Bang BiochemZ 1910 Clearscan

Untersuchungen ber die Guanylsure.

Von

Ivar Bang.

(Aus dem medizinisch ohemischen Institut der Universitt Land.)

(Eingegangen am 8. Mai 1910.)

Mit 1 Figur im Text.

Vor etwa 10 Jahren habe ich1) eine Nucleinsure der

Pankreasdrse beschrieben, die entgegen den damals bekannten

nur eine Purinbase, nmlich Guanin, enthielt. Demgem

wurde sie Guanylsure benannt. Von anderen Spaltungs-

produkten konnte ich auer Phosphorsure eine Pentose und

kleine Mengen Ammoniak nachweisen. Im ganzen wurden

ca. 80/0 der Sure an diesen Spaltungsprodukten wieder-

gefunden. In einer folgenden Mitteilung*) wurde gezeigt,

da auerdem noch Glycerin vorkommt. Schlielich habe ich8)

mit Raaschou zusammen gefunden, da die erwhnte Nuc-

leinsure ein Umwandlungsprodukt einer anderen etwas mehr

zucker- (und glycerin-) haltigen Nucleinsure darstellt, die mit

cc-Guanylsure bezeichnet wurde. Die alte Sure sollte in ber-

einstimmung hiermit dem Namen -Guanylsure bekommen.

Nach mehreren Jahren erschien eine Nachprfung von

v. Frth und Jerusalem4), die daran gipfelte, da eine

Nucleinsure mit der von mir angegebenen Zusammensetzung

*) Bang, Zeitsehr. f. physiol . Chem. 26, 133, 1898.

*) Bang, Zeitsehr. f. physiol. Chem. 81, 411, 1901.

*) Bang und Raaschou, Beitrge z. chem. Physiol. u Pathol

.

4, 175, 1903.

*) v.Frth und Jerusalem, Beitrge z. chem. Physiol. u. Pathol.

10,174,1907.

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Untersuchungen ber tlie Guanylsure. Von

Ivar Bang.

(Aus dem medizinisch-ohemischen Institut der Universitt Lund.)

(Eingegangen am 8. Mai 1910.)

Mit 1 Figur im Text.

V or etwa 10 Jahren habe ich 1) eine Nucleinsure der Pankreasdrse beschrieben, die entgegen den damals bekannten nur eine Purinbase , nmlich Guanin. enthielt. Demgem wurde sie Gu a n y l s u r e benannt. Von anderen Spaltungsprodukten konnte ich auer Phosphorsure eine Pentose und kleine Mengen Ammoniak nachweisen. Im ganzen wurden oa. 80/0 der Sure an diesen Spaltungsprodukten wiedergefunden. In einer folgenden Mitteilung') wurde gezeigt, da auerdem noch Glycerin vorkommt. Schlielich habe ich 8) mit Raa s c ho u zusammen gefunden, da die erwhnte Nucleinsure ein Umwandlungsprodukt einer anderen etwas mehr zucker- (und glycerin-) haltigen Nucleinsure darstellt, die mit a-Guanylsure bezeichnet wurde. Die alte Sure sollte in Obereinstimmung hiermit dem Namen -Guanylsure bekommen.

Na.oh mehreren Jahren erschien eine Nachprfung von v. Fr th und J er u s a l e m '), die daran gipfelte, da eine Nucleinsure mit der von mir angegebenen Zusammensetzung

1) Bang, Zeitschr. f. physiol Cbem. 26, 133, 1898. 2) Bang, Zeitsohr. f. physiol. Chem. 31, 411, 1901. 3) Bang und Raasohou, Beitrge z. chem. Physiol. u Pa.thol

4, 175, 1903. ') v. Frth und Jerusalem, Beitrge z. chem. Physiol. u. Pathol.

10, 174,1907.

oiqitized by Go gle OriqiiKII from UNIVERSITY OF CALIFORNIA

294

I. Bang:

nicht existiere. Die Pankreasnucleinsure enthalte keine Pen.

tose und kein Glycerin, dagegen auer Guanin noch Adenin

und Pyrimidinbasen.

