Titel: | Der Gehalt des Cigarrenrauches an Nikotin unter gleichzeitiger Berücksichtigung der giftig wirkenden Verbrennungsproducte des Tabakes; von Rich. Kissling. |
Autor: | Rich. Kiſsling |
Fundstelle: | Band 244, Jahrgang 1882, S. 235 |
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Der Gehalt des Cigarrenrauches an Nikotin unter
gleichzeitiger Berücksichtigung der giftig wirkenden Verbrennungsproducte des Tabakes;
von Rich. Kiſsling.
(Schluſs der Abhandlung S. 64 dieses
Bandes.)
Kiſsling, über den Gehalt des Tabakrauches an Nikotin.
Aus weiter unten zu erörternden Gründen habe ich mich bei meinen Untersuchungen über
die Zusammensetzung des Tabakrauches, zu deren Besprechung ich mich nun wende, im
Wesentlichen auf den Nachweis und die Bestimmung des in demselben enthaltenen Nikotins beschränkt.
Ferner habe ich ausschlieſslich mit Gigarrenrauch experimentirt, da einmal diese Art
des Tabakgenusses die verbreitetste ist und dann hierbei weit einfachere
Verhältnisse obwalten als beim Rauchen aus der vielgestaltigen Pfeife. Die Versuche
wurden in folgender Weise angestellt.
Der Rauch der mittels eines Aspirators gerauchten Cigarre wurde,
nachdem er ein längeres Kühlrohr durchstrichen hatte, durch ein System von 5
Flaschen gesaugt. Die 1. und 3. Flasche waren leer, die zweite enthielt Alkohol, die
vierte verdünnte Schwefelsäure, die fünfte mäſsig verdünnte Natronlauge. Der
Luftstrom und damit die Intensität des Rauchens wurde so regulirt, daſs eine Cigarre etwa ½ Stunde vorhielt.
Zur Untersuchung der in den verschiedenen Flaschen condensirten
und absorbirten Rauchbestandtheile wurde der Inhalt des ersten gröſseren Kolbens,
der eine braune, wässerige, stark nach Ammoniak riechende Flüssigkeit darstellte,
mit der Aetherweingeistlösung, welche zum Ausspülen des mit harzigen Massen belegten
Kühlrohres gedient hatte, vereinigt. Hierauf wurde der gröſste Theil des Aethers
abdestillirt, wobei sich im Kühlrohr und in der Vorlage erhebliche Mengen
kohlensauren Ammons ansetzten. Der Rückstand wurde nach Zusatz von etwas Natronlauge
der Destillation im Wasserdampfstrome unterworfen und zwar so lange, bis das
Uebergehende nur noch ganz schwach alkalisch reagirte. Auf der Oberfläche des
weiſslich trüben Destillates setzte sich ein grünliches Oel (a) ab, welches mittels
wiederholter Aetherschichtung abgehoben und nach dem Abdestilliren des Aethers
fractionirt wurde. Das wässerige Destillat wurde nach dem Ansäuern mit Schwefelsäure
bis zur Syrupdicke eingedampft, dann unter guter Kühlung mit Natronkalk Und Seesand
gemischt und die so erhaltene halbtrockene Masse mit Aether ausgezogen. Der nach dem
Abdestilliren des Aethers bleibende Rückstand (b) wurde im Wasserstoffstrom
fractionirt.
Der von den flüchtigen Basen befreite alkalische Kolbeninhalt
wurde nun mit Schwefelsäure angesäuert und abermals im Wasserdampfstrome destillirt,
bis das Uebergehende nicht mehr sauer reagirte. Das Destillat wurde mit Natronlauge
schwach übersättigt und bis fast zur Trockene verdampft. Der Rückstand wurde wieder
mit Schwefelsäure angesäuert, mit Seesand gemischt Und mit Aether ausgezogen. Die
nach dem Abdestilliren des letzteren zurückbleibende saure Flüssigkeit (c) wurde
fractionirt. Der so auch von flüchtigen Säuren befreite saure Kolbeninhalt wurde
wieder mit Natron übersättigt und eingedampft. Der harzreiche Rückstand wurde mit
Seesand aufgerieben, mit Aether extrahirt und der ätherische Auszug (d) auf
Stickstoff haltige Basen untersucht. – Der Inhalt des 2., 3. und 4. Kolbens wurde in
ähnlicher Weise Gehandelt; nur wurde hierbei auf organische Säuren keine Rücksicht
gekommen.
Die in der 5. Flasche befindliche Natronlösung wurde auf flüchtige
Säuren in der Weise geprüft, daſs die in einen geräumigen Kolben gebrachte
Flüssigkeit mit Schwefelsäure, welche durch ein Trichterrohr eingeführt wurde,
angesäuert und die so in Freiheit gesetzten und durch Erhitzung ausgetriebenen
sauren Gase durch Lösungen von Bleiacetat und Silbernitrat geleitet wurden. Beide
Absorptionsflüssigkeiten blieben aber stets vollständig klar, so daſs also diese
Prüfungen nur negative Resultate ergaben. Der im Tabakrauch befindliche Schwefel-
und Cyanwasserstoff war mithin in den ersten freies Ammoniak enthaltenden Kolben
zurückgehalten worden.
Ich gehe nun zur Mittheilung der Resultate über, welche bei der Untersuchung der in
den anderen vier Kolben befindlichen Stoffe erhalten worden sind. Die hierbei
gebrauchten kleinen Buchstaben correspondiren mit den oben in Klammern
beigefügten.
