2
Die Natur- 38 l(urze Originalmitteitungen wissenschafien stehen auch der Schmelzpunkt und die Temperatur, bet welcher die Verbindung sich verf~rbt (zu Orange bis Dunkel- braun). Alle 16sen sich in 6 M HINOs oder heif3em Wasser, aber nicht in CH~OH, C2I.I~OH, CHCIa, CCI~, C~I.I~ oder Dioxan. Zuerst waren sie alle schneeweif3, aber nach kurzer Zeit hatten sic eine leicht braune Farbe angenommen. Department o[ Chemistry, Southern Illinois University, Carbondale, Illinois, U.S.A. 1{. F. TRIMBLtB, LORETTA LING-TSE XZOH und KENNETH 2AxSHLEY Eingegangen am 2. August 1963 x) SCHMIDT, J. G., u. R.F. TR1B~BLE: J. Phys. Chela. 66, 1063 (~ 962). The Synthesis and Cleavage of Dipyridazo [4,5-b: 4,5-e]-l,4-difhlin-l,6-dione The novel nucleophilic displacement of halogen from 4,5-didromo-6-pyridazone or 4,5-dichloro-6-pyridazone (I) with phosphorus pentasulfide ~) suggested a study of the re- action of I with sodium hydrosulfide in absolute ethanol in order to obtain information oil the course of this reaction. When I (0't mole) was allowed to react with an absolute ethanolic solution of sodium hydrosulfide (0"4 mole), none of the expected 4,5-dimercapto-6-pyridazone (IV) was ob- tained. However, there was obtained in 90% yield a compound formulated as dipyridazo [4,5-b : 4,5-e]-t,4-dithiin-t,6-dione (II), m.p. >350 ~ (CsH~N~O~N ~ requires: C, 38'08; H, 1'59; N, 22.2t; S, 25'42. Found: C, 38'01; H, 1"47; N, 2t'86; S, 25"05). These data do not exclude structure III, however, it is more reasonable to assume that II arises from the con- densation of two moles of 4-chloro-5-mercapto-6-pyridazone (or the alternate 5-chloro-4-mercapto-6-pyridazone) in the alkaline reaction medium than to visualize the condensation of one mole of 4,5-dimercapto-6-pyridazone (IV) with one mole of I. Furthermore if I and IV were to condense in alkaline medium, one would expect to obtain both II and III. Only one product was obtained and this fact is presented as addi- tional evidence that the correct structure has been assigned to II. When II was Mlowed to react with phosphorus penta- sulfide in boiling pyridine solution, none of the expected dipyridazo[4,5-b:4,5-e]-l,4-dithiin,t,6-dithiol (VI) was ob- tained. However, pyridazine-3,4,5-trithiol (V) was isolated o o SH ,I C II I o I II v o o SH HN~.../S~./~.NH.. l i I S HN/~/SH N~ ~S/--..~j~N N~.~ S H ~/'~ S/'-k...l~- N SH III IV VI O O II C,HsNI ~)l~-i-/C1 Naris C tt N/~'/S~N o vii viii o o CsH,N/~I~C1 C~HsN ~"~t ~ SH , IJ IX X in 88% yield resulting from the cleavage of II. Compound V was identical to that previously reported 1) and has been identified by conversion into the previously reported 3,4,5- tribenzylthiopyridazinel). When 4, 5-dichloro-l-phenyl-6-pyridazone (VII) (0.02mole) was allowed to reflux with sodium hydrosulfide in absolute ethanol solution, 2,7-diphenyldipyridazo[4,5-b:4,5-e]-t,4-di- thiin-t,6-dione (VIII), m.p. >350 ~ (C~0HI~N~O2S ~ requires: C, 59"41; H, 2"94; N, 13.86; S, ~5'86. Found: C, 59'68; H, 2"90; N, t3"93; S, 15-80) was obtained in 62% yield. When 5-chloro-4-methoxy-t-phenyl-6-pyridazone (IX) was allowed to react with sodium hydrosulfide in absolute ethanol solution, a mixture of VIII in "20% yield and 5-mercap- to-4-methoxy-l-phenyl-6-pyridazone (X), m.p. t37--t38 ~ (CllI-IIoN2OgS requires: C, 56"39; H, 4'30; N, 11"96; S, 13"69. Found: C, 56'40; H, 3"95; N, 12.24; S, 13"70) in 51% yield was obtained. Therefore, it is certain that VIII