Bruyn, J.W., de

Hall, J.G., van

Name not available

De bepaling van kleine hoeveelheden hyoscyamine en scopolamine in geneeskruiden

Wageningen Yield 

DE BEPALING VAN KLEINE HOEVEELHEDEN HYOSCYA-
MINE EN SCOPOLAMINE IN GENEESKRUIDEN * 
door 
J. W . DE BRUYN en J. G. V A N HALL ** 
The estimation of small quantities of hyoscyamine and hyoscine in 
medicinal herbs 
A method is described by which the alkaloids, after paperchromatographic 
separation, are determined according to H ä u s s l e r ' s method, which is based 
on the formation of a coloured complex of the alkaloid with tropeoline oo, which 
can be extracted with chloroform. Thus quantities of 10-150«g can be determined. 
An indicator strip was used to locate the alkaloids. The hyoscyamine and 
hyoscine spots were cut out separately and were extracted with the required 
liquids without previous elution. A correction of 10% gives satisfactory results. 
An examination of a series of indicators has shown that hyoscyamine can be 
estimated with the aid of methylorange at p H 8.0- Hyoscine does not react in 
this case, so that an estimation without previous chromatographic separation is 
possible if a titrimetric determination is also carried out. The presence of other 
alkaloids has an adverse effect on the results. However, for selection purposes 
this method is usable, e.g. when selecting Datura samples for high hyoscine 
content. It may be possible that mixtures of other alkaloids can also be estimated 
by using an indicator with which only one of the alkaloids reacts. 
Inleiding 
Bij het onderzoek van geneeskruiden met mydriatische alkaloïden 
is het vaak van belang hyoscyamine en scopolamine afzonderlijk te 
bepalen. Dit is b.v. het geval bij de waardebepaling van sommige 
Datura- en .Duèoi's/a-soorten, die scopolamine als hoofdalkaloïde be-
vatten. Bij het onderzoek van de wortels van Scopolia lurida is een 
afzonderlijke bepaling van hyoscyamine en scopolamine niet altijd 
noodzakelijk, maar moet men wel de som van deze twee alkaloïden 
kunnen bepalen naast het bij-alkaloïde cuscohygrine, dat steeds 
wordt aangetroffen ( 1 ). 
De nieuwere methodes voor de afzonderlijke bepaling van genoem-
de alkaloïden berusten in de regel op papierchromatografische 
scheiding, gevolgd door elutie van de vlekken en colorimetrische 
bepaling of door vergelijken van de vlekken met standaardhoeveel-
heden na behandeling met verdund Dragendorff-reagens. 
D r e y e n F o s t e r (3) elueren de alkaloïden van het papier-
chromatogram met ethanol en passen vervolgens de reactie van 
Vitali-Morin toe. Met standaardhoeveelheden vinden zij op deze 
wijze slechts ca. 70 pCt. terug. Door tevens het totale alkaloïdege-
halte volgens een klassieke methode te bepalen, kunnen de gevonden 
gehaltes gecorrigeerd worden. 
R o m e i k e (7) behandelt het chromatogram met verdund 
Dragendorff-reagens, schudt de alkaloïde bevattende papierstrook-
jes, na bevochtiging met ammonia, uit met chloroform en bepaalt de 
Overdruk uit Pharmaceutisch Weekblad 94 (1959): 262—269. 
Instituut voor de Veredeling van Tuinbouwgewassen te Wageningen. 
263 
alkaloïden kwantitatief met behulp van het dimethylaminobenzalde-
hyde-reagens volgens de methode van F. H. L. v a n O s. Met hoe-
veelheden vanaf 100 //g werden goede resultaten verkregen. 
De rechtstreekse planimetrische bepaling na besproeien van het 
chromatogram met een geschikt reagens werd o.a. toegepast door 
B ü c h i en S c h u m a c h e r (2) voor de bepaling van strychnine 
en brucine. Hyoscyamine en scopolamine kunnen natuurlijk op de-
zelfde wijze worden bepaald. Deze werkwijze geeft alleen goede 
resultaten wanneer alle omstandigheden bij de bepaling nauwkeurig 
worden gestandaardiseerd. 