Von mir1) auf einige prinzipielle Versuchsfehler aufmerk-

sam gemacht, nderten v. Frth und Jerusalem2) ihre Auf-

fassung derartig, da sie die Existenz der -Guanylsure

zugaben, whrend sie die a-Sure mit der Thymusnuclein-

sure identifizierten. Hierzu wirkte eine Publikation von

Steudel8) mit, der meine Angaben ber die -Guanylsure mit

Ausnahme des Glycerins besttigen konnte, whrend anderseits

Steudel die a-Sure als mit der Thymusnucleinsure identisch

annahm.

Nun wre es aber recht sonderbar, da ich diese a-Sure

mit einer Thymusnucleinsure verwechselt haben sollte, da die

letztere keine Pentose und brigens eine ganz andere Zusammen-

setzung als die Guanylsure besitzt, da ich doch selber die

Guanylsure gefunden und untersucht habe und brigens selbst

ausdrcklich auf die Existenz einer anderen von der Guanyl-

sure verschiedenen Thymusnucleinsure in der Pankreasdrse

aufmerksam gemacht habe. Die Argumente v. Frths gegen

ihre Existenz sind auch nichts weniger als berzeugend, und

seine Ablehnung der a-Sure, nicht aber der /?-Sure stellt wohl

eigentlich nur einen vorsichtigen Rckzug dar.

Indessen waren diese verschiedenen Publikationen fr mich

eine Veranlassung, die Untersuchungen ber die Guanylsure

wieder aufzunehmen. In den letzten 3 Jahren habe ich mich

gelegentlich damit beschftigt, und obwohl meine Versuche

im groen und ganzen hauptschlich meine frheren Unter-

suchungen besttigt haben, ist doch etwas Neues gefunden, das

einer Publikation wert ist. Auch habe ich einige Berichtigungen

zu machen.

Bei diesen Untersuchungen bin ich erst zur Darstellung der

Nucleinsure auf das -Proteid zurckgegangen. Hierbei habe

ich ein neues Verfahren zur Proteiddarstellung ausfindig ge-

macht, das eine wesentlich bessere Ausbeute als die ursprng-

1) Bang, Beitrge z. ehem. Physiol. u. Pathol. 10, 76, 1908.

a) v. Frth und Jerusalem, Beitrge z. ehem. Physiol. u.

Pathol . 11, 146, 1908.

3) Steudel, Zeitschr. f. physiol. Chem. 53, 541, 1907.

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294 I. Bang:

nicht existiere. Die Pankreasnucleinsure enthalte keine Pen. tose und kein Glycerin, dagegen auer Guanin noch Adenin und Pyrimidinbasen.

Von mir 1) auf einige prinzipielle Versuchsfehler aufmerk sam gemacht, nderten v. F r t h und J e r u s al e m 2) ihre Auffassung derartig, da sie die Existenz der - Guanylsure zugaben, whrend sie die a-Sure mit der Thymusnucleinsure identifizierten. Hierzu wirkte eine Publikation von S t e u d eP} mit, der meine Angaben ber die -Guanylsure mit Ausnahme des Glycerins besttigen konnte, whrend anderseits S t e u d e l die aSure als mit der Thymusnucleinsure identisch annahm.

Nun wre es aber recht sonderbar, da ich diese a-Sure mit einer Thymusnucleinsure verwechselt haben sollte, da die letztere keine Pentose und brigens eine ganz andere Zusammensetzung als die Guanylsure besitzt, da ich doch selber die Guanylsure gefunden und untersucht habe und brigens selbst ausdrcklich auf die Existenz einer anderen von der Guanylsure verschiedenen Thymusnucleinsure in der Pankreasdrse aufmerksam gemacht habe. Die Argumente v. Fr t h s gegen ihre Existenz sind auch nichts weniger als berzeugend, und seine Ablehnung der a-Sure, nicht aber der -Sure stellt wohl eigentlich nur einen vorsichtigen Rckzug dar.

Indessen waren diese verschiedenen Publikationen fr mich eine Veranlassung, die Untersuchungen ber die Guanylsure wieder aufzunehmen. In den letzten 3 Jahren habe ich mich gelegentlich damit beschftigt , und obwohl meine Versuche im groen und ganzen hauptschlich meine frheren Untersuchungen besttigt haben, ist doch etwa.s Neues gefunden, das einer Publikation wert ist. Auch habe ich einige Berichtigungen zu machen.

