Acta Biologica et Medica Germanica: Band 20, Heft 5 [Reprint 2021 ed.] 9783112544662, 9783112544655

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ACTAßlOLOGICA ETMEDICA GERMANICA HERAUSGEBER:

R. B A U M A N N ,

H. D U T Z ,

A. G R A F F I ,

L.-H. K E T T L E R ,

H. G U M M E L ,

F. J U N G ,

S. M. R A P O P O R T

UNTER MITARBEIT VON:

W. B E I E R , H. D R I S C H E L , H. F R U N D E R , M. G E R S C H , E. G O E T Z E , H. H A N S O N , F. H A U S C H I L D , G. H O L L E , F. M A C H , H. M A T T H I E S , G. M O H N I K E f , O . P R O K O P , K . S C H U B E R T , F . S C H W A R Z , G. S T E R B A , A. W O L L E N B E R G E R SCHRIFTLEITUNG:

W. S C H E L E R , H. B I E L K A

AKADEMIE-VERLAG

• BERLIN

• B A N D 20

• HEFT 5

• S E I T E 535-678

• I968

AUFNAHMEBEDINGUNGEN 1. E s werden nur Arbeiten angenommen, die nicht an anderer Stelle mit demselben Inhalt veröffentlicht oder zur Veröffentlichung angeboten werden. Der Autor verpflichtet sich nach Annahme, die Arbeit an keiner anderen Stelle zu veröffentlichen. 2. Die Arbeit muß wissenschaftlich wertvoll sein. Bestätigungen bekannter Tatsachen, Versuche und Beobachtungen ohne positives Ergebnis werden, wenn überhaupt, nur in kürzester Form aufgenommen. Nicht aufgenommen werden Arbeiten referierenden Charakters, Polemiken und rein spekulative Arbeiten, falls sie nicht ganz wesentliche neue Gesichtspunkte enthalten. 3. Kurzmitteilungen für experimentelle Ergebnisse werden bei der Drucklegung zeitlich bevorzugt. Für ihren Inhalt ist ausschließlich der Autor verantwortlich. 4. Die Arbeiten müssen kurz und klar geschrieben und gegliedert sein. Problematik (Einleitung), Methodik, Befunde und Diskussion, evtl. Schlußfolgerungen sollen deutlich in Erscheinung treten. Der Arbeit soll ein Kurzreferat der wesentlichsten Ergebnisse vorausgestellt werden. Neben einer anderssprachigen erscheint auf jeden Fall eine deutsche Zusammenfassung. Die Arbeiten werden in folgenden Sprachen angenommen: Deutsch, Russisch, Englisch und Französisch. 5. Die Arbeiten werden im Sofortumbruch gesetzt; größere Korrekturen in Form von Streichungen bzw. Zusätzen sind daher in der Umbruchkorrektur nicht mehr möglich. 6. Genaue Hinweise zur Manuskriptgestaltung sind von der Redaktion der Zeitschrift anzufordern und sind unbedingt einzuhalten. 7. Manuskripte sind an die Herausgeber zu senden oder direkt an die Redaktion der Acta biologica et medica germanica, 1 1 1 5 Berlin-Buch, Lindenberger Weg 70. 8. Von jeder Originalarbeit werden kostenlos 80 Sonderdrucke geliefert.

Darüber

hinaus können bis zu 100 Sonderdrucke gegen Berechnung bezogen werden. Die Herausgeber

ACTA BIOLOGICA ET MEDICA GERMANICA Herausgeber : R. B a u m a n n • H. D u t z • A. G r a f f i • H. Gummel • F. J u n g • L . - H . K e t t l e r S. M. R a p o p o r t B a n d 20

1968

Heft 5

A c t a biol. med. germ., B a n d 20, S e i t e 535 — 544 (1968) Aus dem Zoologischen I n s t i t u t der U n i v e r s i t ä t R o s t o c k ( D i r e k t o r : Prof. D r . L . SPANNHOF)

Untersuchungen über das Verhalten von Karbonsäureestern der Naphthol- und Naphthol-AS-Derivate gegenüber E s t e r a s e n und Lipasen L . SPANNHOF u n d H . L .

KREUTZMANN

(Eingegangen a m 2. 10. 1967) 1

Zusammenfassung I n der vorliegenden A r b e i t wurden folgende K a r b o n s ä u r e e s t e r der N a p h t h o l - und N a p h t h o l - A S - D e r i v a t e auf ihr V e r h a l t e n L i p a s e n und E s t e r a s e n gegenüber u n t e r sucht : Naphthol-AS-D-azetat, Naphthol-AS-D-laurat, Naphthol-AS-D-stearat, Naphthol-AS-BS-azetat, Naphthol-AS-BS-laurat, Naphthol-AS-KG-azetat, Naphthol-AS-KG-laurat, Naphthol-AS-KG-stearat, Naphthol-AS-BT-laurat, NaphtholA S - B I - l a u r a t , N a p h t h o l - A S - B I - s t e a r a t , ß - N a p h t h y l a z e t a t , /3-Naphthyllaurat, ßNaphthylstearat. Zur A k t i v i t ä t s m e s s u n g wurde kolorimetrisch die freigesetzte alkoholische K o m p o nente b e s t i m m t . Als K u p p l e r eignete sich a m besten E c h t b l a u s a l z B B . D a s pHO p t i m u m für beide E n z y m e lag im B e r e i c h pH 7,6 — 7,75• Die L i p a s e h y d r o l y s i e r t e bevorzugt S t e a r a t e , die E s t e r a s e bevorzugt A z e t a t e aller u n t e r s u c h t e n alkoholischen K o m p o n e n t e n . Mit Hilfe des T r i c h l o r p h o n s ( 2 , 2 , 2 - T r i c h l o r - l - o x y - ä t h y l phosphonsäure-dimethylester) ist es möglich, die E s t e r a s e a k t i v i t ä t gegenüber dem S u b s t r a t N a p h t h y l s t e a r a t p r a k t i s c h zu blockieren. E s t e r der N a p h t h o l - A S - D e r i v a t e werden von beiden u n t e r s u c h t e n E n z y m e n l a n g s a m e r hydrolysiert als E s t e r des Naphthols.

Einleitung

Die Karboxylester-Hydrolasen werden auf Grund ihrer unterschiedlichen Spezifität in die gruppenspezifischen Karbonsäure-Esterasen mit verhältnismäßig geringer Substratspezifität und in die Karbonsäure-Esterasen mit strenger Substratspezifität eingeteilt. Zu den gruppenspezifischen Karbon1

36

N a c h Revision a m 23. 11. 1967. Acta biol. med. germ., Bd. 20. Heil 5

536

L . SPANNHOF, H . L .

KREUTZMANN

säure-Esterasen gehören die Lipasen und Esterasen (Aliesterasen der älteren Literatur). Wegen ihrer geringen Substratspezifität ist es schwierig, zwischen beiden Enzymen eine scharfe Grenze zu ziehen. Die Theorie [1], daß Lipasen bevorzugt Glyzerinester langkettiger Fettsäuren hydrolysieren, während Esterasen im engeren Sinne für Fettsäureester einwertiger Alkohole spezifisch sind, konnte im Laufe der J a h r e nicht aufrecht erhalten werden. E s erwies sich vielmehr, daß die Grenzen zwischen diesen beiden Gruppen ziemlich fließend sind. Heute werden als Esterasen die Enzyme bezeichnet, die bevorzugt kurzkettige Karbonsäureester ein- und mehrwertiger Alkohole spalten. Lipasen hydrolysieren bevorzugt langkettige Karbonsäureester ein- oder mehrwertiger Alkohole. Untersuchungen über das Verhalten von Lipasen und Esterasen sind mittels titrimetrischer [2, 12, 13J, potentiometrischer [3], manometrischer [4], kolorimetrischer [5, 14, 15] und stalagmometrischer [28] Methoden vorgenommen worden. F ü r Esterasen konnten durch Verwendung von Inhibitoren 3 Typen unterschieden werden [6, 16]: A-Esterase: Hydrolysiert aromatische E s t e r und ist gegenüber Eserin und Organophosphorverbindungen resistent. B-Esterase: Spaltet sowohl aliphatische als auch aromatische Ester, gegen Organophosphorverbindungen sehr empfindlich, gegen Eserin aber resistent. C-Esterase: Sowohl gegen Organophosphorverbindungen als auch gegen Eserin empfindlich. 1964 zogen ABE et al. [7] in Erwägung, daß Naphthol-AS-Nonoat bevorzugt von Lipase hydrolysiert werden könnte.

Mit allen bisher bekannten Methoden ist es jedoch kaum möglich, die Esterasen von Lipasen zu unterscheiden. Daher sollte versucht werden, neue, zum Teil noch nicht bekannte Karbonsäureester der Naphthol- und Naphthol-AS-Derivate herzustellen und ihre Verwendung zum Esterase- und Lipasenachweis zu überprüfen. Material und Methoden Darstellung

der Karbonsäureester

des

Naphthols

Die Darstellung der E s t e r erfolgte nach einer Methode von N A C H L A S und S E L I G M A N [8]. F ü r das ß-Naphthylstearat wurde nach folgendem Ansatz verfahren: 3 0 g Stearinsäure und 30 g Thionylchlorid wurden zur Darstellung des Säurechlorids in offenem Erlenmeyer erhitzt. Nachdem sich die Säure aufgelöst hat, wird der Überschuß von Thionylchlorid im Vakuum abgesaugt, ß-Naphthol wird in kleinen Portionen dem heißen Säurechlorid zugeführt. Nach Beendigung der Reaktion werden 20 ml trockenes Pyridin hinzugegeben. Die Mischung wird 15 min auf 80 — 90 °C erhitzt. Vorsichtig werden 400 ml absoluter Alkohol zugefügt, die Lösung im Eisbad abgekühlt, der E s t e r gesammelt und mit absolutem Methanol gewaschen. Darstellung

der Azetate der

Naphthol-AS-Derivate

Die Azetate der alkoholischen Komponenten Naphthol-AS-D, Naphthol-AS-BI und Naphthol-AS-BS werden auf folgendem Wege dargestellt: 0,02 M der alkoholischen Komponente werden in 80 ml Azeton gelöst und mit 8 ml Essigsäureanhydrid versetzt. (Handelt es sich um technische Produkte, ist es erforderlich, diese durch u . U . mehr-

u i \ h i umilili ET MEDICA GERMANICA HERAUSGEBER:

R. B A U M A N N , H. D U T Z , A. G R A F F I , H. G U M M E L , F. J U N G , L.-H. K E T T L E R , S. M. R A P O P O R T UNTER MITARBEIT

VON:

W. B E I E R , H. D R I S C H E L , H. F R U N D E R , M . G E R S C H . E . G O E T Z E , H, H A N S O N , F. H A U S C H I L D , G . H O L L E , F. M A C H , H. M A T T H I E S , G. M O H N I K E f , O . P R O K O P , K . S C H U B E R T , F . S C H W A R Z , G. S T E R B A , A. W O L L E N B E R G E R SCHRIFTLEITUNG :

W. S C H E L E R ,

H. B I E L K A

Band 19 1967

AKADEMIE-VERLAG

•

BERLIN

Herausgeber und verantwortlich für den I n h a l t : R. Baumann, H. Dutz, A. Graffi, H . Gummel, F. Jung, Prof. Dr. L.-H. Kettler, S.-M. Rapoport. Schriftleitung: Prof.'Dr. Werner Scheler und Dr. habil. Heinz Bielka, 1115 Berlin-Buch, Lindenberger Weg 70. Fernruf: 5698 51- App. 222. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, 108 Berlin, Leipziger Straße 3 —4, (Fernruf: 220441) Telex-Nr. 011 773, Postscheckkonto Berlin 35021. Bestell- und Verlags-Nr. dieses Bandes 1053/XIX. DieZeitschrift erscheint monatlich. Bezugspreis: Einzelheft 14,— M, Doppelheft 28,— M. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1318 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Gesamtherstellung: V E B Druckerei „Thomas Müntzer", 582 Bad Langensalza. — Alle Rechte vorbehalten, insbesondere die der Übersetzung. Kein Teil dieser Zeitschrift darf in irgendeiner Form — durch Photokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren — ohne schriftliche Genehmigung des Verlages reproduziert werden.

INHALT Heft 1 Biochemie Lipidveränderungen in den Leberzellfraktionen von R a t t e n verschiedener Entwicklungsstufen und von röntgenbestrahlten neugeborenen R a t t e n H A N S O N , H . - G . M A N N S F E L D T , E . M E N D L E R U. H . B E K E M E I E R : Untersuchungen zum Verhalten Leuzinamid- und Leuzin-ß-naphthylamid spaltender Aminopeptidasen der Niere bei der Salizylamid-Nephrose der Katze L A N G E N , H. B I E L K A U. J. S T A H L : Über die biochemischen Ursachen der zytostatischen Wirkung von Glyzerinaldehyd

W . H A U D E U. E . G O E T Z E :

H.

P.

1—8

9—16 17 — 31

Physiologie G. N . K R I W I Z K A J A u. U. G N Ü C H T E L : Über neurovegetative Schäden und histomorphologische Veränderungen im Gehirn der R a t t e bei Einwirkung akustischer Reize M. L I N D E M A N N , S . M E Y E R , W. R Ü D I G E R U. V. S T U L R A J T E R : Der Einfluß der Koagulation des postero-lateralen H y p o t h a l a m u s auf viszero-viszerale Reflexe unter Berücksichtigung der kortikalen Makropotentiale ST. NITSCHKOFF,

B. WIEGERSHAUSEN,

I.

PAEGELOW,

E. NEUMAYER

u. H .

WALTER:

33 — 45

47 — 60

Der

Kininogengehalt in Plasma und Fruchtwasser M. B R A D L : Die Verteilung von Chlor- und Kaliumionen zwischen dem Axon und der Membran markhaltiger Nervenfasern

61 — 71 73 — 90

Pharmakologie G.

: Über erregende Wirkungen von Prokain am isolierten Meerschweinchenileum W. P O H L E U. H . M A T T H I E S : Untersuchungen über die Bedeutung der Amin-Bindung f ü r die E n t s t e h u n g der Blutdrucktoleranz N. P O P O V , V. R Ö S L E R u. H . M A T T H I E S : Die Beeinflussung der Phenelzinwirkung auf den Gehalt an y-Aminobuttersäure des R a t t e n h i r n s durch verschiedene Psychopharmaka A. G R I S K , E. S C H U L Z U. R. F I S C H E R : Beeinflußbarkeit der S C H U L T Z - D A L E Reaktion durch einige Narkotika F . U L R I C H U. H . B R Ä U N L I C H : Kardiovaskuläre Wirkungen von 1,3Dioxolanen HENNIGHAUSEN

91-98 99—110 111 — 119 121 — 128 129-136

Zytologie L. H.

u. K. J Ü R S S : Untersuchungen zur Genese einiger Enzyme in den Salzdrüsen junger Sturmmöwen F R A N K E u. E. G O E T Z E : Die feinstrukturellen Veränderungen in den Leberzellen von R a t t e n verschiedener Entwicklungsstufen und die

SPANNHOF

137 —144

I nhaltsverzeichnis

IV

Wirkung einer Röntgenganzkörperbestrahlung auf die Substruktur der Leber von Rattenneugeborenen T. R O C K S T R O H : Über die Wirkung von Detergentien auf die Morphologie einer Ziliatenzelle

145 — 159 161 — 184

Kurzmitteilungen C.

und Z . K O L M A N : Die Biochemie der Sphingolipide. X V . Eine verbesserte halbquantitative papierchromatographische Methode f ü r die Bestimmung von Gluko- und Galaktozerebrosiden 185 — 188 W . H O L Z E L und M. B Ü C H N E R : Verfahren zur Isolierung und quantitativen Bestimmung von Aldosteron im menschlichen H a r n durch Dünnschichtchromatographie an Polyamid und BTC-Mikroreaktion . . . 189—192 C. A. G R Ü N D I G und W . R U M L E R : Die Aktivität von Enzymen des EiweißStoffwechsels im Mekonium 193 — 197 E. G O E T Z E U. H. F R A N K E : Zur immunologischen Funktion der Trophoblastenriesenzellen in der Rattenplazenta und ihre Beziehung zum interzellulären Material K1 — 3 H . B I E L K A , A . H E N S K E , M . B Ö T T G E R U. W . F Ö R S T E R : Sedimentationsverhalten und chemische Zusammensetzung von ribosomaler R N S aus Leber und H e p a t o m K 5—8 P. V E N K E R , R . L I N D I G K E I T u. J . R E D E K E R : Anhäufung schnell sedimentierender risobosomaler Vorstufen in E. coli in Anwesenheit von Chloramphenikol K9—11 H . B I E L K A , H . W E L F L E u. I . S C H N E I D E R S : Untersuchungen zur Gewebsund Spezies-Spezifität ribosomaler Proteine K 1 3 —14 MICHALEC

Heft 2 Biochemie : Hemmungsanalytische Untersuchungen an Tyrosinase von Myxacium mucosum Fr. ex Bull G . T E U S C H E R u. E . T E U S C H E R : Untersuchungen über den Tryptophanstoffwechsel von Streptomyzeten. II. Quantitative Bestimmung der auftretenden Tryptophanmetaboliten und ihr Stoffwechsel H . A U R I C H , W . N E U M A N N u. H.-P. K L E B E R : Nukleinsäuren und Proteine im B i o t i n - u n d Pyridoxinmangel bei Neurospora A. J A H N , U. J O P P E , L. W I N K L E R U. E. G O E T Z E : Die Fettsäurezusammensetzung individueller Lipidfraktionen der foetalen und mütterlichen Rattenleber sowie der Plazenta und deren Veränderungen am E n d e der Gravidität G. B U T S C H A K : Einbau von Azetat-2- 14 C in die Mitochondrienlipide der R a t tenleber J . S T A H L U. H . B I E L K A : Lokalisation und Organisation von Ribosomen in L e b e r - u n d Hepatomgewebe W . LUTHARDT

1 9 9 - 210 211—219 221—229

231 - 239 241—248 249 — 258

Physiologie M.

Die Resorptionsfunktion der Gallenblase. V. Viszero viszerale Beziehungen zwischen dem Duodenum und der Resorptions leistung der Gallenblase F. K L I N G B E R G U. L . P I C K E N H A I N : Der Einfluß des Verhaltens auf die pho tisch ausgelöste Rekrutierung LINDEMANN:

259-265 267-283

Inhaltsverzeichnis : Der Einfluß wechselnder L u f t f e u c h t i g k e i t e n u n d U m g e b u n g s t e m p e r a t u r e n auf Pulsfrequenz u n d B l u t d r u c k bei s u b m a x i m a l dosierter Belastung P. E L Z E , V. S I N Z u. G. K Ü C H L E R : Einfluß gesteigerter H " - K o n z e n t r a t i o n im Milieu auf die K o n z e n t r a t i o n der energiereichen P h o s p h a t e u n d das M e m b r a n p o t e n t i a l des isolierten Froschskelettmuskels K . K O N I T Z E R , S . V O I G T U. J . S C H Ö N E : W i r k u n g von Insulin u n d D - F r u k tose auf den Myokardstoffwechsel

V

N . T I E D T U. K . G O T T S C H A L K

285 — 295 297 — 309 311 — 319

Pharmakologie Direktes und indirektes Bilirubin in der R a t t e n g a l l e u n t e r d e m E i n f l u ß v o n Choleretika

A . G R I S K , U . B E H R E N D U. S . L E I T O W :

321 — 330

Kurzmitteilungen J.

