Arch. exper. Path. u. Pharmakol., Bd. 233, S. 484--494 (1958)

Aus dem Pharmakologischen Institut der Universit~t Tiibingen

Kreisproze]l der H~imiglobinbildung durch Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron

Von ~|ASFRED KIESE und KARL-HEINZ PLATTIG

Mit 7 Textabbildungen

(Eingegangen am 12. Februar 1958)

Aus den Ergebnissen einer Reihe unserer Untersuchungen ist zu schlieBen, dab die Oxydat ion einer Vielzahl yon J~quivalenten H/imo- globin durch jede Molekel Pheny lhydroxy lamin oder Nitrosobenzol in roten Zellen in vivo und in vitro sowie die starke Beschleunigung der Sauerstoffaufnahme roter Zellen durch die beiden Substanzen auf zwei l~eaktionen beruhen: der gekoppelten Oxydat ion yon I-I/imoglobin und Pheny lhydroxy lamin dutch Sauerstoff zu H~miglobin und Nitrosobenzol und der enzymischen l~eduktion yon Nitrosobenzol zu Phenylhydroxyl- amin.

Wir haben untersucht , ob es andere Paare yon Substanzen gibt, die wie Pheny lhydroxy lamin und Nitrosobenzol einen enzymischen Kreis- proze$ der Ht imiglobinbi ldung erm5glichen. I m Benzylphenylhydroxyl- amin und Benza lphenyln i t ron

OH O

fanden wit ein Paar yon Substanzen, das ebenso wirkt wie Phenyl- hydroxy lamin und Nitrosobenzol.

Methoden

Phenylhydroxylamin wurde nach UTZII~GER dargestellt. Benzalphenylnitron wurde nach BA~EROE~ durch Umsetzung yon Phenyl-

hydroxylamm mit Benzaldehyd erhalten. Benzylphenylhydroxylamin wurde zum Tell durch Hydrierung yon Benzal-

phenyluitron nach Cus~ANo dargestell~; die Ausbeute war schlecht. In besserer Ausbeute wurde es nach UTZINOE~ dutch Umsetzungen yon Phenylhydroxylamin mit Benzylchlorid erhalten. Die Reinigung des Rohproduktes bis zum F ~ 86 ° erforderfe mehrmaliges Umkristallisieren aus heil3em Alkohol.

Hdmoglobinl6sungen wurden aus gewaschenen roten ZeUen yore Hun4e durch Hamolyse mit Wasser und hochtouriges Zentrffugieren hergestellt.

KreisprozeB der H~miglobinbildung 485

H~miglobin158unge~ wurden hergestellt durch Zugabe von Natriumnitrit zu gewaschenen roten Zellen yore Hunde, Entfernung des iiberschiissigen Nitrits durch mehrmaliges Waschen der Zellen mit 0,9°/oiger ~/atriumchlorid-LSsung, tt~molyse der braunen Zellen mit Wasser und hochtouriges Zentrifugieren.

Rote Zellen wurdea aus Hunde-Blut dutch Abtrennen des B1utplasma und mehrmaliges Waschen mit 0,9%iger NatriumcMorid-LSsung gewonnen. Fiir die Untersuchungen warden sie in Phosphat-Ringer:LSsung (Gemisch aus 9 Teflen einer LSsung yon 8,5 g Natriumchlorid, 0,23 g Kaliumehlorid, 0,25 g Caleiumchlorid in 1 1 und 1 Teil Phosphat 0,067 tool pH 7,4) suspendiert.

Tierversuche wurden ausscMiel~lich an Hunden durchgefiihrt. Benzylphenyl- hy4roxylamin und Benzalphenylnitron wurden in Aceton gelSst i.v. injiziert. Da die Injektion yon Aceton schmerzhaft ist, wurde den Hunden vor der Verab- reichung des Acetons Evipan-Natrium-LSsung in einer eben zur ~qarkose aus- reichenden Dosis i.v. injiziert.

Die Au/nahme yon Sauersto]/ durch rote Zellen wurde manometrisch in der Apparatur yon WARBV~G bestimmt. Wenn in den untersuchten Zellen H~miglobin gebildet wurde, dann wurde die H~miglobiubildung in einem zweiten gleichartigen Ansatz gemessen, damit aus den Ergebnissen der ~/[anometrie un4 dem bei der Umwandlung yon Oxyh~moglobin in H~miglobin freigesetzten Sauerstoff der Sauerstoffverbrauch der Zellen ermittelt werden konnte.