Bei diesen Untersuchungen bin ich erst zur Darstellung der Nucleinsure auf das Proteid zurckgegangen. Hierbei habe ich ein neues Verfahren zur Proteiddarstellung ausfindig gemacht, das eine wesentlich bessere Ausbeute als die ursprng-

1) Bang, Beitrge z. ehern. Physiol. u. Pathol. 10, 76, 1908. 2) v. Frth und Jerusalern, Beitrge z. ehern. Physiol. u.

Pathol. 11, 146, 1908. 3) Steudel, Zeit'lchr. f. physiol. Chern. 53, 541, 1907.


Untersuchungen ber die Guanylaure.

295

liehe Methode Hammarstens liefert. Schlgt man nmlich

nach Hammarsten das Pankreasdekokt mit Essigsure nieder,

so bekommt man in dem Niederschlag nur einen relativ geringen

Teil der pentosegebenden Substanz. Aus dem Filtrate lt

sich durch Salzsure etwas mehr fllen. Der Niederschlag lst

sich aber leicht in einem geringen Sureberschu. Viel vor-

teilhafter gestaltet sich aber die Verwendung von Oxalsure,

die eine ganz bedeutend grere Proteidquantitt liefert. Und

im Filtrate ist die Pen tose reaktion nur schwach. Von der

Oxalsure mu man recht betrchtliche Quantitten verwenden;

anderseits wirkt ein berschu von Oxalsure schdlich, in-

dem das Proteid hierdurch sich aufzulsen anfngt. Weiter ist

die Kochzeit des Pankreasbreies von Bedeutung. Hammarsten

kocht nur mit Wasser auf und filtriert gleich. Besser ist es, das

Kochen 6 bis 10 Minuten fortzusetzen und den Rckstand noch-

mals 3 bis 4 Minuten auszukochen. Ans den vereinigten Fil-

traten schlgt man dann das Proteid mit Oxalsure nieder.

Fr die Proteiddarstellung kann ich demzufolge folgendes

Verfahren empfehlen: 15 Stck zirka 5 kg Ochsen-

pankreas werden in der Fleischhackmaschine zerkleinert, mit

4 1 Wasser angerhrt und unter Umrhren bis zum Kochen

erhitzt. Man lt die Mischung 6 bis 10 Minuten ruhig kochen

und trennt schlielich die Flssigkeit von dem ungelsten durch

Kolieren. Der Rckstand wird mit 3 1 Wasser versetzt, auf-

gekocht, 3 Minuten im Kochen gehalten und koliert. Das

dritte und vierte Dekokt geben auch noch nicht unbetrchtliche

Proteidmengen. Da aber das Ausgangsmaterial billig ist, und

die Filtration ziemliche Zeit dauert, braucht man dieselben

nicht zu bercksichtigen. Die vereinigten Kolaturen werden

am besten nach dem Erkalten filtriert. Die vereinigten Fil-

trate werden mit etwa 4 g Oxalsure pro Stck Pankreas nieder-

geschlagen, indem die Oxalsure fr sich zuerst in Wasser

gelst wird. Nach 24 Stunden hat sich der sehr reichliche

Niederschlag gut und kompakt abgesetzt. Man entfernt die ber-

stehende Lsung mit dem Heber und schwemmt den Niederschlag

in ca. 2 1 Wasser auf. Nach einigen Stunden hat sich die Fllung

abgesetzt, und das Wasser kann entfernt werden. Sie wird

noch einmal gereinigt und ist nun zur Guanylsuredarstellung

fertig.

