3~0 G. RUCKER :

tiber die quantitative Bestimmung von Barbituraten durch Kerm'esonanzspektroskopie* G. R~CKER

Institut fiir Pharmazeutische Chemie der Westf. Wilhclms-Universit~t Miinster (Direktor: Prof. Dr. Dr. h.c.K.E. SeHVLTE)

Eingegangen am 20. Januar 1967

Summary. Barbiturates can be quantitatively determined in mixtures in presence of each other within the range of 0A to 1.5 mg by means of a NMR-spectrometric method employing a "time averaging computer", if the characteristic signals do not overlap. The standard deviation amounts to approx. ~ 10%.

Kfirzlich wurde fiber die MSgliehkeit berichtet, Barbiturs/~urederivate mit Hilfe der KMR-Signale der Substituenten in 1- und 5-Stellung des Barbiturs/iuregerfistes zu identifizieren [3]. Diese Methode kann durch Integration eines der ffir jede Verbindung charakteristischen Signale (,,Kennsignal" [3]) aueh zur quantitativen Bestimmung der Bestand- teile eines Barbituratgemisehes herangezogen werden. Die Bestimmnng ist aber nut m6glich, wenn die Kennsignale tier Bestandteile des Ge- misehes in ihren ~-Werten mSglichst stark differieren. Zur Bestimmung yon Barbituraten stehen h~ufig nur geringe Substanz- mengen e~wa im Bereich yon 0,1--1,5 mg zur Verffigung, wie sie aueh zur UV-spektrometrisehen Bes~immung dieser Substanzen [1] benutzt werden. Zur Messung eines auswertbaren KMR-Spektrums unter nor- malen Bedhlgungen reieht jedoeh diese Menge nicht aus. Diese Schwierig- keit kann durch Verwendung eines Speicherger~tes (,,Time Averaging Computer") fiberwunden werden [2]. Dabei wird das Spektrum beliebig oft addiert und das resultierende Summenspektrum integriert. Aus der HShe des Integrals, das man dutch Integration der Kennsignale erh/flt, l/~$t sieh die Konzentration jeder Substanz bereehnen. Bei einer festgelegten Einstellung des KMR-Spektrometers erh/flt man die Konzentration (c) eines Stoffes naeh der folgenden Gleichung:

a c -- k . n . v (mg/ml). (1)

a = I-IShe des In tegra l s des Kenns igna ls (cm); n = Zahl der P ro tonen des Sub- s t i tuenten, der das Kenns igna l verursach t ; v = Zahl der Einspeicherungen im Computer.

Die GrSl]e k ist ffir eine vorgegebene Spektrometer-Eiustellung eine Konstante. Sie gibt die einem Proton entsprechende ttShe des Kenn- signal-Integrals bei einer Konzentration yon 5 mg/ml ffir eine Ein-

*III. Mitteilung: Zur Anwendung der Kernresonanzspektroskopie in der Phar- mazie (2. Mitteilung [4]).

Q u a n t i t a t i v e B e s t i m m u n g y o n B a r b i t u r a t e n d u r c h K e r n r e s o n a n z s p e k t r o s k o p i e 341

speicherung an. Diese Konzentrat ionsangabe wnrde gew/~hlt, well bei der Verwendung einer Mikrokiivette 0,2 ml LSsung zur Messmlg be- nStigt werden. Die I{onstante k bezieht sich dann auf eine Konzentrat ion yon 1 rag/0,2 ml. Dutch Versuche wurde ermitgelt, dag zur Aufnahme eiaer auswertbaren Integrat ionskurve im Konzentrationsbereich 0,1--1,5 rag/0,2 ml bei den angewandten MeBbedingungen (Tab.2) das Produkt n . v nicht kleiner als 600 sein sollte. In Tab. 1 siad die k-Werte angegeben, die fiir diese Verh/~ltnisse bei der gew/~hlten Spektrometer-Einstellung (Tab.2) bei verschiedenen Barbiturs~urederivaten ermittelt wurden.