H . P O V O A J R . u n d L. C. P O V O A : Der Clearance-Faktor bei fettleibigenPatienten 331 — 332 C H R . K E M N E R U. M. M Ü L L E R : Autoradiographische U n t e r s u c h u n g e n ü b e r die subzelluläre Verteilung von o-Aminoazotoluol in der Mäuseleber 333-337 G . R O S C H L A U U. P . S C H U H : Tierexperimentelle immunhistologische U n t e r suchungen z u m P o s t m y o k a r d i n f a r k t - S y n d r o m 339—342 H . F R I E M E L , D. M Ü C K E U. M . G Ü L Z O W : Organproteine des P a n k r e a s . . . 343 — 344 P. V E N K E R U. R . L I N D I G K E I T : Freisetzung von CIA-Partikeln aus schnell sedimentierenden F r a k t i o n e n ClA-behandelter B a k t e r i e n K 1 5 — 18 F . N O L L U . W . H E U M A N N : Guaninnukleotide als H a u p t k o m p o n e n t e n in der säurelöslichen F r a k t i o n v o n Ascaris-Eiern K 1 9 — 22 RODRIGUES,

E . - G . K R A U S E , A . W O L L E N B E R G E R , M . F E D E L E S O V A U. A . Z I E G E L H Ö F F E R :

U n t e r s u c h u n g e n zur P e n e t r a t i o n von Adeninnukleotiden in die Zellen des h y p o t h e r m e n u n d hypoxischen M y o k a r d s K 2 3 —26 Heft 3 Biochemie A T P a s e - A k t i v i t ä t u n d K o n t r a k t i o n v o n Mitochondrien. . . Untersuchungen z u m V e r h a l t e n h y d r o p h o b e r G r u p p e n im Hämoglobin J . B U R M E I S T E R : Die A t m u n g von K a n i n c h e n e x s u d a t l e u k o z y t e n bei Aufnahme von Vitalfarbstoffen E . - G . K R A U S E U. A. W O L L E N B E R G E R : Ü b e r die A k t i v i e r u n g der Phosphorylase ¿»-Kinase im a k u t ischämischen M y o k a r d R . DARGEL:

K.

345 — 359

R U C K P A U L U. F . J U N G :

361 — 372 373 — 379 381 — 393

Physiologie W . - R . G O L D H A H N : Wärmeleitfähigkeitsmessungen an H i r n t u m o r e n . . . H . B E R G E R : Die W i r k u n g verschiedener anorganischer Selenverbindungen auf d a s bioelektrische Verhalten der F r o s c h n e t z h a u t M . B R A D L : Das R u h e p o t e n t i a l markhaltiger N e r v e n f a s e r n u n d seine Beziehungen zur intrazellulären Verteilung der Kalium- u n d Chlorionen M . G R Ü N E R , C H . K R E H E R , S . C H O I N O W S K I u. G . B I E L E C K E : Ü b e r Veränderungen der bedingt-reflektorischen T ä t i g k e i t bei K a n i n c h e n nach experimentell erzeugter neurogener H y p e r t o n i e

395—404

405 — 413 415 — 423

425 — 433

Inhaltsverzeichnis

VI

Pharmakologie B. C U P A R E N C U , I . T I C S A , V. C S U T A K , L . S A F T A U. R . M O C A N : Veränderungen des arteriellen Blutdruckes und der A t m u n g unter ventriculozerebraler Perfusion einiger Veratrum-Ester-Alkaloide H. M A T T H I E S , C H . F Ä H S E , W . L I E T Z u. E. J A S S M A N N : Struktur-Wirkungsbeziehungen bei Monoaminoxydase-Hemmstoffen

435—446 447 — 461

H . H Ü L L E R , W . S C H E L E R , H . G R E I N E R - L E B E N , R . F E R M U M , E . M A R X U.

Zur Pharmakologie einer Serie von Phenylalkylaminen . K.-U. M Ö R I T Z : Untersuchungen über Stoff Wechselvorgänge während einer medikamentös gesteigerten Cholerese bei R a t t e n . . . R. PETERS:

463 — 477

A . G R I S K U.

479 — 488

Heft 4 Biochemie B.

Thyroxin- und Trijodthyronin-Protein-Komplexe im Serum von R a t t u s norvegicus, Mus musculus, Cavia porcellus und Oryctolagus cuniculus

RÖSLER:

489—501

Physiologie Untersuchungen über den Einfluß einer einmaligen intrauterinen Röntgenbestrahlung auf die postnatale Entwicklung der höheren Nerventätigkeit und das Elektrokortikogramm der R a t t e T. G O E T Z E : Isoamylasen in Organen und Körperflüssigkeiten von R a t t e n und Rattenfoeten. Veränderungen nach Ganzkörperbestrahlung . . F . K L I N G B E R G , L . P I C K E N H A I N U. K . N E U M E I S T E R :

503 — 518 519—528

Pharmakologie W . L I E T Z : Untersuchungen über die Beeinflussung zentraler Wirkungen von 3,4-Dioxyphenylalanin (DOPA) durch a-Methyldioxyphenylalanin (a-Methyl-DOPA)

H . M A T T H I E S , C H R I S T A F Ä H S E U.

529—534

Krebsforschung G.

K A M P F U. L . T S C H Ö P E L :

tumoren bei R a t t e n . Höchsttemperaturen

Die Wirkung der Hyperthermie auf ImpfI. Ermittlung der für R a t t e n verträglichen 535 — 541

R . SCHNABEL, W . JUNGSTAND, W . GUTSCHE, H . GRIMM u. S. FRITSCH: V e r -

gleichende Untersuchungen über die zytostatische Wirkung des neuen N-Lost-Derivats ,,IMET 3393" und Endoxan an drei experimentellen Mäusetumoren (Ehrlich-Aszites-Karzinom, Sarkom 180 solid, Leukämie LAJ I) Experimentelle

5 4 3 - 558

Pathologie

: Enzymhistochemische Untersuchungen bei mechanisch erzeugter Nephrohydrose am Kaninchen

D . K U N D E U. G . D I T S C H E R L E I N

559— 567

Endokrinologie : Tierexperimentelle Untersuchungen zur Frage einer hormonellen Pathogenese der Homosexualität

G. DÖRNER

569—584

Immunbiologie H. M A R T H , H. W A L T Z U. G . G E S E R I C K : Immunbiologische Untersuchungen zur Analyse von Leukozytenplasmaantigenen (LkAntigene)

G. BUNDSCHUH,

585-594

Inhaltsverzeichnis

VII

Kurzmitteilungen 1). H. K. I. D.

B.

: Geschlechtsunterschiede der G l y z e r o p h o s p h a t d e h y d r o genase in Mäusenieren A M B R O S I U S , R . R I C H T E R U. I. K Ö N I G : Ü b e r die Immunglobuline von Knochenfischen 14 P F O R D T E : Biosynthese von C-markiertem Hefezellwandpolysaccharid F R I E D R I C H , L . P I C K E N H A I N U. F . K L I N G B E R G : Die E n t w i c k l u n g des Startle-Reflexes in der p o s t n a t a l e n Ontogenese der R a t t e L O H M A N N , S . Z I M M E R M A N N u n d A. G L Ä S E R : A u f t r e t e n u n d R ü c k bildung zusätzlich abgrenzbarer Eiweißfraktionen in der Agargelelektrophorese S C H N E E W E I S S u. O . P R O K O P : Zur Agglutinabilität einiger Salmonellen gegenüber zwei P r o t e c t i n e n TESSMANN

595 — 597 599 — 601 603 — 604

605 — 607 609 — 613 615 — 619

Heft 5 Biochemie : Beziehungen zwischen Morphologie u n d Eiweißsynthesea k t i v i t ä t in der Leber 621—639 H E L L T H A L E R , K . - W . W E N Z E L U. W . R O T Z S C H : A m i n o t r a n s f e r a s e n u n t e r Thyroxin und Karnitin 641—652 L O R E N Z : Darstellung einiger kurzkettiger T r i m e t h y l b e t a i n a m i d e u n d ihre Reizwirkung auf den Froschmuskel 653 — 657

P . N . CAMPBELL G. I.

H . - P . K L E B E R , W . S C H O P P , H . S O R G E R , H . T A U C H E R T U. H . A U R I C H :

Bil-

d u n g von 3-Dehydrokarnitin aus L - K a r n i t i n d u r c h ein E n z y m a u s P s e u d o m o n a s aeruginosa R . A M M O N U. G . F R I E D R I C H : D a s Verhalten von F e r m e n t e n in der E u g l e n a gracilis. 1 F . M Ü L L E R , K . B E Y R E I S S , D . D E T X M E R U. H . H A R T E N S T E I N : U n t e r s u c h u n gen zur W i r k u n g des Alloxandiabetes auf die a k t i v e R e s o r p t i o n v o n Monosacchariden C H R . T A U B E , H . F I E D L E R U. N . H A R T M A N N : Versuche über die H e m m u n g der Blutgerinnung bei K a n i n c h e n nach p a r e n t e r a l e r Verabreichung von Kobalt(II)-Verbindungen G . K O P P E R S C H L Ä G E R , M . - L . VON B A E H R U. E . H O F M A N N : Zur Regulation des mehrphasigen Verlaufes des aeroben u n d anaeroben Glukoseverbrauches in Hefezellen J . S C H U L Z U. E . H O F M A N N : Beeinflussung von A t m u n g , o x y d a t i v e r Phosphorylierung u n d Glykolyse durch 2,4-Dinitrophenol in E H R L I C H Aszites-Tumorzellen H . W . A U G U S T I N , L . V . R O H D E N U. M. R . H Ä C K E R : Ü b e r einige Eigenschaften des Monosaccharidtransportsystems in E r y t h r o z y t e n neugeborener und erwachsener Kaninchen R . F R E Y E R U. E . H O F M A N N u n t e r Mitarbeit von K . F R A N K : S u b s t r a t - u n d E f f e k t o r w i r k u n g e n auf die P h o s p h o f r u k t o k i n a s e von Aszitestumorzellen M . K R O U T I L , J . J E Z D I N S K Y U. W . R O T Z S C H : Die W i r k u n g von T h y r o x i n u n d Karnitinen auf die experimentelle E n t z ü n d u n g E . K L E N K U. L . H O F : Zur K e n n t n i s der Ganglioside des Gehirns. Ü b e r f ü h r u n g des Gangliosids C, in d a s Gangliosid A j W . K U N Z U. P. K L O S S E K : Über die energiebedürftige I o n e n t r a n s l o k a t i o n d u r c h die Mitochondrienmembran

659 — 667 669 — 672 673 — 681 683 — 690 691 — 704 705 — 722 723 — 735 737-749 751 — 761 763 — 766 767 — 779

VIII

Inhaltsverzeichnis

Kurzmitteilungen : Über die hypotensive Wirkung von Pentazyanoferraten, insbesondere von Nitroprussidnatrium H. M A T T H I E S U. W. L I E T Z : Der Einfluß von Orotsäure auf das Erlöschen einer bedingten Fluchtreaktion der R a t t e H . M A T T H I E S u. M . K I R S C H N E R : Die Wirkung von Orotsäure auf den Stabsprungtest der R a t t e W . K R A U S E : Elektronenmikroskopische Darstellung von elektronendichten globulären Teilchen an isolierten Mitochondrienmembranen der R a t tenleber im Ultradünnschnittpräparat F . J U N G U. G . P E T S C H

781 — 783 785 — 787 789—790 791 — 794

Heft 6 Biochemie D. D E T T M E R : Der Einfluß von Phlorrhizin auf die Glukoseaufnahme und die Abgabe unveresterter Fettsäuren des epididymalen Fettgewebes der R a t t e K . - W . W E N Z E L U . W . R O T Z S C H : Die Jodierung von Thyreoglobulin . . .

E.

N.

K U H F A H L , F . M Ü L L E R U.

REHFELD,

J. E.

PETERS,

H.

GIESECKE,

L.

B E I E R U. R . J .

795 — 801 803 — 808

HASCHEN:

Untersuchungen über Aminosäure-arylamidasen. I. Verteilung und Isoenzyme der Aminosäure-arylamidase im menschlichen Organismus N. R E H F E L D , J . E . P E T E R S , H . G I E S E C K E U . R . J . H A S C H E N : Untersuchungen über Aminosäure-arylamidasen. I I . Reinigung und Charakterisierung der Aminosäure-arylamidase-Isoenzyme aus Leber und Duodenalschleimhaut des Menschen H . R U T T L O F F , R . N O A C K , R. F R I E S E , G . S C H E N K u. J . P R O L L : Über polysaccharidspaltende Enzyme im Bürstensaum der Rattenmukosa unter besonderer Berücksichtigung der y-Amylase D . B I E S O L D : Einfluß anorganischer Ionen auf Atmung, ATP, Phosphokreatin und anorganischen Phosphatgehalt in Hirnrindenschnitten F . J U N G U. R . K A H L : Über die Reaktion zwischen Hämoglobin und Natriumnitrit S . E . S E V E R I N U. E . V. S C H A R K O V A : Einige Eigenschaften der Azetyl-CoASynthetase aus Kaninchenherzen H . - J . P O R T I U S U. K. R . H. R E P K E : Darstellung des N a + + K + -aktivierten, Mg + + -abhängigen Adenosintriphosphat Phosphohydrolase-Systems des Herzmuskels durch Isolierung der Zellmembran H. J . P O R T I U S U. K. R . H. R E P K E : Eigenschaften und Funktion des N a + + K + -aktivierten, Mg + + -abhängigen Adenosintriphosphat Phosphohydrolase-System des Herzmuskels

809 — 818

819 — 830 831 —839 841—852 853 — 868 869 — 878 879 — 906 907 — 938

Physiologie A. W O L L E N B E R G E R : Freisetzung von Noradrenalin aus dem isolierten durchströmten Herzen bei akuter Anoxie und nach Gabe von Stoffwechselgiften B A U M A N N U. R . B A U M A N N unter Mitarbeit von F . G R I E G E R , F . W O L T E R u. CH. GURK: Zur Frage einer spezifischen Signalverarbeitung der Formatio reticularis und ihrer Beziehung zur kortikalen evozierten Aktivität

L . S H A H A B U.

H.

939 — 959

961—983

Pharmakologie I . AMON, W .

S C H E L E R U. R . P E T E R S :

dänausscheidung durch Schwefel

Beeinflussung der enteralen Molyb-

985 — 990

Inhaltsverzeichnis

IX

J. B L A N C K , W . G R A F U. W . S C H E L E R : Bildung von Metmyoglobin u n d NO-Myoglobin im Herzmuskel von R a t t e n bei a k u t e r M e t h ä m o globin-Hypoxie nach Nitritintoxikation 991 — 1001 J U N G , H . R E I N , O . Ristau u. E . K U P F E R : Nitrosohämoglobinämie bei der N i t r i t v e r g i f t u n g 1003 — 1009

J . MUSIL,

F.

Krebsforschung J . E . P E T E R S : /3-Glukuronidase in Aszitesflüssigkeit u n d Ser u m v o n Mäusen mit EHRLICH-Aszites-Karzinom 1011 — 1016 G R A F F I , R . W A L D E Y E R , D . B I E R W O L F , T . SCHRAMM U. A . G R A F F I : Über den Nachweis eines Virus in einem t r a n s p l a n t a b l e n M y x o s a r k o m des Goldhamsters 1017 — 1027

R . N I L I U S U. I.

Pathologie : Atherosklerose der V e n a cava caudalis bei einem Wildschwein (Sus scrofa scrofa) 1029—1035

K. KRIEG

Serologie W.

u. H . - J . G U T S C H M I D T : P a r a p r o t e i n n a c h w e i s mittels einfacher Geldiffusionsmethoden 1037—1046

KEITEL

Kurzmitteilungen R.

u. M. B Ü C H N E R : Die Wechselwirkung von P y r e n u n d 3,4Benzpyren mit Humanserumalbumin H . M A T T H I E S u n d W . L I E T Z : Die B e d e u t u n g der A p p l i k a t i o n s a r t u n d Applikationsdauer f ü r die W i r k u n g v o n O r o t s ä u r e auf ein einfaches Modell eines Lernvorganges D. K U N Z E , D. O L T H O F F U. K . S C H E L L N A C K : Die P h o s p h a t i d e der Skelettm u s k u l a t u r bei progressiver Muskeldystrophie — eine U n t e r s u c h u n g a n Muskelbiopsieproben E . G Ö R E S U . J . S C H W A R Z : Tierexperimentelle U n t e r s u c h u n g e n zur antikonvulsiven W i r k u n g von Benzolsulfonamiden M. K O H L E R U. F. K L I N G B E R G : Veränderungen der photisch ausgelösten R e k r u t i e r u n g und der Startle-Reflexe w ä h r e n d der A u s a r b e i t u n g eines bedingten Abwehrreflexes auf elektrische Reize ohne Fluchtmöglichkeit FRANKE

1047—1051 1053 — 1055 1057 — 1059 1061 —1062

1063-1066

SACHWORTVERZEICHNIS Adeninnukleotide, Penetration in Myokardzellen Adenosintriphosphatase, Aktivität in Mitochondrien —, Darstellung der N a K - aus Zellmembranen des Herzmuskels —, Eigenschaften der N a K - des Herzmuskels Agglutinabilität, von Salmonellastämmen Akustische Reize, Wirkung auf das Gehirn Aldosteron, Isolierung und Bestimmung Alloxandiabetes, Wirkung auf Monosaccharidresorption o-Aminoazotoluol, subzelluläre Verteilung y-Aminobuttersäure, Beeinflussung des -Gehaltes im Rattenhirn Aminopeptidasen, bei Salizylamid-Nephrose Aminotransferasen, unter Thyroxin und Karnitin : Aminosäure-arylamidasen, Darstellung und Charakterisierung —, Isoenzyme und Gewebsverteilung Amylasen, in der Mukosa —, Iso- in Organen und Körperflüssigkeiten Atherosklerose, der Vena cava caudalis Atmung, Beeinflussung durch Veratrumesteralkaloide Axon, Ionenverteilung zwischen — und Membran Benzolsulfonamide, antikonvulsive Wirkung 3,4-Benzpyren, Wechselwirkung mit Serumalbumin Betainamide, Darstellung und Reizwirkung der TrimethylBilirubin, Beeinflussung der -konzentration in der Galle Blutdruck, Beeinflussung durch Klimafaktoren —, Beeinflussung durch Veratrumesteralkaloide Blutdrucktoleranz Blutgerinnung, Beeinflussung durch Kobalt(II)-Verbindungen Chloramphenikol, ribosomale Vorstufen unter — K9, Cholerese, Stoffwechselvorgänge bei gesteigerter — Choleretika, Wirkung auf Bilirubinkonzentration in der Galle Clearance-Faktor Detergentien, Wirkung auf Ziliaten 2,4-Dinitrophenol, Wirkung auf Tumorstoffwechsel 1.3-Dioxolane, kardiovaskuläre Wirkungen 3.4-Dioxyphenylalanin, Beeinflussung der zentralnervösen Wirkung von — . . . Elektrokortikogramm, Beeinflussung durch Röntgenbestrahlung Enzyme, Glykolyse- in Euglena Enzymhistochemie, der Nephrohydrose —, der Niere Erythrozyten, Monosaccharidtransportsystem in — Fettsäuren, Beeinflussung der Dynamik unveresterter — - , in Lipidfraktionen Fruchtwasser, Kininogengehalt im Fruktose, Einfluß auf Myokardstoffwechsel Galaktozerebroside, siehe Zerebroside Gallenblase. Resorptionsfunktion Ganglioside, des Gehirns