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liehe Methode H a mmars t e n s liefert. Schlgt man nmlich nach H a m m a rs t e n das Pankreasdekokt mit Essigsure nieder, so bekommt man in dem Niederschlag nur einen relativ geringen Teil der pentosegebenden Substanz. Aus dem Filtrate lt sich durch Salzsure etwas mehr fllen. Der Niederschlag lst sich aber leicht in einem geringen Sureberschu. Viel vorteilhafter gestaltet sich aber die Verwendung von Ox a l s ure, die eine ganz bedeutend grere Proteidquantitt liefert. Und im Filtrate ist die Pentosereaktion nur schwach. Von der Oxalsure mu man recht betrchtliche Quantitten verwenden; anderseits wirkt ein Ob e rs c h u von Oxalsure schdlich, indem das Proteid hierdurch sich aufzulsen anfngt. Weiter ist die K o c h z e i t des Pankreasbreies von Bedeutung. Hammars t e n kocht nur mit Wasser auf und filtriert gleich. Besser ist es, das Kochen 6 bis 10 Minuten fortzusetzen und den Rckstand nochmals 3 bis 4 Minuten auszukochen. Ans den vereinigten Filtraten schlgt man dann das Proteid mit Oxalsure nieder.

Fr die Proteiddarstellung kann ich demzufolge folgendes Verfahren empfehlen: 15 Stiick - zirka 5 kg - Ochsenpankreas werden in der Fleischbackmaschine zerkleinert, mit 4 1 Wasser angerhrt und unter Umrhren bis zum Kochen erhitzt. Man lt die Mischung 6 bis 10 Minuten ruhig kochen und trennt schlielich die Flssigkeit von dem ungelsten durch Kolieren. Der Rckstand wird mit 3 1 Wasser versetzt, aufgekocht, 3 Minuten im Kochen gehalten und koliert. DM dritte und vierte Dekokt geben auch noch nicht unbetrchtliche Proteidmengen. Da aber das Ausgangsmaterial billig ist, und die Filtration ziemliche Zeit dauert, braucht man dieelben nicht zu bercksichtigen. Die vereinigten Kolaturen werden - am besten nach dem Erkalten - filtriert. Die vereinigten Filtrate werden mit etwa 4 g Oxalsure pro Stck Pankreas niedergeschlagen, indem die Oxalsure fr sich zuerst in Wasser gelst wird. Nach 24 Stunden hat sich der sehr reichliche Niederschlag gut und kompakt abgesetzt. Man entfernt die ber stehende Lsung mit dem Heber und schwemmt den Niederschlag in ca. 21 Wasser auf. Nach einigen Stunden hat sich die Fllung abgesetzt, und das Wasser kann entfernt werden. Sie wird noch einmal gereinigt und ist nun zur Guanylsuredarstellung fertig.

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I. Bang:

Der Proteidniederschlag ist wei, die berstehende Lsung

sowie das Waschwasser gelb gefrbt. Ausbeute sehr gut: pro

Kilogramm Pankreas 20 bis 25 g Proteid. Das Proteid ist

aber nicht ganz rein, indem nach Auflsung in verdnnter

Lauge ein weier Rckstand wesentlich wohl aus Calcium-

oxalat bestehend zurckbleibt. Abgesehen davon enthlt mein

Proteid nur 15,09/0 N und 3,40/0 P, whrend Hammarsten

fr sein Proteid, das durch Essigsure niedergeschlagen war,

17,39/0 N und 4,48/0 P gefunden hat. Da indessen das

Proteid hier nur das Rohmaterial fr die Guanylsuredarstellung

bildet, ist mein Verfahren in Betracht der guten Ausbeute

vorzuziehen.

Zur Darstellung der Guanylsure aus dem Proteid habe

ich meine ursprngliche Methode: Kochen mit Alkali, Ent-

fernung des Alkalialbuminats durch Neutralisation und Reinigung

der - Sure durch Umkrystallisation" aus kochendem Wasser

verlassen. Unter anderen deshalb, weil sie mit groen Verlusten

verknpft ist.

Meine neue Methode ist auf der folgenden Tatsache basiert.

Setzt man zu einer /?-Proteidlsung (NHJ2S04 bis */2 oder 2/,

Sttigung hinzu, so schlgt sich das meiste Eiwei nieder, und

die Lsung enthlt die Guanylsure, die jetzt bequem gereinigt

werden kann.

Da man also in dieser Weise ohne Verwendung von

Alkali die Guanylsure vom Eiwei trennen kann, ist es ber-

haupt fraglich, ob tatschlich auch im /?-Proteid ein chemi-

sches Individuum vorliegt oder nicht. Die Tatsachen sind zwei-

deutig und sprechen sowohl pro wie kontra:

Fr die Existenz sprechen: 1. Bei der Analyse verschie-

dener Prparate fanden Hammarsten u. a. seine Zusammen-

setzung konstant. 2. Das nucleinsaure Histon aus Thymus

wird durch Sttigung mit Kochsalz nach des Verfassers Unter-

suchungen gespalten.