1. Versuch: Angewendet 50 Cigarren mit 3,75 Proc. Nikotin.Diese wegen ihrer Stärke unrauchbaren Cigarren waren eigens für diese
Versuche angefertigt. Die 50 Cigarren wogen (bei 50° getrocknet)
406g,675. Die nicht verrauchten
abgeschnittenen Spitzen und rückbleibenden Enden wogen 56g,255; mithin betrug der verrauchte Tabak 350g,420 mit 13g,141 Nikotin.
A) Inhalt des 1. Kolbens:
a) die Fractionirung des übrigens nur in sehr geringer Menge
erhaltenen grünlichen Oeles ergab kein Resultat; bestimmte Siedepunkte konnten nicht
beobachtet werden. Die Elementaranalyse ergab folgende Zahlen:
0g,2874
Substanz lieferten
0g,8805 CO2 = 0g,24014
C =
83,56 Proc.
und
0g,2718 H2O = 0g,0302
H =
10,51
––––––––––––––
94,07 Proc.
Auſserdem enthielt es noch etwas Stickstoff.
Wahrscheinlich ist es ein mit Stickstoff haltigen Basen verunreinigter
Kohlenwasserstoff, dessen Existenz ja übrigens kaum weiteres Interesse bietet.
b) Die erste Fractionirung der mit Wasserdampf übergetriebenen
Basen ergab folgendes Resultat: Fraction α (bis 230°)
war sehr gering (vorwiegend Aether), Fraction β (230
bis 245°) betrug 5g,222. Der verharzte Rückstand
war unbedeutend. – Die zweite Fraction wurde abermals (natürlich stets im
Wasserstoffstrom) fractionirt und das zwischen 238 bis 242° Uebergehende für sich
aufgefangen. Diese letzte Fraction wog 4g,117.
Es wurde nun die ätheralkoholische, mit Salzsäure angesäuerte
Lösung der Fraction α mit den Abfällen von der zweiten
Fractionirung vereinigt und mit einer ätheralkoholischen Losung von Platinchlorid
gefällt. An bei 100° getrocknetem Platindoppelsalz wurden erhalten 3g,1429. Bei der Platinbestimmung wurden aus 0g,4282 Substanz 0g,1465 Platin erhalten = 34,21 Proc. Das Nikotindoppelsalz C10H14N2Cl2.PtCl4 enthält 34,38 Proc. Platin.
Aus dem Rückstand von der ersten Fractionirung wurde ebenfalls das
Platindoppelsalz dargestellt; es war schmutzig bräunlich. Es wurden erhalten 1g,1370 Doppelsalz. Bei der Platinbestimmung
ergaben 0g,9240 Substanz 0g,3240 Platin = 35,07 Proc.
3g,9800 der Fraction γ (ursprünglich = 4g,117) wurden zunächst über Schwefelsäure getrocknet; sie wogen trocken 3g,9150. Bei der Darstellung des Platindoppelsalzes
wurden aus 0g,6632 Substanz 2g,0509 wasserfreiesWie ich gefunden habe, enthält das bei gewöhnlicher Temperatur getrocknete
Platindoppelsalz des Nikotins 1 Mol. = 3,04 Proc. Wasser:0,4794gDoppelsalzverlorenbei100°0,0147gH2O=3,06 Proc.0,5950„„„„0,0194„=3,260,4890„„„„0,0157„=3,21Die im Text mitgetheilten Gewichtsmengen beziehen sich stets auf wasserfreies
Salz. Doppelsalz erhalten. Es entspricht dies 87,2 Procent der,
theoretischen AusbeuteAls Platindoppelsalz des Nikotins berechnet (vgl. die im Text gleich
folgenden Elementaranalysen)., wonach anzunehmen wäre, daſs die
Fraction γ 87,2 Proc. an reinem Nikotin enthielte. Bei
der Platinbestimmung wurden aus 0g,4485 Substanz
0g,1537 Platin erhalten = 34,27 Proc.
Die Elementaranalyse der nochmals bei 120° im Wasserstoffstrom
getrockneten Fraction γ ergab folgendes Resultat:
1)
0,3400g
Substanz
lieferten
0,9175g
CO2
=
0,25023g
C
=
73,60 Proc.
und
0,2655
H2O
=
0,02950
H
=
8,68
2)
0,3030
„
lieferten
0,8200
CO2
=
0,22364
C
=
73,81
und
0,2380
H2O
=
0,02644
H
=
8,73
––––––––––––––––––––––––––
Die der Formel C10H14N2 entsprechenden Zahlen sind
CHN
===
74,08 8,6417,28
B) Inhalt des 2. und 3. Kölbchens:
b) Eine Fractionirung der erhaltenen Basen war nicht wohl
ausführbar; doch wurde festgestellt, daſs ihr Siedepunkt über 200° lag. Die mit
Salzsäure Ersetzte ätheralkoholische Lösung derselben wurde daher direct mit
Platinchlorid gefällt. An trockenem Doppelsalz wurden 3g,3420 erhalten. Die Platinbestimmung ergab 34,75 Proc. Platin. (0g,4647 Substanz hinterlieſsen 0g,1615 Pt.)
d) Der Rückstand ging verloren.