K23 345 879 907 615 33 189 673 331 111 9 641 819 809 831 519 1019 435 73 1061 1047 653 321 285 435 99 683 K15 479 321 331 161 705 129 529 503 669 559 595 723 795 231 61 311 259 763

Sachwortverzeichnis

XI

Gehirn, akustisch bedingte Veränderungen im — 33 —, y-Aminobuttersäure im — III 841 — , A t m u n g u n d P h o s p h a t g e h a l t in -schnitten — , Ganglioside im — 763 Globuline, I m m u n - bei Fischen 599 Glukoseaufnahme, Beeinflussung d u r c h Phlorrhizin 795 Glukosestoffwechsel, Regulation in Hefezellen 691 Glukozerebroside, siehe Zerebroside /3-Glukuronidase, in Aszitesflüssigkeit und Serum 1011 Glykolyse, Beeinflussung d u r c h 2 , 4 - D N P 705 Glyzerinaldehyd, zytostatische W i r k u n g 17 Glyzerophosphatdehydrogenase, Geschlechtsunterschiede der Nieren595 Guaninnukleotide, in Ascaris-Eiern K19 Hämoglobin, h y d r o p h o b e G r u p p e n im — 361 —, I n a k t i v i e r u n g d u r c h N a N O a - I n t o x i k a t i o n 991 — , Nitroso- bei N i t r i t v e r g i f t u n g 1003 — , R e a k t i o n mit N a t r i u m n i t r i t 853 H e p a t o m e , Ribosomenorganisation in — 249 —, E i g e n s c h a f t e n ribosomaler R N S aus — K5 Herz, anoxische Noradrenalinfreisetzung aus d e m — 939 Herzmuskel, Darstellung u n d Eigenschaften der ( N a K ) - A T P a s e des — . . . 879, 907 Histochemie, E n z y m - der Nephrohydrose 559 — , E n z y m - d e r Niere 595 H o m o s e x u a l i t ä t , hormonelle Pathogenese der — 569 H y p e r t h e r m i e , W i r k u n g auf R a t t e n t u m o r e n 535 Hypertonie, bedingte-reflektorische Tätigkeit bei neurogener — 425 H y p o t h a l a m u s , B e d e u t u n g f ü r viszero-viszerale Reflexe 47 Immunglobuline, bei Fischen 599 Insulin, E i n f l u ß auf Myokardstoffwechsel 311 Ionen, W i r k u n g anorganischer — auf Hirnstoffwechsel 841 Ionentranslokation, d u r c h Mitochondrienmembranen 767 Isoenzyme, von Aminosäure-arylamidasen 809, 819 — , von Amylasen 519 Kaliumionen, Verteilung in N e r v e n f a s e r n 73, 41 5 Karnitin, E i n f l u ß auf Aminotransferasen 641 — , enzymatische U m w a n d l u n g in 3 - D e h y d r o k a r n i t i n 659 751 — , W i r k u n g auf E n t z ü n d u n g s p r o z e s s e Karnitindehydrogenase 659 Kininogen, in P l a s m a u n d F r u c h t w a s s e r 61 Kobalt(II)-Verbindungen, E i n f l u ß auf Blutgerinnung 683 Leber, Aminosäure-arylamidase-Isoenzyme der — 819 —, Eigenschaften ribosomaler Proteine aus — K13 —, Eigenschaften ribosomaler R N S aus — K5 — , Lipide in der — 1, 231 — , Mitochondrienlipide der — 241 — , Proteinsynthese in -Zellfraktionen 621 — , Ribosomen in der — 249 — , S u b s t r u k t u r von -zellen 145 — , Verteilung von o-Aminoazotoluol in der — 819 Leukozyten, A t m u n g von E x s u d a t 373 Leukozytenplasmaantigene 585 Lipide, Azetateinbau in Mitochondrien241 — , F e t t s ä u r e z u s a m m e n s e t z u n g individueller — 231, 241 — , in Leberzellfraktionen 1, 231

XII

Sachwortverzeichnis

Mekonium, Enzyme imMembranpotential, Beeinflussung des Skelettmuskela-Methyl-dioxyphenylalanin, Einfluß auf DOPA-Wirkung Mitochondrien, ATPase-Aktivität und Kontraktion —, Azetateinbau in -lipide —, elektronendichte globuläre Strukturen an -membranen —, Ionentranslokation durch -membranen Molybdänausscheidung, enterale — Monoaminooxydase-Hemmstoffe, Struktur-Wirkungsbeziehungen Monosaccharide, Transport in Erythrozyten —, aktive Resorption bei Alloxandiabetes Mukosa, Polysaccharidasen in der — Myoglobin, Inaktivierung durch NaN0 2 -Intoxikation Myokard, Aufnahme von Adeninnukleotiden —, Beeinflussung des -Stoffwechsels durch Insulin und Fruktose —, Phosphorylase-6-Kinase im — —, Post-infarktsyndrom Myxosarkom, Viren in einem —

193 297 529 345 241 791 767 985 447 723 673 831 991 K23 311 381 339 1017

N-Lost-Verbindungen, zytostatische Wirkung Narkotika, Einfluß auf ScHULTZ-DALE-Reaktion Nephrohydrose, Enzymhistochemie der — Nephrose, Aminopeptidasen bei SalizylamidNervenfasern, Ionenverteilung in — 73, —, Ruhepotential markhaltiger — Netzhaut, Beeinflussung des bioelektrischen Verhaltens Neurospora, Nukleinsäuren und Proteine in — Nitritintoxikation, Hb- und Mb-Inaktivierung durch — —, Nitrosohämoglobinämie bei — Nitrosohämoglobinämie, bei Nitritvergiftung Noradrenalin, anoxische Freisetzung aus dem Herzen Nukleinsäuren, in Neurospora Nukleotide, Gehalt in Ascaris-Eiern —, Penetration in Myokardzellen Orotsäure, Einfluß auf bedingte Reaktionen 785, 789, Oxydative Phosphorylierung, Beeinflussung durch 2,4-DNP Pankreas, Organproteine des — Paraproteine, Nachweis mittels Geldiffusion Pentazyanoferrate, hypotensive Wirkung Phenylalkylamine, pharmakologische Eigenschaften Phlorrhizin, Einfluß auf Glukoseaufnahme —, Einfluß auf unveresterte Fettsäuren in Plasma und Fettgewebe . . . . Phosphate, energiereiche — im Gehirn —, — — im Skelettmuskel Phosphatide, der Skelettmuskulatur Phosphofruktokinase, Regulation der — Phosphorylase-6-Kinase, im akut ischämischen Myokard Plasma, Kininogengehalt im — Plazenta, Trophoblastenriesenzellen in der — —, Lipide der — Polysaccharide, Biosynthese der HefezellwandPolysaccharidasen, der Mukosa Postmyokardinfarkt-Syndrom, immunhistologische Befunde Potentiale, kortikale Makro—, Ruhe- markhaltiger Nervenfasern

543 121 559 9 415 415 405 221 991 1003 1003 939 221 K19 K23 1053 705 343 1037 781 463 795 795 841 297 1057 737 381 61 Kl 231 603 831 339 47 415

Sachwortverzeichnis Prokain, Ileum-erregende W i r k u n g Protectine, Agglutinationsversuche mit — Proteine, in Neurospora —, Organ- des P a n k r e a s —, Para-, Nachweis mittels Geldiffusion —, pathologische Serum — f r a k t i o n e n —, Spezies-Spezifität ribosomaler — — , T h y r o x i n —komplexe P s y c h o p h a r m a k a , E i n f l u ß auf y-Aminobuttersäure im Gehirn Proteinsynthese, in Leberzellfraktionen Pulsfrequenz, Beeinflussung d u r c h K l i m a f a k t o r e n Pyren, Wechselwirkung m i t Serumalbumin

XIII 91 615 221 343 1037 609 Kl3 489 111 621 285 1047

Reflexe, bedingte Abwehr- bei photisch ausgelöster R e k r u t i e r u n g —, bedingte — bei neurogener H y p e r t o n i e —, Beeinflussung viszero-viszeraler — Ribonukleinsäure, Eigenschaften ribosomaler — Ribosomen, Eigenschaften von Proteinen aus — —, E i g e n s c h a f t e n von R N S aus — —, Lokalisation u n d Organisation —, V o r s t u f e n von — Röntgenbestrahlung, E i n f l u ß auf Gewebs-Isoamylasen —, E i n f l u ß auf N e r v e n t ä t i g k e i t u n d E l e k t r o k o r t i k o g r a m m —, W i r k u n g auf Leberlipide —, W i r k u n g auf S u b s t r u k t u r der Leberzellen

1063 425 47 K5 K13 K5 249 K9, K l 5 519 503 1 145

Salzdrüse, E n z y m g e n e s e in der — Selenverbindungen, W i r k u n g e n auf N e t z h a u t Signalverarbeitung, spezifische retikuläre — ScHULTz-DALE-Reaktion, Beeinflußbarkeit d u r c h N a r k o t i k a Startle-Reflex, E n t w i c k l u n g w ä h r e n d der p o s t n a t a l e n Ontogenese —, V e r ä n d e r u n g e n bei bedingten Abwehrreflexen

137 405 961 121 605 1063

Thyreoglobulin, Jodierung von — Thyroxin, K o m p l e x e mit Serumproteinen —, W i r k u n g auf Aminotransferasen —, W i r k u n g auf E n t z ü n d u n g s p r o z e s s e Trophoblastenriesenzellen, immunologische F u n k t i o n T r y p t o p h a n m e t a b o l i t e , B e s t i m m u n g u n d Stoffwechsel Tryptophanstoffwechsel, in S t r e p t o m y z e t e n Tumoren, Beeinflussung d u r c h Z y t o s t a t i k a —, 2 , 4 - D N P - W i r k u n g auf -zellen —, ß-Glukuronidase im -aszites —, H y p e r t h e r m i e w i r k u n g auf — —, Leber-, siehe H e p a t o m e —, Phosphofruktokinaseregulation in -zellen —, Wärmeleitfähigkeitsmessungen an H i r n Tyrosinase, R e a k t i o n s m e c h a n i s m u s der —

803 489 641 751 Kl 211 211 543 705 1011 535

U l t r a s t r u k t u r , der Mitochondrienmembran —, einer Zyliatenzelle —, von Leberzellen Veratrumesteralkaloide, E i n f l u ß auf B l u t d r u c k u n d A t m u n g Virus, V o r k o m m e n in einem Myxosarkom Zerebroside, papierchromatographische B e s t i m m u n g Zyklophosphamid, siehe E n d o x a n Zymosan, Biosynthese von —

737 395 199 791 161 145 435 1017 185 603

AUTORENVERZEICHNIS AMBROSIUS, H .

.

.

599 669

AMMON., R AMON, I

FRANKE, R FRIEDRICH, G.

AUGUSTIN, H . W .

.

AURICH, H

221,

FRIEMEL, H

343

FRIESE, R

831

FRITSCH, S

543

.

691

.

961

BAUMANN, R . .

.

.

961

GESERICK, G

BEHREND, U. .

.

.

321 809

GIESECKE, H

.

.

9 405

GNÜCHTEL, U .

.

.

673

GOETZE, E

.

.

425

GOETZE, T

.

.

1017

.

.

841

GRAF, W

991

GRAFFI, A

.

BIESOLD, D .

.

17, 249,

K 5,

BLANCK,J BÖTTGER, M .

.

.

.

BRADL, M

73,

K13

.

GRAFFI, I

.

.

BÜCHNER, M.

.

.

.

BUNDSCHUH, G. .

.

585

GRÜNDIG, C. A.

BURMEISTER, J. .

.

GRÜNER, M

BUTSCHAK, G.

.

373 241

CAMPBELL, P . N .

.

621

CHOINOWSKI, S. .

.

425 435 435

DARGEL, R

345

DEGEN, G DETTMER, D .

615 .

.

.

673,

795

DITSCHERLEIN, G. .

559

DÖRNER, G

569

ELZE, P

297

1, 1 4 5 , 2 3 1 ,

447,

FEDELESOVA, M.

529 K23

1017 .

463

GRIEGER, F

961

GRIMM, H GRISK, A

. .

.

.

121,321,

.

193 425 343

GURK, CH

961

GUTSCHE, W

543

G UTSCHMIDT, H . - J .

.

1037

HÄCKER, M. R .

.

.

.

723

.

.

.

9 683

HANSON, H HARTMANN, N .

HARTENSTEIN, H .

.

.

HASCHEN, R . J. .

.

.

. .

.

HENNIGHAUSEN, G.

.

91

.

K 5 K19

.

.

.

.

809,

HAUDE, W

HEUMANN, W .

641

.

463

HOF, L

FIEDLER, H .

.

.

.

683

HOFMANN, E

FISCHER, R .

.

.

.

121

HÜLLER, H

FÖRSTER, W .

.

.

.

737 .

.

189 763 •

• 691,705,

737 463

K 5

FRANK, K .

.

HOLZEL, W

.

673 819 1

HELLTHALER, G.

.

.

543 479

GÜLZOW, M

FERMUM, R .

FRANKE, H .

KL 395 285

HENSKE, A FÄHSE, CH

585 819

991 1017

GREINER-LEBEN, H .

.

.

.

415 129

BUBNICK, P.

.

809,

519 .

.

CSUTAK, V

.

33 1061 .

GOLDHAHN, W . - E . .

.

CUPARENCU, B .

.

609

K 5

705 189,1047

.

. . .

GOTTSCHALK, K .

BRÄUNLICH, H .

.

.

GÖRES, E

BEYREISS, K . .

BIERWOLF, D . .

605

GLÄSER, A

BIELECKE, G. . BIELKA, H

737 669

.

FRIEDRICH, I

.

BERGER, H

.

659

BAUMANN, H . .

BEKEMEIER, H .

.

723

BAEHR, M.-L. v . .

BEIER, L

1047

FREYER, R

145,

Kl

JAHN, A

231

JASSMANN, E

447

Autorenverzeichnis JEZDINSKY, J . . . JOPPE, U JÜRSS, K . . . . JUNG, F JUNGSTAND, W . . .

751 231 137 . 361, 781, 853, 1003 543

KAHL, R KAMPF, G KEITEL, W . . . . KEMMER, CHR. . . KIRSCHNER, M . . . KLEBER, H . - P . . . KLENK, E KLINGBERG, F . . . • KLOSSEK, P . . . . KÖNIG, I KOHLER, M . . . . KONITZER, K . . . . KOPPERSCHLÄGER,G KRAUSE, E . - G . . . KRAUSE, W . . . . KREHER, CH. . . . KRIEG, K KRIWIZKAJA, G . E . KROUTIL, M . . . . KÜCHLER, G . . . . KUHFAHL, E . . . . KUNDE, D KUNZ, W KUNZE, D KUPFER, E

853 535 1037 333 789 221, 659 763 267,503,605,1063 767 599 1063 311 691 381, K 2 3 791 425 1029 33 751 297 795 559 767 1057 1003

LANGEN, P 17 LEITOW, S 321 LIETZ, W • 447, 529, 785, 1053 LINDEMANN, M . . . 47, 259 LINDIGKEIT, R . . . K9, K I 5 LOHMANN, D . . . . 609 LORENZ, I 653 LUTHARDT, W . . . 199 MANNSFELDT, H . - G . MARTH, H MARX, E MATTHIES, H . . . . 9 9 , 1 1 1 , 4 4 7 , 5 2 9 , 789, MENDLER, E . . . . MEYER, S MICHALEC, C . . . . MOCAN, R MÖRITZ, K . - I J . . . MÜCKE, D MÜLLER, F 673, MÜLLER, M . . . . MUSIL, J

9 585 463 785, 1053 9 47 185 435 479 343 795 333 991

NEUKIRCH, C NEUMANN, W . . NEUMAYER, E . . NEUMEISTER, K . NILIUS, R NITSCHKOFF, S T . NOACK, R NOLL, F

XV . . .

. . .

.

.

705 221 61 503 1011 33 831 K19

OLTHOFF, D

1057

PAEGELOW, I PETERS, J . E PETERS, R PETSCH, G PFORDTE, K PICKENHAIN, L . . . POHLE, W POPOV, N PORTIUS, H . J . . . POVOA J R . , H . . . POVOA, L . C PROKOP, O PROLL, J

.

. .

REDEKER, J REHFELD, N REIN, H REPKE, K . R . H . . . RICHTER, R RISTAU, O ROHDEN, L . V. . . . ROCKSTROH, T . . . . RODRIGUES, J . . . . RÖSLER, B RÖSLER, V ROSCHLAU, G ROTZSCH, W RUCKPAUL, K . . . . RÜDIGER, W RUMLER, W RUTTLOFF, H SAFTA, L SCHARKOVA, E . V . SCHELER, W SCHELLNACK, K . SCHENK, G SCHNABEL, R SCHNEEWEISS, B . SCHNEIDERS, I . . SCHÖNE, J SCHOPP, W SCHRAMM, T SCHUH, D SCHULZ, E

.

.

.

.

. .

. .

61 . . 809,819,1011 . . . . 463, 985 781 603 • • 267, 503, 605 99 111 . . . . 879, 907 331 331 615 831 K9 819 1003 . . . . 879, 907 599 1003 723 161 331 489 111 339 . . 6 4 1 , 7 5 1 , 803 361 47 193 831 . . . .

.

809,

435 869 . 4 6 2 , 9 8 5 , 991 1057 543 543 615 K13 311 659 1017 339 121

XVI

Autorenverzeichnis

SCHULZ, J

705

SCHWARZ, J SEVERIN, S. E

869

SHAHAB, L

939

SINZ, V

297

SORGER, H

659

SPANNHOF, L

137

STAHL, J STULRAJTER, V

ULRICH, F

129

1061

17,

249 47

T A U B E , CHR

683

TAUCHERT, H

659

TESSMANN, D

595

TEUSCHER, E

211

TEUSCHER, G

211

TICSA, 1

435

TIEDT, N TSCHÖPEL, L

VENKER, P

K9,

VOIGT, S

KL5 311

WALDEYER, R

1017

WALTZ, H

585

WALTER, H

61

WELFLE, H

K13

WENZEL, K . - W

.

WIEGERSHAUSEN, B. .

.

.

641,

.

61

WINKLER, L WOLLENBERGER, A.

803 231

.