Dagegen ist folgendes zu bemerken: 1. Das nucleinsaure

Histon lt sich durch (NH4)2S04 mit unvernderten Eigenschaften

aussalzen. 2. Die a-Guanylsure, die hier allein in Betracht

kommt, besitzt eiweifllende Eigenschaften. 3. Nach

Halb- und Ganzsttigung einer /3-Proteidlsung mit (NH4)2S04

bleibt noch etwas Eiwei in Lsung. Das yS-Proteid mute

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Der Proteidniederschlag ist wei, die berstehende Lsung sowie das Waschwasser gelb gefrbt. Ausbeute sehr gut: pro Kilogramm Pankreas 20 bis 25 g Proteid. Das Proteid ist aber nicht ganz rein, indem nach Auflsung in verdnnter Lauge ein weier Rckstand - wesentlich wohl aus Calciumoxalat bestehend- zurckbleibt. Abgesehen davon enthlt mein Proteid nur 15,09/0 N und 3,40/0 P, whrend Hamm a rs t en fr sein Proteid, das durch Essigsure niedergeschlagen war, 17,39/0 N und 4,48/0 P gefunden hat . Da indessen das Proteid hier nur das Rohmaterial fr die Guanylsuredarstellung bildet, ist mein Verfahren in B etracht der guten Ausbeute vorzuziehen.

Zur Darstellung der Guanylsure au s dem Protei d habe ich m eine ursprngli che Methode : Kochen mit Alkali, Entfernung des Alkalialbuminats durch Neutralisation und Reinigung der -Sure durch "Umkrystallisation" aus kochend em Wasser verlassen. Unter anderen deshalb , weil sie m it groen Verlusten verknpft ist.

Meine neue Methode ist auf der folgenden Tatsache basiert. Setzt man zu einer -Proteidlsung (NH,)1SO, bis 1/2 oder 2/1 Sttigung hinzu, so sch lgt sich das meiste Eiwei nieder, und die Lsung enthlt die Guanylsure, die jetzt bequem gereinigt werden kann.

Da man also in dieser Weise o h ne V er w end u ng v o n Alkal i die Guanylsure vom Eiwei trennen kann, ist es berhaupt fraglich, ob tatschlich auch im -Proteid ein chemisch es Individuum vorliegt oder nicht. Die Tat.sachen sind zweideutig und sprechen sowohl pro wie kontra.:

Fr die Existenz sprechen : I. Bei der Analyse verschiedener Prparate fanden H a m m a.rs t en u . a. seine Zusammensetzung konstant. 2. Das nudeinsaure Hi ston aus Thymus wird durch Sttigung mit Koch salz nach des Verfassers Untersuchungen gespalten.

Dag eg e n i st folgen des zu bemerken: I. Das nucleinsaure Histon lt sich durch ( NH,) O, mit unvernderten Eigenschaften aussalzen. 2. Die a-Guanylsure, die hier allein in Betracht kommt, besitzt ei w ei f l lend e Ei g e n sc haf ten. 3. Nach Halb- und Gan zsttigung einer -Proteidlsung mit (NH,)1SO, bleibt noch etwas Eiwei in Lsung. Das -Proteid mute

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also jedenfalls mehrere Eiweikomponenten enthalten, was in

