Stas-Otto-Trennungsgang
Der Stas-Otto-Trennungsgang ist in der analytischen Chemie neben anderen Trennungsgängen ein qualitatives Verfahren zur nasschemischen Auftrennung von Arzneistoffen. Er wurde um 1850 von Jean Servais Stas erstmals beschrieben und von Friedrich Julius Otto in eine anwendbarere Form umgearbeitet.
Trennprinzip
BearbeitenWegen ihrer chemischen Struktur haben Arzneistoffe eine unterschiedliche Acidität bzw. Basizität, sodass diese im sauren oder basischen Milieu unterschiedlich stark dissoziiert vorliegen. Dementsprechend gehen sie entweder in eine wässrige Phase über oder in eine mit dieser Phase nicht mischbaren Phase eines organischen Lösungsmittels. Dies kann wiederum durch Einstellen des pH-Wertes zwischen 1 und 12 beeinflusst werden.
Vorgehensweise
BearbeitenDer folgende Analysengang wurde von Harry Auterhoff und Karl-Artur Kovar modifiziert.[1] Die Substanzen der erhaltenen sechs Fraktionen können mittels Dünnschichtchromatografie, IR-Spektroskopie oder eindeutigen Farbreaktionen weiter differenziert werden.
| 30–100 mg Substanz in 1,5 ml Wasser aufnehmen (evtl. mit 8%iger NaHCO3-Lösung neutralisieren); mit 3 N-H2SO4 (ca. 10 Tropfen) auf pH 1 ansäuern und anschließend mit Wasser auf 3 ml auffüllen[Anmerkung 1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| mit 3 × 5 ml Ether ausschütteln[Anmerkung 2] | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Etherauszug aus schwefelsaurem Milieu; Säure, Phenole, Ureide und Neutralstoffe | wässrige Phase mit 15 Tropfen 8%iger NaHCO3-Lösung neutralisieren und mit 5 Tropfen 10%iger Weinsäure-Lösung auf pH 4–5 einstellen[Anmerkung 3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| mit 3 x 2 ml 0,5 N NaOH ausschütteln | mit 3 × 5 ml IBMK ausschütteln[Anmerkung 4] | II: IBMK-Auszug aus weinsaurem Milieu; schwache Basen, IBMK-lösliche Säuren, Phenole, Neutralstoffe[Anmerkung 5] | |||||||||||||||||||||||||||||||
| wässrige Phase mit 25 Tropfen 3 N-H2SO4 ansäuern und mit 3 × 5 ml Ether ausschütteln[Anmerkung 6] | Etherphase | mit 3 Tropfen NaOH auf pH>10 alkalisieren[Anmerkung 7] | |||||||||||||||||||||||||||||||
| IA: Säuren, Phenole, Ureide | IB: Neutralstoffe | mit 3 × 5 ml Ether und 1 × 5 ml IBMK ausschütteln | III: Etherauszum aus natronalkalischem Milieu; Basen | ||||||||||||||||||||||||||||||
| mit 3 Tropfen 3 N-H2SO4 neutralisieren und mit 6 N-NH3 auf pH 9 bringen | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| mit 3 × 5 ml IBMK-Isopropanol (3+1) ausschütteln | IV: IBMK-Isopropanol-Auszug aus ammoniakalkalischem Milieu; Phenolbasen, IBMK-Isopropanol-lösliche Basen[Anmerkung 8] | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| wässrige Phase | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| V: nichtausschüttelbare Substanzen; Säuren, (Sulfonamide), Kohlenhydrate, Aminosäuren, quartäre Ammoniumverbindungen | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Anmerkungen
- ↑ statt 3 ml ist für den dünnschichtchromatografischen Nachweis ein Gesamtvolumen von 1 ml ausreichend; Substanzmenge muss dann dementsprechend verringert werden
- ↑ für eine erschöpfende Extraktion in diesem und in den folgenden Schritten besser 5 × 3 ml verwenden, Vgl. nernstsche Verteilungskoeffizient
- ↑ hier besonders auf die genaue Einstellung des pH-Werts achten
- ↑ IBMK ist polarstes Lösungsmittel, das sich nicht mit Wasser mischt; für Stoffe, die sich weder gut in Wasser noch Ether lösen
- ↑ schwierige Trennung von Stoffen in II und III; ggf. Stoffe in beiden Fraktionen enthalten
- ↑ dieser Schritt ist für ein besseres Ergebnis bei Anwendung der Dünnschichtchromatografie erforderlich
- ↑ hier besonders auf die genaue Einstellung des pH-Werts achten
- ↑ amphotere Stoffe; reine IV-Fraktion ist schwer zu erhalten, da pH-Wert der einzelnen Stoffe spezifisch ist und somit schwer einzustellen; erschöpfende Extraktion hier nicht möglich; Stoffe von IV in der Regel daher auch in V
Beispiele
BearbeitenIm Folgenden einige Beispiele an Arzneistoffen mit Zuordnung zur jeweiligen Gruppe des Trennungsganges:
- IA: Acetylsalicylsäure, Diclofenac, Methylparaben, Phenylbutazon
- IB: Benzocain, Cholesterol, Menadion, Nifedipin
- II: Coffein, Theophyllin
- III: Atropin, Chinin, Chloroquin, Propranolol, Tramadol
- IV: Allopurinol, Atenolol
- V: Ascorbinsäure, Citronensäure, Methionin
Literatur
Bearbeiten- Harry Auterhoff, Karl-Artur Kovar, Claus O. L. Ruf: Identifizierung von Arzneistoffen: Stas-Otto-Gang, Dünnschichtchromatographie, Farbreaktionen, UV- und IR-Spektroskopie, DC-UV-Kopplung; 14 Tabellen. 6., völlig neu bearb. Auflage. Wiss. Verl.-Ges, Stuttgart 1998, ISBN 3-8047-1554-0.
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Harry Auterhoff, Karl-Artur Kovar, Claus O. L. Ruf: Identifizierung von Arzneistoffen: Stas-Otto-Gang, Dünnschichtchromatographie, Farbreaktionen, UV- und IR-Spektroskopie, DC-UV-Kopplung; 14 Tabellen. 6., völlig neu bearb. Auflage. Wiss. Verl.-Ges, Stuttgart 1998, ISBN 3-8047-1554-0, S. 41.