C) Inhalt des 4. Kölbchens:
b) Eine Fractionirung war auch hier nicht möglich. Der Siedepunkt
lag über 200°. An Platindoppelsalz wurden 1g,5520
mit 33,92 Proc. Platin erhalten. (08,4466 Substanz hinterlieſsen 0g,1515 Pt.)
d) Es wurden 0g,9590
Platindoppelsalz mit 34,03 Proc. Platin erhalten. (0g,4502 Substanz hinterlieſsen 0g,1532
Pt.)
2. Versuch: Angewendet 42 Cigarren mit 3,75 Proc. Nikotin. Die 42
Cigarren wogen (bei 50° getrocknet) 341g,6.
Gewicht der rückbleibenden Enden und Spitzen = 125g,0, somit verrauchter Tabak = 216g,6
mit 8g,1225 Nikotin.
A) Inhalt des ersten Kolbens:
a) Die Menge des in Wasser unlöslichen grünlichen Oeles war zu
gering, um eine Fractionirung damit vorzunehmen; daher wurde dasselbe nicht weiter
untersucht.
b) Die mit Wasserdampf übergetriebenen Basen wurden zunächst bei
durchgehendem Wasserstoffstrome 1 Stunde lang auf 130° erhitzt, wobei nur etwas
Aether und Wasser überdestillirte, und dann fractionirt. Der Siede-Punkt stieg
sofort auf 240° und überschritt nicht 242°. Das Destillat betrug 1g,0680. Ein Theil desselben wurde in das
Platindoppelsalz verwandelt, auſserdem wurden zwei Elementaranalysen damit
ausgeführt. Diese letzteren ergaben folgende Zahlen:
1)
0,2385g
Substanz
lieferten
0,6452g
CO2
=
0,17596g
C
=
73,78 Proc.
und
0,1885
H2O
=
0,02094
H
=
8,78
2)
0,2725
„
lieferten
0,7385
CO2
=
0,20141
C
=
73,91
und
0,2145
H2O
=
0,02383
H
=
8,75
Ferner wurden aus 0g,249
Substanz 0g,780 Platindoppelsalz mit 34,05 Proc.
Pt ehalten. (0g,442 Substanz hinterlieſsen 0g,1505 Pt.) Es beträgt jene Ausbeute 88,3 Procent
der auf das Nikotindoppelsalz berechneten.
Aus dem Rückstand von der Fractionirung wurden durch Fällung mit
Platinchlorid noch 2g,350 Doppelsalz mit 34,28
Proc. Platin erhalten. (0g,488 Substanz
hinterlieſsen 0,1673 Pt.)
c) Die Menge der auf die oben beschriebene Weise isolirten
flüchtigen säuren war zu gering, um Fractionirungen und Analysen vorzunehmen; doch
war der Geruch nach Essig- wie nach Buttersäure nicht zu verkennen.
d) Aus dem von flüchtigen Stoffen befreiten Rückstande konnten
Stickstoff haltige Basen nicht mehr gewonnen werden; doch lieſs sich durch Fällung
des concentrirten ätherischen Extractes mit Alkohol ein atlasglänzend
krystallisirender Körper abscheiden, welcher durch Analyse und
Schmelzpunktbestimmung als Paraffin erkannt wurde.
B + C) Inhalt des 2., 3. und 4. Kölbchens:
b) Die erhaltenen Basen, deren Siedepunkt über 230° lag, ergaben
an Platindoppelsalz 2g,823 mit 33,74 Proc. Platin.
(0g,4733 Substanz hinterlieſsen 0g,1597 Pt.)
d) In dem Rückstande konnten nur Spuren Stickstoff haltiger Basen,
dangen relativ bedeutende Mengen Paraffin nachgewiesen werden.
3. Versuch. Angewendet 132 Cigarren mit 0,295 Proc. Nikotin.Diese Cigarren, sowie die für den folgenden Versuch verwendeten waren eigens
für diesen Zweck aus an Nikotin sehr armen und von Nikotin befreiten Tabaken
hergestellt worden. Geweht der 132 Cigarren = 798g,0, der nicht verrauchten Enden und Spitzen =
98g,0, also verrauchter Tabak = 700g mit 2g,065
Nikotin.
A + B) Inhalt des ersten Kolbens und des 2. und 3. Kölbchens:
a) Bei der Fractionirung des in relativ beträchtlicher Menge (4
bis 5g) erhaltenen grünlichen Oeles konnten vier
Fractionen getrennt werden, nämlich α bei 130 bis 180°,
β bei 180 bis 200°, γ
bei 200 bis 220°, δ bei 220 bis 250°. Da
Elementaranalysen der jedenfalls noch sehr unreinen Producte wenig Erfolg
versprachen, so prüfte ich dieselben nur auf Stickstoff haltige Basen. Nur Fraction
γ und δ gaben mit
Platinchlorid geringe Fällungen, und zwar wurden erhalten aus Fraction γ 0g,0584 Doppelsalz
mit 32,36 Proc. Platin (0g,0189 Pt) und aus
Fraction δ 0g,0896
Doppelsalz mit 31,69 Proc. Platin (0g,0284
Pt).
b) Die Fractionirung der erhaltenen Basen lieferte folgende
Resultate: Der Siedepunkt stieg sofort auf 230° und überschritt nicht 245°. Das
Destillat α betrug 1g,826. Aus dem Rückstande wurden 0g,5257
Doppelsalz mit 33,80 Proc. Platin (0g,1777 Pt)
gewonnen. Das Destillat α wurde, ohne sonderlichen
Erfolg, noch einmal fractionirt. Es wurde erhalten: Fraction β (220 bis 230°) = 0g,4855, Fraction γ (230 bis 245°) = 1g,0965.