Bestimmung des H~imiglobins erfolgte durch Messung der Extinktionszunahme in LSsung vom p~ 6,8 bei 550 m# nach Zugabe yon Cyanid. Die Konzentration des Gesamt-Blutfarbstoffs wurde nach Oxydation des tt~moglobins mit Ferri- eyanid durch H~miglobinbestimmung ermittelt.

Optische Messungen wurden mit den Spektralphotometern Modell DU und DK-1 yon Beckman und dem Spektralphotometer yon Zeiss durchgeftihrt.

Ergebnisse 1. Realction yon Benzylphenylhydroxylamin mit Blut/arbsto//

Die Reak t ion yon Benzy lpheny lhydroxy lamin mi t H~moglobin und Sauerstoff wurde in LSsungen yon 6 . 1 0 -5 ~ q u i v a l e n t H~moglobin je Liter Phosphat l5sung 0,02 mol pH 7,2 bei 20 ° C un te r Luf t gemessen. Mit 0,04 ml Aceton, in dem das Benzy lpheny lhydroxy lamin gel5st war, wurden 3 ml Hi~moglobinlSsung du tch Einspr i tzen in die Mel~kfivette schnell vermischt . Die Abnahme der E x t i n k t i o n bei 580 m# wurde in Spektra lphotometer Modell DK-1 von Beckman registriert.

Aus der Anfangsgeschwindigkei t der Ex t ink t ions£nderung ergab sich die Geschwindigkeit der H~miglobinbi ldung bei der Konzen t r a t i on des Benzy lpheny lhydroxy lamins yon 5" 10-SMol/1 zu 1 , 5 - 1 0 -~ J~qui- va len t • 1-1 • sec -1 u n d bei der Konzen t r a t i on yon 10 -4 Mol/1 zu 3 • 10 -s ~ q u i v a l e n t • 1-1 • see -1. Ffir die Reak t ion yon Pheny lhydroxy lamin mi t Hiimoglobin un t e r gleichen Bedingungen wurde in ~ b e r e i n s t i m m u n g mi t friiheren Messungen (KIEsE U. D. RErSWEI~) bei 2,5 • 10 -5 Mol Phenyl - hyd roxy lamin je Liter die Gesehwindigkeit der Hi~miglobinbildung zu 10 -e J~quivalent . 1-1. sec -1 u n d bei 5 .10-5Mol /1 zu 2 . 1 0 -s ~qu i - va len t • 1-1 • sec -1 gefunden.

486 M. K~ESE und K.-H. 1)LATTIG :

Unter den besehriebenen Bedingungen reagierte Benzylphenyl- hydroxylamin nur wenig langsamer mit H/£moglobin und Sauerstoff als Phenylhydroxylamin. Das Verh/~Itnis der Reaktionsgeschwindigkei$ des Benzylphenylhydroxylamins zu der des Phenylhydroxylamins be- trug 0,75.

Die Reduktion yon HKmiglobin durch Benzylphenylhydroxylamin wurde unter Kohlenoxyd gemessen. Die Zunahme der Extinktion bei

;! + 0,3~-- . . . . . . . . . . .

/ ; 1 + O,Z . . . . . . . . ~ : - ~ , -- ~---

I

i r 4 SO0 7w~ 700

Abb. 1. Differenz-Spektren (400--700 m~) yon 1. Benzalphenylni tron-Hihnoglobin ( ÷ tt~imiglobin) gegen O x y h / ~ m o g l o b i n - - ; 2. H~miglobin gegen O x y h K m o g l o b i n - - - - ; 3. Nitrosobenzol-tI/~mo- globin gegen Oxyhiimoglobin . . . . Blutfarbstoff-Konzentrat ion bei 1. und 2. 3 • 10 -~ Xquivalent je Liter , bei 3. 2 "10 -s Xquivalent je Li ter in 0,01 mol Phosphat p~ 6,8. h n Ansatz 1 waren 5 .10 -3 Mol Benzalphenylni t ron je Li ter enthal ten; die Konzentra t ion an Benzalphenylnitron-][[/imoglobin war unbekannt . I m Ansatz 2 war nur soviel H/~miglobin gebildet worden, dal~ die Differenz-Extinktion bei 600 m/~ der im Ansatz 1 fast gleich war. Tm Ansatz 3 war das H/~moglobin durch einen