Betracht seines hohen P-Gehaltes kaum wahrscheinlich er-

scheint. 4. Das durch (NH4)2S04 ausgesalzte Eiwei verhlt sich

wie eine primre Albumose. Da wir nun Grund haben anzu-

nehmen, da die Autodigestion des Pankreas gleich nach dem

Tode beginnt, wre es sehr plausibel, da durch Kochen un-

koagulables Eiwei vorkommen knnte. Nach Auftreten der

Guanylsure durch Spaltung des a-Proteids beim Kochen knnte

diese Nucleinsure mit dem in Lsung befindlichen Eiwei bei

saurer Reaktion den Niederschlag geben, der als /S-Proteid be-

zeichnet worden ist. Wre die Guanylsure immer in ber-

schu vorhanden, so mte der Niederschlag einen konstanten P-

Gehalt zeigen. 5. Versetzt man ein Dekokt aus Pankreas mit

nativem Eiwei, so liefert Essigsure einen greren Niederschlag

als sonst. 6. Das a-Proteid wird nicht durch (NH4)2S04 ge-

spalten. 7. Wie Hammarsten bemerkt, ist es aber schwer,

das a-Proteid zu reinigen. Von einem solchen Prparat (NaCl-

Extrakt mit A niedergeschlagen und im Minimum Alkali ge-

lst) ausgehend, erhlt man beim Kochen das /S-Proteid; koa-

guliert man aber das Extrakt mit Alkohol, so kann man eine

Verbindung durch Wasser herauslsen, die beim Kochen koaguliert.

Aus dem Filtrate schlgt HCl die reine Guanylsure nieder.

Diese Beobachtungen fordern jedoch eingehendere Unter-

suchungen, bevor man darber entscheiden kann.

Bei einer solchen Sachlage kann man also kein be-

stimmtes Urteil ber die Existenz oder Nicht-Existenz des

/^-Proteids abgeben. Doch finde ich, da die Tatsachen eher

gegen eine Existenz sprechen. In solchem Falle wre das

-Proteid dem nucleinsauren Histon vergleichbar, indem beide

aus nur einer Eiweikomponente bestnden. Unter allen Um-

stnden sind diese Beobachtungen geeignet, unsere Auffassung

ber die Konstitution des Pankreasproteids zu ndern.

Zur Darstellung der Guanylsure wird die gereinigte

Proteidfllung von 15 Pankreasdrsen in mglichst wenig Kali-

lauge gelst. Gesamtvolum ca. 500 ccm. Man setzt 260 g

Ammoniumsulfat in Substanz hinzu, erwrmt zweckmig bis

zur Lsung des Salzes und filtriert gleich. Die Filtration geht

rasch von statten. Der Rckstand wird mit ca. 100 ccm Wasser

erwrmt und nachher mit 200 ccm gesttigter (NH4)aS04-Lsung

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also jedenfalls mehrere Eiweikomponenten enthalten, was in Betracht seines hohen P-Gehaltes kaum wahrscheinlich erscheint. 4. Das durch (NH,)2SO, ausgesalzte Eiwei verhlt sich wie eine primre Albumose. Da wir nun Grund haben anzunehmen, da die Autodigestion des Pankreas gleich nach dem Tode beginnt, wre es sehr plausibel, da durch Kochen unkoagulables Eiwei vorkommen knnte. Nach Auftreten der Guanylsure durch Spaltung des a-Proteids beim Kochen knnte diese Nucleinsure mit dem in Lsung befindlichen Eiwei bei saurer Reaktion den Niederschlag geben, der als -Proteid bezeichnet worden ist. Wre die Guanylsure immer in berschu vorhanden, so mte der Niederschlag einen konstanten p. Gehalt zeigen. 5. Versetzt man ein Dekokt aus Pankreas mit nativem Eiwei, so liefert Essigsure einen greren Niederschlag als sonst. 6. Das a-Proteid wird nicht durch (NH4.)2SO, ge spalten. 7. Wie Ha mmarsten bemerkt, ist es aber schwer, das a-Proteid zu reinigen. Von einem solchen Prparat (Na.ClExtra.kt mit A niedergeschlagen und im Minimum Alkali gelst) ausgehend, erhlt man beim Kochen das -Proteid; koaguliert man aber das Extrakt mit Alkohol, so kann man eine Verbindung durch Wasser herauslsen, die beimKochen koaguliert. Aus dem Filtrate schlgt HCl die reine Guanylsure nieder. Diese Beobachtungen fordern jedoch eingehendere Untersuchungen, bevor man darber entscheiden kann.

Bei einer solchen Sachlage kann man also kein bestimmtes Urteil ber die Existenz oder Nicht-Existenz des ,b'-Proteids abgeben. Doch finde ich, da die Tatsachen eher

ge gen eine Existenz sprechen. In solchem Falle wre das a-Proteid dem nucleinsaureD Histon vergleichbar, indem beide aus nur einer Eiweikomponente bestnden. Unter allen Umstnden sind diese Beobachtungen geeignet, unsere Auffassung ber die Konstitution des Pankreasproteids zu ndern.