Het leek ons van belang na te gaan of er een eenvoudige, goed 
reproduceerbare methode te vinden is, waarmee kleine hoeveelheden 
hyoscyamine en scopolamine naast elkaar kunnen worden bepaald, 
al of niet na chromatografische scheiding. Als basis voor het verdere 
onderzoek werd de methode van H a u s s i e r (5) gekozen. Deze 
auteur gebruikt tropeoline 00 voor de bepaling van zeer kleine hoe-
veelheden alkaloïden. De methode berust op de eigenschap van alka-
loïden (en verschillende andere basen) met bepaalde kleurstoffen 
verbindingen te vormen, die met organische oplosmiddelen uitschud-
baar zijn en dus colorimetrisch bepaald kunnen worden. Een derge-
lijke methode werd in 1940 voor het eerst beschreven door P r u d -
h o m m e (6), die op deze wijze kinine bepaalde met behulp van 
eosine. 
Wij hebben getracht de methode van H a u s s i e r toe te passen 
na papierchromatografische scheiding. Eerst werd nagegaan op wel-
ke wijze de alkaloïden van het chromatogram het best geëlueerd kun-
nen worden, vervolgens werden bepalingen gedaan met plantaardig 
materiaal en tenslotte werd onderzocht, of het mogelijk is met een 
bepaalde indicator één van de alkaloïden afzonderlijk te bepalen 
zonder chromatografische scheiding. 
Elutie van de alkaloïden 
Standaardoplossingen met hyoscyamine en scopolamine werden 
afdalend gechromatografeerd met n-butanol-ijsazijn 10 : 1, verza-
digd met water, op papier S & S 2043 b Mgl (40 x 10 cm). Na 
drogen werden de chromatogrammen behandeld met verdund Dra-
gendorff-reagens, of werd een indicatiestrook gebruikt om de plaats 
van de vlekken vast te stellen. De uitgeknipte papierstroken werden 
vervolgens in reageerbuizen geschud met verschillende oplosmid-
delen (6 pCt. azijnzuur, alcohol + enkele dr. 0,1 N. HCl, aceton 
+ enkele dr. 0,1 N.HC1, etc.) bij verschillende temperaturen en ge-
durende verschillende tijden. Ook werd de elutie-methode volgens 
S t e i n e g g e r en O c h s n e r (8) toegepast, waarbij het papier-
strookje onder aan een capillair wordt bevestigd, waardoor de elueer-
vloeistof stroomt. Wij elueerden volgens deze methode met methanol 
en met butanol-ijsazijn-water. 
In geen enkel geval gelukte het om meer dan 90% van de alkaloï-
den terug te vinden. Vaak was het resultaat lager en klopten de 
duplo's slecht. De uitgetrokken papiersnippers werden steeds volle-
dig nagewassen en de verkregen vloeistof niet gefiltreerd om ver-
264 
liezen door adsorptie te voorkomen. Na droogdampen werden de 
alkaloïden in het residu bepaald volgens het onderstaande voorschrift 
van H ä u s s 1 e r, in zoverre gewijzigd, dat de alkaloïden onder ver-
warming werden opgenomen in 3 ml bufferoplossing en 3 ml water. 
Bepaling volgens H a u s s i e r : 
Meng 3 ml waterige alkaloïde-oplossing in een scheitrechter met een gelijk 
volumen acetaatbuffer pH 4,6. Voeg 3 ml verzadigde waterige tropeoline 00-op-
lossing toe en schud 4 maal uit met 5 ml zuivere, liefst vers gedestilleerde chloro-
form. Verzamel de geelgekleurde chloroform in een maatkolfje van 25 ml, ervoor 
zorgend, dat geen spoor van de waterige laag meeloopt. Voeg 2 ml van een 
mengsel van 1 ml geconcentreerd zwavelzuur en 99 ml methanol toe en vul aan 
met chloroform. Indien bij toevoeging van het zuurreagens een troebeling optreedt, 
verdwijnt deze weer door nogmaals 2 ml. toe te voegen. De ontstane rood-violette 
oplossing wordt in een geschikte colorimeter gemeten bij 545 m,a. Vooraf wordt 
een ijklijn gemaakt met hoeveelheden tussen 10 en 150 /(g. 