arises from the condensation of two moles of X in alkaline solution wherein displacement of the methoxyl group occurs by the strongly nucleophilic mercaptide anion. The formation of VIII from IX offers additional evidence that II has beeI1 correctly formulated. The infrared spectra of VIII from either VII or IX were identical and these spectra were similar to the infrared spectrum of II. ]Research on this new ring system and on this novel ring cleavage is being continued. This investigation was supported by a PHtS research Grant No. CY-2653 from the National Cancer Institute, Public Health Service. The authors are grateful to Miss YoKo ToKusmGx for the analytical data reported. Department o[ Chemistry, the University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico I~AYMOND N. CASTLE and KENJI KAJI Eingegangen am 18. Juni 1963 ~) CASTLE, R. N., and K. KMI: Tetrahedron Letters 393 (1962). Anthracen-chrom-trlcarb0nyl Durch Modifizierung eines frtiheren Verfahrens 1) konnte Cr(CO)6 mit Anthracen in n-Dibutyl~ther bet 140~ nach C14H10 + Cr(CO)6 -> C14HioCr(CO) ~ + 3 CO zu kristallinem, analysenreinem Anthraeen-chrom-tricarbonyl umgesetzt werden. Schwarze, diamagnetische, ill organischen Medien violettrot 16sliche, griin irisierende Bl~tttchen und Nadeln vom Schmelzpunkt ~t89 bis 192 ~ C, unter starker Zersetzung sublimierbar. Aus dem 1H-NMR-Spektrum ist mit flinf Signalen eindeutig ~z-Bindung des Cr(CO)3-Restes an einen Seitenring zu folgern2). Bet Mittelringbindung w~ren nur drei Signale mit den Intensit~ten 2:4:4 zu erwarten. Tabelle. *H-NMR-Spektrum und Zuordnung liar Anthracen-ehrom- triearbonyl (in C~D~) HI Hg H s H~dr~0 H, C / ~ \C O / ~ \O O Pro- Inten- ton sitar ~*) 2,3 2 5,43 1,4 2 4,97 6,7 2 3,35 5,8 2 2,95 9,t0 2 2,85 *) rel. intern. TMS. Multiplett Multiplett Multiplett Multiplett breites Singulett Mit dieser Molekelgestalt steht such dos Dipolmoment in C6H 8 mit /z = 5,t2 ~: 0,06 Debye in l'~bereinstimmung, da es dem yon Phenanthren-chrom-triearbonyl mit #C~H,= 5,03 +0,08 Debye weitgehendst gleicht3). Fiir letzteres ist die Seitenring-a-Bindung des Metallcarbonylrestes r6ntgeno- graphisch bereits gesichert4). Anorganisch-ehemisches Institut der Universittit, Mi~nehen B. R. WILLEFORD*) und E. O. FISCHER Eingegangen am 16. August 1963 *) Bucknell University, Lewisburg, Pa. National Science Foundation Science Faculty Fellow, 1962--1963. ') FISCHER, E. O., N. KR~ESITZSCK U. R.D. FISCHER: Chem. Ber. 92, 3214 (t959). -- "} Untersuchungen von C. G. KRE~TER. -- 3) Nach Messungen yon H.H. LINDNER. --- 4) DEIJTSCHL, H.: Diss. TH. Mfinehen 1962. Die Trennung yon Actinomycin-6emischen durch Verteilungschromato- graphic an Sephadex Actinomycin-Gemische lassen sich durch Verteilungschro- matographie an ZeIlulosepulver in die Einzelkomponenten zerlegenl). Die Trennung an der Zelluloses~ule ist zwar sehr wirksam, doch ist sie dadureh beeintr~chtigt, dab die Zonen normalerweise nicht mit horizontaler StrOmungsfigur durch die S~ule laufen. Wir haben deshalb nach anderen TrAgern fiir die Verteilungschromatographie gesucht. N~hezu hori- zontale StrSmungsfiguren erhielten wir mit Sephadex als Tr~iger der station~ir hydrophilen Phase. Auf die Verwendungs- m6glichkeit von Sephadex fiir die Verteilungschromatographie ist yon der Firma Pharmaeia in Prospekten allgemein hinge- wiesen worden2); spezielle Angaben fiber Trennungsm6glich- keiten dieser Methodik wurden bisher nicht bekannt.