Tabel le 1 Die k-Werte in CDC 4 zur qua~titativen Bestimmung von Barbitursiiurederivaten im KMR-Spektrometer ( Varian A 60) bei den in Tab. 2 angegebenen Versuchsbedingungen

Zahl der 6-Wert* des n Verbindung v Integra- ~cm) /~' 10B Kennsignals

tionen (ppm) [8]

1 5-.~thyl-5-(l'-cyclo- hexenyl)-barbitur- s~ure 600 15 4,3 1,43 6,1 tr

2 5-(2'-Bromallyl)- 5-(l'-methyLn- propyl)-barbi~ur- s~ure 300 3 4,3 1,43 5,7 d

3 1,5-Dimethyl-5- (t'-cyclohexenyl)- barbiturs~ure 200 3 4,1 1,37 3,4 s

4 5,5-Diithyl- barbiturs~ure 150 3 4,4 1,47 2,57 qu

5 5-Phenyl-5-ithy]- barbiturs~ure 120 15 4,3 1,43 7,4 s

6 5,5-Diallyl- barbiturs~ure 100 3 4,3 1 ,43 5,0--6,0 m

Mittelwert: 1,43

* Die chemischen Verschiebungen sind (~-Werte uad beziehen sich auf CDC1 a ~ls LSsungsmittel und (CHs)~Si als ~uI3eren Standard. Eine Konzentrationsabh~ngigkeit der ~-Werte wurde nicht beriicksichtigt, s Singulett; d Doublett; tr Triplett; qu Qu~rtett; m Multiplett.

Unter Verwendung der Konstan~en k ist es mSgHch, jedes Barbi turat in einem Gemisch im KonzenCrationsbereich yon etwa 0 , 1 - - t , 5 m g / 0,2 ml zu bestimmen, wenn es ein Kennsignal besitzt, das yon den Signalen der anderen Substanzen nicht iiberlappt wird. Die Standard- abweichung der Methode wurde ira Konzentrationsbereich yon 0,2 bis 1,5 rag/0,2 ml zu etwa ~: 10--50[0 abgesch~tzt. Bei optimalen Stabfli- t~tsbedingungen des KMl~-Spektrometers bzw. bei Verwendung einer

342 G. Rffcx~l~ : Quantitative Bestimmung yon Barbitura~en

25 (cm

2~

75

70

KMR-Trigger-Substanz [6] und einer grSi~eren Anzahl yon Einspeiche- rungen kann die Genauigkeit noch gesteigert werden. Schwankungen in der Stabiliti~ des Ger~tes werden ausgeglichen, wenn man mit Hilfe einer bekannten Menge einer Vergleichssubstanz [5] den k-Wert in der Probe selbst best immt. I n Abb. 1. ist das Spekt rum eines Gemisches von je 0,2 mg/0,2 ml ( = 1 mg/ml) 5,5-Di~thylbarbiturs~iure (a) und 5-Phenyl-5-~thylbarbi tur- s&ure (b) nach 250 Einspeicherungen abgebildet. Als Kennsignal fiir b

i . . . . . i , . . I , . I . . . . I , I 1 ] ,

I i , I T , , l , ~ I , 1 , I , I T I

7 6 5 ~ 3 2 7 0

Abb. 1. KMR-Spektrum eines Gemisehes yon je 0,2 rag/0,2 ml 5,5-Di~thyl-(a) und 5-Phenyl-5-athylbarbitursaure (b) (CDCIa; v ---- 250)

8

wurde das Singulett der aromat ischen Pro tonen (n ---- 5) bei 7,4 ppm [3], fiir a das Quar te t t der CHa-Gruppen der _~thylsubstRuentcn (n = 4) bei 2,57 ppm [3] benutzt . Die Auswertung der In tegra t ionskurven nach G1. (1) ergab elnen Gehal~ yon 1,1 • 0,1 mg/ml a und 0,95 4-0,1 mg/ml b.