~berschuB yon Nitrosobenzol volls t~ndig in Nitrosobenzol-H~moglobin verwandelt

580 my durch Umwandlung von ttKmiglobin in Kohlenoxyd-H/~moglobin war das MaB der Reaktionsgeschwindigkeit. Bei den Konzentrationen yon 10 -4 Aquivalent H/~miglobin und 8 .10-4Mol Benzylphenyl- hydroxylamin je Liter wurde H/~migtobin mit der Geschwindigkeit yon 1 ,5 .10 -6 Xquivalent. 1-1. see -1 reduziert. Phenylhydroxylamin redu- ziert H/~miglobin unter gleiehen Bedingungen mit der Geschwindigkeit von 2,3 • 10 -6 J~quivalent • 1-1 • sec -1 (KIEsE U. I. REINWEI~q).

2. Reaktion yon Benzalphenylnitron mit Blut/arbsto//

Zugabe yon Benzalphenylnitron zur LSsung yon Oxyh/imoglobin bewirkte eine sehr langsame Oxydation des H~moglobins. In einer LSsung yon 7,6 • 10 -5 •quivalent H/~moglobin je Liter 0,01 tool Phos- phatlSsung vom p~ 6,8 wurden durch 4 • 10 -a Mol Benzalphenylnitron je

KreisprozeB der tti~miglobinbildung 487

Liter bei 20 ° C 4 • 10 -9 Aquivalent Hamiglobin • 1-1 • sec -1 gebildet. Die Reaktion des Benzylphenylhydroxylamins mit tI~moglobin und Sauer- stoff verlief etwa 105real so schnell.

In Hi~moglobinl6sungen, deren Extinktion in der Sehiehte yon 0,5 bis 1 cm gut meBbar ist, war die Bildung einer Verbindung zwisehen Benzalphenylnitron und Blutfarbstoff nicht sieher festzustellen. Dureh hohe Konzentrat ionenvon Benzalphenylnitron wurden in der Zeit zwischen Misehung und Beendigung der Messung schon stSrende Konzentrat ionen

+o,3

B

+ 0 #

+ 0 , 1 - -

H

A

i

- 0 , z J00 F00 700 800 .900 1000 1100 n'tl.~ 1208

Abb. 2. Dif ferenzspektren (600--1200 m/D yon 1. Benzalphenyln i t ron-H~moglobin gegen Oxyhi imo- globin und 2. Hi~miglobin gegen Oxyh~moglobin - - - - . K u r v e I lmmi t t e lba r nach der ]Kischung yon H~moglobin und Benzalphenyln i t ron; K u r v e I I 10 rain sparer . I m Ansa tz 2 wurde n u r soviel t t~mig lob in gebndet , dab die Di f fe renz-Ext ink t ion bei 600 mt~ der im Ansa tz 1, X u r v e I , gleich

war . B lu t fa rbs to f fkonzen t ra t ion 4 • 10 -4 2[quivalent je L i te r in 0,01 ree l Phospha t , p~ 6,8

yon H~miglobin gebfldet. Benzalphenylnitron bildete also nieht wie Nitrosobenzol mit t t~moglobin eine Verbindung yon geringerer Disso- ziation als 0xyh~moglobin.

Die Bfldung einer Verbindung yon H~moglobin und Benzalphenyl- nitron konnte aber in Hi~moglobinl6sungen h6herer Konzentrat ion mi t Hilfe des Differenzspektrums nachgewiesen werden.

In Abb. 1 ist das Differenzspektrum zwisehen einer L6sung yon H~moglobin mi t Benzalphenylnitron und der gleiehen L6sung ohne Benzalphenylnitron wiedergegeben. Von oiner Hi~mogiobinl6sung in 0,01 reel Phosphat pH 6,8 wurden je 10 ml mit 1 ml Aceton bzw. 1 ml Aceton, das Benzalphenylnitron enthielt, gemischt. Naeh 40 see wurde mi t der Aufnahme des Differenzspektrums yon 700--400 m# im regi- strierenden Spektralphotometer ModeU D K 1 yon Beckman begonnen; Dauer der Messung 7 ~ rain. Die Konzentrat ion des Hi~moglobins in der gemessenen L6sung betrug 3" 10 -4 ~quivalent je Liter und die des Benzalphenylnitrons 5 • 10 -~ Mol/1.

