrei. Die besten
Reagentien zum mikrochemischen Nachweise der Solanaceenalkaloide
sind J o djo d k a l i u m , K a1i um w i s mu t j o d i d , K a1i umqu e c k s i 1b e r jodid
Schwefelwasserstoffwasser, G o l d c h l o r i d
Eisensu I f a t , B r o mw a s s e r und B r o ni d a m p fe.
+
+
4. Colchicum autumnale.
Bei Colchicum a u t u m n a l e konnte ich das Colchicin in allen
Teilen der Pflanze nachweisen, wobei ich mit bestem Erfolge nachstehende Reagentien anwandte : J o dj o d k a1i um lo s u n g , P i k r i n s ti u r e ,
S a l p e t e r s 5 u r e und
T ann i n , k o n z en t r i e r t e S c h w e f e 1s ti u r e
k o n z e n t r i e r t e SalzsBure. In der Knolle fand ich es in der ausseren
Epidermis der die eigentliche Knolle umschliessenden, saftigen Zwiebel-
+
1)
Anatom. Atlas der Pharmakognosie und Nahrungsmittelkunde von
Tschirch und Oesterle 1896, pag. 160.
8) Bulletin de la soc. belge de Mikroskopie 1894/95, XXI, I. 11. lII.,
pag. 8-20.
€5. Bar th: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
361
schuppe, ferner in derjenigen der Knolle selbst. Ausserdem treten die
specifischen Reaktionen in der Vegetationsspitze bis etwa 1cm unterhalb derselben in allen Zellen gleichmlssig auf. Von hier ab macht
sich eine Anhaufung nach der Peripherie und um die sich differenzierenden Oefusbilndel bemerkbar. Die Knollenbasis ist arm an Alkaloid.
Im Stengel ist Alkaloid in der Epidermis, in der Gefassbilndelscheide und im Phloem nachzuweisen.
Die Bliitter filhren ebenfalls Alkaloid in den Gedssbiindelscheiden,
im Phloem nnd in der Epidermis, wo dasselbe hauptsLchlich in der
abgezogenen Epidermis leicht nachzuweisen ist. Ich fand es nicht
regelmhsig in allen Zellen und auch nicht besonders reich in den
Schliesszellen.
Die Samen wurden im unreifen und reifen Stadium untersucht.
Die am 26. April 1897 gesammelten Samen liessen auf dem Querschnitte nur ein aus etwas resistenteren Zellen bestehendes Integument
und ein sehr schwnmmiges Endosperm erkennen, das beim Anschneiden
sofort ausfloss. Wurden diesen Schnitten die friiher besprochenen
Reagentien zugefiigt, so liess sich in dem Integument eine ausserst
schwache Reaktion erkennen, die aber nicht auf einzelne Zellreihen
beschritnkt war, sondern i m ganzen Integumente auftrat. Bei 4 Wochen
spiiter gesammelten Samen wax der Bau bereits mehr differenziert.
Die Zellen der Epidermis sind bereits papillos vorgewolbt, darunter
folgen 4-5 Reihen parenchymatischer Zellen, an diese schliesst sich
eine Reihe im Querschnitte quadratischer Zellen, dann kommt eine
mehrzellige Schicht, die aus flachen Zellen besteht; hieran schliesst
sich das Endosperm. Der Keirnling ist noch nicht zu erkennen.
Das Alkaloid fand ich im u n r e i f e n Samen, im Gegensatze zu
E r r e r a , C l a u t r i a u & M a i s t r i a n ' ) nicht im Endosperm, sondern in
der Samenschale, in der aus quadratischen Zellen bestehenden Schicht,
die auf der Seite, wo die Caruncula ansetzt, 2-3reihig ist. Im
r e i f e n t r o c k e n e n Samen dagegen konnte ich allerdings die Hauptmenge des Alkaloides in der hier sehr stark susammengefallenen Samenschale, an der gleichen Stelle, wie im unreifen nachweisen, dagegen
scheinen auch die Oeltropfen im Endosperm und reifen Embryo kleine
Mengen von Alkaloid zu enthalten.