Aus Fraction β und dem damit
vereinigten Rückstande von der zweiten Fractionirung wurde das Platindoppel salz
dargestellt. Es wurden erhalten 1g,5281 mit 34,73
Proc. Platin. (0g,4745 Substanz hinterlieſsen 0g,1648 Pt.)
Fraction γ wurde ebenfalls zum
gröſsten Theil in das Platindoppelsalz verwandelt, und zwar lieferten 0g,9343 Substanz 2g,417 Doppelsalz mit 35,51 Proc. Pt und 4,49 Proc. Stickstoff. 0g,3190 Substanz hinterlieſsen 0g,1133 Pt und 0g,4300 Substanz ergaben 0g,19273 Stickstoff.
Das Nikotindoppelsalz enthält 4,87 Proc. Stickstoff.
Ein Versuch, das augenscheinlich unreine Doppelsalz durch
Umkrystallisiren zu reinigen, miſslang gänzlich. Bei der Behandlung desselben mit
kochendem Wasser ging nämlich ein Theil in Lösung, während eine unlösliche braune
amorphe Masse zurückblieb. Das lösliche gelbe Salz hatte einen Platingehalt von
36,23 Proc., die unlösliche Substanz einen solchen von 36,87 Proc.
c) Bei der Fractionirung der erhaltenen flüchtigen Säuren wurden
zwei Fractionen erhalten, nämlich α bei 95 bis 115°,
β bei 115 bis 160°. Beide sowie der saure Rückstand
wurden in die Silberverbindungen verwandelt; doch konnten nur aus Fraction α erheblichere Mengen Silbersalz erhalten werden.
Dasselbe wurde bald nach der Fällung erst dunkel, dann tief schwarz und hinterlieſs
über 98 Proc. Silber. Fraction α scheint hiernach
hauptsächlich aus Ameisensäure bestanden zu haben.
d) Aus dem Rückstande wurde durch Aether auſser harzartigen
Stoffen noch eine geringe Menge organischer Basen ausgezogen, deren Siedepunkt über
230° lag. Es wurden daraus 1g,250 Platindoppelsalz
mit 35,12 Proc. Pt erhalten. (0g,412 Substanz
hinterlieſsen 0g,1447 Pt.) Aus dem
Fractionirungsrückstand wurden noch 0g,412
Doppelsalz erhalten mit 28,40 Proc. Platin (0g,117
Pt).
C) Inhalt des 4. Kölbchens:
b) Es wurde eine nur sehr geringe Menge basischer Körper erhalten.
An Platindoppelsalz gaben sie 0g,2133 mit 34,82
Proc. Pt. (0g,201 Substanz hinterlieſsen 0g,070 Pt.)
d) Der Rückstand enthielt nur unwägbare Spuren an basischen
Körpern.
4. Versuch: Angewendet 100 Cigarren mit 0,19 Proc. Nikotin.
Gewicht der 100 Cigarren = 513g, der nicht
verrauchten Enden und Spitzen = 72g. Verrauchter
Tabak = 441g mit 0g,8379 Nikotin.
A + B) Inhalt des 1. Kolbens und des 2. und 3 Kölbchens:
a) Das grünliche Oel ging verloren.
b) Bei der Fractionirung der Basen begann die Destillation
oberhalb 130°. Das Thermometer stieg stetig und ziemlich schnell bis 240° und dann
langsam bis 245°. Das zwischen 240 bis 245° Uebergehende bildete die zweite Fraction
β. Die erste Fraction lieferte 1g,2524 Platindoppelsalz mit 34,13 Proc. Platin.
(0g,4630 Substanz hinterlieſsen 0g,1580 Pt.) Fraction β gab 1g,0146 Doppelsalz mit 34,34 Proc. Pt
und 4,88 Proc. Stickstoff. (0g,4135 Substanz
hinterlieſsen 0g,142 Pt und 0g,269 Substanz gaben 0g,01313 Stickstoff.)
c) Aus dem Gemisch der flüchtigen Säuren wurden drei Fractionen
erhalten und zwar Fraction α bis 105°, β bis 118°, γ über 118°.
Aus allen Fractionen wurden die Silbersalze dargestellt. Dasjenige aus Fraction α wurde schnell schwarz und hinterlieſs bei der
Silberbestimmung nahe an 100 Proc. Silber. Das Silbersalz aus Fraction β hinterlieſs 63,01 Proc. Silber (0g,0903 Substanz gaben 0g,0569 Silber), dasjenige aus Fraction γ enthielt 62,04 Proc. Silber (0g,0432 Substanz hinterlieſsen 0g,0268 Silber). Das Silbersalz der Essigsäure
enthielt 64,77 Proc., das der Propionsäure 59,67 Proc. Silber.
d) Die aus dem Rückstand erhaltenen, über 230° siedenden Basen
lieferten 0g,068 Platindoppelsalz mit 34,30 Proc.
Pt. (0g,0659 Substanz hinterlieſsen 0g,0226 Pt.)