Die Trennung von Actinomycin-Gemischen durch Verteilungschromatographie an Sephadex

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Die Natur- 3 8 l(urze Or ig ina lmi t t e i t ungen wissenschafien

s t e h e n a u c h der S c h m e l z p u n k t u n d die T e m p e r a t u r , bet welcher die V e r b i n d u n g s ich ve r f~ rb t (zu Orange bis Dunke l - braun).

Alle 16sen sich in 6 M HINOs oder heif3em Wasser, aber nicht in CH~OH, C2I.I~OH, CHCIa, CCI~, C~I.I~ oder Dioxan. Zuerst waren sie alle schneeweif3, aber nach kurzer Zeit hatten sic eine leicht braune Farbe angenommen.

Department o[ Chemistry, Southern Illinois University, Carbondale, Illinois, U.S.A. 1{. F. TRIMBLtB, LORETTA LING-TSE XZOH u n d KENNETH 2AxSHLEY

Eingegangen am 2. August 1963

x) SCHMIDT, J. G., u. R . F . TR1B~BLE: J. Phys. Chela. 66, 1063 (~ 962).

The Synthesis and Cleavage of Dipyridazo [4,5-b: 4,5-e]-l,4-difhlin-l,6-dione

The nove l nucleophi l ic d i s p l a c e m e n t of ha logen f rom 4 ,5 -d id romo-6-pyr idazone or 4 ,5-d ich loro-6-pyr idazone (I) w i th p h o s p h o r u s pen t a su l f i de ~) sugges t ed a s t u d y of t h e re- ac t ion of I w i th s o d i u m hydrosu l f ide in abso lu te e t hano l in order to o b t a i n i n f o r m a t i o n oil t h e course of th i s reac t ion .

W h e n I (0 ' t mole) was a l lowed to reac t w i t h an abso lu t e e thano l ic so lu t ion of s o d i u m hydrosu l f ide (0"4 mole), n o n e of t h e expec ted 4 ,5 -d imercap to -6 -py r idazone (IV) was ob- ta ined . However , t he re was ob ta ined in 90% yield a c o m p o u n d f o r m u l a t e d as d ipyr idazo [4,5-b : 4 ,5 -e ] - t ,4 -d i th i in - t ,6 -d ione (II), m . p . > 3 5 0 ~ (CsH~N~O~N ~ requi res : C, 38'08; H, 1'59; N, 22 .2 t ; S, 25'42. F o u n d : C, 38'01; H, 1"47; N, 2 t ' 86 ; S, 25"05). These d a t a do n o t exc lude s t r u c t u r e I I I , however , i t is more r easonab le to a s s u m e t h a t I I ar ises f r om t h e con- d e n s a t i o n of two moles of 4 -ch lo ro -5 -mercap to -6 -pyr idazone (or t he a l t e rna t e 5-chloro-4-mercapto-6-pyr idazone) in t h e a lka l ine r eac t ion m e d i u m t h a n to v isual ize t h e c o n d e n s a t i o n of one mole of 4 ,5 -d imercap to -6 -py r idazone (IV) w i th one mole of I. F u r t h e r m o r e if I a n d IV were to condense in a lka l ine m e d i u m , one wou ld expec t to o b t a i n b o t h I I a n d I I I . On ly one p r o d u c t w a s ob t a i ned and th i s fac t is p r e s e n t e d as addi- t iona l ev idence t h a t t he correc t s t r u c t u r e ha s been ass igned to I I .