Da in den untersuehten Ans£tzen sogleich nach der Mischung yon Oxyhi~moglobin und Benzalphenylnitron infolge tier hohen Konzen- trat ion der beiden Substanzen eine mel~bare H£miglobinbfldung begann,

488 M. KIESE und K.-H. PLATTIG:

war das aufgezeichnete Differenzspektrum nicht das reine Differenz- spektrum Benzalphenylnitron-H~moglobin gegen Oxyh~moglobin, son- dern das eines Gemisches yon Benzalphenylnitron-H~moglobin und H~miglobin gegen 0xyh~moglobin. Aul~erdem £nderte sich das Differenz- spektrum dauernd infolge der fortschreitenden Hi~miglobinbildung. Die Anwesenheit yon H£miglobin in dem untersuchten Ansatz zur Zeit der Aufnahme des Differenzspektrums ist an der Ausbildung eines

Maximums bei 630 m/z bereits / 2

t :~2

;' 2 ,Y z/ ,.v £ Std 7

Abb. 3. I I i imiglobinbi ldung du tch Benzylphenyl- hydroxy lamin in ro ten Zel len yore H u n d e ohne und mi t Glucose. Gewaschene ro te Zellen vom Hunde , 15 g Hgmoglobin je 100 ml, in I"hosphat- R inger -L6sung vor den Zus~tzen 2 Std bei 37 ° C gehal ten, c------o Zusa tz yon 2 - 10 -4 Mol Benzyl- pheny lhydroxy lamin je Li ter . × ~ × Zusatz you 2 • I0-* Mol Benzy lpheny lhydroxy lamin -J- 2 g

Glucose je L i t e r

erkennbar. Eine weitere Verbindung he-

ben H/imiglobin in der mit Benzalphenylnitron versetzten Hgmoglobinl6sung ist aus dem Vergleich ihres Differenzspek- t rums mit dem des H/~miglobins erkennbar. In einer H~moglobin- 16sung yon der gleichen Konzen- tration, die f/it die Messungen mit Benzalphenylnitron verwandt worden war, wurde durch Ferri- cyanid soviel Hiimiglobin erzeugt, dag das Differenzspektrum dem der mit Benzalphenylnitron ver- setzten HgmoglobinlSsung ghn- lich war. Dieses Differenzspek- t rum H/~miglobin gegen Oxy-

hgmoglobin ist in Abb. 1 ebenfalls wiedergegeben. Es ist mit dem Differenzspektrum der mit Benzalphenylnitron versetzten H~imoglobin- lSsung gegen Oxyh/imoglobin nicht identisch.

Abweichungen zwischen den beiden Differenzspektren waren ferner im Bereich zwischen 800 und 1200 m/z vorhanden. Kurz nach der Mischung yon Benzalphenylnitron und H/~moglobin war die Extinktions- differenz bei 1080 m# sehr gering und betrug nur einen Bruchteil der Extinktionsdifferenz einer tI/imiglobinlSsung, die bei 600 m/z die gleiche Extinktionsdifferenz hatte wie eine H/tmog'lobinlSsung mit Benzal- phenylnitron. In Abb. 2 ist das Differenzspektrum Benzalphenylnitron- I-I/~moglobin gegen Oxyh/~moglobin kurz nach der Mischung und 10 min sp/iter ffir den Bereich yon 600--1200 m# wiedergegeben, dazu ein Differenzspektrum Itgmiglobin gegen Oxyhgmoglobin, das bei 600 m/z fast die gleiche Extinktionsdifferenz aufweist wie das erste Differenz- spektrum Benzalphenylnitron-H~moglobin gegen Oxyh/imoglobin.