.•

WOLTER, F

- 381,939,

K23 961

285

ZIEGELHÖFFER, A

K23

535

ZIMMERMANN, S

609

Hydrolyse von Karbonsäureestern

537

faches Umkristallisieren zu reinigen.) Danach wird 5 N Natronlauge zugesetzt, bis die Lösung unter gleichmäßigem Rühren klar wird. Die klare Flüssigkeit wird vorsichtig in 1200 ml Petroläther gegossen. Unter leichtem Rühren flockt ein elfenbeinfarbener Niederschlag aus. Dieser wird nach dem Absetzen abgenutscht und mit Petroläther gewaschen. Die Verbindung wird in heißem Methanol unter Zusatz von Aktivkohle gekocht und abfiltriert. Aus diesem Gemisch von Methanol/Äthanol wird der E s t e r umkristallisiert. B e i der Darstellung des Naphthol-AS-KG-azetates mußte das oben erwähnte Verfahren wie folgt abgeändert werden: Das umkristallisierte Naphthol-AS-KG wird in Dimethylanilin und Chloroform unter Rühren bei 40 °C gelöst. Danach wird tropfenweise Azetylchlorid unter Rühren im Eisbad zugesetzt. E s entsteht eine grüne Lösung, die 30 min auf 40 °C erhitzt wird. Der Rückstand wird abgenutscht und die Lösung ins Eisbad gestellt. Nach 24 Std. kristallisiert das Azetat aus. Durch mehrmaliges Umkristallisieren aus Äthanol erhält man eine analysenreine Substanz. Darstellung

der langkettigen

Fettsäureester

der Naphthol-A

S-Derivate

Laurate und Stearate des Naphthol-AS-D, des Naphthol-AS-BI und des NaphtholA S - B S wurden durch folgende Ansätze dargestellt: 0,06 Mol Naphthol-AS-KG werden in 7 ml Chloroform und 7 ml a-Picolin gelöst. Nur durch die Verwendung von aPicolin werden analysenreine Substanzen erhalten. Die Lösung wird gekühlt, danach läßt man 1 g Laurylchlorid unter Rühren langsam dazutropfen. Die Reaktion findet unter starkem Schäumen statt. Nach Beendigung der Reaktion wird die Mischung auf 4 0 — 5 0 °C erwärmt (30 min), dann erfolgt Abkühlen im Eisbad, wobei der E s t e r auskristallisiert. Das Endprodukt wird aus Äthanol umkristallisiert. Man erhält einen weißen feinkristallisierten Ester. Nach den geschilderten Darstellungsverfahren wurden die folgenden Verbindungen synthetisiert (soweit diese mit der Angabe des Schmelzpunktes aufgeführt sind, handelt es sich um bisher in der Literatur nicht angegebene Substanzen): Naphthol-AS-Dazetat (C 20 H 17 O 3 N), Naphthol-AS-D-laurat (C 30 H 37 O 3 N, Smp. 67 °C), Naphthol-AS-Dstearat (C 36 H 49 O s N, Smp. 6 2 - 6 5 °C), Naphthol-AS-BS-azetat (C 1 9 H 1 4 0 5 N 2 ), NaphtholA S - K G - a z e t a t (C 2 2 H 1 7 0 5 N, Smp. 1 6 0 - 1 6 2 °C), Naphthol-AS-KG-laurat (C 3 2 H 3 7 0 6 N, Smp. 1 9 6 - 1 9 8 °C), Naphthol-AS-KG-stearat (C 3 8 H 4 9 0 5 N, Smp. 60 °C), Naphthol-ASB T - l a u r a t (C 3 3 H 3 9 0 6 N, Smp. 226 °C), Naphthol-AS-BI-laurat (C 3 0 H 3 6 O 4 NBr, Smp. 65 bis 67 °C), Naphthol-AS-BI-stearat (C 3 6 H 4 8 0 4 NBr, Smp. 7 0 - 7 5 °C), /S-Naphthyla/etat (C 12 H 10 O 2 ), jS-Naphthyllaurat (C 22 H 30 O 2 ) und ß-Naphthylstearat (C 2 8 H 4 2 0 2 ). Darstellung

der

Esterase

F ü r die Darstellung von Leberesterase liegen Verfahren von C O N N O R S et al. [4], sowie ROSENGART et al. [9] vor. In Anlehnung an diese Vorschriften verwendeten wir folgendes Verfahren: 10 g Azetontrockenpulver von Rattenleber in 80 ml 0,025 M Ammoniak für 30 min bei 37 °C suspendieren. Filtrieren und Niederschlag 2- bis 3mal mit der gleichen Menge Ammoniak (80 ml 0,025 M) waschen. F i l t r a t (pH 7,5 bis 8) mit 0,5 M Essigsäure auf pH 5,5 bis 5,8 bringen, bei 4 °C 12 Std. stehenlassen. Filtrieren und F i l t r a t mit 8 % Ammoniak neutralisieren, Lösung für 12 Std. bei 4 °C aufbewahren, den sich bildenden Niederschlag durch Zentrifugieren entfernen. Zu 100 ml Lösung 10 g Ammoniumsulfat geben und die Lösung 12 Std. bei 4 °C aufbewahren, danach zentrifugieren und Niederschlag in 0,145 M Phosphatpuffer (pH 7,5) 100 ml auflösen. Lösung für 1 min im Wasserbad auf 60 °C erhitzen, anschließend im Eisbad erkalten lassen, zentrifugieren und 35 ml eiskaltes Azeton zusetzen, 12 Std. bei 4 °C aufbewahren (Niederschlagsbildung). Eisgekühlte Lösung zentrifugieren und Niederschlag verwerfen. 40 ml Azeton zugeben, Lösung bei 4 °C aufbewahren und nach 8 Std. wieder zentrifugieren. Niederschlag in Aqua bidest. suspendieren. Suspension zentrifugieren und Überstand mit 0,08 M Kupferazetat ausschütteln, 24 Std. bei 36»

538

L . SPANNHOF, H . L .

KREUTZMANN

4 °C aufbewahren und Niederschlag abtrennen. Der Überstand wird als E n z y m l ö s u n g verwendet. Als Lipase verwendeten wir ein P r ä p a r a t der Fa. Schuchardt, München (Lipase aus Schweinepankreas mind. 2000 E pro 1 g). A

ktivitätsbestimmung

Zur kolorimetrischen Bestimmung der A k t i v i t ä t unserer Esterase- bzw. Lipasepräpar a t e gegenüber den hergestellten Karbonsäureestern w a n d t e n wir eine von S E L I G M A N und N A C H L A S [22] angegebene Methode an. Die Versuchsergebnisse wurden auf die Esterase-Einheit Menge freigesetzten Alkohols (Naphthol-AS, usw.) bezogen. Als eine wird die E n z y m m e n g e bezeichnet, die aus T r i b u t y r i n in 30 min bei 37,5 °C 1 50 ji.1 C0 2 freisetzt. Eine Lipase-Einheit entsprach der E n z y m a k t i v i t ä t , die 0,01 mg N a p h thol in 5 Std. bei 25 °C aus N a p h t h y l l a u r a t freisetzte. Als Testansatz diente folgendes Substrat-Enzymgemisch: 1. S t a m m l ö s u n g : 1,4 • 10~4 M E s t e r in 25 ml Azeton lösen. 2. S u b s t r a t l ö s u n g : 5 nü Stammlösung zu 10 ml 0,2 M Tris/0,1 N HCl-Puffer des jeweiligen ^ H - O p t i m u m s (ca. 7,5) hinzufügen. Das Mischen von Stammlösung und Puffer erfolgt zweckmäßig mit Magnetrührwerk in der Weise, d a ß m a n die P i p e t t e n spitze dicht u n t e r die Flüssigkeitsoberfläche hält und die Stammlösung bei ständig laufendem R ü h r w e r k in den Puffer tropfen läßt. Man erhält dann eine gute Emulsion der z. T. sehr schwer löslichen Substrate. 3. I n k u b a t i o n s l ö s u n g : I n einem Erlenmeyer-Kolben 20 ml Substratlösung, 1,2 ml A q u a dest. und ca. 250 E-Lipase bzw. Esterase mischen und 3 Std. bei 25 °C inkubieren. Die angegebene E n z y m m e n g e entsprach 14 mg unseres Lipasepräparates gelöst in 0,2 ml Wasser bzw. 0,3 ml der selbst hergestellten Esteraselösung. Nach der I n k u b a t i o n 1 ml Echtblausalz BB-Lösung (4 mg/ml) zufügen, schütteln und nach 2 min 1 ml 40%ige Trichloressigsäure zufügen. Der stark getrübte Ansatz wird m i t 10 ml Essigester versetzt und der Farbstoff ausgeschüttelt. Die klare Essigester-Farblösung wird bei 540 n m kolorimetriert. Zur Messung verwendeten wir das Spekol v o m V E B Zeiss, Jena. I n der vorbeschriebenen Weise ließen sich fast von allen Estern brauchbare Emulsionen herstellen, lediglich das Naphthol-AS-D stearat ließ sich nicht verwenden, weil das R e a k t i o n s p r o d u k t ausflockte. U m das N a p h t h y l - s t e a r a t in Lösung bringen zu können, setzten wir der Substratlösung 0,5 ml Tween 20 m i t sehr gutem Erfolg als E m u l g a t o r zu. Eine Beeinträchtigung der E n z y m a k t i v i t ä t durch Tween war nicht nachzuweisen. Als H e m m stoffe verwendeten wir E 600 (Diäthyl-p-nitrophenylphosphat) und Trichlorphon (2,2,2Trichlor-1-oxy-äthylphosphonsäure-dimethylester) 1 . Die H e m m s t o f f e wurden in Konzentrationen von 10~5 bis 1 0 " ' M angewendet. Esterase und Lipase wurden 1 Std. im Inkubationsgemisch ohne Substratzusatz, aber mit H e m m s t o f f z u s a t z vorinkubiert, erst danach wurde das Substrat zugesetzt und wie unter 3. angegeben verfahren. Ergebnisse

Abhängigkeit der Stabilität Diazoniumsalzes

des gebildeten Azofarbstoffes

von der Wahl des

Neben den vorteilhaften Eigenschaften der Diazoniumsalze, mit NaphtholDerivaten Azofarbstoffe zu bilden, zeigen sie auch einige Nachteile; sie sind nicht vollkommen stabil u n d zersetzten sich bei Einwirkung von Licht. 1 Die Substanz wurde uns dankenswerter Weise von dem V E B F a r b e n f a b r i k Wolfen überlassen.

Hydrolyse von Karbonsäureestern

539

Aus diesem Grunde ist es für die kolorimetrischen Aktivitätsmessungen erforderlich, das günstigste Diazoniumsalz zu ermitteln, das während der Messung die geringste Zersetzung aufweist. Wir testeten die Diazoniumsalze Echtblausalz B, Echtblausalz BB, Echtrotsalz TR. Während einer Hydrolysenzeit von 20 min zeigt das Echtblausalz B B die besten Eigenschaften f ü r alle benutzten alkoholischen Komponenten im optimalen ^>H-Bereich. Dieser lag für Esterasen bei p H 7,7 und für Lipasen bei />H 7,6, unabhängig von den verwendeten Substraten. Verhalten der Enzyme gegenüber verschiedenen Estern und

Hemmstoffen

Die Ergebnisse der Aktivitätsmessungen zeigen z. T. erheblich unterschiedliche hydrolytische Wirkungen der Lipase und Esterase auf die verwendeten Substrate. Die Unterschiede — gemessen an der Menge freigesetzten Alkohols — lassen sich auf die Länge der Karbonsäurekette, aber auch auf die Art des verwendeten Alkohols zurückführen. In Tab. 1 sind die relativen und absoluten Mengen freigesetzten Alkohols aus den verwendeten Substraten zusammengestellt. Gleichzeitig enthält die Tabelle Meßergebnisse nach Hemmung der Enzymaktivität mit Trichlorphon. Bei allen verwendeten Estern zeigt sich deutlich, daß mit Zunahme der Kettenlänge die Wirksamkeit der Lipase zu-, die der Esterase abnimmt. Liegen beide Fermente nebeneinander vor, so wird bei Einsatz von Naphthylstearat 75% des gesamten freien Naphthols durch Lipase freigesetzt, 25% entfallen auf Esterase. (Bei dieser Berechnung wurde die gesamte freigesetzte Naphtholmenge 19,28 + 6,59 M • 10" 6 gleich 100% gesetzt). Nach Hemmung mit Trichlorphon hydrolysiert Lipase bei Einsatz von Naphthylstearat oder Naphthol-AS-KG-stearat noch etwa l / 3 bis 1 / i des Substrates. Die Esteraseaktivität wird hingegen durch Trichlorphon u n d bei Einsatz von Naphthylstearat so gut wie völlig gehemmt, bei Einsatz von Naphthol-AS-KG-stearat auf etwa 1/10 der ursprünglichen Aktivität gemindert. Umgekehrte Verhältnisse zeigen sich bei Anwendung von Azetaten und Trichlorphon: Die Lipaseaktivität wird dann stärker, die Esteraseaktivität weit weniger stark gehemmt. Damit ergibt sich eine ausgesprochen substratabhängige Inhibitorwirkung. Bei Anwendung von E 600 fanden wir in jedem Falle eine weitgehende Hemmung beider Enzyme. Vergleicht m a n die Wirkung der beiden Enzyme auf Ester der NaphtholAS- und Naphthol-Verbindungen, so zeigt sich sehr deutlich, daß beide Enzyme auf Naphthol-Ester wesentlich stärker hydrolytisch wirken. Die aus diesen Estern freigesetzten Naphtholmengen sind mehr als doppelt so groß wie die aus Naphthol-AS-Derivaten freigesetzten. Einige analoge Substratpaare zeigen gegenüber Esterase und/oder Lipase ein Verhalten, das sich nur schwer deuten läßt. So setzt z. B. Esterase aus dem Naphthol-AS-D-laurat erheblich weniger der alkoholischen Komponente frei als aus dem Naphthol-AS-KG- oder Naphthol-AS-BS-laurat.

540

L . SPANNHOF, H . L .

KREUTZMANN

Tabelle 1 Hydrolytische Wirkung von Esterase und Lipase auf verschiedene Karbonsäureester unter gleichen Bedingungen: 25 °C, optimaler ^H-Bereich, 3 Std. Inkubation. Durchschnittswerte von je 5 Messungen; Fehler < 1,6%. Freigesetzte alkoholische Komponente

Ester ungehemmt gehemmt

durch Esteraise a

Naphthylstearat Naphthyllaurat Naphthylazetat Naphthol-AS-KGstearat Naphthol-AS-KG-laurat Naphthol-AS-KG-azetat Naphthol-AS-D-stearat Naphthol-AS-D-laurat Naphthol-AS-D-azetat Naphthol-AS-BS-stearat Napthol-AS-BS-laurat Naphthol-A S-BS-azetat

b

6,59 0,07 ! 14,49 1,53 17,96 4,37 2,97 0,39 6,57 1,20 7,23 1,74

!

durch Lipa; e c

a

|

b

c

34,0 0,4 75,0 8,0 93,0 23,0

34,0 0,4 75,0 8,0 93,0 23,0

19,28 5,41 17,47 3,68 6,87 0,83

100,0 28,0 91,0 19,0 36,0 4,0

100,0 28,0 91,0 19,0 36,0 4,0

15,0 2,0 34,0 6,0 37,0 9,0

36,0 5,0 79,0 14,0 86,0 21,0

8,37 2,97 7,44 2,43 3,27 1,77

43,0 15,0 39,0 13,0 17,0 9,0

100,0 36,0 89,0 29,0 39,0 21,0

—

—

2,85 0,86 9,27 1,77 i

15,0 4,0 48,0 9,0

—

—

5,18 0,78 ! 8,43 ! 1,91 ;

27,0 4,0 44,0 10,0

—

40,0 12,0 100,0 19,0 —

66,0 10,0 100,0 23,0

—

7,14 1,98 2,05 0,61

_ 7,88 1,62 0,65 0,16

—

—

37,0 10,0 11,0 4,0 —

41,0 8,0 3,0 0,8

100,0 28,0 23,0 7,0 —

100,0 21,0 8,0 2,0

a = freigesetzte alkoholische Komponente in M x 10~6; b = freigesetzte alkoholische Komponente, ausgedrückt in % von a, wobei 19,28 M x 1CT6 = 100% gesetzt wurden; c = freigesetzte alkoholische Komponente, ausgedrückt in Prozenten und nur auf die Ester der jeweiligen alkoholischen Komponente bezogen, wobei der jeweils höchste M x 10~6 Wert = 100% gesetzt wurde. Diskussion

Die bisher bekannt gewordenen Bestimmungsmethoden für Lipase und Esterase beruhen sowohl auf der Erfassung freigesetzter Säure [17—20] als auch der Bestimmung der alkoholischen Komponente [5, 14, 15, 2 1 — 2 3 ] , Die bekannten Methoden erlauben aber keine Differenzierung der beiden Enzyme. Die bisher verwendeten Substrate, wie die von GOMORI [2] benutzten Tweens, die von T U B A und H O A R E [24] eingesetzten Verbindungen Tributyrin, Tripropionin oder Buttersäureäthylester wie auch das viel benutzte Olivenöl [25] werden sowohl von der Esterase als auch von der Lipase

Hydrolyse von Karbonsäureestern

341

so intensiv hydrolysiert, daß keines der Substrate als spezifisch für das eine oder das andere Enzym angesprochen werden kann. SELIGMAN und N A C H LAS [5] versuchten daher durch Verwendung von Substraten mit längerem Karbonsäurerest (Naphthyllaurat (C12) sowie Naphthylmyristat (C14)) und gleichzeitigem Einsatz von Natriumtaurocholat als Aktivator Lipase gegenüber Esterase abzugrenzen. R A M S E Y [ 1 5 ] verwendete niedere Ester der 2-Naphthol-6-sulfonsäure. Zu einer befriedigenden Lösung führten diese Bemühungen jedoch nicht. Wie unsere eignen Versuche zeigten, wird das von SELIGMAN und N A C H L A S eingeführte Naphthyllaurat von Esterase und Lipase nahezu gleichstark hydrolysiert. Wollte man Laurate zur Differenzierung beider Enzyme verwenden, so eignete sich hierfür allenfalls Naphthol-AS-D-laurat. Es wird durch Lipase etwa doppelt so schnell hydrolysieit wie durch Esterase. Einige Autoren [5, 26, 27] versuchten mit Hilfe von Inhibitoren eine bessere Unterscheidung beider Enzymsysteme zu erreichen. Dies führte zur Differenzierung der drei Esterasetypen [6]. Es zeigte sich jedoch nach wie vor, daß mit zunehmender Kettenlänge die Hydrolysierbarkeit der Substrate durch Esterase abnimmt. Da jedoch die Löslichkeit der Ester ebenfalls mit zunehmender Kettenlänge abnimmt, war es bisher nicht möglich, diese Substrate zur Bestimmung der Lipase- oder Esteraseaktivität einzusetzen. Unsere Versuche verfolgten u. a. das Ziel, durch Variation der alkoholischen Komponente an Estern der Essig-, Laurin- und Stearinsäure deren Löslichkeit und vor allem Emulgierbarkeit zu verbessern [10, 11]. Tatsächlich bestehen jedoch zwischen den einzelnen Laurin- und Stearinsäureestern in dieser Hinsicht nur geringe Unterschiede. Für das Naphthylstearat konnten wir durch Zusatz von Tween 20 die Emulgierbarkeit ganz wesentlich verbessern. Sicher ist dies auch für weitere, schlecht emulgierbare Ester möglich, erwies sich jedoch in unseren Versuchen nicht als unbedingt erforderlich. Obwohl Tween 20 von Lipase auch hydrolysiert wird, konnten wir unter unseren Versuchsbedingungen keinen negativen Effekt auf die Hydrolyse des Naphthylstearats finden. Um Substitutionseffekte, die sich möglicherweise günstig für die Bestimmung der Aktivität auswirken, untersuchen zu können, wurden Substituenten sowohl mit einem —M-Effekt als auch mit einem + M-Effekt am Alkohol gewählt. Die im Naphthol-AS-BS enthaltene — N '

-Gruppe kann auf Grund

der konjugierten Doppelbindung einen —M-Effekt erzeugen, der die Reaktionsfähigkeit der Esterspaltung erhöhen muß. In Substraten des NaphtholAS-D und Naphthol-AS-KG wird durch den + M - E f f e k t der Substituenten —CHS bzw. —OCH3 im konjugierten System die Reaktionsfähigkeit der Esterspaltung herabgesetzt. Es wäre daher zu erwarten, daß diese Substrate weniger gut hydrolysiert werden. Gleichzeitig aber müßte auf Grund des +M-Effektes der OH-Gruppe, der durch die Methoxygruppe noch gesteigert wird, die partielle negative Ladung an der Kupplungsstelle erhöht, und

542

L . SPANNHOF, H . L .