W h e n I I was Mlowed to reac t w i t h p h o s p h o r u s p e n t a - sulf ide in b o i l i n g py r id ine so lu t ion , none of t h e expec ted d ipy r idazo [4 ,5 -b :4 ,5 -e ] - l , 4 -d i th i i n , t , 6 -d i th io l (VI) was ob- t a ined . However , pyr idaz ine -3 ,4 ,5 - t r i th io l (V) was isola ted

o o SH ,I C II I

o I II v o o SH

HN ~ . . . / S ~ . / ~ . N H . . l i I S H N / ~ / S H

N ~ ~ S / - - . . ~ j ~ N N ~ . ~ S H ~ / ' ~ S/'-k...l~- N SH

III IV VI O O

II C, HsNI ~)l~-i-/C1 Naris C tt N / ~ ' / S ~ N

o v i i v i i i

o o

C s H , N / ~ I ~ C 1 C~HsN ~"~t ~ SH , IJ

IX X

in 88% yie ld r e su l t ing f rom t he c leavage of II . C o m p o u n d V was iden t ica l to t h a t p r ev i ous l y r epor t ed 1) and ha s been ident i f ied b y conver s ion in to t he p rev ious ly r epor t ed 3,4,5- t r i benzy l th iopyr idaz ine l ) .

W h e n 4, 5 -d ich lo ro - l -pheny l -6 -pyr idazone (VII) (0.02mole) was al lowed to ref lux w i t h s o d i u m hydrosu l f ide in abso lu t e e t h a n o l so lu t ion , 2,7-diphenyldipyridazo[4,5-b:4,5-e]-t,4-di- t h i i n - t , 6 -d ione (VIII) , m . p . > 3 5 0 ~ (C~0HI~N~O2S ~ requi res : C, 59"41; H, 2"94; N, 13.86; S, ~5'86. F o u n d : C, 59'68; H, 2"90; N, t3"93; S, 15-80) was ob t a i ned in 62% yield. W h e n 5 - c h l o r o - 4 - m e t h o x y - t - p h e n y l - 6 - p y r i d a z o n e (IX) was al lowed to reac t w i t h s o d i u m hydrosu l f i de in abso lu t e e t hano l solut ion, a m i x t u r e of V I I I in "20% yie ld and 5-mercap-

t o - 4 - m e t h o x y - l - p h e n y l - 6 - p y r i d a z o n e (X), m . p . t 3 7 - - t 3 8 ~ (CllI-IIoN2OgS requi res : C, 56"39; H, 4 '30; N, 11"96; S, 13"69. F o u n d : C, 56'40; H, 3"95; N, 12.24; S, 13"70) in 51% yield was ob ta ined . Therefore, i t is ce r ta in t h a t V I I I arises f rom the c o n d e n s a t i o n of two moles of X in a lkal ine so lu t ion where in d i s p l a c e m e n t of t he m e t h o x y l group occurs b y t h e s t r ong ly nucleophi l ic m e r c a p t i d e anion. The fo rma t ion of V I I I f rom I X offers add i t iona l ev idence t h a t I I ha s beeI1 cor rec t ly fo rmula t ed . The inf ra red spec t r a of V I I I f rom e i ther VI I or I X were ident ica l a n d these spec t r a were s imi la r to t h e infrared s p e c t r u m of I I .

]Research on this new ring system and on this novel ring cleavage is be ing con t inued .

Th i s i nves t i ga t i on was s u p p o r t e d b y a PHtS research G r a n t No. CY-2653 f rom the Na t i ona l Cancer In s t i t u t e , Pub l i c H e a l t h Service. The a u t h o r s are g ra te fu l to Miss YoKo T o K u s m G x for t he ana ly t i ca l d a t a repor ted .