C) Inhalt des 4. Kölbchens:
b) und d) Es wurden überhaupt nur einige Tropfen basischer Körper
erhalten, welche 0g,0307 Doppelsalz mit 32,57
Proc. Platin lieferten (0g,010 Pt)
5. Versuch: Untersuchung der nicht verrauchten, 47g wiegenden Enden Und Spitzen vom 1. Versuch.Die zum Versuch 3 und 4 gehörenden Enden und Spitzen wurden nicht
untersucht. Dieselben wurden über Schwefelsäure getrocknet, mit
alkoholischer Natronlösung versetzt und mit Aether ausgezogen. Der Aetherauszug
wurde mit alkoholischer Oxalsäurelösung gefällt, der Niederschlag abfiltrirt, in
sehr wenig Wasser gelöst und unter Abkühlung mit überschüssigem Natronkalk und etwas
Seesand gemischt. Die so erhaltene trockene Masse wurde mit Aether ausgezogen,
dieser abdestillirt und der Rückstand fractionirt. Aus der ersten Fraction α (bis 238°) und dem Rückstande wurde das
Platindoppelsalz dargestellt. Fraction α gab nur 0g,1176 Doppelsalz mit 33,26 Proc. Pt. (0g,046 Substanz hinterlieſsen 0g,0153 Pt.) Der Rückstand gab 0g,600 Doppelsalz mit 33,04 Proc. Pt. (0g,4455 Substanz hinterlieſsen 0g,1472 Pt.) Fraction β (238 bis 242°) wog 2g,3682. Die
Elementaranalyse derselben ergab folgendes Resultat:
0g,1830
Substanz lieferten
0,4955g
CO2
=
0,13514g
C
=
73,85 Proc.
und
0,1400
H2O
=
0,01555
H
=
8,50
Gewicht der untersuchten Enden und Spitzen = 30g vom 2. Versuch. Dieselben wurden nach dem
Trocknen über Schwefelsäure mit alkoholischer Natronlösung versetzt und mit Aether
ausgezogen. Die in Lösung gegangenen Basen wurden, wie oben beschrieben, mit
Wasserdampf übergetrieben und nach der Abscheidung in die Platindoppelsalze
verwandelt. Es wurden erhalten an Doppelsalz 4g,800 mit 34,33 Proc. Pt. (0g,517 Substanz
hinterlieſsen 0g,775 Pt.)
6. Versuch: Untersuchung der von einem Raucher übrig gelassenen
Cigarrenenden auf ihren Gehalt an Stickstoff haltigen organischen Basen. Die Enden
stammten von Havanna-Cigarren, deren Nikotingehalt 2,24 Proc. betrug. Der auf die
gewöhnliche Weise bestimmte NikotinghaltDie Richtigkeit dieser Nikotinbestimmung, welche, wie die sämmtlichen hier
vorkommenden, nach meiner in der Zeitschrift für
analytische Chemie, 1882 Heft 1 veröffentlichten Methode ausgeführt
wurde, hat die Abwesenheit anderer Süchtiger organischer Basen zur
Voraussetzung. der Enden wurde zu 3,22 Proc. gefunden. Eine
gröſsere Anzahl Enden, trocken 250g wiegend, würde
nun mit Aether ausgezogen und die Aetherlösung in der gewöhnlichen Weise weiter
behandelt. Die isolirten Basen wurden eine Stunde lang bei durchgehendem
Wasserstoffstrom auf 130° erwärmt und dann destillirt. Es ging Alles zwischen 240
bis 242° über, und zwar betrug das Gewicht des Destillates 5g,839. 0g,4335
lieferten 1g,500 wasserfreies Platindoppelsalz mit
34,20 Proc. Platin. (0g,690 Substanz hinterlieſsen
0g,236 Pt.) Aus dem Rückstande von der
Destillation wurden noch 1g,9435 Platindoppelsalz
mit 33,70 Proc. Pt erhalten. (0g,6350 Substanz
hinterlieſsen 0g,214 Pt.)
7. Versuch: Schlieſslich habe ich noch die von Vogel und Reischauer
angestellten Versuche zur Bestimmung des Blausäuregehaltes des Tabakrauches
wiederholt.
a) Angewendet 5 Havanna-Cigarren im Gewicht von 26g. Erhalten 0g,0045 Fe2O3 =
0g,0069 Ferroferricyanid = 0g,0038 Cyan.
b) Angewendet 5 Havanna-Cigarren im Gewicht von 26g,2. Erhalten 0g,0180 Fe2O3 =
0g,0276 Ferroferricyanid = 0g,0150 Cyan. Die directe Wägung des
Ferroferricyanides ergab völlig unrichtige Resultate (beim ersten Versuch 0g,0233, beim zweiten 0g,510). Dasselbe riſs beim Ausfällen stets organische Substanzen mit zu
Boden, welche sich weder durch längeres Auswaschen mit Aetheralkohol, noch mittels
wiederholter Lösung und Ausfällung entfernen lieſsen.
Besprechung der Ergebnisse. Wie jeder Rauch besteht auch
der Tabakrauch aus einer groſsen Anzahl der verschiedenartigsten Stoffe, von denen
hier nur einige wenige, nämlich die stark giftig wirkenden, in Betracht gezogen
worden sind. Von groſsem Interesse würde allerdings auch der Nachweis derjenigen
Rauchbestandtheile sein, durch deren Vorhandensein die Güte eines Tabakes wesentlich
bedingt wird; aber seitdem sich Liebig vergeblich
bemüht hat, dasjenige, was man die „Blume des Rheinweines“ nennt, in
chemische Formeln zu fassen, verspricht man sich von derartigen Untersuchungen wenig
Erfolg.
Die stark giftig wirkenden Stoffe, welche im Tabakrauche nachgewiesen wurden, sind
Kohlenoxyd, Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff, die Pikolinbasen und das
Nikotin.