-
5. Sabadilla offlcinarum.
Die besten Reagentien zuin Nachmeise der Alkaloide in den
Samen \-on S a b a d i l l a o f f i c i n a r u m sind meines Erachtens diejenigen
S c h w e f e 1s Lure oder S c h w e f e l mit K a1i u m qu e ck s i l b e r j o d i d
+
1)
Journal de la
SOC.
royale science m6d. et natur. de Bruxelles 1887.
362
H. Barth: Mikrochemiseher Alkdoidnachweis.
w a s s e r s t o f f und mit S a l p e t e r s g u r e f Wasser. Der grosste Teil
der Ubrigen Reagentien giebt zwar auch Reaktionen, die uber alle undeutlich sind. Icli konnte die Alkaloide im Endosperm und Embryo
nachweisen. Dafiir, dass auch in der Samenschale Alkaloid enthalten
sei, sprechen allerdings die Fiillungen, welche mit Jodjodkalium und
mit Kaliumquecksilberjodid entstehen, dagegen jedoch, dass bei letzterem
Reagens naoh dem Auswaschen mit Wasser und Zufiigen von Schwefelsgure nur in und auf den Zellen des Endosperms und E m b r p s rote
Krystalle sich bilden, oder von Schwefelwaaserstoff an denselben Orten
ein grauer Niederschlag entsteht: dagegen ferner, dam mit Salpeters h r e und nachherigem Zuftigen von vie1 Wasser nur der Endospermzellinhalt krystallinisch wird. Jedenfalls ist in der Samensohale kein
Veratrin enthalten, sonst musste auch der Zellinhalt dieser krystallinisch
u-erden. Vielleicht wIre es auch denkbar, dass die verschiedenen
Alkaloide auf einzelne Partien lokalisiert sind.
6. Aconitum Napellus.
Der Nachweis des Aconitins in den Samen von A c o n i t u m .
Nape l l u s ist ziemlich schwierig. weil fiir reines Aconitin keine
specifischen Reagentien bekannt sind. Als die fur meine Zwecke
dienlichsten erachte ich K a l i u m q u e c ks i l b e r j o did
S c h w e f e 1wasserstoffwasser oder S c h w e f e l s l u r e , Tannin, P i k r i n s l u r e ,
G o l d c h l o r i d , K a l i u m b i c h r o m a t , B r o m w a s s e r und N a t r o n lauge. Obgleich die Violettdrbung mit P h o s p h o r s a u r e oder
P h o s p h o r s a u r e a n h y d r i d , wie ich es anwandte, nicht dem reinen
Aconitin, sondern nur einem Begleitalkaloide oder Zersetzungsprodukte
des Aconitins zukommt, ist dieses Reagens doch zur Kontrolle brauchbar,
da anzunehmen ist, dass beide Kiirper an derselben Stelle vorkommen.
Die Schnitte wurden auf dem Objekttrgger auf pulverfijrmiges Phosphorsaureanhydrid gelegt, das ich durch ziemlich starkes Erwikmen verfltissigte, wobei sich die Inhalte der Endospermzellen violettrot fikbten
und zwar diejenigen des Zentrums am intensivsten, w a r e n d die Zellen
der Samenschale diese Reaktion nicht aeigten. Mit den tibrigen angefiihrten Reagentien erhielt ich nur im Endosperm und Embryo Niederschliige. Somit sind also diese der Sitz der Alkaloide, wshrend die
Samenschale reichlich Gerbstoff enthglt.