In der Abb. 1 ist ferner ein Differenzspektrum Nitrosobenzol- H~moglobin gegen Oxyh/imoglobin wiedergegeben. Nitrosobenzol war

KreisprozeB der Hamiglobinbildung 489

zur vollst£ndigen Sattigung des H~moglobins in geringem UberschuB zugesetzt worden. Die Hi~moglobinl6sung war zuvor soweit verdiinnt worden, dab das Diffcrenzspektrum zwischen reinem Nitrosobenzol- H~moglobin und Oxyh£moglobin in dem verfiigbaren MeBbereieh erfaBt wurde.

Aus den mitgetciltcn optischen Daten ist zu erkennen, dab Benzal- phenylnitron mit H£moglobin eine Verbindung bildet, und es ist zu vermuten, dab ihr Absorptionsspektrum dem des Nitrosobenzol- H~moglobins ahnlich ist. Die Affinitiit des Benzalphenylnitrons zu H~moglobin ist viel geringer als die Affinit~t des Nitrosobenzols zu tt~moglobin.

3. Wirkungen yon Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron in roten Zellen in vitro

Wurdc gewasehenen roten Zellen, die ohne Zugabe yon Glucose 2 Std bei 37 ° C gehalten worden waren, Benzylphenylhydroxylamin zugesetzt, so wurde wie in H~moglobinl6sungen nur eine geringe Menge H~miglobin

Tabelle i. Maximal~ HSmiglobinkonzentrationen in roten Zellen veto Hunde, die dutch Einwirkung yon Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron 8owie

yon Phenylhydroxylamin und Nitrosobenzol in vitro erreicht wurden

Rote Zellen in Phosphat-Ringer-L6sung mit 0,2% Glucose unter Luft. Temp. 37°C

Substanz

Benzylphenylhydroxyl - amin oder Benzalphenyl- nitron . . . . . . . .

Phenylhydroxylamin oder Nitrosobenzol * . . . .

Konz.

~ol/ l

2 • 10 -4 2.10 -a

2 • 1 0 - 4

2.10 -a

HbIII

HblH -b HbIX

0,72 ± 0,02 0,90 ± 0,02

0,73 0,90

* Daten f'fir Phenylhydroxylamin und Nitrosobenzol nach ~ I E S E , REINWEIN U. WALLER.

gebfldet. Zellen, die Glucose erhalten hatten, bildeten nach Zugabe yon Benzylphenylhydroxylamin oder Benzalphenylnitron H/~miglobin in solchen Mengen, dab yon jeder Molekel Benzylphenylhydroxylamin oder Benzalphenylnitron eine Vielzahl von ~quivalenten H~miglobin gebfldet worden war (siehe Abb. 3). Die Wirkung yon Benzylphenylhydroxyl- amin und Benzalphenylnitron war gleich. Durch die beiden Substanzen wurden die gleichen Erh6hungen der H~miglobinkonzentration in den roten Zellen erzielt wie durch gleiehe Konzentrationen yon Phenyl- hydroxylamin oder Nitrosobenzol; siehe Tab. 1.

Die H/~miglobinbildung durch Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron in roten Zellen verlief laugsamer als die durch

Arch. exper. Path. u. Ph~rmakol.. Bd. 233 33

490 ~¢~. K I E S E u n d K . - H . P L A T T I G :

Phenylhydroxylamin und Nitrosobenzol. W/ihrend die maximale Konzentration des H~miglobins durch die Wirkung von Phenylhydroxyl- amin oder Nitrosobenzol in 1--2 Std erreicht wurde (KIESE, REINWEII~- u. WALLE~) dauerte es 3--5 Std, yon Benzylphenylhydroxylamin oder Benzalphenylnitron die maximale Konzentration an H£- miglobin erreicht wurde.

In Abb. 4 ist der Ablauf der H~- miglobinbildung durch Nitroso- benzol naeh Daten yon KIESE, REINWEI]g u. WALLER mit dem dutch Benzylphenylhydroxyl- amin und Benzalphenylni~ron vergliehen.