Die Existenz des Kohlenoxydes im Tabakrauche kann gar nicht bezweifelt werden; es
wäre im Gegentheil höchst wunderbar, wenn es nicht darin vorhanden wäre; denn alle
Bedingungen zu seiner Entstehung sind im Rauchproceſs gegeben. Es kommt daher nur
auf die quantitative Bestimmung desselben an. Der Einzige, welcher diese auszuführen
versucht hat, ist der französische Physiologe Le Bon;
aber die von ihm gefundenen Zahlen sind, wie ich schon oben bemerkte, ohne Zweifel
viel zu hoch. Trotz seiner hohen Zahlen kommt aber Le
Bon selbst, in Folge einer einfachen Berechnung, zu dem Schluſs, daſs vom
physiologischen Standpunkte aus der Kohlenoxydgehalt des Tabakrauches vollständig
vernachlässigt werden könne, und auſserdem hat er durch einen directen Versuch an
sich selbst nachgewiesen, daſs eine durch ihren Gehalt an Tabakrauch fast unathembar
gewordene Luft nur sehr geringe Mengen (0,01 Vol.-Proc.) Kohlenoxyd enthielt.
Schlieſslich will ich noch darauf hinweisen, daſs der relative Gehalt des
Tabakrauches an Kohlenoxyd naturgemäſs ein sehr wechselnder sein muſs, und zwar
wechselnd nicht nur mit der Art des Rauchens, sondern vor Allem auch mit der
Intensität der Verbrennung.
Ganz ebenso verhält sich die Sache hinsichtlich des Schwefel- und
Cyanwasserstoffgehaltes. Das Vorhandensein dieser Stoffe ist selbstverständlich;
denn der Tabak enthält sowohl Sulfate, als auch organische Stickstoff
Verbindungen und Alkalien in groſser Menge, so daſs es nur der Glühhitze bedarf, um
Schwefel- und Cyanwasserstoff zu erzeugen. Natürlich werden auch diese beiden Stoffe
in sehr wechselnden Mengen auftreten, je nach den Bedingungen, unter welchen der
Verbrennungsproceſs verläuft.
Dann sind dieselben aber auch – nach Vogel's, Le Bon's und meinen Versuchen – in gar zu geringen
Mengen im Tabakrauche enthalten und von zu groſser Flüchtigkeit, um einen
wesentlichen Antheil an der Wirkung des Rauches auf den Organismus zu nehmen.
Ganz anders nun liegen die Verhältnisse für das Nikotin; – von den Pikolinbasen sehe
ich einstweilen ab. Die Frage, ob dasselbe durch den Rauchproceſs völlig zersetzt
werde, lieſs sich von vorn herein nicht wohl beantworten, wenn eine Verneinung durch
den Versuch auch ziemlich wahrscheinlich war. Immerhin muſs es sehr überraschen,
daſs die Menge des unverändert in den Rauch gelangenden Nikotins eine so bedeutende
ist, wie dies aus meinen Versuchen hervorgeht. Es ist ferner einleuchtend, daſs der
Nikotingehalt des Rauches wesentlich nur durch denjenigen des ihn erzeugenden
Tabakes bedingt und wenig oder gar nicht von der Art des Rauchens und der Intensität
der Verbrennung abhängig sein wird. Endlich ist vom physiologischen Standpunkte der
hohe Siedepunkt des Nikotins, besonders im Vergleich mit den drei obengenannten
toxischen Stoffen, sehr zu berücksichtigen.
Aus den im Vorstehenden erörterten Gründen habe ich mich bei meinen Untersuchungen
des Tabakrauches im Wesentlichen auf den Nachweis und die quantitative Bestimmung
des Nikotins beschränkt. In den weiter unten folgenden beiden Tabellen sind die oben
mitgetheilten Resultate meiner 6 Versuche übersichtlich zusammengestellt, und zwar
habe ich mich bei den Berechnungen, sowie bei der Ausführung der Versuche überhaupt
von folgenden Erwägungen leiten fassen.
So einfach es ist, den Gehalt des Tabakrauches an Nikotin qualitativ nachzuweisen, so
schwierig, ja unmöglich erscheint es, dasselbe aus den Condensationsproducten des
Rauches auch nur annähernd quantitativ abzuscheiden. Denn wenn auch die Isolirung
der in Wasser löslichen Stickstoffbasen, welche durch Destillation im
Wasserdampfstrom übergetrieben werden können, leicht mit hinreichender Genauigkeit
zu bewerkstelligen ist, so läſst sich die Trennung derselben von einander immer nur
unvollkommen und unter beträchtlichem Materialverluste erreichen. Trotz dieser
Schwierigkeiten möchte ich aber die von mir erhaltenen Resultate auch in
quantitativ-analytischer Hinsicht für nicht ganz werthlos halten. Ohne die
Richtigkeit der Annahme, daſs die verschiedenen bei der Verbrennung des Tabakes sich
bildenden basischen Stoffe verhältniſsmäſsig zahlreich seien, bestreiten zu
wollen,
Textabbildung Bd. 244, S. 242–243
Tabelle I; Versuch 1; Versuch 2;
Angewendeter Tabak; g; Nikotingehalt; %; Gesammtnikotin; Verrauchter Tabak;
Verrauchtes Nikotin; Stickstoffbasen; Siedepunkt; Doppelsalz; % Pt; Aus dem
Rauche gewonnene Stickstoffbasen; Kölbchen; Kolben; h; b; d; über; Rückstand;
Summe; Nicht verrauchter Tabak (Spitzen und Enden); Aus den Spitzen und Enden
gewonnene Stickstoffbasen; Versuch 3; Versuch 4; Versuch 5; Stickstoffbasen;
Siedepunkt; Doppelsalz; % Pt; Kölbchen; Kolben; b; d; über; Rückstand
glaube ich doch aus dem ganzen Verhalten der von mir auf die
oben beschriebene Weise isolirten Basengemische folgern zu müssen, daſs dieselben
auſser Nikotin nur die niederen Glieder der Pikolinreihe in irgendwie
beträchtlicheren Mengen enthalten. Da nun die Pikolinbasen in ihren Siedepunkten um
so mehr vom Nikotin abweichen, je mehr sich der Platingehalt ihrer Platindoppelsalze
demjenigen des Nikotindoppelsalzes nähert, so lieſs sich durch gleichzeitige
Bestimmung dieser beiden Kriterien ziemlich sicher feststellen, ob eine erheblichere
Verunreinigung des Nikotins mit Pikolinbasen vorlag. Die betreffenden Zahlen für die
Siedepunkte und die procentischen Platinmengen sind folgende:
Siedepunkt
Platingehalt
Nikotin
242°
34,36 Proc.