Het uitschudden met chloroform voerden wij als volgt uit: 1 min. 
schudden, ± 1 0 min. laten staan en dan langzaam af laten lopen. 
Filtratie geeft verliezen door adsorptie en werd dus vermeden. 
De kleur van de oplossing blijft verscheidene dagen constant, het-
geen een groot voordeel betekent. De ijklijnen voor hyoscyamine en 
scopolamine zijn verschillend (fig. 1). Wij vonden bij gelijke hoe-
veelheden voor hyoscyamine een ongeveer 2x zo grote extinctie als 
voor scopolamine. 
E 
Q8r 
IOO ISO 
Fig. 1 
Ijklijnen voor de bepaling van hyoscamine en scopolamine vlg. Haussier 
(1 cm-cuvet). 
Volgens H a u s s i e r (persoonlijke mededeling) vormt tropeoline 
00 met alkaloïden 1,1- of 1,2-complexen. Men kan dus aannemen 
dat 1 mol. hyoscyamine zich verbindt met 2 mol. tropeoline en 1 
mol. scopolamine met 1 mol. tropeoline. Dit verschil wordt blijkbaar 
veroorzaakt door de epoxy-groep van het scopolamine. Overigens is 
over de theoretische achtergrond van deze reacties nog weinig be-
kend. 
265 
De blancowaarde is gering en behoeft niet bij elke bepaling op-
nieuw vastgesteld te worden. Wel hebben wij geconstateerd, dat bij 
het gebruik van oudere oplossingen deze blancowaarde sterk kan 
toenemen, wanneer schimmelvorming begint op te treden in de 
bufferoplossing en/of de tropeoline-oplossing. Deze toename was al 
duidelijk waarneembaar, wanneer met het blote oog nog geen schim-
melvlokjes waren te zien. Het is dus wel van belang met niet te oude 
oplossingen te werken en van tijd tot tijd een controlebepaling van 
de blancowaarde en van een standaardoplossing te doen. Ook de 
kwaliteit van de gebruikte chemicaliën beïnvloedt de hoogte van de 
extinctie. 
Nadat gebleken was, dat met geen enkele van de gebruikte elutie-
methodes 100 pCt. werd teruggevonden, hebben wij de papierstroken 
van het chromatogram (zonder Dragendorff, dus gebruik makend 
van een indicatiestrook ) zonder te elueren in een scheitrechter ge-
bracht en geschud met 3 ml water, 3 ml bufferoplossing, etc. (zie 
voorschrift vlg. H a u s s i e r ) . Deze eenvoudige methode gaf ca. 
90 pCt. opbrengst en werd bij het verdere onderzoek steeds toege-
past. 
Met standaardoplossingen werden op deze wijze na chromato-
grafie de volgende resultaten verkregen, waarbij een correctie van 
+ 10 pCt. werd aangebracht. 
Gebruikte hoeveel- Teruqqevonden ,
 r .., . . .... 
heid in
 Mg hoeveelheid in m Afwijking in pCt. 
hyoscyamine 28 28 0 
46 44 —4 
74 74 0 
92 88 —4 
92 95 + 3 
110 110 0 
112 107 —4 
scopolamine 42 40 —5 
84 83 —1 
Bepaling in Datura- en Scopoliamonsters 
Z)a£ura-monsters werden bepaald volgens de methode van D ij k -
s t r a (4), Scopo/fa-wortels volgens een voorschrift, dat in grote 
lijnen overeenkwam met de methode van de Pharm. Helv. V. bij 
Radix Belladonnae, waarbij van 4 g werd uitgegaan. Aansluitend 
hierop werden de alkaloïden op de volgende wijze afzonderlijk 
bepaald: 
Schud de getitreerde vloeistof na alkalisch maken met ammonia 2x uit met 10 
ml chloroform, de chloroformopl. 2x met 10 ml 0,04 N. HCl en de waterige opl. 