KREUTZMANN

die Kupplung mit dem Diazoniumsalz begünstigt werden. Dieser letzte Effekt könnte sich günstig bei einem histochemischen Einsatz dieser Substrate auswirken. Unsere Messungen und histochemischen Versuche — über die an anderer Stelle berichtet wird — befriedigen allerdings diese Erwartungen nicht. Andererseits läßt sich zeigen, daß die alkoholische Komponente von erheblicher Bedeutung für die Wirksamkeit der beiden Enzyme ist. Deutlich wird dies, wenn man die absoluten Mol-Mengen freigesetzter Alkohole von Estern gleicher Karbonsäuren miteinander vergleicht. So werden Karbonsäureester des Naphthols generell besser hydrolysiert als solche der Naphthol-ASDeiivate. So setzt z. B. Lipase vom Naphthyllaurat mehr als die doppelte Alkoholmenge gegenüber den analogen Naphthol-AS-Verbindungen frei (s. Tab. 1: 17,47 M • 10"6 gegenüber 7,44 M • 10~6). Entsprechendes gilt für die Wirkung der Esterase. Einige Substrate werden offenbar von einem Enzym im Vergleich zum anderen besondeis gut gespalten. Dies betiifft z. B. das Naphthol-AS-BS-azetat gegenüber der Esterase; von Lipase wird dieses Substrat nur wenig hydrolysiert (8,43 gegenüber 0,65 M • 10"6). Naphthol-AS-BS-azetat ist damit besonders zum Esterasenachweis geeignet. Umgekehrt konnten wir keine besonders hohe Empfindlichkeit eines Substrates gegenüber Lipase bei gleichzeitig geringer Empfindlichkeit gegenüber Esterase nachweisen. Bei Anwendung des Inhibitors Trichlorphon (2,2,2-Trichlor-l-oxy-äthylphosphonsäure-dimethylester) finden wir eine ausgesprochen substratabhängige Hemmung beider Enzyme insofern, als mit zunehmender Kettenlänge die Empfindlichkeit der Esterase zu-, die der Lipase abnimmt und umgekehrt. Im Falle des Naphthylstearats war die Hemmbarkeit der Esterase so stark, daß es nicht mehr mit Sicherheit möglich war, die im Testansatz freigesetzte Naphtholmenge zu messen. Die Aktivität der Esterase wird auf fast 1/100, die der Lipase jedoch nur auf 1 / 3 durch den Hemmstoff gemindert. In diesem Effekt sehen wir eine gute Möglichkeit, im Gemisch Esterase von Lipase getrennt bestimmen zu können. Merkwürdigerweise ist dieser starke Inhibitoreffekt nur beim Naphthylstearat zu beobachten, weniger stark bei der analogen Verbindung des Naphthol-AS-KG. Auf Grund der von uns durchgeführten Untersuchungen kommen wir zu der Vorstellung, daß es mit Hilfe der erstmalig zum Lipasenachweis verwendeten Stearate besser möglich ist, Lipaseaktivität quantitativ zu erfassen. Im besonderen gelingt es, durch Verwendung des Trichlorphons die Esteraseaktivität neben der Lipaseaktivität bei Verwendung von Naphthylstearat als Substrat fast völlig zu blockieren. Der Effekt ist kolorimetrisch gut meßbar und eignet sich zur quantitativen Auswertung der Lipaseaktivität. Literatur [1]

[2] [3]

J. Lab. clin. Med. 3 5 , 802 (1950). Proc. Soc. exp. Biol. Med. 5 8 , 362 (1945). M A R C H I S - M O U R E N , G., L . S A R D A U. P. D E S N U E L L E : Archs Biochem. Biophys. 309 (1960). GOMORI, G . :

GOMORI, G . :

83,

Hydrolyse von Karbonsäureestern

543

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Summary L. S P A N N H O F and H . L. K R E U T Z M A N N : Studies on t h e behaviour of carbonic acid esters of naphthol'- and naphthol-AS-derivatives in relation t o esterases and lipases The following carbonic acid esters of naphthol- and naphthol-AS-derivatives were investigated biochemically in relation to lipases and esterases. Naphthol-AS-D-acetate, naphthol-AS-D-laurate, naphthol-AS-D-stearate, naphthol-AS-BS-acetate, n a p h t h o l AS-KG-stearate, naphthol-AS-BT-laurate, naphthol-AS-BI-laurate, naphthol-AS-BIstearate, /3-naphthylacetate, /3-naphthyllaurate, ß - n a p h t h y l s t e a r a t e . The enzyme activity was determined as released alcoholic component colorimetrically. F a s t blue salt B B proved t o be t h e best coupling agent. The o p t i m u m pH for either enzyme ranged from 7.6 t o 7.75. Lipase preferentially hydrolysed stearates, and esterase, preferentially hydrolysed acetates of all alcoholic components investigated. W h e n using trichlorphone it is possible t o block practically t h e esterase activity against t h e substrate, naphtholstearate. Esters of t h e naphthol-AS-derivatives are hydrolysed more slowly t h a n esters of naphthol. Pe3H»MC

lIInaHHro$ H nOBeneHHH 3TOJI- H Ha$TOJI-AS-npOH3BOHHbIX

KapÖOHOBblX

n o OTHOineHHK) K 3 C T e p a 3 a M H j i H n a 3 a M

npOBOHHJIOCb ÖHOXHMH^eCKOe HCCJieflOBaHHe 3(J)HpOB KapÖOHOBblX KHCJIOT Ha(J)TOJIH Ha$T0Ji-AS-np0H3B0jiHbix Ha HX noBeneHHe n o OTHonieHHio K jinna3aM H acTe-

544

L . SPANNHOF, H . L .

KREUTZMANN

pa3aM. HaiJiTOJi-AS-D-aueTaT, Ha$TOJi-AS-D-jiaypaT, Ha V D S h 3 £ 1-. 4) G 4) T d

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Gesamt-NS

Die quantitative Auswertung dieser Elutionsprofile ergibt, daß sich die Anteile der verschiedenen Nukleinsäure-Fraktionen im Verlauf der Embryogenese signifikant verändern. Unter Berücksichtigung der quantitativen Nukleinsäurebestimmungen in Eihydrolysaten ergeben sich für den Gehalt und die prozentuale Verteilung von DNS, rRNS und tRNS in Eiern verschiedener Entwicklungsstadien die in Tab. 1 zusammengefaßten Werte. Auffallend ist die starke Zunahme von DNS in den Nukleinsäurepräparationen. Das steht in Überein-

60

G _3 O

Stadium

Die Auftrennung der aus Eiern verschiedener Entwicklungsstadien nach verschiedenen Methoden extrahierten Nukleinsäuren auf der MAK-Säule ergab für die untersuchten Embryonalstadien charakteristische Verteilungsmuster für die Nukleinsäure-Fraktionen. Das Elutionsprofil der Gesamt-Nukleinsäure aus befruchteten Eiern, aus dem 16-Zellstadium und aus Gastrulae ist in Abb. 3 wiedergegeben. Der erste Gipfel enthält das nichtadsorbierte Material, im wesentlichen Glykogen. Das bei 0,53 M N a C l eluierbare Material des zweiten Gipfels enthält die tRNS, der dritte Gipfel die DNS (Elution bei 0,73 M NaCl) und der vierte Gipfel die rRNS (Elution bei 1 M NaCl).

rRNS/tRNS

Chromatographisches Verteilungsmuster der Nukleinsäure-Fraktionen

Entwicklungszeit [Std.] bei 30 °C

2.

571

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o o o o £ S M3LO ^ CN it M0) 3 — ^ 'in 4) O «4J

572

F . NOLL, H . BIELKA

Stimmung mit den Ergebnissen der quantitativen DNS-Bestimmung mittels Diphenylamin in Eihydrolysaten. Der Anteil der RNS in den Nukleinsäurepräparationen nimmt mit fortschreitender Entwicklung ab. Das kommt sehr deutlich in der Veränderung des RNS/DNS-Verhältnisses von 50:1 in der Zygote auf ca. 0,6:1 im Wurmstadium zum Ausdruck. Während der RNS-Gehalt pro Keim während der Entwicklung also nur wenig verändert wird, nimmt ihr Anteil am GesamtNukleinsäure-Gehalt stark ab. Interessant ist das Verhalten der beiden RNS-Typen rRNS und tRNS. Der rRNS-Gehalt pro Keim nimmt in den ersten Entwicklungsstadien um ca. 20% ab und bleibt dann etwa konstant. Der tRNS-Gehalt pro Keim nimmt während der Entwicklung bis zur Morula gleichfalls ab, steigt dann aber wieder stark an, und zwar auf das ca. 3fache des Ausgangswertes. Bezogen auf den Gesamt-Nukleinsäure-Gehalt nimmt der Anteil der rRNS von über 80% auf ca. 20% ab, der tRNS-Anteil hingegen bleibt mit etwa 14% während der Entwicklung konstant. Die auf DNS bezogenen Konzentrationen an rRNS und t R N S nehmen während der Entwicklung von der Zygote bis zur Morula gleichermaßen stark ab, nämlich von ca. 40:1 auf 3 :1 bzw. von 7:1 auf 0,5:1. Das rRNS/ tRNS-Verhältnis beträgt in allen Stadien bis zur Morula etwa 6:1. Während der anschließenden Entwicklung von der Morula bis zum Wurmstadium ist die Abnahme der Gesamt-RNS-Konzentration insgesamt geringer. In diesen Entwicklungsstadien verhalten sich rRNS und t R N S unterschiedlich. Während die auf DNS bezogene rRNS-Konzentration im Vergleich zur Morula auf ca. 1 / 8 abnimmt, beträgt die Verminderung der Konzentration an t R N S nur noch ca. 50%. Im Stadium des frühen Embryo und des Wurmes beträgt das rRNS/DNS-Verhältnis nur noch 0,35:1, das tRNS/DNS-Verhältnis hingegen noch 0,25 :1. Diskussion

Die vorausgehend beschriebenen Versuche ergaben Zusammenhänge zwischen dem zeitlichen Verlauf der Eientwicklung, dem Nukleinsäure-Gehalt und daraus ableitbar der Nukleinsäuresyntheserate. Von Bedeutung ist der Befund, daß die DNS-Synthese zwar mit der Entwicklungsgeschwindigkeit des Keimes etwa parallel verläuft, der DNS-Gehalt pro Keim absolut jedoch nicht in gleichem Ausmaß mit der Vermehrung der Zellzahl im Keim zunimmt. Die daraus resultierende Abnahme des DNS-Gehaltes pro Zelle dürfte u. E. darauf zurückzuführen sein, daß eine in der Zygote in großen Anteilen vorkommende DNS während der Entwicklung nicht oder nur in geringem Ausmaß repliziert wird und daher ihr relativer Anteil zunehmend geringer wird, worauf in einer weiteren Arbeit eingegangen wird. Dieser Befund steht in Übereinstimmung mit gleichartigen Resultaten an Seeigel[8, 9, 12], Fisch- [7] und Amphibien-Eiern [10, 11, 13], die durch das Vorhandensein eines großen Pools an zytoplasmatischer DNS ein Vielfaches der

Biochemie der Ascaris-Embryogenese. I.

573

dem diploiden Chromosomsatz der jeweiligen Tierart entsprechenden DNSMenge besitzen. Von DAWID [11] konnte in Amphibieneiern diese zytoplasmatische DNS als Mitochondrien-DNS nachgewiesen werden. Möglicherweise spielt bei Ascaris für die mit der Zellvermehrung in ihrem Ausmaß nicht parallel verlaufende Zunahme des DNS-Gehaltes auch die bereits von BOVERI [14] beschriebene Chromosomendiminution eine Rolle. Die DNSSynthese endet mit Abschluß der Zellteilungen im Keim auf dem Wurmstadium. Nach FAIRBAIRN [15] ist mit Beendigung der lOtägigen Entwicklung der entstandene Ascaris-Keim noch nicht infektionsfähig; während weiterer 10 Tage laufen sehr wahrscheinlich noch Zelldifferenzierungsprozesse ab, ohne daß es zu weiteren Zellteilungen kommt, wie auch bei Artemia salina von CLEGG [16] beobachtet wurde. Der sehr starke Anstieg des DNS-Gehaltes in der Zeit zwischen etwa der 100. und 200. Std. der Eientwicklung dürfte im wesentlichen zwei Ursachen haben. Einmal muß die hohe Zellteilungsfrequenz während dieser Entwicklungszeit mit einer starken DNS-Synthese einhergehen. Zum anderen könnte der Anteil zytoplasmatischer DNS, die offenbar nicht in gleichem Ausmaß wie die chromosomale DNS synchron mit der Zellteilung repliziert wird, im Gastrulastadium schon sehr gering sein, so daß die Veränderungen im DNSGehalt während der späteren Stadien im wesentlichen nur auf die KernDNS zurückgehen und daher deutlicher sichtbar werden. Daher ist besonders in den frühen Entwicklungsstadien die Zunahme im Gesamt-DNSGehalt sehr gering und bei weitem nicht der Zunahme der Zellzahl entsprechend. Auffallend ist eine deutliche Abnahme im RNS-Gehalt pro Embryo während der Entwicklung zur Morula, was darauf hinweist, daß RNS abgebaut wird. Der anschließende Anstieg im RNS-Gehalt deutet auf RNS-Syntheseprozesse während der Gastrulation hin. Das steht zumindest in der Tendenz mit Befunden an Seeigel- [17] und Amphibien-Eiern [18] in Übereinstimmung; allerdings wurden in diesen Objekten wesentlich stärkere Erhöhungen im RNS-Gehalt festgestellt. Nach den vorliegenden Befunden ist bei Ascaris die mit der Gastrulation erfolgende Zunahme im RNS-Gehalt hauptsächlich auf die Synthese von t R N S zurückzuführen, während, gemessen am Gehalt, eine Netto-rRNSSynthese auch in diesen späteren Stadien der Embryonalentwicklung nicht nachweisbar ist. Daraus kann, in Übereinstimmung mit anderen Befunden [19], geschlossen werden, daß während der Embryonalentwicklung bei Ascaris ribosomale RNS und Ribosomen in nennenswertem Ausmaß nicht gebildet werden. Der Ribosomengehalt pro Zelle wird somit geringer. Da sich das Gesamtvolumen des Embryos während der Entwicklung im Ei jedoch nicht wesentlich verändert, — die Zunahme der Zellzahl während der Entwicklung ist mit einer erheblichen Verkleinerung der Zellen verbunden—, bedeutet das aber, daß die Ribosomenkonzentration pro Keim und somit pro Zellvolumen etwa konstant bleibt. Daraus ergibt sich ferner, daß die proteosynthetische Potenz des Embryos hinsichtlich des Ribosomen-

574

F . NOLL, H .

BIELKA

bestandes nicht vermindert wird, obwohl eine Nettosynthese von Ribosomen während der Entwicklung nicht stattfindet. Besonders interessant ist der Befund, daß während der späteren Entwicklung, die durch eine starke Zunahme an DNS gekennzeichnet ist, in hohem Maße auch tRNS gebildet wird, eine Zunahme im rRNS-Gehalt aber nicht feststellbar ist. Dadurch erreicht das tRNS/rRNS-Verhältnis einen Wert, der bisher in anderen Objekten nicht beobachtet worden ist. Frl. V. M.

HINTZE

danken wir für ihre fleißige und gewissenhafte Mitarbeit.

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[13]

Summary F . N O L L and H. B I E L K A : On the biochemistry of embryogenesis of Ascaris. I. Content and distribution pattern of nucleic acids 1. The total nucleic acid content per egg remains nearly constant until gastrulation and increases by about 3 times the original amount during further development to the motile embryo. The total nucleic acid content per cell is diminished. 2. Though the DNA synthesis almost keeps pace with the speed of embryonic development, the DNA content per egg does not increase absolutely to the same extent as the number of cells per egg is multiplied. This discrepancy may be due to the presence of cytoplasmatic DNA which is present in large quantities in the zygote and which is replicated with lower frequency than chromosomal DNA. 3. The total R N X content per egg is slightly decreased during development toward the morula and then recovers until motile embryo exceeding the zygotic value by 1 0 % , which indicates a considerable diminution of cellular RNA content. The RNA/ DNA ratio is 50 : 1 in the zygote, while in the vermiforme stage this ratio is as low as 0.6 : 1.

Biochemie der Ascaris-Embryogenese. I.

575

4. T h e c o n t e n t of r R N A a n d t R N A per egg falls until morula stage. W i t h t h e onset of gastrulation t h e r e is a parallel increase of t R N A level w i t h D N A synthesis until t h e vermiforme stage, whereas t h e r R N A content largely remains c o n s t a n t . F u r t h e r in t h e zygote t h e r R N A / D N A ratio is a b o u t 40:1, in t h e morula stage 3:1, a n d in t h e vermiforme stage it is 0.4 : 1. T h e t R N A / D N A ratios in these t h r e e stages of d e v e l o p m e n t are 7, 0.5 a n d 0.3, respectively. 5- T h e r R N A / t R N A ratio t h u s is changed in t h e course of embryogenesis f r o m 6 : 1 in t h e zygote to a b o u t 1.5 : 1 in t h e motile e m b r y o . Pe3H>Me O . H o j i j i h T . E e j i K a : O Choxhmhh 3M6pHoreHe3a Ascaris. 1. Conep>KaHHe h o6pa3eu pacnpe«ejieHHH H y K J i e H H O B b i x khcjiot 1.

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H y K J i e H H O B b i x KHCJIOT KJieTKH y M e H b i n a e T C H .

2 . CHHTe3 ,D,HK npoxoHHT no^TH napajuiejibHO c TeMnoM pa3BHTHfi OMSpHOHa. 0 « H a K o , c o n e p m a H H e JHHK ohhoi-o 3 a p o f l b i i n a H e yBejinquBaeTCH b toK m e Mepe, KaK K0JiHqecTB0 KJieTOK 3apoHbiina, T.e. conepraaHHe JHHK k j i c t k h n a a a e T . 3 t o MOweT SbiTb CBH3aHO c UHT0njia3MaTHqecK0H J I H K , KOTopoe b 3Hrocnope n p n cyTCTByeT b 6ojibiuoM KOjmqecTBe h p e n j i H K y e T C H b MeHbineM p a 3 M e p e b cpaBHeHHH C XpOMOCOMajIbHOii J I H K . 3. 0 6 m e e c o n e p w a H n e P H K niiiia bo BpeMH pa3BHTHH ho Mopyjiw HeMHoro y M e H b inaeTCH, a b naJibHeitmeM pa3BHTHH onHTb yBejin^iHBaeTCH h npeBbimaeT BejiHHHHy 3Hrocnopbi Ha 1 0 % , T.e. coHepmaHHe P H K k j i c t k h 3Ha»iHTejibH0 yMeHbinaeTCH. OTHomeiiHe P H K / J U H K b 3Hrocnope p a B H O 50 : I, a b ct3hhh nepBH TOJibKO —

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4. ConepHiaHHe p P H K h t P H K 3aponbima nanaeT no HacTynjieHHH c t 3 h h h Mopyjiw. C HacTynjieHHeM racTpyjiniiHH conepmaHHe t P H K B03pacTaeT napajuiejibHO c CHHTe30M J ^ H K , Torna KaK conepjKaHHe p P H K b ochobhom ocTaeTcn nocTOHHHbiM. B 3Hrocnope OTHOineHHe p P H K / J U H K p a B H O npHMepHo 40 : I , b Mopyjie 3 : I, a b n e p B H 0,4 : I . BejiH^HHbi othoihbhhh t P H K / J U H K b sthx Tpex CTanHHX pa3BHTHH paBHHIOTCH 7 , 0 , 5 H 0 , 3

5. TaKHM 06pa30M,

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OTHOineHHe p P H K / T P H K

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Acta biol. med. germ., Band 20, Seite 577 — 586 (1968) Aus der Abteilung f ü r klinische Neurophysiologie (Leiter: Doz. Dr. med. habil. F . K L I N G B E R G ) des Fachbereichs Neurologie-Psychiatrie und dem Physiologischen Institut (Direktor: Prof. Dr. med. habil. D R I S C H E L ) der Karl-Marx-Universität Leipzig

Der Einfluß von Urethan auf die photisch ausgelösten Nachentladungen und die photisch ausgelöste Rekrutierung F . KLINGBERG u n d R .