+
7. Areca Catechu.
Der Alkaloidnachweis in dem Samen von Areca Catechu gelang
mir am besten mit folgenden Reagentien: K a l i u m w i s m u t j o d i d ,
P i k r i n s t i u r e , G o l d c h l o r i d , P l a t i n c y a n i d , J o d - , S a l z s l u r e - und
S a l p e t e r s i i u r e d a m p f e n , die in den Zellen des Endosperms
H. B arth: Mikrochemischer hlkaloidnachweis.
363
krystallinische NiederschlBge erzeugten, wLihrend solche in denjenigen
der Ruminationen ausblieben. Somit befinden sich die Allialoide in den
Zellen der ersteren und nicht in denjenigen der Ruminationen, wie
Osenbrlig') annahm, der die Basen iibrigens nur im Beobachtungstropfen nachwies.
8. Physostigma venenosum.
Bis jetzt wurde der mikrochemische Alkaloidnachweis in
P h y s o s t i g m a venenosum Balf. nioht versucht, was wohl seinen
Grund mit darin haben-mag. dass der makrochemische ziemlich leicht
gelingt. Mit J o dj o d k a l i u m 1o s un g , B r o m w a s s e r , Sa 1p e t e r s ti ur e
und J o d d a m p f e n gelang es mir hier nachzuweisen, dass nur in den
Cotyledonen Alkaloid enthalten ist und dies in den beiden tiussersten
stikefreien Zellreihen am meisten. Der Zellinhalt in der Plumula
und Radikula wird zwar mit SalpetersLiure auch gelb, gibt aber mit
Bromwasser keinen Niederschlag, weshalb ich die Anwesenheit voa
Alkaloiden bezweitle.
8. Strychnos nux vomica
Die mikrocheniisch am meisten untersuchte Droge ist ohne
Zweifel der Same von Strychnos nux vomica. Aber trotzdem war die
hnzahl der bisher hier angewendeten Reapentien eine ziemlich beschrankte (Jodjodkalium, Kaliumquecksilberjodid, Vanadinschmefelstiure,
Cersulfat -/- Schwefelsliure , Kaliumbichromat
Schwefelstiure ,
Salpeterskure). Ich versuchte alle die fiiiher von mir angefiihrten
Resgentien und fand, obgleich fast alle anwendbar sind, als die hesten
J o d j o d k a l i u m , K a l i u m w i s m u t j o d i d , P i k r i n s s u r e , Bromwasser.
V a n adinschw ef els Bur e , S a l p e t e r s Lure d gmpfe. Die Reaktion
mit K a l i u m b i c h r o m a t und S c h w e f e l s l l u r e , die von Tschirch')
YO vorgeschlagen wurde, dass aut in conz. Schwefelstiure gelegte
Schnitte feingepulvertes Kaliumbichromat gestreut wurde, worauf urn
jedes Ktirnchen ein violetter Hof entsteht, lnderte ich wie folgt ab
und erhielt bedeutend schonere Bilder. Ich legte zuerst die Schnitte
in Kaliumbichromatlosung, worauf sich der schwer losliche, krystallinische
Niederschlag von Strychninchromat bildete. wusch nnter dem Deckglase dm iiberschussige Reagens wenigstens teilweise rasch aus, liess
hiernuf sofort conz. Schwefelsllure nachfliessen. All zu langes Auswaschen rnit Wasser ist nicht angezeigt. da der Strgchninchromatniederschlag doch verhllltnismbsig gut loslich ist. Nach dem SBure-
+
1) Osenbr u g , Dissertation, Marburg 1894. Ueber die Entwicklung des
Samens von Areca Catechu L. und die Bedeutuug der Ruminationen.
9) Tschirch und Oesterle, Anatom. Atlas 1896, S. 149.
H. B arth: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
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xusatz farbten sich die Zellinhalte fiir einen Moment rot-violett, welche
Farbe jedoch bald wieder verschwindet.
Bei Strychnos n. v. konnte ich mit den angefuhrten Reagentien
Strychnin und Brucin in allen Zellinhalten des Endosperms nachweisen,
dagegen ist in denjenigen des Embryo nur Bruoin nachzuweisen.
S t r y c h n o s p o t a t o r u m L. fil., S t r y c h n o s sp i n o sa Lam. und
eine dritte unbestimmte Strychnosart, die ' aus dem Samhesihecken
stammt, enthalten iiberhaiipt keine Alkaloide im Samen.