weer 2x met 10 ml chloroform en overmaat ammonia. Na afdestilleren van de 
chloroform wordt afgeblazen, het residu in weinig chloroform opgelost en ook dit 
weer verdampt en afgeblazen. Los het residu onder verwarming op in 96% alcohol 
spoel over in een reageerbuis met ingeslepen glazen stop, waarvan de tarra (met 
kooksteentje) bekend is en damp de oplossing in een kokend waterbad in tot 
0,3 à 0,4 ml (bij S c o p o 1 i a-monsters tot ± 2 ml); weeg de inhoud na bekoe-
ling. Breng van deze oplossing 25 mm3 met behulp van een micropipetje op het 
chromatogram en plaats op elk chromatogram van één van de oplossingen nog-
maals 25 mm3, waardoor een indicatiestrook verkregen kan worden. Spoel de rest 
van de alkaloïdenoplossing in een kolfje over met water, dat geneutraliseerd is op 
266 
mengindicator. Na titratie met 0,01 N. HCl uit een semi-microburet is de totale 
hoeveelheid alkaloïden per 25 mm3 te berekenen, wanneer men vooraf bepaald 
heeft hoeveel mg uit het pipetje loopt. Na chromatografie volgens de eerder om-
schreven methode wordt gedroogd, de indicatiestrook met verdund Dragendorff-
reagens behandeld en de alkaloïden van het onbehandelde deel van het chroma-
togram afzonderlijk bepaald door de uitgesneden papierstroken in een scheitrech-
ter te brengen, 3 ml water en 3 ml acetaatbuffer pH = 4.6 toe te voegen en 
verder het voorschrift vlg. H a u s s i e r (blz. 264) uit te voeren vanaf: „Voeg 
3 ml verzadigde waterige tropeoline 00-op!ossing toe " Bij de gevonden hoe-
veelheden alkaloïden wordt 10 pCt. opgeteld. 
Het voordeel van een tweede titratie is, dat het uitschudden met 
chloroform etc. niet kwantitatief behoeft te worden uitgevoerd; door 
emulsievorming is dit trouwens in vele gevallen moeilijk te bereiken. 
Enkele uitkomsten zijn samengevat in tabel 1. 
De hogere uitkomsten volgens titratie van de monsters 2 en 3 zijn 
te verklaren door de aanwezigheid van bij-alkaloïden (in hoofdzaak 
met RF ca. 0,90). Het gehalte aan cuscohygrine in monster 4, bere-
kend uit de titratie en de gevonden som, bedraagt 0,75 pCt. 
Theoretisch moet het mogelijk zijn zonder chromatografische 
scheiding een mengsel van hyoscyamine en scopolamine te bepalen 
Tabel 1. Gevonden percentages hyoscyamine en scopolamine na chromato-
grafie, gevolgd door bepaling volgens H a u s s i e r . 
hyosc. scopol. hyosc. 
+ sco.pol. vlg. titratie 
1. 
2. 
3. 
4. 
Datura stramonium 
(herba) 
gem. 
Datura metel var. 
muricata (herba) 
gem. 
Datura innoxia (herba) 
gem. 
Scopolia lurida 
(wortels) 
pCt. 
0,180 
0,160 
0,170 
0,022 
0,026 
0,024 
0,083 
0,075 
0,079 
0,650 
pCt. 
0,020 
0,026 
0,023 
0,189 
0,209 
0,199 
0,066 
0,067 
0,067 
0,070 
pCt. 
0,200 
0,186 
0,193 
0,211 
0,235 
0,223 
0,149 
0,142 
0,146 
0,720 
pCt. 