Zur D a rs t e l lu ng der Guanylsure wird die gereinigte Proteidfllung von 15 Pankreasdrsen in mglichst wenig Kalilauge gelst. Gesamtvolum ca. 500 ccm. Man setzt 260 g Ammoniumsulfat in Substanz hinzu, erwrmt zweckmig bis zur Lsung des Salzes und filtriert gleich. Die Filtration geht rasch von statten. Der Rckstand wird mit ca. 100 ccm Wasser erwrmt und nachher mit 200 ccm gesttigter (NH,)2SO,-Lsung


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I. Bang:

versetzt, erwrmt und filtriert. Das Filtrat wird mit dem ersten ver-

einigt. Der Rckstand gibt kaum Pentosereaktion und wird ver-

nachlssigt. Man verdnnt jetzt das Filtrat mit 3 bis 4 1 Wasser

und schlgt die Guanylsure mit Kupfersulfat (noch besser, aber

teurer, ist Kupferacetat) nieder, indem man mit NH, neutrali-

siert bzw. uerst schwach alkalisch macht. Der Niederschlag

wird durch Dekantation-Filtration gereinigt. Da der Nieder-

schlag nach Entfernung des Kupferbersohusses sich teilweise

auflst, mu man immer neues Kupfersulfat -/- Alkali oder

NHS hinzufgen. Bei Verwendung von Kupferacetat ist der

Alkalizusatz berflssig. Schlielich wird die blagrne Fllung

in ca. 100 ccm Wasser aufgeschwemmt (Gesamtvolum zirka

250 ccm) und unter Erwrmen mit H2S whrend 1 Stunde be-

handelt. Das Kupfersulfid setzt sich gut ab. Ist aber noch

guanylsaures Kupfer vorhanden, so lst sich das CuS zu einer

kolloidalen Lsung. In solchem Falle setzt man das Durch-

leiten von H2S fort. Nach der Filtration hat man eine schwach

gelb gefrbte Lsung, die kaum Eiweireaktionen gibt. Dagegen

hlt das Kupfersulfid etwas Eiwei zurck. Man entfernt den

HgS-berschu und setzt tropfenweise 25/0 Salzsure bis zur

maximalen Fllung hinzu. Hierzu ist eine ziemlich groe

Quantitt Sure erforderlich. Auer der freien ausgefllten Guanyl-

sure bleibt eine nicht zu geringe Menge saures guanylsaures

Alkali in Lsung. Man setzt deswegen ohne Filtration

2 Volumina Alkohol (96/0) hinzu und filtriert nach einigen

Stunden. Der Rckstand wird mit ca. 100 ccm Wasser di-

geriert. Auer der ungelst gebliebenen freien Guanylsure

geht das guanylsure Alkalisalz in Lsung und wird durch

Salzsure als freie Guanylsure gefllt. Man wscht mit Wasser

aus. Nach Alkohol-therbehandlung bekommt man die Guanyl-

sure als schneeweies Pulver analysenrein. Ausbeute ca. 4

bis 5 g.

Diese Sure ist die oc-Guanylsure. Als Alkalisalz ist sie

in Wasser lslich und wird hieraus nicht durch Essigsure

niedergeschlagen. Da sie weiter zur Fllung ziemlich viel

Salzsure erfordert, ist es zu entschuldigen, da ich und Raaschou

die Fllbarkeit durch Salzsure frher bersehen haben. Mit

1 /0 HCl bekommt man nur auf Zusatz grerer Suremengen

eine Fllung.