Department o[ Chemistry, the University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico

I~AYMOND N. CASTLE and KENJI KAJI Eingegangen am 18. Juni 1963

~) CASTLE, R. N., and K. KMI: Tetrahedron Letters 393 (1962).

Anthracen-chrom-trlcarb0nyl D u r c h Modif iz ierung eines f r t iheren Ver fah rens 1) k o n n t e

Cr(CO)6 m i t A n t h r a c e n in n - D i b u t y l ~ t h e r bet 140~ n a c h

C14H10 + Cr(CO)6 -> C14HioCr(CO) ~ + 3 CO zu kr i s ta l l inem, a n a l y s e n r e i n e m A n t h r a e e n - c h r o m - t r i c a r b o n y l u m g e s e t z t werden . Schwarze, d i amagne t i s che , ill o rgan i schen Medien v io le t t ro t 16sliche, gri in i r is ierende Bl~tttchen u n d N a d e l n v o m S c h m e l z p u n k t ~ t 8 9 bis 192 ~ C, u n t e r s t a rke r Ze r se t zung sub l imie rbar . Aus d e m 1 H - N M R - S p e k t r u m is t m i t fl inf S igna len e indeu t ig ~z-Bindung des Cr(CO)3-Restes an e inen Se i tenr ing zu folgern2). Bet M i t t e l r i n g b i n d u n g w~ren n u r drei Signale m i t den I n t e n s i t ~ t e n 2 : 4 : 4 zu e rwar ten .

Tabelle. *H-NMR-Spektrum und Zuordnung liar Anthracen-ehrom- triearbonyl (in C~D~)

HI Hg H s

H~dr~0 H, C / ~ \C

O / ~ \O O

Pro- Inten- ton sitar ~*)

2,3 2 5,43 1,4 2 4,97 6,7 2 3,35 5,8 2 2,95 9,t0 2 2,85

*) rel. intern. TMS.

Multiplett Multiplett Multiplett Multiplett

breites Singulett

Mi t dieser Molekelges ta l t s t e h t s u c h dos D i p o l m o m e n t in C6H 8 m i t /z = 5, t2 ~: 0,06 Debye in l '~bere ins t immung, da es d e m y o n P h e n a n t h r e n - c h r o m - t r i e a r b o n y l m i t #C~H,= 5,03 + 0 , 0 8 D e b y e w e i t g e h e n d s t gleicht3). Fiir le tz teres is t die S e i t e n r i n g - a - B i n d u n g des Meta l l ca rbony l res t e s r6n tgeno- g raph i sch berei ts gesichert4).

Anorganisch-ehemisches Institut der Universittit, Mi~nehen B. R. WILLEFORD*) und E. O. FISCHER

Eingegangen am 16. August 1963

*) Bucknel l University, Lewisburg, Pa. National Science Foundation Science Faculty Fellow, 1962--1963.

') FISCHER, E. O., N. KR~ESITZSCK U. R .D . FISCHER: Chem. Ber. 92, 3214 (t959). - - "} Untersuchungen von C. G. KRE~TER. - - 3) Nach Messungen yon H . H . LINDNER. --- 4) DEIJTSCHL, H.: Diss. TH. Mfinehen 1962.

Die Trennung yon Actinomycin-6emischen durch Verteilungschromato- graphic an Sephadex

A c t i n o m y c i n - G e m i s c h e lassen s ich du rch Ver te i lungschro- m a t o g r a p h i e an ZeI lulosepulver in die E i n z e l k o m p o n e n t e n zerlegenl) . Die T r e n n u n g an der Zelluloses~ule is t zwar sehr wi rksam, doch i s t sie d a d u r e h bee in t r~ch t ig t , dab die Zonen normale rweise n i ch t m i t hor i zon ta le r S t rOmungs f igur du rch die S~ule laufen. Wi r h a b e n desha lb n a c h ande ren TrAgern fiir die V e r t e i l u n g s c h r o m a t o g r a p h i e gesuch t . N~hezu hori- zontale StrSmungsfiguren erhielten wir mit Sephadex als Tr~iger der station~ir hydrophilen Phase. Auf die Verwendungs- m6gl ichke i t von Sephadex fiir die V e r t e i l u n g s c h r o m a t o g r a p h i e is t y o n der F i r m a P h a r m a e i a in P r o s p e k t e n a l lgemein h inge- wiesen worden2) ; spezielle A n g a b e n fiber T r e n n u n g s m 6 g l i c h - ke i t en dieser Me thod ik w u r d e n b i sher n i ch t b e k a n n t .