SINZ

(Eingegangen am 26. 5- 1967) 1 Zusammenfassung Die Wirkung i.p. applizierten Urethans auf das ECG und auf die durch Lichtblitze im visuellen Kortex ausgelöste Aktivität wurde an R a t t e n mit chronisch implantierten Elektroden untersucht. Die Anwendung narkotischer Dosen (über 0,6 g/kg) ergab, daß ebenso wie bei Inhalationsnarkosen die P h N E und die P h R fast gleichzeitig zu Beginn des Toleranzstadiums, d. h. des Stadiums der langsamen Wellen im ECG, nicht mehr ausgelöst werden. Der Ablauf der wesentlichen ECG-Änderungen ist ähnlich wie bei den Inhalationsnarkosen. Die Anwendung subnarkotischer Dosen (unter 0,6 g/kg) ergab eine signifikante Abnahme der Anzahl der P h N E und der rekrutierten Potentiale mit einem Minimum 10 min nach der Injektion bei fast gleichbleibender Größe der Primärpotentiale. Nach der Injektion von 0,05 g/kg ergaben sich keine signifikanten Veränderungen. Einleitung

Die große Bedeutung, die dem Auftreten der photisch ausgelösten Nachentladungen (PhNE) und der photisch ausgelösten Rekrutierung (PhR) als elektrophysiologischer Indikator des Verhaltenszustandes zukommt [11, 7] regte uns an, weitere Zusammenhänge, die das Auftreten dieser Phänomene beeinflussen, zu untersuchen [5, 6]. Es zeigte sich, daß einerseits unter den Bedingungen eines konstanten Verhaltenszustandes (des relaxierten Wachzustandes) die Lichtreizparameter und andererseits unter konstanten Lichtreizparametern der sich ändernde Verhaltenszustand die Auslösung der PhNE und der PhR beeinflussen. Der Einfluß der Lichtreizparameter 1 Nach Revision am 1. 12. 1967 Abkürzungen: P h N E = photisch ausgelöste Nachentladungen; P h R = photisch ausgelöste Rekrutierung; E P = Primärpotentiale mit Sekundärkomponenten; R F = retikuläre Formation; ECG = Elektrocortikogramm

Acta biol. med. germ., Band 20, Seite 577 — 586 (1968) Aus der Abteilung f ü r klinische Neurophysiologie (Leiter: Doz. Dr. med. habil. F . K L I N G B E R G ) des Fachbereichs Neurologie-Psychiatrie und dem Physiologischen Institut (Direktor: Prof. Dr. med. habil. D R I S C H E L ) der Karl-Marx-Universität Leipzig

Der Einfluß von Urethan auf die photisch ausgelösten Nachentladungen und die photisch ausgelöste Rekrutierung F . KLINGBERG u n d R .

SINZ

(Eingegangen am 26. 5- 1967) 1 Zusammenfassung Die Wirkung i.p. applizierten Urethans auf das ECG und auf die durch Lichtblitze im visuellen Kortex ausgelöste Aktivität wurde an R a t t e n mit chronisch implantierten Elektroden untersucht. Die Anwendung narkotischer Dosen (über 0,6 g/kg) ergab, daß ebenso wie bei Inhalationsnarkosen die P h N E und die P h R fast gleichzeitig zu Beginn des Toleranzstadiums, d. h. des Stadiums der langsamen Wellen im ECG, nicht mehr ausgelöst werden. Der Ablauf der wesentlichen ECG-Änderungen ist ähnlich wie bei den Inhalationsnarkosen. Die Anwendung subnarkotischer Dosen (unter 0,6 g/kg) ergab eine signifikante Abnahme der Anzahl der P h N E und der rekrutierten Potentiale mit einem Minimum 10 min nach der Injektion bei fast gleichbleibender Größe der Primärpotentiale. Nach der Injektion von 0,05 g/kg ergaben sich keine signifikanten Veränderungen. Einleitung

Die große Bedeutung, die dem Auftreten der photisch ausgelösten Nachentladungen (PhNE) und der photisch ausgelösten Rekrutierung (PhR) als elektrophysiologischer Indikator des Verhaltenszustandes zukommt [11, 7] regte uns an, weitere Zusammenhänge, die das Auftreten dieser Phänomene beeinflussen, zu untersuchen [5, 6]. Es zeigte sich, daß einerseits unter den Bedingungen eines konstanten Verhaltenszustandes (des relaxierten Wachzustandes) die Lichtreizparameter und andererseits unter konstanten Lichtreizparametern der sich ändernde Verhaltenszustand die Auslösung der PhNE und der PhR beeinflussen. Der Einfluß der Lichtreizparameter 1 Nach Revision am 1. 12. 1967 Abkürzungen: P h N E = photisch ausgelöste Nachentladungen; P h R = photisch ausgelöste Rekrutierung; E P = Primärpotentiale mit Sekundärkomponenten; R F = retikuläre Formation; ECG = Elektrocortikogramm

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F. KLINGBERG,

R.

SINZ

wurde auf Vorgänge im Bereich der primären Projektionsbahn, insbesondere im Corpus geniculatum, zurückgeführt [5, 6]. Der Einfluß des sich ändernden Verhaltenszustandes wurde vor allem als das Ergebnis der regulierenden Wirkung der retikulären Formation des Hirnstammes und des Mittelhirns auf die primäre Projektion und auf die kortikalen Projektionsfeider angenommen [11, 7], Eine weitere Möglichkeit zur Untersuchung dieser Zusammenhänge besteht in der zusätzlichen Anwendung von Neuropharmaka unter den Bedingungen konstanter Lichtreizparameter und eines konstanten Verhaltenszustandes (des relaxierten Wachzustandes). In der vorliegenden Mitteilung soll die Wirkung von Äthyl-Urethan auf die P h N E und die P h R beschrieben werden. Methodik Auf eine ausführliche Darstellung methodischer Einzelheiten kann hier unter Bezugnahme auf vorangegangene Mitteilungen verzichtet werden [11, 6, 7, 12]. Als Versuchstiere dienten 9 männliche Albinoratten im Alter von etwa 6 Monaten mit chronisch implantierten Elektroden. Die Elektroden waren epidural über dem visuellen Kortex (Area 17), dem sensomotorischen Kortex (Area 3 und 4), frontal-medial (Bezugselektrode) und über dem Bulbus olfactorius lokalisiert. Ein Tiefenelektrodenpaar war jeweils im dorsalen Hippokampus implantiert. Während die Elektroden über dem visuellen Kortex zur Ableitung der photisch ausgelösten Potentiale dienten, wurden die Ableitungen von den anderen Lokalisationen zur Kontrolle des Aktivitätszustandes des Tieres benutzt. Zu diesem Zwecke wurden ferner die Bewegungen des Tieres mit Hilfe eines auf dem Kopf der R a t t e befestigten Motimeters [8, 11] registriert. Die Ableitungen erfolgten bei freier Beweglichkeit des Versuchstieres in einem mit Spiegeln umkleideten Käfig. Als Ausgangszustand diente der relaxierte Wachzustand des Tieres, der nach kurzdauernder Habituation erreicht wurde. Bei Abweichung vom relaxierten Wachzustand (sofern dies nicht auf die Urethanwirkung zurückzuführen war) wurde die ausgelöste elektrische Aktivität nicht verwertet. Die Lichtblitze lieferte ein Photostimulator (Strobotest der Fa. Schwarzer, Intensitätsstufe III). Zur Auslösung der P h N E wurden die Lichtblitze in Serien zu je 10 mit einem Lichtblitzintervall von 1,5 sec gegeben; zur Auslösung der P h R dienten Lichtblitzserien mit einer Frequenz von 7/sec und einer Dauer von 5 sec. Wenn die Antworten auf die Lichtblitzserien mindestens 1 5 min lang nahezu konstant blieben, wurde Äthyl-Uret h a n in wäßriger Lösung i. p. injiziert. Die gleichen Lichtblitzserien wurden nunmehr fortlaufend, mindestens aber alle 5 min, gegeben und die registrierten Antworten gemessen und ausgewertet. Ergebnisse

Eine i. p. applizierte Dosis von 0,6 g/kg Urethan und darüber verursacht in rascher Folge Veränderungen im Elektrogramm verschiedener Hirnstrukturen und gleichzeitig in der Beantwortung sensorischer Reize. Die Abb. 1 zeigt dies am Beispiel der Ableitung vom visuellen Kortex. In der Ausgangssituation (K) lösen einzelne Lichtblitze sowohl Primärpotentiale mit ihren Sekundärkomponenten (EP) aus als auch P h N E (linker Teil der Abb. 1) und bei einer Lichtblitzfrequenz von 7/sec wird P h R ausgelöst (rechts in Abb. 1). Bereits 2 min nach der i. p. Applikation von 0,6 g/kg Urethan hat

U r e t h a n w i r k u n g auf E C G

579

sich dieses Bild wesentlich geändert (Abb. 1 , 2 ) . Jetzt werden durch eine gleiche, langsame Lichtblitzfolge nur E P ausgelöst, die selbst nur unwesentliche Veränderungen gegenüber dem Ausgangsniveau zeigen. Dem völligen Fehlen von P h N E entspricht auch das weitgehende Ausbleiben der PhR. Die durch die schnellere Lichtblitzfolge ausgelösten Potentiale sind meist Primärpotentiale und nur in einigen Fällen ist eine Verdopplung der negativen Hauptgipfel (in der Abb. nach oben) und evtl. ein Überragen des zweiten Gipfels über den ersten erkennbar. Dieser zweite negative Gipfel ist die rekrutierte Komponente. Ein Vergleich mit der Ausgangslage zeigt, daß sie vollständig oder teilweise durch die Urethanwirkung unterdrückt wurde. Demgegenüber werden die Primärpotentiale in der Mehrzahl in gleicher

«MfcWI« • '1 v '

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A b b . 1. D u r c h Lichtblitzserien ausgelöste E P , P h N E u n d P h R w ä h r e n d des relax i e r t e n W a c h z u s t a n d e s (K) u n d u n t e r U r e t h a n w i r k u n g (0,6 g / k g i. p.). A b l e i t u n g e n v o m visuellen K o r t e x d e r gleichen R a t t e . Die Zahlen vor den K u r v e n b e i s p i e l e n g e b e n die Zeit n a c h d e r U r e t h a n i n j e k t i o n in m i n an. Auf d e r u n t e r s t e n Linie M a r k i e r u n g d e r Lichtblitze. E i c h m a r k e n : 1 sec, 200 ¡xV

A b b . 2. Die W i r k u n g v o n 0,8 g/kg U r e t h a n auf d a s E C G u n d die d u r c h L i c h t b l i t z e ausgelösten E P u n d P h N E bei der R a t t e . I m ü b r i g e n wie A b b . 1

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Größe ausgelöst wie bei langsamer Lichtblitzfolge. Im Falle der Verdopplung der Gipfel verhalten sich die Amplituden von Primär- und Rekrutierungskomponenten reziprok. (Auf diese Beziehung wurde im Prinzip an anderer Stelle ausführlich eingegangen, weshalb hier auf oszilloskopische Darstellung der Potentiale verzichtet werden kann; s. [5].) Nach 4 min hat sich dieses Bild bereits wiederum geändert (Abb. 1, 4')- Die E P sind bei der schnelleren Blitzfolge deutlich unregelmäßig und ihre Amplitude ist meist sehr stark reduziert. Die ersten Lichtblitze der Serie können (wie in der Abb. 1) in diesem Stadium der Urethanwirkung P h R mit kleinerer Amplitude und verminderter Dauer auslösen und auf einzelne Lichtblitze können 1 —2 P h N E folgen. Nach 8 min werden bei großem Lichtblitzintervall E P ausgelöst, deren Amplitude sich im Vergleich zur Ausgangssituation nicht signifikant unterscheidet. Die schnellere Licht blitzfolge wird sehr unregelmäßig beantwortet (Abb. 1, 8'). Bei einer Dosierung wie in diesem Beispiel kommt es in der Regel zu keiner weiteren Vertiefung der Narkose. Die Wirkung nimmt nach 1 5 —20 min allmählich wieder ab. Nach "}() min werden bereits wieder P h N E in geringer Anzahl und P h R mit geringer Amplitude und Dauer ausgelöst. Die uns in erster Linie interessierenden Veränderungen der ausgelösten Aktivität sind mit bestimmten Änderungen der ECG-Grundaktivität korreliert. Die wesentlichen Änderungen derselben stimmen dabei prinzipiell mit Veränderungen der ECG-Grundaktivität bei Inhalationsnarkosen überein [9], Zunächst kommt es zu einer Desynchronisation, d. h. zur Amplitudenabnahme oder vollständigen Unterdrückung langsamer Frequenzen und teilweise auch zu einer Zunahme schnellerer Frequenzen (Abb. 1, 2'). Das entspricht im allgemeinen dem Rausch- bzw. dem Exzitationsstadium. Ein typisches Exzitationsstadium im Verhalten des Tieres fehlt bei Urethannarkose. Bei weiterer Vertiefung der Urethanwirkung kommt es erneut zum Auftreten langsamer Wellen, vor allem aus dem Thetabereich (Abb. 1, 4')Dazu treten vereinzelt steile Wellen auf. Zu dieser Zeit nimmt der Muskeltonus allgemein ab, und das Tier nimmt Seitenlage ein. Die ECG-Grundaktivität vergrößert ihre Amplitude, der Anteil der Deltawellen und der steilen spikeähnlichen Wellen nimmt ebenfalls ständig zu (Abb. 1, 8') bis vollkommene Erschlaffung der Skelettmuskulatur eingetreten ist. Im Beispiel der Abb. 1 wurde dieses Maximum langsamer Aktivität nicht erreicht. Es tritt aber regelmäßig nach 6—10 min auf, wenn die Dosis auf 0,8 g/kg Urethan i. p. erhöht wird (Beobachtungen an 3 Ratten, Beispiel in Abb. 2, 6'), während die Seitenlage sich bei allen Tieren nach 4 min auszubilden begann. Bei der höheren Dosierung kommt es darüber hinaus meist zu einer weiteren Vertiefung der Narkose, die analog zur Inhalationsnarkose mit einer typischen Veränderung der ECG-Grundaktivität einhergeht: Die aus hohen langsamen Wellen und steilen spike-ähnlichen Potentialen bestehende Grundaktivität wird in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen durch nahezu isoelektrische Perioden unterbrochen (Abb. 2, 10'). Zu Beginn dieses Stadiums sind diese Perioden ziemlich kurz und wiederholen sich in Ab-

U r e t h a n w i r k u n g auf E C G

581

ständen von 1—3 s e c ; dabei kann die nunmehr ,,burst"-artig auftretende Grundaktivität von der langsamen Lichtblitzfolge, beginnend mit einem EP, getriggert werden (Abb. 2, 10'). Bei weiterer Vertiefung der Narkose werden die isoelektrischen Perioden immer länger; es werden weder E P ausgelöst noch wird die ECG-Grundaktivität durch Lichtblitze getriggert. Das ist dann der Übergang zum paralytischen Stadium der Narkose, in dem die ECG-Grundaktivität nahezu isoelektrisch wird. Es zeigte sich also, daß auch bei der Urethannarkose die P h N E und die P h R fast gleichzeitig zu Beginn des Toleranzstadiums, d. h. des Stadiums der langsamen Wellen, nicht mehr ausgelöst werden. Im folgenden untersuchten wir die Wirkung subnarkotischer Urethandosen. Die Abb. } demonstriert das statistische Ergebnis der Urethanwirkung von 0,2 g/kg i. p. auf die Anzahl der P h N E pro Lichtblitzserie (10 Blitze). Das Auszählen der P h N E unter Benutzung von vier kritischen Amplitudenwerten, die in der Abb. 3 angegeben sind (gezählt wurden nur die PhNE, welche diese Größe überschreiten), ermöglichte gleichzeitig eine Aussage über die Amplitudenverteilung. Als untere Grenze wurde 150 (-¿V angenommen, um ein sicheres Identifizieren der P h N E aus der Grundaktivität zu ermöglichen. Dabei ergab sich, daß während des relaxierten Wachzustandes vor der Applikation des Urethans 57% aller gezählten P h N E über 200 (xV groß waren, 3 1 % über 250 (xV und 9 % über 300 ¡¿V (Kontrollwert K in Abb. 3). Nach der

A b b . 3. V e r ä n d e r u n g d e r A n z a h l v o n P h N E n a c h i. p . I n j e k t i o n v o n 0,2 g / k g U r e t h a n ( | ). Ordinate: Anzahl der P h N E pro L i c h t b l i t z s e r i e v o n 10 B l i t z e n ( N ) ; Abszisse: Zeit in m i n n a c h der I n j e k t i o n ; K = K o n t r o l l w e r t in der Ausgangssituation. Die Bezeichnung der Linien erfolgte nach den Amplitudengrenzwerten, bei deren Überschreitung die P h N E g e z ä h l t w u r d e n (s. T e x t ) . I n dieser u n d in den folgenden A b b . sind M i t t e l w e r t e v o n 5 R a t t e n m i t je zwei Reizserien d a r g e s t e l l t u n d die m i t t l e r e n Fehler d e r M i t t e l w e r t e eingezeichnet

25 min30

582

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SINZ

Applikation des Urethans (Pfeil in Abb. 3) sank die Anzahl der P h N E pro Lichtblitzserie innerhalb von 10 min auf ein Minimum ab, das etwa bei der Hälfte des Ausgangswertes lag. Die Minima sind mit p < 0,01 signifikant von den Ausgangswerten verschieden. Der nahezu proportionale Verlauf der vier Kurven zeigt, daß die Abnahme der Amplitude von untergeordneter Bedeutung für das Zustandekommen der Minima ist. Es nimmt aber sowohl die Anzahl der Lichtblitze, denen P h N E folgen als auch die Anzahl der P h N E pro auslösenden Lichtblitz signifikant ab (Abb. 4).