Dagegen konnte ich in S t r y c h n o s I g n a t i i die Alkaloide sehr
leicht nachweisen. Sie finden sich auf dem ganzen Querschnitte des
Endosperms ziemlich gleichmassig verteilt. Die Brucinreaktion tritt
bedeutend starker ein, als diejenige des Strychnins, was aber in Bezug
auf den Gehalt zu keinen Schliissen berechtigt, da die verschiedenen
Reaktionen ungleich scharf sind. I m Gegenteil fanden G e r o c k und
S k i p p a r i ') bei ihren quantitativen makrochemischen Untersuchungen,
dass gerade der Strychningehalt iiberwiege.
S t r y c h n o s s p i n o s a Harv. enthalt ebenfalls Spuren von Brucin
und Strychnin, aber nur in den 3-4 aussersten Zellreihen des Endosperms.
Der Keimling ist alkaloidfrei.
Bum Schlusse berichte ich noch uber einige V e r su c h e , die ich
anstellte, urn die F r a g e z u e n t s c h e i d e n , o b di e A l k a l o i d e , die
i n S a m e n und F r u c h t s i c h bef inden, wirklich als Exkrete zu
betrachten sind, oder ob sie bei d e r K e i m u n g w i e d e r v e r b r a u c h t
werden. Schon friiher hatte Heckel') die Reobachtung gemacht, dass
die Alkaloide der Strychnossamen und der Calabarbohnen, die im
Endosperm resp. Embryo vorhanden sind, bei der Keimung verschwinden,
also verbraucht werden. Ich habe mich bemuht, diesen Thatsachen einige
weitere beizufiigen, welche ebenfalls beweisen sollten, dass die Alkaloide
bei der Keimung verbraucht werden, und zwar wiihlte ich solche,
welche das Alkaloid nicht in den bei der Keimung ganz direkt beteiligten Partien, also Endosperm und Embryo, enthalten, sondern in der
Samen- resp. Fruchtschale, also einem Teile, welcher bei der Keimung
eine vie1 mehr passive Rolle zu spielen hat.
Ich brachte die Samen von Datura Stramonium und Fruchte von
Conium maculatum im Treibhause der eidgenossischen Samen-Kontrollstation auf porose Tonzellen, die in Wasser standen. Von Conium
gelang es mir nur, einige Keiinlinge zu erhalten, wahrend Datura sehr
gut keimte, weshalb ich midi in der Folge hauptsLchlich mit letzterem
befasste. Sobald der Reimling heraustrat, nahm ich einige Samen weg.
1)
2)
Archiv d. Pharm. 1892, pa$. 555.
Archiv d. Pharm. 1898, pag. 349.
H. Bar th: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
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machte davon Schnitte, und behandelte diese mit den bei den Solanaceen
angef~hrtenReagentien. Zu dieser Zeit konnte ich noch keine Abnahme des Alkaloidgehaltes konstatieren. Einige Tage sptlter, nachdem
der Keimling ca. 1ern lang geworden war, wiederholte ich die Versuohe,
wobei mir sogleich eine bedeutende Abnahme in der Reaktionsintensittit
auffiel. Dies brachte mich auf den Gedanken, makrochemisch eine
vergleichende, quantitative Alkaloidbestimmung vorzunehmen.