Heft 2 i (urze Or ig inahl l i t te i lungel l 39 ~964 (Jg. 51)

Wi r lassen t rockenes S e p h a d e x in der h y d r o p h i l e n P h a s e des Ver t e i lu l lg s sys t ems u n t e r R i ih ren quellen. Die gequol lenen, m i t der h y d r o p h i l e n P h a s e gefi i l l ten S e p h a d e x - P a r t i k e t n wet - dell m i t d e r h y d r o p h i l e n P h a s e des Ver t e i lu l lgs sys tems in e ine t empe r i e r t e S~ule e ingeschI~mmt . Die zwischen den Sephadex - Tei lchen befi l ldl iche hydroph i l e P h a s e wird du rch Aufgeben l ipophi ler P h a s e he rausgedr i i ck t . Das in e i nem mOglichst k le inen V o l u m e n l ipophi ler P h a s e gel6ste S u b s t a n z g e m i s c h wird au f die SS, ule a u f g e t r a g e n u n d die S~ule m i t d e r lipo- ph i len Phase , gegebenel lfal ls u n t e r A n w e n d u n g eilles le ich ten {3berdruckes, el l twickelt . Das zu t r e n n e n d e S ubs t anzge ln i s ch k a n n s u c h in der h y d r o p h i l e n P h a s e gel6st werden. I n d iesem Fall wird die m6g l i chs t konzen t r i e r t e L 6 s u n g m i t t r o c k e n e m S e p h a d e x zu e inem Brei ange r i ih r t u n d die A u f s c h l ~ m m u n g auf die vo rhe r m i t l ipophiler P h a s e ins Gle ichgewicht gese tz te SguIe au fge t r agen , iVian k a n n in der SguIe eille seh r schnel le S t r 6 m u n g eillstellen, ohlle dab d a d u r c h die T re l l nung be- e inf Iugt wird. Die S t r6mul lgsgeschwind igke i t i s t pr imXr ab- h~tngig v a n tier Korngr6Be des v e r w e n d e t e n .Sephadex.

/O,O

/ o,~

o, o71 I I ', I 0 /0 b-o TOO /6O

/-~oktlonszcrh/ Fig. 1. Verteilungschromatographie mit Sephadex G 2S medium als Tr~iger der station~ir hydroptlilen Phase; Verteilungssystem: 3 Volumenteile Di-n-butyl~ther, 2 Volumenteile n-ButauoI, 5 Vo- lumenteile ether 9 %igen w~il3rigen L6sung von m-kresotinsaurem Natr ium; S~iulendurchmesser 3,5 cm; FtillhShe 40 cm; Temperatur 240 C; Trennung y o n 320 mg Aetinomyein C in Aetinomyein Ca (erstes Maximum), C~ (zweites Maximum) und C, (drittes Maximum) ; DurchfluBgeschwindigkeit 0,3 ml pro Minute; Frakt ionsvolumen 10 roll; Abszisse: Frakt ionsnummer; Ordinate: Milligramm Aetino- mycin im logarithmisehen Mal3stab (spektralphotometrisch bet

Z= 447 my best immt)