Pyridin
115
34,68
Pikolin
135
33,05
Lutidin
155
31,58
Collidin
171
30,23
Parvolin
188
29,00
Corindin
211
27,84
Rubidin
230
26,82
Viridin
251
25,81
Nikotin
242
34,36
In der vorstehenden Tabelle I habe ich die sämmtlichen Resultate meiner 6 Versuche übersichtlich
zusammengestellt; fortgelassen sind nur drei ganz unwesentliche und unbrauchbare
Angaben. Die nicht direct gefundenen, sondern berechneten Zahlenwerthe sind
eingeklammert. Die groſsen und kleinen, den Horizontalreihen vorgesetzten Buchstaben
correspondiren mit den oben bei der ausführlichen Mittheilung der Versuche
gebrauchten.
Die in der Tab. II S. 244 aufgeführten Nikotinmengen sind in folgender Weise
berechnet. Da der Siedepunkt der isolirten Stickstoffbasen mit einer einzigen
AusnahmeWie aus Tabelle II ersichtlich, wurden in vier Fällen keine
Siedepunktbestimmungen ausgeführt; doch habe ich die betreffenden Zahlen,
mit Ausnahme der schon wegen des geringen Platingehaltes wegfallenden in
Versuch 4, trotzdem berücksichtigt, da die Siedepunkte in den anderen drei
Fällen ohne Bedeutung sind. stets über 200° lag, so war
wesentlich der Platingehalt ihrer Doppelsalze entscheidend. Sank derselbe nicht
unter 34,15 Proc., so wurden die betreffenden Zahlen als reines Nikotin in Rechnung
gestellt. Auch in den Fällen, wo der Platingehalt höher als 34,5 Proc. lag, habe ich
reines Nikotin berechnet, da hier wahrscheinlich eine theilweise durch eine geringe
Beimengung von Pyrrol verursachte Ausscheidung von metallischem Platin stattgefunden
hatte.
Eine extreme Zahl (35,51 Proc. Pt) wurde bei Versuch 3 erhalten; ich habe auch in
diesem Falle eine Verunreinigung mit metallischem Platin angenommen und 80 Procent
der erhaltenen Stickstoffbasen als Nikotin berechnet. Ein Gleiches ist bei der
zunächst stehenden Zahl (Pt = 35,12 Proc.) geschehen. Betrug der Platingehalt
weniger als 33,7 Proc., so wurden die betreffenden Zahlen einfach auſser Rechnung
gelassen. Lagen die Werthe für den Platingehalt innerhalb der Zahlen 34,15 und
33,90, bezieh. 33,90 und 33,70, so wurden nur 90 bezieh. 80 Procent der betreffenden
Stickstoffbasen als Nikotin berechnet. Ich habe nun noch den einen schon oben
erwähnten besonderen Fall (Versuch 4) zu berücksichtigen. Da das Sieden des
Basengemisches schon bei 130° begann, während der Platingehalt des Doppelsalzes
34,13 Proc. betrug, so muſs hier eine gröſsere Verunreinigung mit den niedriger
siedenden Pikolinbasen angenommen werden. Ich habe deshalb nur 80 Proc. der
betreffenden Stickstoffbasen als Nikotin angenommen. Mit den so erhaltenen Zahlen
wurden die folgenden Werthe berechnet:
Tabelle II.
Versuch 1
Versuch 2
Versuch 3
Versuch 4
Versuch 5
g
Proc.
g
Proc.
g
Proc.
g
Proc.
g
Proc.
Angewendeter
TabakNikotingehaltGesammtnikotin
406,675 15,250
3,75
341,60 12,810
3,75
798,00 2,394
0,30
513,00 0,975
0,19
2,24
Verrauchter TabakVerrauchtes Nikotin
350,42 13,141
216,60 8,123
700,00 2,100
441,00 0,838
Aus dem Rauch gewonne- nes NikotinDesgl.
berechnet auf ver- rauchtes NikotinDesgl. berechnet auf
Ge- sammtnikotin
6,836
52,0244,83
2,261
27,8317,65
1,769
84,2373,89
0,588
70,1660,32
Nicht verrauchter TabakDesgl. berechnet auf
den Gesammttabak
56,255
13,83
125,00
36,59
98,00
12,28
72,00
14,03
250,00
Aus dem nicht verrauchten Tabak gewonn.