Abb. 4. Prozentsatz der Lichtblitze, die P h N E auslösen (o o) und Anzahl der P h N E pro auslösenden Lichtblitz ( • e) unter dem Einfluß von 0,2 g/kg U r e t h a n i. p. Ordinaten: links Prozentsatz der Lichtblitze, rechts Anzahl der P h N E pro Blitz; Abszisse: Zeit in min nach der Injektion

Während der signifikanten Abnahme der Anzahl der P h N E blieben die Primärpotentiale weitgehend unbeeinflußt durch die Urethanwirkung. Die Amplitude der Primärkomponenten p1—w, [5] verminderte sich von 157 (J.V während des Ausgangszustandes auf 150 fiV während des PhNE-Minimums (Mittelwerte von den gleichen 5 Ratten, insgesamt je 50 Potentiale). Andererseits ergab sich eine signifikante Abnahme der Sekundärkomponenten des EP, so z. B. der positiven Komponente j>3 (Gipfelzeit 60 msec) von 152 ± 12,2 (J.V auf 103 ± 10,3 (¿V (j> < 0 , 0 1 ) . Die Veränderungen der PhR erfolgen gleichzeitig und gleichsinnig mit den Änderungen der PhNE. Die Abb. 5 zeigt, daß sich die Anzahl der rekrutierten Potentiale (100% = 3 5 Potentiale in 5 sec) nach der Injektion von 0,2 g pro kg Urethan i. p. signifikant {p < 0,001) vermindert, wobei das Minimum ebenfalls 10 min nach der Applikation erreicht wird. Die Amplitudenabnahme ist dabei deutlicher ausgeprägt als bei den PhNE. Während im Ausgangszustand 85% aller rekrutieiten Potentiale über 200 JJ.V groß sind, übertreffen zur Zeit des Minimums nur 58% aller rekrutierten Potentiale den Wert von 200 [i.V. Bei einer Dosierung von 0,4 g/kg Urethan i. p. (3 Ratten) ist die Abnahme der P h N E und der P h R erwartungsgemäß wesentlich stärker, wobei sich

Urethanwirkung auf ECG

583

Abb. 5. Einfluß des Urethans (0,2 g/kg i. p.) auf die P h R . Ordinaten: Anzahl der rekrutierten Potentiale pro Lichtblitzserie von 35 Blitzen (N), rechts Angabe in % (100% = 35); Abszisse: Zeit in min nach der Injektion. Bezeichnung der Linien entsprechend Abb. 3

das Minimum um einige Minuten später ausbildet. In diesem Falle ist die Anzahl von P h N E und rekrutierten Potentialen noch nach 3 Std. signifikant kleiner. Um auszuschließen, daß das Urethan bei einer sehr niedrigen Dosierung eine andersartige Wirkung auf die PhNE und die P h R ausübt, wurde bei 4 Ratten 0,05 g/kg Urethan i. p. injiziert. Es ergab sich dabei jedoch keinerlei signifikante Veränderung. Diese Versuchsserie dient andererseits gleichzeitig als zusätzlich durchgeführte Kontrolle, um auszuschließen, daß die Injektion selbst einen Effekt hat. Eine geringfügige Abnahme in den ersten 3 min nach der Injektion wurde von einer Tendenz zur Zunahme der Anzahl von P h N E abgelöst, was wir schon früher bei einer Kontrollgruppe beobachtet hatten, die 0,9%ige NaCl-Lösung i. p. erhielt [12]. Unter dem Einfluß der subnarkotischen Urethandosen gab es keine nennenswerten Veränderungen des Verhaltenszustandes, wenn man von einer verstärkten Neigung zum Einschlafen absieht. Durch leichte Weckreize, z. B. Papierrascheln, wurde der relaxierte Wachzustand leicht wieder herbeigeführt. Andererseits wurden die durch laute Klickreize bei unbehandelten Tieren regelmäßig auslösbaren Startle-Reflexe in ihrer Amplitude stark reduziert und traten nach der Mehrzahl der Klicks überhaupt nicht mehr auf. Das weist auf eine Abnahme der motorischen Reaktionsbereitschaft hin [8]. Diskussion

Das Ergebnis der Untersuchungen zeigt, daß P h N E und P h R durch subnarkotische Urethandosen (0,2 g/kg) in ihrer Amplitude teilweise und in ihrer Anzahl wesentlich reduziert werden. Der Effekt auf die Primärpotentiale ist dagegen geringfügig. Bei Anwendung narkotischer Urethan39

Acta biol. med. germ., Bd. 20, Heft 5

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dosen (über 0,6 g/kg) werden P h N E und P h R fast gleichzeitig zu Beginn des „Toleranzstadiums der Narkose", d. h. des Stadiums der langsamen Wellen im ECG, nicht mehr ausgelöst, während die Primärpotentiale erst beim Übergang vom Toleranzstadium zum paralytischen Narkosestadium, d. h. wenn das ECG, nahezu isoelektrisch wird, nicht mehr auftreten. In dieser Wirkung wie auch in der Reihenfolge der ECG-Veränderungen bei Urethannarkose zeigt sich eine prinzipielle Analogie zur Wirkung der Gasnarkotika (Äther, Halothan, Chloroform) an der Ratte [9]. Die Ergebnisse liefern ein weiteres Argument für die funktionelle Zusammengehörigkeit von P h N E und P h R [5] sowie für die Annahme, daß beide vom selben neurophysiologischen Mechanismus abhängen, der zusätzlich zur primären sensorischen Projektion existiert [6], Eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Generierung der PhNE und der P h R ist die unversehrte Funktion der inhibitorischen Schaltzellen (I-Zellen) im Corpus geniculatum laterale (CGL), die durch rekurrente Hemmung die Aktivität der kortikopetalen Projektionsneurone (P-Zellen) modulieren [2], Eine unterschiedliche Wirkung des Urethans auf I-Zellen und P-Zellen im CGL könnte der unterschiedlichen Wirkung auf P h N E und P h R einerseits und die Primärpotentiale andererseits zugrunde liegen. Eine Untersuchung der Zelltätigkeit in den thalamischen Schaltrelais unter Urethanwirkung ist uns bisher nicht bekannt geworden. Eine solche unterschiedliche UrethanWirkung auf Zwischenneurone und auf Projektionsneurone wurde andererseits im Rückenmark von Katzen gefunden [10, 13]. So wurde bei Dosen von 0,1 —0,2 g/kg Urethan die reziproke Hemmung des Kniesehnenreflexes abgeschwächt [10]. Die mit Mikroelektroden von einzelnen Zellen des Rückenmarks abgeleitete Spontanaktivität wird generell durch verschiedene Narkotika unterdrückt. So konnte die Unterdrückung der Spontanaktivität von Schaltneuronen durch Urethandosen von 0,2 bis 0,4 g/kg beobachtet werden [13]. Um den gleichen Effekt bei Motoneuronen herbeizuführen, bedurfte es etwa der doppelten Dosis. Auch die Antworten auf afferente Reize zeigen, daß die Schaltneurone durch niedrigere Dosen Urethan außer Funktion gesetzt werden als die Motoneurone. Polysynaptische Reflexe werden früher ausgeschaltet als monosynaptische. Durch die Mikroelektrodenuntersuchungen wurde nachgewiesen, daß Urethan die Möglichkeit einer synaptischen Übertragung verringert [13]. Die Amplitude des postsynaptischen Potentials erweist sich dann als stark erniedrigt. Untersuchungen am sympathischen Halsganglion der Katze führten zu der Annahme, daß Urethan die Membran verdichtet [1]. Eine entsprechende Urethanwirkung auf die I-Zellen im CGL würde ausreichen, um die Abnahme der P h N E und der PhR bei geringer Beeinflussung der Primärpotentiale zu erklären. Die dargelegten Zusammenhänge lassen annehmen, daß Schaltvorgänge auch in der retikulären Formation (RF) schon durch geringere Urethandosen behindert werden als in den spezifischen Projektionswegen. Das bei Kaninchen für die Urethannarkose besonders typische Delta-Wellen-EEG [3] tritt

Urethanwirkung auf ECG

585

nach postkollikulärer Durchtrennung des Hirnstammes nicht mehr auf, was auf die Bedeutung der unterhalb der Schnittebene liegenden Hirnstammteile für die Genese des durch Urethan bedingten Delta-Wellen-EEG hinweist [14]. Ginge man davon aus, daß das Urethan seine Hauptwirkung in der R F des Hirnstammes und des Mittelhirns hat, so würde eine Dämpfung der aufsteigenden und absteigenden Aktivierung bei geringer Dosis zwar den von uns beobachteten, leicht sedierenden Effekt und eine Reduzierung der Startle-Reflexe zur Folge haben, aber gleichzeitig eher zu einer Vermehrung der P h N E führen. Ein durch Urethan bedingter Wegfall bahnender Impulse aus der R F kann aber auch deshalb nicht als Ursache für eine Abnahme der P h N E und der P h R angenommen werden, weil wir mehrfach während des fraglichen Versuchsabschnitts Weckreize verschiedener Stärke anwendeten, die aber stets nur in gleicher Richtung auf die P h N E und die P h R wirken wie das Urethan. Eine gleichzeitig dämpfende Beeinflussung der Schaltstellen durch Urethan sowohl in der R F des Hirnstammes als auch auf thalamischer Ebene nimmt auch H U K U H A R A [4] an. Er fand, daß die durch elektrische Reizung im Caudatum ausgelöste „recruiting response" durch Urethan bei der Katze stark reduziert wird. Auf die enge Verwandtschaft der „recruiting response" und der P h R wurde an anderer Stelle ausführlich hingewiesen [5]. Eine ausführlichere und vergleichende Beurteilung der Wirkung verschiedener Narkotika auf die photisch ausgelöste Aktivität und auf einige andere elektrophysiologische Phänomene einschließlich der Diskussion vermutlicher Wirkungsmechanismen erfolgte in einer gesonderten Publikation [9]. Die Funktionen des thalamokortikalen Systems und die antagonistische Beziehung zum aktivierenden System der retikulären Formation sind Gegenstand weiterer noch nicht abgeschlossener Untersuchungen. Literatur [1]

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F . KLINGBERG,

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u.

L. PICKENHAIN:

Der

Einfluß

von

O x y t o c i n auf z e n t r a l n e r v ö s e F u n k t i o n e n bei d e r R a t t e i m chronischen E x p e r i m e n t . P f l ü g e r s Arch. ges. Physiol. 288, 322 — 331 (1966). [13] SCHAPOWALOW, A. J . : R e s e a r c h i n t o t h e e f f e c t of narcotics u p o n t h e t r a n s m i s s i o n of e x c i t a t i o n impulses in t h e spinal cord realized w i t h t h e aid of i n t r a c e l l u l a r microelectrodes. F a r m a k . Toks. 26, 150—157 (1963). (russ.). [14] S C H W A R T Z E , P . u. W . H A S C H K E : D a s E E G des K a n i n c h e n s u n t e r U r e t h a n n a c h M i t t e l h i r n d u r c h t r e n n u n g . V e r h . d t . Ges. e x p . Med. 14, 88 — 92 (1966).

Summary F . K L I N G B E R G a n d R . S I N Z : T h e influence of u r e t h a n o n p h o t i c a l l y evoked a f t e r discharges a n d p h o t i c a l l y evoked r e c r u i t m e n t T h e action of i n t r a p e r i t o n e a l l y a d m i n i s t e r e d u r e t h a n on t h e E C G a n d on t h e a c t i v i t y evoked b y light flashes in t h e visual c o r t e x h a s been s t u d i e d on r a t s w i t h chronically i m p l a n t e d electrodes. A d m i n i s t r a t i o n of n a r c o t i c doses (above 0.6 g/kg) showed t h a t similarly t o i n h a l a t i o n narcosis a f t e r d i s c h a r g e s a n d r e c r u i t m e n t a r e n o longer e v o k e d (almost simultaneously) a t t h e beginning of t h e t o l e r a n c e stage, t h a t is t h e s t a g e of slow w a v e s in t h e E C G . T h e essential c h a n g e s of t h e E C G a r e similar t o t h o s e w i t h i n h a l a t i o n narcoses. T h e use of s u b n a r c o t i c doses (below 0.6 g/kg) significantly decreased t h e n u m b e r of p h o t i c a l l y evoked a f t e r d i s c h a r g e s a n d t h e r e c r u i t e d p o t e n tials w i t h a m i n i m u m a t 10 m i n a f t e r injection b u t w i t h r a t h e r c o n s t a n t v a l u e of t h e p r i m a r y p o t e n t i a l s . I n j e c t i o n of 0.05 g / k g p r o d u c e d n o significant changes.

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10 Azeton

Abb. 1. Eichkurve über Beziehungen zwischen Probenkonzentration (Azeton) und Peakfläche nach chromatographischer Trennung

essierenden Konzentrationsbereich eine Eichkurve aufgenommen (Abb. 1). Die dabei entstehende Gerade zeigt, daß eine lineare Abhängigkeit zwischen der Konzentration der Probe und der entstehenden Peakfläche besteht. Für die Berechnung der Azetonkonzentration aus dem Chromatogramm ergibt sich dadurch eine wesentliche Vereinfachung; man kann nun mit Hilfe einer Testlösung bekannter Konzentration die Apparatur eichen und für die quantitative Bestimmung auf die Peakfläche dieser Probe beziehen. Gleichzeitig ist damit bewiesen, daß die mit dei Vorbereitung der Probe zur Analyse in Verbindung stehenden Arbeitsgänge in dem hier angewandten Empfindlichkeitsbereich zu keiner Störung des linearen Verhältnisses zwischen Peak-Fläche und Konzentration führen. Prinzipiell lassen sich mit Hilfe der von uns verwendeten Apparatur flüchtige organische Verbindungen in wäßrigen Lösungen im Konzentrationsbereich zwischen 1Crä und 10" 4 % quantitativ bestimmen. Diese Methode zur Analyse flüchtiger Substanzen wurde speziell für das Kondensat der Ausatmungsluft, für Schweiß, Harn und Blut verwendet. Chromatogramme dieser Flüssigkeiten werden in den Abb. 2 und 3 wiedergegeben. Die Identifizierung der in diesen Flüssigkeiten vorkommenden Substanzen wurde nach B A S S E T T E et al. [5] und H O F F und F E I T [ 1 4 ] vorgenommen. Das Prinzip dieser Identifizierungsmethoden besteht darin, daß die in der Analysenprobe enthaltenen Substanzen durch geeignete Maßnahmen in Derivate übergeführt werden, die zunächst eine Zuordnung der unbekannten Substanzen zu bestimmten Substanzklassen erlaubt. Die genaue Identifizierung der einzelnen Peaks gelingt dann ohne weiteres mit Hilfe der Retentionsindizes. Die quantitative Auswertung der chromatographischen Gipfel erfolgte nach der Methode Peakhöhe mal Halbwertsbreite.

Gaschromatographische Analyse der A u s a t m u n g s l u f t

591 a)

b)

s

N

A aA A

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c)

Zeit

Abb. 2. C h r o m a t o g r a m m e von a) A t e m l u f t k o n d e n s a t ; b) Schweiß; c) H a r n . 1: Azetaldehyd; 2: Azeton; 3: Methanol; 4: Ä t h a n o l ; 5: „ W a s s e r p e a k "

Die Ergebnisse der Untersuchung von Atemluftkondensat, Harn, Schweiß und Blut gehen aus den Tab. 2, 3, 4 und 5 hervor. Der Fehler der quantitativen gaschromatographischen Bestimmung von Azeton im empfindlichsten Meßbereich der Apparatur (l • 10~4 bis 5 • 10~4 Vol.%) wurde nach DEAN und DIXON [-15] berechnet. Es ergab sich für den mittleren relativen Fehler der Einzelmessung eine Abweichung, die unter 5% liegt.

592

A.

WALTHER

A b b . 3. C h r o m a t o g r a m m v o n B l u t . B e z e i c h n u n g e n wie in A b b . 2

Tabelle 2 D e r G e h a l t organischer V e r b i n d u n g e n in d e r A u s a t m u n g s l u f t (AL = A t e m l u f t ; A L K = A t e m l u f t k o n d e n s a t ; A = A z e t o n ; Ä = Ä t h a n o l ; M = Methanol) Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hg A / m l ALK

Hg A/1 A L

2,02 1,85 1,45 1,09 2,70 1,38 1,25 0,99 0,77 1,20

0,084 0,071 0,057 0,038 0,098 0,049 0,045 0,041 0,033 0,047

(if Ä / m l ALK

ßg Ä/l A L

0,68 0,89 0,75 1,26 2,90 1,53 0,67 0,54 0,82

0,028 0,034 0,028 0,044 0,106 0,056 0,024 0,023 0,035

—

—

(ig M/ml ALK 2,58 — —

Hg M / m l A L 0,107 — —

3,50 5,40 1,77 1,94 1,94

0,123 0,196 0,062 0,070 0,071

2,06

0,091

—

Gaschromatographische Analyse der Ausatmungsluft Tabelle 3 Der Gehalt flüchtiger organischer Verbindungen im H a r n Nr. 1 2 3 4 5

J i I

(ig Azeton/ml Harn | i

Nr. 6 7 8 9 10

0,45 0,26 0,18 0,38 0,97

j (ig Azeton/ml H a r n i I

!

0,49 0,45 0,46 0,69 0,78

i

Tabelle 4 Der Gehalt flüchtiger organischer Verbindungen im Arbeitsschweiß (S) (A = Azeton, Ä = Äthanol, M = Methanol, Az = Azetaldehyd Nr.

(igA/mlS

(ig Ä/ml S

Hg M/ml S

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0,38 0,30 0,21 0,50 0,19 0,48 0,50 0,34 0,25 0,42

0,56 0,48 0,34 0,53 0,33 0,45 0,38 0,62 1,06 0,76

3,32 2,70 2,70

Hg Az/ml S

— —

2,65

—

2,29 4,25 3,20 3,60 2,54 2,44

— — — —

1,25 1,73

Tabelle 5 Der Azetongehalt in B l u t und Atemluftkondensat ( A L K ) Nr.

(xg Azeton/ml Blut

Hg Azeton/ml A L K

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0,98 2,27 1,56 0,76 1,53 1,37 1,54 0,85 1,93 0,53

0,69 2,34 0,80 0,66 1,13 1,16 0,78 0,82 1,14 0,37

Die in den Abbildungen als „Wasserpeak" bezeichnete Bande erscheint in jedem unter den hier beschriebenen Bedingungen aufgenommenen Chromatogramm. Ihre Größe ist abhängig von der injizierten Wasserdampfmenge. Es wird angenommen, daß sie mit dem von L E M O I N E [ 1 6 ] beschriebenen „ghost-peak" identisch ist. Ihr Entstehen führen wir auf Spuren der Trennflüssigkeit zurück, die auf Grund der Wasserdampfflüchtigkeit der Polyäthylenglykole aus der Trennsäule herausgewaschen werden.

594

A. WALTHER

Diskussion

Die gaschromatographische Analyse von Azeton im Kondensat der Ausatmungsluft gestattet es, diese Substanz, ohne eine Venenpunktion vornehmen zu müssen, unmittelbar quantitativ zu bestimmen. Zwischen dem Azetongehalt im Atemluftkondensat und den unter den gleichen Versuchsbedingungen im Blut einer Person gefundenen Azetonmengen besteht eine gewisse Korrelation (Tab. 5)- Eine unmittelbare Beziehung kann auch zwischen dem Gehalt von Azeton und Azetazetat in den Körperflüssigkeiten angenommen werden. Der Azetongehalt bzw. die Ketonkörperbildung im Organismus sind nach den heute herrschenden Vorstellungen [17,18] auf eine verstärkte Fettsäureoxydation zurückzuführen, als deren Folge die Endoxydation des vermehrt anfallenden Azetyl-CoA infolge Mangels an NAD und Oxalazetat im Zitronensäurezyklus nicht gewährleistet ist [19, 20]. Eine einfache Bestimmungsmethode des Azetons in der Ausatmungsluft — einem jederzeit zur Verfügung stehenden physiologischen Untersuchungsmaterial — eröffnet daher Möglichkeiten zur laufenden Kontrolle von Stoffwechselvorgängen im intakten Organismus, insbesondere unter den Bedingungen körperlicher Belastung. Literatur [1] MACHATA, G.: M i k r o c h i m . A c t a 691 (1962). [2] MACHATA, G . : M i k r o c h i m . A c t a 262 (1964). [3] LARSSON, B . T . : A c t a ehem. scand. 19, 159 (1965). [4]

E R I K S E N , S . P . U. A . B . K U L K A R I N I : S c i e n c e , N . Y .