Zu diesem Zwecke wog ich je 8 g Daturasamen vom letzten
Jahre genau ab, bestimmte in zwei Proben den Alkaloidgehalt in Anlehnung an die Methode von Keller') wie folgt: Die gestossenen
Samen wnrden in eine 300cms fassende gut verschlossene Flasche gebracht, 8 0 g Aether zugefiigt und s/r Stunden stehen gelassen. Nun
setzte ich 10 cma (10 Ole) Ammoniak zu, schlittelte 5 Minuten lang
tiichtig durch und liess darr Gemisch unter zeitweiligem Umschiitteln
weitere 8 Stunden stehen. (Ein Zusatz von Wasser, wie ihn K e l l e r
f~ andere Drogen angiebt, ist hier nicht ratsam, weil sonst eine
Emulsion entsteht.) Nach dieser Zeit filtrierte ich genau 70 g der
Btherischen Losung ab, schiittelte sie im Scheidetrichter rnit 1o/oiger
Salzsaure mehrmals aus, bis die abgelassene wlsserige Ltisung rnit
Kaliumyuecksilberjodid keine Alkaloidreaktion mehr gab. Die saure
Losung brachte ich in einen zweiten Scheidetrichter, machte mit Natronlauge deutlich alkalisch und schiittelte von neuem mit Aether aus.
Nacli mehrmaligem Ausschutteln war alles Alkaloid in den Aether
ubergegangen , diesen verdunstete ich bei gelinder MWme in einem
tarierten Erlenmeyerkolbchen, und bestimmte den Gehalt durch Titration
mit l/loon-Salzsaure. Bur Bestimmung durch Titration wurde der fur
Atropin berechnete Faktor benutzt , 1 cms l/loon- HC1 = 0,00289 g
Atropin.
Zwei weitere Proben von gleichem Gewichte liess ich, wie oben
angegeben, so lange wachsen, bis die Keimlinge reichlich 1cm lang
waren. Dann unterbrach ich das Wachstum, trocknete die Samen mit
samt den Keimlingen bei 40° und bestimmte ebenfalls den Alkaloidgehalt nach der gleichen Methode. In der Probe A hatten nur etwa
zwei Drittel der Samen gekeimt, wahrend dies bei Probe B bei slmtlichen der Fall war. Bei diesen Untersuchungen kam ich zu folgenden
Resultaten, die sehr gut miteinander ubereinstimmen:
1. Probe n i c h t gekeimte Samen . . . . . . . . . 0,060YJ
2. n
n
n
n
. . . * . . . 0,061 n Alkaloid.
Probe A zwei Drittel gekeimte Samen . . . . , . . 0,012 n
B vollstandig
7,
. . . . . 0,004 n
f
..
1)
1I
Schweiz. Wochenschr. f. Chemie u. Pharmazie, Ziirich 1894,pag. 44.
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II. B a r t h: Mikrochemischer Alkaloidnachweis.
Aus obigen Zahlen kann nun ersehen werden, dass bei gut gekeimten Samen nur etwa ein Fiinfzehntel derjenigen Alkaloidmenge
vorhanden war, wie bei nicht gekeimten. Bei der Probe A, die nur
zu zweiDritte1 gekeimt hatte, fand sich auch noch entsprechend mehr
Alkaloid vor. Die wenigen Coniumfrtichte, die gekeimt hatten, konnte
ich wegen der geringen Menge nicht zur quantitativen Bestimmung
benutzen und daher versuchte ich auf mikrochemischem Wege eine
event. Abnahme im Alkaloidgehalte zu ermitteln, was mir auch sehr
gut gelang. Ich verweise wegen der Methode auch hier auf den
speciellen Teil meiner ausfuhrlichen Arbeit.
Bei beiden Objekten finden sich die Alkaloide ausserhalb der
Nlhrschicht in der Samenschale resy. Fruchtwand abgelagert und
trotzdem nimmt ihre Menge bei der Keimung ab; um so mehr ist also
anzunehmen, dass die im Endosperm oder in den Cotyledonen gespeicherten, bei der Keimung ebenfalls aufgebraucht werden. Man
wird daher der anderen Ansioht, nach welcher die Alkaloide nicht
Zersetzungsprodukte des Eiweisses, sondern sicher in manchen Fiillen
Komponenten desselben sind, also noch nicht fertig gebildetes Eiweiss,
die Berechtigung nicht absprechen konnen. Dabei SOU nicht behauptet
werden, dbss die Alkaloide nicht doch in manchen Fallen Exkrete sind
(Piperin). Uebrigens behalte ich mir weitere Untersuchungen nach
dieser Richtung , die ich wegen Mange1 an Material unterbrechen
musste, vor.