0,191 
0,258 
0,168 
2,660 
door een titratie en een bepaling volgens H a u s s i e r . Scopolamine 
geeft immers een ca. \Z2 x z o grote extinctie als een gelijke hoeveel-
heid hyoscyamine; hoe lager dus de extinctie bij een bepaald totaal-
gehalte, des te hoger is het gehalte aan scopolamine. Wij hebben 
getracht enkele Dataramonsters op deze manier te bepalen, waar-
voor een geschikte hoeveelheid van de te titreren oplossing bij de be-
paling volgens D ij k s t r a na verdampen van de alcohol gebruikt 
werd voor een bepaling vlg. H a u s s i e r . De resultaten waren in 
dit geval onbevredigend. Bij Datura stramonium is het gehalte aan 
scopolamine laag, zodat kleine bepalingsfouten bij de omrekening 
sterk vergroot worden en bij D. metel en D. innoxia is berekening in 
het geheel niet mogelijk door de aanwezigheid van een onbekende 
hoeveelheid bij-alkaloïden, 
267 
Proeven met andere indicatoren ter bepaling van één van de 
alkaloïden zonder chromatografische scheiding 
Met kleine hoeveelheden (50—100 /<g) hyoscyamine en scopola-
mine werd nagegaan of het mogelijk is één van deze alkaloïden te 
bepalen, zonder dat het andere stcort. Hiertoe werden proeven 
genomen met een aantal indicatoren en andere kleurstoffen in ver-
zadigde oplossing en gemengd met bufferoplossingen met pH 4,6; 
6,0; 8,0 en soms ook 3,6 en 9,2. Met elk van de alkaloïden afzonder-
lijk werd nu nagegaan in welke gevallen een verbinding van het 
alkaloïde met de kleurstof gevormd wordt, die met chloroform uit-
schudbaar is. Dé volgende kleurstoffen werden onderzocht: tropeoli-
ne 00, tropeoline 0, tropeoline 000, broomthymolblauw, brcom-
fenolblauw, thymolblauw, brcomkresolgroen, methyloranje, genti-
aanviolct, fuchsine, methyleenblauw, Martius-yellow, safranine, thi-
onine,nijlblauwsulfaat, Magdalarot, methylgrcen, congorood en neu-
traalrood. Verschillende andere kleurstoffen kwamen niet in aan-
merking wegens te geringe oplosbaarheid in water. Van de boven-
genoemde viel een aantal af, doordat de kleurstof zelf geheel met 
chloroform werd uitgeschud of een te hoge blancowaarde gaf. Ver-
schillende andere waren niet bruikbaar, omdat beide alkaloïden on-
geveer op dezelfde wijze reageerden. Het beste resultaat werd ten-
slotte verkregen met methyloranje bij pH 8,0. Hierbij wordt de 
hyoscyamine-indicatorverbinding met chloroform uitgeschud, terwijl 
dit met scopolamine niet of nagenoeg niet het geval is. Dit bleek 
o.a. uit de extinctie, die verkregen werd bij de bepaling van 50 /<g 
hyoscyamine + 200 /.tg scopolamine; zonder scopolamine was de 
extinctie dezelfde. De gevoeligheid van deze methode is voldoende 
groot (fig. 2). Het is ons niet gelukt een indicator te vinden, die 
alleen met scopolamine een complex vormt. 
IOO I50 
lig HYOSC. 
Fig. 2 
IJklijnen voor de bepaling van hyoscyamine m.b.v. methyloranje bij pH 8,0 
(1 cm-cuvet). 
Wij hebben nagegaan in hoeverre deze methode bruikbaar is voor 
de bepaling van Datara-monsters, 
268 
De bepaling werd als volgt uitgevoerd: 
Spoel de alcoholische oplossing van ch alkaloïden, die bij de bepaling volgens 
D ij k s t r a verkregen wordt, kwantitatief over met alcohol in een maatkolfje van 
20 ml; vul aan, pipetteer 1 ml, damp deze droeg en los het residu onder ver-
warming op in chloroform. Bepaal in deze oplossing het hyoscyamine vlg. 
H a u s s i e r , echter met behulp van methyloranje en een bufferoplossing met 
pH 8,0 i.p.v. de door hem gebruikte tropeoline 00 en buffer pH 4,6. De extinctie 
wordt gemeten bij 535 m,u. De overblijvende 19 ml alcoholische oplossing wordt 
na indampen tot ± 2 ml en verdunnen met water getitreerd met 0,01 N. HCl uit 
een semimicroburet- Uit het titercijfer kan berekend worden hoeveel alkaloïde 1 ml 
bevat. Het verschil tussen het totale gehalte en het percentage hyoscyamine levert 
het gehalte aan scopolamine met eventueel bij-alkaloïden. 