I . . . . / !

z l 0 i ! I l i l l i

10 50 100 rain ZOO 300

Abb. 4

bis durch ~quimolare Konzentrationen

2Z i ~x

"~ 20

.%

% x 1

% i ,

I / f ' ] V// / ! i

8 £ ' -

. .... c , i

.-'-./---t-" i - - I / 0 6'0 120 16 '0 Z~'0mln

Abb. 5

Abb. 4. Ab lau f der H~tmiglobinbildung in ro ten Zellen vom Hunde in Phospha t -Ringer -L6sung p~ 7,4 mi t 0 ,2% Glucose bei 37°C durch 2" 10 -4 Mol Benzylphenylhydroxylamin (ooo) und 2 • 10 -4 5~oi Benza lphenyln i t ron ( × × × ) je L i t e r (Kurve B) sowie durch 1,2 . 10 -4 ~ o l Nitroso- benzol je L i te r ( K u r v e A ) . Ord ina te : H&miglobinkonzentra t ion zur Zeit der Abszisse im Ver- h~tltnis zur maximaleu H~tmiglobinkonzentration. Da ten f t i r Nitrosobenzol (Kurve A) nach KIESE,

~EINWEIN U. WALLER

Abb. 5. Aufnahme yon Sauers toff und H/ imiglobinbi ldung in ro ten Zellen vom R u n d e nach Zugabe yon Benzylphenylhydroxylamin , Benza lphenyln i t ron und Nitrosobenzol. Zellsuspension mi t / 6 g H&moglobin je 100 ml in Phospha t -Ringer -LSsung pH 7,4 mi t 0 ,2% Glucose bei 37 ° C. × × Sauer-

a s toffaufnahme un te r der Wi rkung "con 2 • 10- Ylol Benzy lphenylhydroxylamin bzw. Benzalphenyl- n i t ron je Li ter . o - - o H~miglobinbi ldung du tch 2 . 1 0 -4 i~Iol Benzylphenylhyeboxylamin bzw. Benza lphenyln i t ron je Li ter . x - - - - × Sauers toffaufnahme un te r der Wi rkung yon 10 -41~ol Nitroso-

benzol je L i t e r o-------o t t~tmiglobinbildung durch 10 -4 Mol Nitrosobenzol je Li ter . . . . . . Sauers toffaufnahme ohne Zus~ttze

Au6er der Hgmiglobinbildung bewirkten Benzylphenylhydroxyl- amin und Benzalphenylnitron in roten Zellen eine Steigerung des Sauerstoffverbrauehs. In Abb. 5 sind die H~miglobinbildung und die Sauerstoffaufnahme roter Zellen des Hundes unter der Einwirkung yon 2 -10 -4Mol Benzylphenylhydroxylamin oder Benzalphenylnitron je Liter wiedergegeben. Die Wirkung der beiden Substanzen war in diesem Versueh innerhalb der kleinen Megfehler gleieh, daher gelten die Kurven

Kreisprozei3 der H~miglobinbildung 491

ffir beide Substanzen. Auch in anderen Versuchen wurden nur sehr geringe Unterschiede in der Starke der Wirkung der beiden Substanzen gefunden, die innerhalb der Streuung der einzelnen Versuchsergebnisse lagen. Zum Vergleich sind in die Abb. 5 Daten von KIESE u. WALLER fiber die Wirkung yon 10 -4 Mol Nitrosobenzol je Liter fibernommen.

Nach den Daten der Abb. 5 und anderen Versuchen wurde die Gesehwindigkeit der Sanerstoffaufnahme durch Benzylphenylhydroxyl- amin und durch Benzalphenylnitron - - in Ubereinstimmung mit der Wirkung yon Nitrosobenzol und Phenylhydroxylamin- -propor t iona l der Geschwindigkeit der H~miglobin- bildung gesteigert. Am Beginn der Reaktion in roten Zellen wurden bei Bildung yon 1 •quivalent H~miglobin 3 - -4 J~quivalente Sauerstoff aufgenommen. Bei der Wirkung yon 2 .10 -4 Mol Benzyl- phenylhydroxylamin oder Ben- zalphenylnitron je Liter b e t r u g die Anfangsgeschwindigkeit der Reaktion in einer Suspension roter Zellen mit 16g H~moglobin je 100 ml 0,15 • 10 -3 ~quiva- lent Sauerstoff- 1-1 • min -1 und 0,04. 10 -3 ~quivalent H~miglo- bin • 1-1 • rain -1.