Experimenteller Teil Die Messungen wurden mit dem KMl~-Spektrometer Varian A 60 unter Ver- wendung des Time Averaging Computers C-1024 (Varian) durchgefiihrt. In allen F~llen wurde das ,,Internal Trigger Verfahren" angewandt [6]. Als LSsungsmittel verwendete man CDC]a. Zur Integration speicherte man jeweils einen Bereieh yon 150 eps ein, der das Kennsignal enthielt. Die Mel3bedingungen gibt Tab. 2. Bestimmung der k-Werte. M~n 15st 10 mg der Substanz in einem 2 ml-MeBkolben und integriert das Spektrum yon 0,2 m] der LSsung (Mikrokfivette) unter den angegebenen Bedingungen (Tab.2) nach der entsprechenden Zahl yon Ein- speieherungen (Tab. 1). Aus G1. (1) erh~lt man/r Quantitative Bestimmung yon Barbituraten. Die Probe wird in 0,2 ml CDCla ge]Sst und d~s in einer Mikrokfivette registrierte Spektrum naeh der entsprechenden Anzahl yon Einspeicherungen (Tab. 1 und 2) integriert. Der Gehalt ergibt sieh nach G1. (i) in Mfl]igramm/Mil]iliter.

KaAuss : Anf~rbung yon Aminosauren mit Metallsalz-Ninhydrin-Gemischen

Tabelle 2. Me[3bedingungen am KMR-Spektrometer Varian A 60 und am Time Averaging Computer C-102g

343

Spektrometer A 60 Computer r

RF-field 0,075 Internal trigger [6] Filter bandwidth 1,0 Vert. range 215 Spectrum amplitude 16 l~eadout time (Spektrum) 250 Sweep width 500 Readout time (:Integration) 25 Sweep time (Spektrum) 250 Sweep time (Integration) 100 Integral amplitude 10

Zusammenfassung Mit ]=[fife eines , ,Time Averag ing Compu te r s " kSnnen B a r b i t u r a t e in Gemisehen im Bereieh yon 0 ,1 - -1 ,5 nag nebene inander KMl~-spek t ro- met r i seh q u a n t i t ~ t i v bes t f lnmt werden, wenn die , ,Kenns igna le" sich n ieh t f iber lappen. Die S t a n d a r d a b w e i e h u n g be~rggt e twa :J= 10~ .

L i te ra tur [1] GOLDBAU~, L. R. : Anal. Chem. 24, 1604 (1952) ; vgl. diese Z. 140, 456 (1953). -- [2] LUNDIN, R. E., R. H. ELSKEN, ~ . A. ~LATH, N. HENDERSON, T. R. ~ON, and R. TE~A~rlS~: Anal. Chem. 88, 291 (1966). -- [3] Ri~eKER, G. : Arch. Pharm. 299, 688 (1966). - - [4] RtiCKER, G., u. P. N. NATARAJAN: Arch. Pharm. (im Druck). -- [5] SVENTITSFgJ, E. N., u. V. J. SS~Zn~K: u Magnitn. Resonans, Leningr. Gos. Univ. 1, 164 (1965) ; vgl. Chem. Abstr. 65, 6284 (1966). -- [6] Technical Information, C-1024 Time Averaging Computer, Varian Ass., Pale Alto.

Dr. G. RiieKER Institut ffir Pharmazeutisehe Chemie der Universit,~it 44 Mfinster, Hittorfstral~e 58

Anfiirbung yon Aminosauren mit Metallsalz-Ninhydrin-Gemischen* A ~ E L I ~ S E K~ACSS

FrauenMinik der Karl-Marx-Universit~t Leipzig (Direktor: Prof. Dr. med. habil. N. Axv, srs)

Eingegangen am 4. ffanuar 1967

Summary. The influence of different metal ions on the colour produced by action of ninhydrin on several amino acids has been investigated. I t has been shown that colours of the whole spectrum are formed, from blue via green and yellow to red.

Zur Anfg rbung von Amir~os~uren prf i f ten wi t die verschiedenen aus der L i t e r a t u r b e k a n n t e n Verf~hren: Fo l ins Reagens , I sa t in , Ehr l iehs Reagens fox T r y p t o p h a n , Sakagueh i -Reagens fOx Arginin , Natr inna-

* Auszugsweise vorgetragen auf dem V. Intcrnationalen Symposium des Quedlin- burger Arbeitskreises ftir Eiweil~ana]ytik vom 27.--29. Oktober 1966.