Zur T r e n n u n g des Ac t inomyc i l l -C-Gemisches h a b e n wi t Sephadex G 25 m e d i u m als Tr~ger der station~tr h y d r o p h i l e n P h a s e u n d ein V e r t e i l u n g s s y s t e m a u s drei V o l u m e n t e i l e n Di-n-buty l -Xther , zwei Volumente i l e l l n - B u t a n o l ul ld f i inf VolumenteileI1 e ther 9 % i g e n w~Brigell L 6 s u n g voll m-kreso- t i n s a u r e m N a t r i u m v e r w e n d e t (Fig. l). Ill der L6sung , die zwischell den reil len K o m p o l l e n t e n herauslXuft , g eh t die Act i- nomyci l l - lKonzel l t ra t io l l au f W e r t e zuriick, die ve rnach l~ss ig t werden kSllnen. I n dieser Hil ls icht , aber a u c h in Ei l l fachhei t u n d Geschwind igke i t i s t die Sephadex-S~tule e ther gleich groBen Zelluloses/~ule wef t t iberlegen. Die S t r S m u n g s f i g u r e n der d u t c h die Sgule wande r l l den Ac t i nomyc i l l -Zonen s ind nahezu hor izonta l . Sie e r l auben a u c h die T r e n l l u n g groBer Subs ta l l zmenge l l in we i ten S~ulen.

Die V e r t e i l u n g s c h r o m a t o g r a p h i e m i t S ephadex als Tr~tger der s t a t i o n e r h y d r o p h i l e n P h a s e i s t a l lgemein a l lwendbar . A u g e r d e m hier g e n a n n t e n Beispiel l assen s ich auch z .B. Pen ic i l lmgemische u n d P e p t i d g e m i s c h e ohne Sehwier igke i ten in ihre K o m p o n e n t e n zerlegen. Obe r de ren Trenl l l lng soll an e ther a n d e r e n Stelle be r i ch t e t werden .

Biochemisches Laboratorium der Fa~ben/abriken Bayer A G., Werk Wuppertal-Elberfeld (Letter: Dr. E. AUI~AGXI'~)

G. SCHMIDT-I~ASTNER

Eingegangen am 8. August 1963

1) Au~IAoI~N,E., u. G. ScH~IDT-KAsTNER: DBP930579 u. Dt3P 934715. - - ~) Chemical a - 4 Engineering News vom 5.3. t962.

L u m i n e s z e n z y o n Here

Zur P r t i fung der Frage , ob die bet v ie len Oxyda t ions~ r eak t i onen b e o b a c h t b a r e s chwache Lumi l l e szenz 1~) auch bet lebelldell Organ i smel l au f t r i t t , w u r d e e ine Suspens ion ro l l Backhefe in e iner s chon fr t iher be sch r i ebenen empf ind l i chen A p p a r a t u r lb) u n t e r s u c h t . I n so lchen Hefesuspe l l s ionen (1,65 �9 t0SZe l l en /cm a, N X h r m e d i u m : 0 , 2 5 m o l Glucose, je 0, t g /L A m m o n i u m s u l f a t , K a l i u m d i h y d r o g e n p h o s p h a t , lVIaguesium- sul fa t , Pep ton) zeigte s ich zull/~chst p r a k t i s c h keine L ich t - emiss ion , doch se t z t diese augel lbl ickl ich ein, wenll du rch die Fl t i ss igkei t L u f t oder Sauers to f f gele i te t wird. Die L u m i n e s - zenz in tens i t / i t der g e s a m t e n Probe (t5 ml, ha lbkuge l fSrmiges , h i n t e n vers i lber tes Gef~tg) b e t r u g e twa 5" t0 -la Lumen/cm3- YVegen der n i ch t bekan l l t en Se lb s t abso rp t i on der Suspens ion k a n n l lur m i t Vors i ch t e in Schlul3 au f die pro Hefezelle in der Ze i te inhe i t emi t t i e r t e S t rah lu l lg gezogen werden . Bet An- n a h m e eines Ausbeu tekoe f f i z i en t en y o n 70% l~gt s ich eille S t r a h l u n g y o n e i n e m P h o t o n ( S e h w e r p u n k t 5000 ~) je Hefe- zelle in e twa 20 rain absch~tzel l . - - Die S t rah lu l lg ,,Irischer" Here k l ing t seh r l a n g s a m ab. B e h a n d e l t m a n die Susp en s io n im N/~hrmedium m i t L u f t bet 30 bis 35 ~ C, so l l i m m t die In t ens i t / i t der L u m i n e s z e n z nl i t der B e h a n d l u n g s d a u e r zu, ihre Abk l inggeschwind igke i t wird dabei gr6ger . I n Fig. t i s t