N a c h s c h r i f t . Nachtrlglich sehe ich, dass speziell mit D a t u r a
( C l a u t r i a u auch mit Conium) bereits Versuche angestellt worden
sind zui- Entscheidung der Frage, ob die Alkaloide bei der Keimung
des Samens und der Entwicklung der jungen Pflanze eine Rolle spielen.
C l a u t r i a u weist nach, dass Samen von Datura und Fruchte von
Conium in normaler Weise keimen und sich zu normalen Pflanzen entwickeln, wenn man auch zuvor die Samenschale und damit die Gesamtmenge der Alkaloide entfernt. Er glaubt daraus schliessen zu sollen,
dass die Alkaloide in den Samen keine Reservenahrstoffe darstelleo.
Man wird sagen diirfen, dass diese Versuche nur zu den1 Schlusse
berechtigen, dass die Alkaloide fiir die Keimung und Entwicklung der
jungen Pflanze nicht umumgiinglich n6tig sind. Ich bemerke noch,
dass in dem mir allein zu Gebote stehenden Referate (Bot. Bentralblatt, Beihefte 1894, pag. 420) Angaben dariiber nicht enthalten sind,
unter welchen Bedingungen die Versuche angestellt wurden.
Bum entgegengesetztenschlussegelangt H e c k e l (Compt. rend. 1890,
Bd. 110, pag. 88), der fur S t r y c h n o s n u x vomica, D a t u r a S t r a -
A. Juckenaek und A. Hilger: Cholesterin und Phytosterin.
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monium und P h y s o s t i g m a venenosum nachweist, dass die Alkaloide
bei der Keimung und Entwicklung der jungen Pflanze verbraucht
werden. Seine Verauche sind in Erde angestellt.
P f e f f e r (Pflanzenphysiologie 1897, pag. 499) glaubt, den Versuchen von H e c k e l bei der geringen Exaktheit der zur Verfikgung
stehenden Methoden kein Gewicht beilegen zu sollen. Er hllt daher
die Algaloide fir Exkrete.
Ich glaube durch meine oben mitgeteilten Versuche, die aber,
wie gewgt, no* vermehrt und vervollstlndigt werden sollen, einen
Beitrag zur Kllrung dieser Frage im Sinne von H e c k e l geliefert
zu haben.
Mitteilungen aus der kgl. Untersuchungsanstalt fur
Nahrungs- und Genussmittel.
Die Gewinnung des Cholesterins und Phytosterins
aus Tier- und Hanzenfetten.
Von A. J u c k e n a c k und A. H i l g e r .
(Eingegangen den 20. VI. 1898.)
E. von R a u m e r vergffentlicht im Heft 24, 1898, der Zeitschrift
fiir angewandte Chemie unter obigem Titel eine Abhandlung, in der er
auf die Schwierigkeiten , welche die Ausschiittelungen von Seifenlosungen mittelst Aether bei der Salkowski'schen Methode bieten,
hinweist und zugleich auch in Bezug auf die Methode von A. B o m e r
(,Beitr%ge zur Analyse der Fette", Ztschr. f. Unters. d. Nahr.- und
Genussmittel 1898, 31) den verhtdtnismassig grossen Verbrauch von
Aether dadurch zu vermeiden sucht, dass er die getrockneten Seifen
im S o x h l e th'schen Extraktionsapparate mittelst Aether auszieht.
Y O n R a u m e r giebt hierzu folgende Modifikation der friiheren
Methoden an:
$0 g Fett wurden in einem Glaskolben mit 100 ccm Meisslscher Kalilauge verseift, die SeifenlSsung sofort nach der Verseifung
in eine grosse Porzellanscbale gegossen und der Kolben noch 3mal mit,
je 10 ccm Alkohol nachgeschwenkt.
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