4. HSmiglobinbildung in Hunden

Nach intraven6ser Injekt ion bildeten Benzylphenylhydroxyl- amin und Benzalphenylnitron auch in vivo langsamer Hiimi- globin als Phenylhydroxylamin

20

16 ' -

76"

I /

] _l J ~ _ _ _ J

I 2 3 ~ 5 GStd 7

Abb. 6. ~ n d e r u n g der H~tmiglobinkonzentra t ion ( × - - x ) und gesamte in der Volumeneinhe i t Blur gebildete itIenge t t~miglobin (c - -o ) im Blur eines Hundes nach i.v. In j ek t ion yon 5,7 m g Benzyl- pheny lhyd roxy lamin je K i log r amm. t t u n d 19,5 kg.

Gesamtb lu t f a rbs to f f 18,5 g/100 ml Blur

und Nitrosobenzol. Die h6chste Hamiglobinkonzentration im Blute wurde 80--100 min nach der Injektion erreicht. In Abb. 6 ist die H/~miglobinkonzentration im Blute eines Hundes nach intraven6ser Injektion yon 5,7 mg Benzylphenylhydroxylamin je Kilogramm an- gegeben. Die HKmiglobinkonzentration sank nach dem Erreiehen ihres H6chstwertes etwas langsamer ab als nach einer Pheny]hydroxylamin- dosis, welche die H/imiglobinkonzentration auf den gleichen H6chstwert erh6hte.

In Abb. 7 sind die Ergebnisse der Messung der Wirkung versehiedener Dosen von Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron zu- sammengestellt. Nach diesen Daten wirkten Benzylphenylhydroxylamin

33*

492 M. KIESE und K.-H. PLATTIG:

und Benzalphenylnitron gleich stark, d .h . gleiche Dosen erhShten die tt~miglobinkonzentration auf den gleichen Wert. Die Dosen sind in Mol/kg angegeben, damit ein Vergleich mit der Wirkung yon Phenyl- hydroxylamin m6glieh ist. I)aten fiir dessen WirkungsstS~rke (naeh Messungen yon K~ESE u. SOETBEE~) sind in der Abb. 7 ebenfalls an- gegeben. In dem untersuehten Bereieh der Dosen yon 1,9--10,45 mg Benzylphenylhydroxylamfll oder Benzalphenylnitron je Kilogramm

30 _% ~'0 ~ ~'0--

£0 ~. d-0 -

N ~ ' 0

~ ~so

/0

7 £

,N

/ J i i i i I I t i I I I 10 -s Mollk ~ 10 -~

Abb , 7, ErhShung der H~tmiglobinkonzentration im Blute von Bunden und in der Volumeneinheit Blur gebildete Menge tt~tmiglobin in Abh~ngigkeit yon der i.v. injizierten Dosis Benzylphenyl-

hydroxylamin und Benzalphenylnitron

× B e n z y l p h e n y l h y d r o x y l a m i n o Benzalphenylnitron tt ~miglobinkonz ent ration

- - - Daten fiir Phenylhydroxylamin nach KIESE und SOETBEER S • Dutch Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron gebildete tIiimiglobinmenge je

Volumeneinheit Blut

/ / I i l × ×

I I I I I / ~ 0

~×/ " pQ

bestand zwischen der St~rke der Wirkung und der Dosis die gleiche Beziehung wie beim Phenylhydroxylamin. Jedoch waren Benzylphenyl- hydroxylamin und Benzalphenylnitron in Hunden nur halb so stark wirksam wie Phenylhydroxylamin.

Wegen der l~ngeren Dauer der Wirkung des Benzylphenylhydroxyl- amins und Benzalphenylnitrons war die gesamte w£hrend der Dauer der Wirkung in der Volumeneinheit Blut gebildete Menge H~miglobin, die infolge der dauernden Reduktion yon H~miglobin nur zum Teil als tt~miglobinkonzentration in Erscheinung trat, grS]~er als bei der Wirkung