1 4 1 , 6 3 9 (1963)-

R., S. Ö Z E R I S U. C. H . W H I T N A H : A n a l y t . Chem. 35, 1540 (1962). [ 6 ] B U T T E R Y , R . G. U. R . T E R A N I S H I : A n a l y t . Chem. 33, 1 4 3 9 ( 1 9 6 1 ) . [7] K E P N E R , R . E., H . M A A R S E U. J . S T R A T I N G : A n y l a t . Chem. 36, 7 7 ( 1 9 6 4 ) . [5]

BASSETTE,

[8] MACKAY, A . D . M . , D . A . LANG U. M . B E R D I C K : A n a l y t . C h e m . 3 3 , 1 3 6 9 ( 1 9 6 1 ) .

[9] Ö Z E R I S , S . U. R . B A S S E T T E : A n a l y t . Chem. 35, 1 0 9 1 ( 1 9 6 3 ) . [10] WEURMAN, C.: J . Food Technol. 15, 531 (1961). [ 1 1 ] T E R A N T S H I , R . , R . G . B U T T E R Y U. R . E . L U N D I N : A n a l y t . Chem. 34, 1 0 3 3 [ 1 2 ] G O T T A U F , M . : Z . a n a l y t . Chem. 218, 1 7 5 ( 1 9 6 6 ) . [ 1 3 ] K Ü H L , M . : A b h . d t . A k a d . Wiss. Berl., K L . Chem., Geol., Biol. N r . 1, 3 0 9 [14] H O F F , J . E . U. E . D . F E I T : A n a l y t . Chem. 36, 1002 (1964). [15] DEAN, E . W . U. W . J . DIXON: A n a l y t . Chem. 23, 636 (1951).

(1962). (1962).

[ 1 6 ] LEMOINE, T . J . : J . G a s C h r o m a t . 3, 1 8 9 ( 1 9 6 5 ) -

in G . W E B E R (Hrsg.): A d v a n c e s in E n z y m e R e g u l a t i o n . P e r g a m o n Press, L o n d o n 1964. [18] D E C K E R , K . : D t . m e d . W s c h r . 87, 2254 (1962). [17]

W I E L A N D , O . U. I . E G E R - N E U F E L D T

[19] WIELAND, O.

[20]

U. G . L Ö F F L E R :

B i o c h e m . Z. 339, 204 (1963) -

E., H . H O L Z E R , W . L A M P R E C H T U. S. Z. physiol. Chem. 297, 113 (1954).

HELMREICH,

GOLDSCHMIDT:

Hoppe-Seyler's

Summary A. WALTHER: D e t e r m i n a t i o n of organic s u b s t a n c e s in t h e expired air of m a n b y m e a n s of gas c h r o m a t o g r a p h y A m e t h o d enabling g a s c h r o m a t o g r a p h i c d e t e c t i o n a n d q u a n t i t a t i v e d e t e r m i n a t i o n of a c e t o n e a n d o t h e r volatile organic s u b s t a n c e s in t h e expired air of m a n (acetaldehyde,

Gaschromatographische Analyse der Ausatmungsluft

595

methanol and ethanol) is reported. T h e method is designed to give parameters which are obtainable at any time and to furnish an information about intermediate metabolic processes and thus to reflect the actual state of metabolism in the organism examined. I n order to be independent of the laboratory in determining the organic components of the expired air, the volatile components of the latter were frozen out b y means of a cooling trap. T h e resulting condensate was treated gaschromatographically according to the ,,head space" technique. A n examination of the respiratory air condensate of 10 healthy normal persons aged f r o m 20 to 30 years revealed an acetone content of 0.77 to 2.70 ng/ml which corresponds to an amount of 0.033 and 0.038 (J.g acetone per litre of expired air. T h e advantage of this method is the possibility of quantitative determination of acetone and other substances contained in the b o d y fluids without necessity for a punction of the vein. Since the content of acetone or formation of ketone bodies in the organism are in close relationship with the available quantity of glucose and the degree of f a t t y acid oxidation, the gaschromatographic determination of acetone in the expired air enables a continuous control of metabolic processes in the intact organism.

PcaiOMe A . B a j i b T e p : OnpenejieHHe opranimecKHX BemecTB b BWHbixaeMOM B03nyxe nejiOBeKa npw iiomoihh ra30B0it xpoMa-rorpa^HH

Abtop C03naJi mctoh, no3BOjiHiomHii c noMombio ra30B0ii xpoMaTorpaHH oSHapyjKHTb h KOJiaqecTBeHHO onpeaejiHTb b BHHbixaeMOM B03jxyxe HejioBeKa aijeTOH h Hpyrae jieTyine oprannqeci;ne BemecTBa (aaeTaji t a e n i a , MeTaHOJi h axaiioji). 3tot anajiHTHiecKHH MeToa HMeeT uejibio ycTaHOBJieHHe napaMeTpoB, KOTopbie mojkho nojiy^HTb b jiioSoe BpeMH h K0T0pbie naioT HH(j)opMaiiHH o npoMewtyTO^Hbix n p o ueccax MeTa6ojiH3Ma h TeM caMbiM oTpaHiaioT ycjioBHH MeTa6ojiH3Ma, uapHiime b naHHbift MOMeHT b HccjieaoBaHHOM opranH3Me. JUjih T o r o , mto6h 6biTb He3aBHCHm h m o t jiaSopaTopmi npii onpejiejieHHH opraHH^ecKHX K0Mn0HeHT0B BbiabixaeMoro B03Hyxa, jieTyiHe K0Mn0HeHTbi BbmbixaeMoro B03nyxa BbiMopa>KHBajiHCb c nOMOIIIbK) XOJIOflHOH JIOByiUKH. 06pa3yiOIHHHCH npH DTOM KOHHeHCaT B03jiyxa no^BeprajiCH ra30xp0MaT0rpa

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(17)

und d a m i t bei gleichen K o n s t a n t e n a, p und k ua>ua. (18) Das heißt, es m ü ß t e ein A P erst beim 2. Impuls entstehen können. Daraus, d a ß dies nicht der Fall ist, k a n n m a n schließen, d a ß eine der K o n s t a n t e n a, p und k keine Kons t a n t e ist. k = — 1 ist der Grenzwert dafür, daß der Nenner von ua stets größer als Null ist. E s soll also gelten k = — 1. Variabel k ö n n t e n also noch a und p sein. D a v o n erscheint eine Verringerung von a am wahrscheinlichsten, weil sich dies m i t einem geringeren Spannungsabfall an dem kleiner werdenden Membranwiderstand [3] in Einklang bringen ließe.

Summation lokaler Potentiale

623

Diskussion

Man kann versuchen, den Verlauf von r aus Vorgängen in der Nervenfaser zu deuten. Das Entstehen und Zurückgehen eines aktiven Potentialanteiles muß durch einen Transport von Ladungen erfolgen. Eine Vergrößerung der Zeitkonstante r würde bedeuten, daß dieser Transport verlangsamt wird. Entsprechend würde eine Verkleinerung von r auf eine Beschleunigung hinweisen. Ladungen sind immer an Masse gebunden, ein Ladungstransport also an einen Stofftransport. Die Geschwindigkeit eines Stofftransportes hängt aber von der Zähigkeit der Umgebung ab, wenn die transportierten Teilchen nicht Elementarteilchen sind, sondern Teilchen von der Größenordnung der sie umgebenden Moleküle. Eine Zunahme der Zeitkonstante r könnte somit eine Zunahme der Zähigkeit im Inneren der Nervenfaser bedeuten, also etwa den Übergang von einem Sol- in einen Gelzustand (rx in Formel (14)). Eine Abnahme von r wäre auf den umgekehrten Prozeß zurückzuführen, nämlich auf den Übergang vom Gel- in den Solzustand (r2 und r 3 in Formel (14)). Man könnte nun bei den Ladungsträgern an Ionen denken, deren Beweglichkeit von der Zähigkeit der Umgebung abhängt. In einer vorhergehenden Mitteilung [1] sind Befunde beschrieben worden, die auf die Beteiligung von Natrium-Ionen beim Entstehen des aktiven Potentialanteils hindeuten. Es wäre also denkbar, daß die transportierten Ladungsträger Natrium-Ionen sind. Nach Formel (12) und (16) hängt r von den zugeführten Ladungen ab. Die auf den kathodischen Impuls hin einwandernden Natrium-Ionen könnten die Überführung der inneren Nervensubstanz in den Gelzustand bewerkstelligen (TJ). Der anodische Impulsteil könnte der Gelbildung entgegenwirken (T2). Da bei der Wiederherstellung des Ruhezustandes in der Nervenfaser die Natriumpumpe beteiligt ist, könnte man die Komponente r 3 von Formel (14) als Beitrag der Natriumpumpe deuten. Der Abtransport der Natrium-Ionen würde ebenfalls den Gelzustand wieder in den Solzustand überführen und damit die Zeitkonstante r auf den Ausgangswert r 0 bringen. In Formel (16) sind die Faktoren ax und a2, die das Ausmaß des Zählerwerdens und der Verflüssigung angeben, unterschiedlich groß. Das könnte auf eine unvollständige Gleichrichtung des passiven Potentialanteils zurückzuführen sein (etwa wie im nichtlinearen Teil einer Diodenkennlinie). Literatur F. P . : Acta biol. med. germ. 2 0 , 289 (1968). F. u. H. V O L K M E R : Acta biol. med. germ. 1 5 , 283 (1965). [ 3 ] S C H W A R Z , F.: Acta biol. med. germ. 1 6 , 625 ( 1 9 6 6 ) . [ 4 ] S C H W A R Z , F. u. R . T H I E L E : Acta biol. med. germ. 1 7 , 8 7 ( 1 9 6 6 ) . [5] B R O M M , B.: Pflügers Arch. ges. Physiol. 2 8 1 , 23 (1964). [6] B R O M M , B . : Pflügers Arch. ges. Physiol. 2 9 1 , 249 (1966). [ 7 ] B R O M M , B . U. H. L U L L I E S : Pflügers Arch. ges. Physiol. 2 8 9 , 215 (1966). [8] B R O M M , B . U. E. G I R N D T : Pflügers Arch. ges. Physiol. 2 9 6 , 1 (1967). [1]

SCHWARZ,

[2]

SCHWARZ,

F . P. ScHWARZ

624 [9] [10] [11]

F . : Acta biol. med. germ. 3 , 200 (1959). H. U. H. H E N S E L : Z. Biol. 1 0 4 , 1 (1951). S C H R I E V E R , H . : Ergebn. Physiol. 3 8 , 877 (1936).

SCHWARZ, LULLIES,

Anschrift des Verfassers: cand. rer. nat. Dr.-Otto-Nuschke-Str. 4.

FRIEDRICH PETER SCHWARZ,

DDR

69

Jena,

Summary F . P. S C H W A R Z : On the biophysics of irritable membranes. 2: Summation of local potentials at R A N V I E R ' S nodes. Ranvier's nodes of motoric nerve fibres from frog's ischiadic nerve were stimulated with square electric impulses between 1 and 8 kc. Subthreshold local potentials and action potentials were recorded. The passive parts Up of these potentials were compensated. The filtered out active parts u a sum up one another, and they change their form during this summation. The shape of the active parts of the potentials and their change are analyzed mathematically. The time constant of an exponential function contained in u a shows an initial rise during the summation and then decreases again. The increase of r can be interpreted by the nerve substance approaching the condition of gel, and the decrease of T, by a transition into the state of sol. These physicochemical alterations could be correlated with the sodium ion transport. PcaiOMe KHMbix MeMSpaH. 2 : CyMMaunn MecTHWX noTeHunajioB Ha cyweHMH PaHbBe Pa3npa?KajiH cyjKeHHH PaHBbe nBHraTejibHbix HepBHbix B O J I O K O H H3 cenajiniiiHoro HepBa jiflryuiKH npHMoyrojibHbiMH ajienTpHHecKHMH HMnyjibcaMH Q A C T 0 T 0 I L OT I no 8 K m . O T B O U H J I H nonnoporoBbie MecTHbie noTeHunajibi H noTennHajiw «eiicTBHH. naCCHBHbie HaCTH Up 3 T H X nOTeHIJHaJIOB KOMneHCHpyiOTCH. OT(j)HJIbTpOBaHHbie aKTHBHBie HaCTH Ua CyMMHpyiOTCH; OHH H3MeHHIOT CBOK) KameHCH B Ua, BO BpeMH cyMMaiiHH CHanajia yBejiH^HBaeTCH, n0T0M onHTb najtaeT. YBejinqeHHe r MOJKHO oSiHCHHTb npH6jiH?KeHHeM HepBHoro BemecTBa K COCTOHHHIO rejiH, a yMeHbmeHHe r — nepexonoM B C O C T O H H H C 30JIH. 3 T H $H3HKO-XHMHqecKHe H3MeH e H H H B03M0JKH0 CBH3aHbI C TpaHCnOpTOM H O H O B HaTpHH.

Acta biol. med. germ., Band 20, Seite 625 — 640 (1968) Aus dem Pharmakologischen Institut (Direktor: Prof. Dr. med. habil. W. O E L S S N E R ) und dem Pathologischen Institut (Direktor: Prof. Dr. med. habil. H. S I M O N ) der Medizinischen Akademie „Carl Gustav Carus" Dresden

Über die Wirkung von Aminoazetonitril und a-Phenyl-a-(1 -phenylisopropyl)-aminoazetonitril auf das Skelettsystem der weißen Ratte bei subchronischer Verfütterung G. W . DOMINOK u n d W .

OELSSNER

(Eingegangen am 15. 11. 1967) Zusammenfassung An insgesamt 37 Ratten wurde in zwei Versuchsreihen einer sicher lathyrogen wirkenden Substanz, des Aminoazetonitril (AAN) und eines substituierten Nitrils, des a-Phenyl-a-(l -phenylisopropyl)-aminoazetonitril (AN I) eine evtl. lathyrogene Wirkung geprüft. Für AN I, das über wertvolle pharmakologische Eigenschaften verfügt, konnte bei keinem Tier eine lathyrogene Wirkungsweise festgestellt werden, während nach AAN bei allen Tieren ein typischer Osteolathyrismus entstand. Die Wirkungsweise der Nitrile wird in einer kompetitiven Hemmung des Aminosäurestoffwechsels des Kollagen und der Knorpel-Knochenzellen gesehen. Einleitung

Bei der pharmakologischen Prüfung einiger Aminoazetonitrilderivate und chemisch verwandter Verbindungen [1] fiel das dem Metamphetin strukturell ähnliche a-Phenyl- o '5ob

+ + + +

+ + + +

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665—668 669—671 673—675 677—678 K21—26

31002

INHALT Biochemie : Untersuchungen über das Verhalten von Karbonsäureestem der Naphthol- und Naphthol-AS-Derivate gegenüber Esterasen und Lipasen L. W I N K L E R u. E. GOETZE : Die Fettsäurezusammensetzung der foetalen und mütterlichen Plasmalipide und ihre Veränderungen nach einer Ganzkörperbestrahlung des Muttertieres mit 800 R bei der Ratte S . RAPOPORT u. M. SCHULTZE: CO a -Bildung aus Glyzerin in Kaninchenretikulozyten H . GÜNTHERBERG U. S . RAPOPORT : Eine Methode zur Bestimmung des oxydierten Glutathions in Geweben F . N O L L u. H . B I E L K A : Zur Biochemie der Embryogenese von Ascaris. I . Gehalt und Verteilungsmuster der Nukleinsäuren

Seite

L . S P A N N H O F U. H . L . KREUTZMANN

535—544 545 — 551 553 — 558

559—564 565 — 575

Physiologie F. K L I N G B E R G u. R. S I N Z : Der Einfluß von Urethan auf die photisch ausgelösten Nachentladungen und die photisch ausgelöste Rekrutierung 577 — 586 A. W A L T H E R : Die Bestimmung von organischen Substanzen in der Ausatmungsluft des Menschen mit Hilfe der Gaschromatographie 587 — 595 V . BRODAN, E . K U H N , J . M A S E K , M . BRODANOVÁ, V . KORDAÖ U. J . V A L E K : D e r E i n -

fluß einer gleichzeitigen Absorption von Grundnährstoffen auf die Eisenabsorption im Verdauungstrakt 597 — 605 M . L I N D E M A N N U. I . R U N D : Die Resorptionsfunktion der Gallenblase. V I . Uber den Einfluß der Nahrungsaufnahme auf die Resorptionsfunktion der Gallenblase 607—611 F. P. SCHWARZ : Zur Biophysik erregbarer Membranen. 2. Die Summation lokaler Potentiale am RANViERschen Schnürring 613 — 624 Pharmakologie W. O E L S S N E R : Über die Wirkung von Aminoazetonitril und a-Phenyl-a-(l-phenylisopropyl)-aminoazetonitril auf das Skelettsystem der weißen Ratte bei subchronischer Verfütterung 625 — 640 E . G Ö R E S u. A. F Ä H N D R I C H : Konvulsive und antikonvulsive Wirkungen von aliphatischen und alizyklischen Sulfonamiden 641 — 653 G . W . DOMINOK U.

Zytologie : Elektronenmikroskopische Studien zur Proteinsynthese in der exokrinen Pankreaszelle in vivo und in vitro 655 — 664

H . LÖWE

Kurzmitteilungen N. POPOVA u. B . BOZHKOV: Untersuchungen über die Aktivität der SGOT, der SLDH und des Zoeruloplasmins bei experimenteller Streptokokkenmyokarditis des Kaninchens 665 — 668 H . ZÖLLNER, K . J Ä H R I G U. S . BAUMANN : Normalwerte der Phenolrotexkretion reifer N e u - u n d Zufrühgeborener 669—671 R . G I E B E L M A N N U. E . S C H E I B E : Über das Auftreten einer peroxidaseaktiven Präalbumin-Fraktion im hämoglobinhaltigen menschlichen Blutserum 673 — 675 M . A N K E U. H . - J . S C H N E I D E R : Die anorganischen Bestandteile des Dermoidzystenhaares im Vergleich zu den mineralischen Komponenten des Kopfhaares . . 677 — 678 O. PROKOP, A. G R A F F I U. S T . S C H N I T Z L E R : Ergänzende Untersuchungen zur Frage der Tumorspezifität von N-Azetyl-D-Galaktosamin bei der Ratte K21 — 26

Herausgeber und verantwortlich für den Inhalt: R. Baumann, H . Düte, A. Graffi, H . Gummel, F . Jung, L.-H. Kettler, S. M. Rapoport. Schriftleitung: Prof. Dr. Werner Scheler und Dr. habil. Heinz Bielka, 1115 Berlin-Buch, Lindenberger Weg 70. Fernruf: 569851. App. 222. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, 108 Berlin, Leipziger StraBe 3—4 (Fernruf: 220441) Telex-Nr. 0112020, Postscheckkonto Berlin 35021. Bestellnummer dieses Heftes 1053/XX/5. Die Zeitschrift erscheint monatlich. Einzelheft 18,— M, Doppelheft 36,— M. Sonderpreise für die D D R : Einzelheft 14,— M, Doppelheft 28,—M. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1318 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Gesamtherstellung: VEB Druckerei „Thomas Müntzer", 582 Bad Langensalza. — Alle Rechte vorbehalten, insbesondere die der Obersetzung. Kein Teil dieser Zeitschrift darf in irgendeiner Form — durch Photokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren — ohne schriftliche Genehmigung des Verlages reproduziert werden.