NikotinDesgl. berechnet auf den nicht verrauchten
TabakDesgl. berechnet auf das Gesammtnikotin
2,832
5,0318,57
5,640
4,5144,03
6,278
2,51
Zerstörtes NikotinDesgl. berechnet auf
Ge- sammtnikotin
5,582
36,60
4,909
38,32
Wenngleich den in Tabelle II zusammengestellten Zahlen eine absolute Bedeutung
schlechterdings nicht beigelegt werden kann, so lassen sich aus ihnen doch in
mehrfacher Hinsicht interessante Schlüsse ziehen. Zunächst ist mit genügender
Sicherheit festgestellt, daſs nur ein verhältniſsmäſsig kleiner Theil des in einer
Cigarre enthaltenen Nikotins durch den Rauchproceſs zerstört wird und ein relativ
groſser in den Rauch übergeht; das letztere hängt allerdings wesentlich davon ab,
wie weit die Cigarre
aufgeraucht wird. So wurde bei Versuch 1 ungefähr ebenso viel Nikotin durch den
Rauchproceſs zerstört wie bei Versuch 2; dagegen gingen im ersteren Falle bei 13,8
Proc. unverrauchtem Tabak 52 Proc., im zweiten, wo 36,6 Proc. des Tabakes an Spitzen
und Enden zurückblieben, nur 27,8 Procent des verrauchten Nikotins in den Rauch
über. Dieses Ergebniſs konnte man übrigens voraussehen; denn es ist klar, daſs bei
einer in Brand befindlichen Cigarre die langsam vordringende Glutzone die
destillirbaren Stoffe vor sich hertreibt, in Folge dessen im noch un verbrannten
Theile der Cigarre eine stete Anhäufung derselben stattfindet. Man wird mithin sagen
können, daſs der Gehalt des unverbrannten Theiles einer Cigarre an destillirbaren
Stoffen der Länge desselben umgekehrt proportional ist.
Eine Vergleichung der Resultate der beiden letzten Versuche mit denen der beiden
ersten führt zu dem Schlüsse, daſs bei an Nikotin armen Cigarren relativ mehr
Nikotin in den Rauch übergeht als bei an Nikotin reichen; doch möchte ich bei der
Unsicherheit, welche den Zahlen der Versuche 3 und 4 anhaftet, auf einen derartigen
Schluſs nicht eben viel Gewicht legen. Uebrigens hat auch dieses Ergebniſs nichts
Befremdendes, wenn man bedenkt, daſs durch den Rauchproceſs in einer an Nikotin
armen Cigarre ungefähr ebenso viel Nikotin verdampft und also mit dem Luftstrom
fortgeführt werden muſs wie in einer an Nikotin reichen, da die Intensität der
Verbrennung in beiden Fällen annähernd die gleiche ist.
Dagegen erscheint es, wenn man den hohen Siedepunkt des Nikotins in Betracht zieht,
höchst auffallend, daſs selbst im 4. Kölbchen noch verhältniſsmäſsig groſse Mengen
desselben gefunden wurden, nachdem der Rauch also ein längeres Kühlrohr und 3
Flaschen, von denen zwei allerdings leer waren, durchstrichen hatte. Es ergibt sich
auch hieraus wieder, daſs das Nikotin trotz seines hohen Siedepunktes eine
bedeutende Flüchtigkeit besitzt, eine Thatsache, welche ja auch aus der Möglichkeit
hervorgeht, dasselbe durch Destillation mit Wasserdampf verhältniſsmäſsig schnell
überzutreiben.
Die Ergebnisse meiner Untersuchungen fasse ich schlieſslich in folgenden Sätzen
zusammen. Als stark giftig wirkende Bestandtheile des Tabakrauches sind zu
bezeichnen: Kohlenoxyd, Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff, die Pikolinbasen und
das Nikotin. – Der Gehalt des Rauches an den drei zuerst genannten Stoffen ist aber
einerseits zu gering, andererseits sind dieselben von zu groſser Flüchtigkeit, um
bei der Beurtheilung der Wirkung des Tabakgenusses auf den Organismus
Berücksichtigung zu verdienen. – Auch die Pikolinbasen sind in relativ geringer
Menge im Tabakrauche enthalten, so daſs die Giftigkeit desselben so gut wie
ausschlieſslich seinem groſsen Nikotingehalte zuzuschreiben ist. – Der Nikotingehalt
des Tabakrauches wird im
Wesentlichen nur von demjenigen des ihn erzeugenden Tabakes bedingt; doch hängt die
relative Nikotinmenge, welche aus einer Cigarre in den Rauch übergeht, hauptsächlich
von der Gröſse des nicht verrauchten Cigarrenendes ab, da der Nikotingehalt des
nicht verrauchten Theiles einer Cigarre zu der Gröſse desselben in umgekehrtem
Verhältnisse steht. – Der durch den Verbrennungsproceſs zerstörte Theil des in einer
Cigarre enthaltenen Nikotins ist relativ gering.Die vorstehende Arbeit wurde in dem hiesigen unter Leitung des Hrn. Dr. L. Janke stehenden Laboratorium der
Sanitätsbehörde ausgeführt. Ich spreche dem Genannten für die
Freundlichkeit, mit welcher er mir Alles zur Ausführung einer solchen Arbeit
Erforderliche zur Verfügung stellte, meinen besten Dank aus.
Bremen, December 1881.