De Datara-monsters van tabel 1 gaven bij deze bepaling de vol-
gende uitkomsten: 
1. 0,156 — 0,151 pCt. hyoscyamine 
2. 0,036 — 0,038 pCt. 
3. 0,089 — 0,083 pCt. 
Cuscohygrine reageert ook met methyloranje, zodat Scopo/fa-mon-
sters niet op deze manier bepaald kunnen worden. De methode is 
bruikbaar voor de selectie van Datara-monsters op hoog scopola-
mine-gehalte. Ligt de verhouding tussen de beide alkaloïden ongun-
stig, zoals bij D. stramonium, dan is de bepaling van het scopolamine 
minder nauwkeurig; het gehalte berekend uit titratie en bovenstaande 
uitkomsten (no. 1) is 0,191 — 0,154 = 0,037 pCt. en volgens tabel 
1 is het 0,023 pCt. D. stramonium is echter als scopolamine-produ-
cent onbelangrijk. De te hoge hyoscyamine-uitkomst van monster 2 
(D. metel) is waarschijnlijk veroorzaakt door bij-alkaloïden, die 
bij het D. mnoxia-monster blijkbaar in mindere mate stoorden. 
Het is dus noodzakelijk, alvorens deze methode toe te passen bij 
de selectie van een bepaalde Datara-soort, eerst na te gaan of de 
afwijking t.o.v. de papierchromatografische bepaling niet te groot is. 
Het is niet uitgesloten, dat ook mengsels van andere alkaloïden 
bepaald kunnen worden door gebruik te maken van een indicator, 
waarmee slechts één van de alkaloïden reageert. 
Samenvatting 
Hyoscyamine en scopolamine kunnen na papierchromatografische 
scheiding worden bepaald volgens de methode van H a u s s i e r . 
Voordelen van deze werkwijze zijn de grote gevoeligheid en —ver-
geleken bij de Vitali-Morin-reactie — de bestendigheid van de kleur. 
Bij onderzoek van een reeks indicatoren is gebleken, dat hyoscya-
mine bepaald kan worden met behulp van methyloranje bij pH 8,0. 
Scopolamine reageert in dit geval niet, zodat een bepaling zonder 
chromatografische scheiding mogelijk is, wanneer tevens een titri-
metrische bepaling gedaan wordt. De aanwezigheid van bij-alkaloïden 
veroorzaakt minder goede resultaten. Voor selectiedoeleinden is deze 
methode echter bruikbaar, b.v. bij de selectie van Datara-monsters 
op hoog scopolaminegehalte. 
Het is niet uitgesloten, dat ook mengsels van andere alkaloïden 
bepaald kunnen worden door gebruik te maken van een indicator, 
waarmee slechts één van de alkaloïden reageert. 
269 
Literatuur 
1. D e B r u y n , J. W. , Pharm. Weekblad 92, (1957) 547. 
2. B ü c h i , J. en S c h u m a c h e r , H., Pharm. Acta Helv. 33, (1958) 274. 
3. D r e y , R. E. A. en F o s t e r , G. E., /. Pharm. Pharmacol. 5, (1953) 839. 
4. D i j k s t r a , S. P., Pharm. Weekbl. 86, (1951) 129. 
5. H ä u s s 1 e r, A., D. Apoth. Z.. 97, ( 1957) 729. 
6. P r u d h o m m e , M. R. O., J. pharm, chim. 1 (S9), (1940) 8. 
7. R o m e i k e , A., Pharmazie 7, (1952) 496. 
8. S t e i n e g g e r , E. en O c h s n e r , F., Pharm. Acta Helv. 30, (1955) 345. 


De bepaling van kleine hoeveelheden hyoscyamine en scopolamine in geneeskruiden

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Name not available

Wageningen Yield