Kreisprozel3 der Hamiglobinbildung 493

einer Dosis Phenylhydroxylamin, welche die ErhShung der H~miglobin- konzentration auf den gleichen HSchstwert bewirkt. Unter Anwenclung der Daten yon KI~s~ fiir die Geschwindigkeit der Reduktion yon H~miglobin im Hunde wurde ffir die meisten unserer Versuehe mit Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron die w~hrend der ganzen Wirkungsdauer in der Volumeneinheit Blut gebfldete Menge H~miglobin berechnet. Die Ergebnisse sind in Abb. 6 u. 7 wieder- gegeben. Nach diesen wurde durch Benzylphenylhydroxylamiu und Benzalphenylnitron in der Volumeneinheit Blur etwa das Dreifache der yon einer Dosis erreichten maximalen Konzentration an H£miglobin gebildet. Beim Phenylhydroxylamin betr~gt die yon einer Dosis in der Volumeneinheit Blut gebfldete H~miglobinmenge nur etwa das Doppelte der maximalen H~miglobinkonzentration (KIEsE u. SO~TB~ER). Daher ist der Untersehied der WirkungsgrSfle (gebfldete H~miglobinmenge in der Volumeneinheit Blur) zwischen Benzylphenylhydroxylamin und Phenyl- hydroxylamin geringer als der Unterschied der Wirkungsst~rke (maximal erreiehte H~miglobinkonzentration).

Zusammenfassung Im Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron wurde ein

Paar yon Verbindungen gefunden, das wie Phenylhydroxylamin und Nitrosobenzol in roten Blutzellen einen KreisprozeB der H~miglobin- bildung unterhalten kann.

Die gekoppelte Oxydation des Benzylphenylhydroxylamins und H~moglobins durch Sauerstoff verl~uft etwas langsamer als die ent- sprechende Reaktion des Phenylhydroxylamins.

Benzalphenylnitron bildet mit H£moglobin eine Verbindung.

Die Geschwindigkeit des Kreisprozesses der H~miglobinbildung durch Benzylphenylhydroxylamin und Benzalphenylnitron ist geringer als die des Kreisprozesses Phenylhydroxylamin-Nitrosobenzol; die Anfangs- geschwindigkeiten verhalten sich wie 1 : 4--1 : 3.

Im Hunde verl~uft die H~miglobinbildung durch Benzylphenyl- hydroxylamin und Benzalphenylnitron ebenfaUs langsamer als die durch Phenylhydroxylamin und Nitrosobenzol und erreicht H~miglobin- konzentrationen, die der Wirkung der halben Dosis Phenylhydroxylamin oder Nitrosobenzol entsprechen.

Die Untersuchungen wurden mit Unterstiitzung der Deutschen Forschungs- gemeinschaft durchgefiihrt.

Literatur BArBEd,R, E.: Ber. dtsch, chem. Ges. 27, 1548 (1894). C c s ~ o , G.: Gaz. chim. ital. 51, II, 306 (1921). I~Es~, M. : Y~lin. Wschr. 1947, 453.

494 M. KIESE und K.-H. PLATTm: KreisprozeB der Hgmiglobinbildung

I~IESE, 1VL, u. D. REINWEII~: Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 211,392 (1950).

KIESE, M., u. I. REINWEI~: Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 211, 402 (1950).

~LIESE, M., D. lq, EINWEIN U. H. D. WALLER: Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 210, 393 (1950).

~IESE, ~¢~., u. M. SOETBEER" Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 207, 426 (1949).

KIESE, M., u. H. D. WALLER: Naunyn-Schmiedebcrg's Arch. exp. Path. Pharmak. 211, 345 (1950).

UTZI~GER, G. E. : Jnstus Liobigs Ann. Chem. 556, 50 (1944).

Prof. Dr. MA~FRED I~ESE, Pharmakologisches Insti tut d. Univ. Tiibingen/Neckar, Wilhelmstral~e 56

D ruckfehlerber icht igung zur Arbeit H. HERKEN, D. MAIBAUER und D. NEUBERT : Der EinfluB yon Athionin und anderen Lebergiften auf Fermentsysteme der Lebermikrosomen, Bd. 233, Heft 2, S. 139--150 (1958).

Die beiden S~tze in den Zeflen 26--30 auf S. 142 miissen rich~ig lauten:

,,Auch bier sind wieder die schon erwiihnten Geschlechtsunterschiede zu bcob- achten: bei der akuten ~thioninvergiftung trat bei weiblichen Tieren bereits 24 Std nach Beginn der Jlthioningaben (3 × 250 mg/kg) eine deut]iche Schlafverl~ngerung auf. Bei Mitnnehen war ein derartiger Effckt nicht zu beobachten."