Fig. I. Verlauf der Intensit~it ether Hefesuspension mit der Zeit

der Ver lauf der Intensi t /~t e iner He fe suspens ion m i t d e r Zeit, e twa 7 S td bet 33 ~ C m i t L u f t behande l t , s i s Rep rod n k t i o l l des a u t o m a t i s c h aufgeze ichne te l l S c h r e i b e r d i a g r a m m s dar- gestell t . An der m i t d e m Pfeil beze i chne t en Stelle w u r d e Sauers to f f eillgeleitet. - - N a c h Abzen t r i fug ie ren der Hefe- zellen zeigte der {3berstand auch bet E in le i t en y o n Sauers to f f ke ine Lumineszenz , dagegen t r a t sie wieder auf, wenll die abzen t r i fug ie r te l l Zel len e r n e u t a u f g e s c h w e m m t wllrden. -- Das Verha l t en der Hefe Xnderte s ich n i ch t m e h r bet for tge- s e t z t e r t3ebr t i tung ill G e g e n w a r t y o n Lu l l .

Der re la t iv kurz a l ldauernde E f f ek t 1/il3t v e r m u t e n , dal3 es s ich h ierbe i u m die A u s w i r k u n g eines ~ b e r g a n g s z u s t a l l d e s (overshoot) hande l t , der au s d e m e r h 6 h t e n O2-Allgebot re- sul t ier t .

Dieser Ve r such beweist , dab im lebendel l O r g a n i s m u s aul3er der eigel l t l ichen BiolumineszellZ, die m e h r e r e GrSl3en- o r d n u n g e n i n t e n s i v e r u n d all das A u f t r e t e n b e s t i m m t e r E n z y m - S u b s t r a t - S y s t e m e gekn t ip f t istlC), noch andere seh r s chwache L e u c h t e r s c h e i n u n g e n a u f t r e t e n k6nnel l . N a c h den m i t a n o r g a n i s c h e n Sys temel l g e m a c h t e n E r f ah ru l l gen 1~) k6n- n e n diese a u l Anregungszus t~ tnden des Sauers toffs , wegen der AnregungsfXhigke i t yon Prote inel l ~) l lnd Nuclei l ls / iuren ~) ab e t s u c h auf ange reg t en Zust~tnden der l e tz te ren be ruhen . D a we i t e rh in solche Chemi lumi l l e szenz in w/il3rigen L 6 s u n g e n n u r bet R e a k t i o n e n m i t s aue r s to f fha l t i gen R a d i k a i e n (OH, O~H) b e o b a c h t e t worden is t 1"), l iegt es nahe , dera r t ige Prozesse s u c h in der Hefe zu v e r m u t e n , was aber n i ch t ausseh l ieg t , dab n i ch t auch noch andere energie l iefernde Vorg/~nge hierft ir ill F r age kommel l .

Institu~ /i~r physikalische Biochemie u~d Kolloidchemie im Institut /2;ir physihalische Chernie der Universildl, Frankfurt

J. STt,~F~ u n d G. R E s x ~

Eingegangen am 3. August 1963

1) STAUFF, J., u. H. SCItMIDKUNZ: Z. physik. Chem. (Frankfurt) N.F. a) s3, 273 (1962); b) 3s, 295 (1962); - - c) Nature 198, 281 (1963). - - ~) McELRou D., u. H. H. S~LIGER, in: Symposium on Light and Life, p. 219ff. Baltimore (Md.) : John Hopkins 1 9 6 ~ . - a) STAUFF, J., U. H. WOL~: Z. Naturforseh. Tell B (im Druek). - - *) Unver6ffentiiehte Versuehe.