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versetzt, erwrmt und filtriert. Das Filtrat wird mit dem ersten vereinigt. Der Rckstand gibt kaum Pentosereaktion und wird vernachlssigt. Man verdnnt jetzt das :Filtrat mit 3 bis 4 1 Wasser und schlgt die Guanylsure mit Kupfersulfat (noch besser, aber teurer, ist Kupfera.cetat) nieder, indem man mit NHa neutralisiert bzw. uerst schwach alkalisch macht. Der Niederschlag wird durch Dekantation-Filtration gereinigt. Da der Niederschlag nach Entfernung des Kupferberschusses sich teilweise auflst, mu man immer neues Kupfersulfat + Alkali oder NH1 hinzufgen. Bei Verwendung von Kupferacetat ist der Alkalizusatz berflssig. Schlielich wird die blagrne Fllung in ca. 100 ccm Wasser aufgeschwemmt (Gesamtvolum zirka 250 ccm) und unter Erwrmen mit H2S whrend l Stunde behandelt. Das Kupfersulfid setzt sich gut ab. Ist aber noch guanylsaures Kupfer vorhanden, so lst sich das CuS zu einer kolloidaltn Lsung. In solr::hem Falle setzt man das Durchleiten von H2S fort. Nach der Filtration hat man eine schwach gelb gefrbte Lsung, die kaum Eiweireaktionen gibt. Dagegen hlt das Kupfersulfid etwas Eiwei zurck. Man entfernt den H2S-berschu und setzt tropfenweise 25/0 Salzsure bi:'! zur maximalen Fllung hinzu. Hierzu ist eine ziemlich groe QuantittSure erforderlich. Auer der freien ausgefllten Guanylsure bleibt eine nicltt zu geringe Menge saures guanylsaures Alkali in Lsung. Man setzt deswegen o h n e Fil trati o n 2 Volumina Alkohol (96/0) hinzu und filtriert nach einigen Stunden. Der Rckstand wird mit ca. 100 ccm Wasser digeriert. Auer der ungelst gebliebenen freien Guanylsure geht das guanylsaure Alkalisalz in Lsung und wird durch Salzsure als freie Guanylsure gefllt. Man wscht mit Wasser aus. Nach Alkohol-Atherbehandlung bekommt man die Guanylsure ah schneeweies Pulver analysenrein. Ausbeute ca. 4 bis 5 g.

Diese Sure ist die a-Guanylsure. Als Alkalisalz ist sie in Wasser lslich und wird hieraus nicht durch Essigsure niedergeschlagen. Da sie weiter zur Fllung ziemlich viel Salzsure erfordert, ist es zu entschuldigen, da ich und Ra a s c h on die Fllbarkeit durch Salzsure frher bersehen haben. Mit 1/0 HCI bekommt man nur auf Zusatz grerer Suremengen eine Fllung.

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Untersuchungen ber die Guanylsure. 299

Diese a-Guanylsure zeigt mit der Thymusnuoleinsure

ziemlich bereinstimmende Eigenschaften: Beide werden von

Essigsure nicht gefllt, sondern erst durch Salzsure als ein

kompakter Niederschlag. Sie sind also in Wasser unlslich

oder jedenfalls sehr schwer lslich. Selbst eine sehr verdnnte

Lsung von guanylsaurem Alkali gibt mit HCl Fllung. Beide

fllen Eiwei. Eine Guanylsurelsung diffundiert nicht duroh

Pergamentpapier. Die Guanylsure besitzt also ebenso wie

die Thymusnucleinsure ein hohes Molekulargewicht. Beide

sind mehrbasische Suren. Beide sind etwas hydroskopisoh.

Beim Trocknen bei 100 werden beide zersetzt.

Es ist weiter von Interesse, welche Zusammensetzung diese

a-Guanylsure besitzt, und welche ihre Spaltungsprodukte sind.

Ein Prparat a-Sure wurde bei 379 ber Chlorcalcium getrocknet,

was ca. 3 Wochen dauert. 0,2621 g ergaben 0,3252 g C02 und 0,1032 g

H20 = 33,84%Cund4,41%H.) 0,2226 g ergaben nach Kjeld ah 1

39,48 mg N=17,74% N und 0,3753 g, nach Naumann 30,25 mg

P = 8 ,0 6 % P. 0,4066 g Substanz lieferten 0,0161 g Asche = 0,40%.

davon viel PaOs.

Vergleichen wir die Ergebnisse dieser Analysen mit den

Befunden bei der Analyse der -Guanylsure in meiner ersten

Abhandlung, so wird ersichtlich, da die a-Guanylsure genau

dieselbe Zusammensetzung wie die /S-Sure zeigt.

Die Differenzen sind ganz unwesentlich.

Frher haben aber ich und Baasohou fr die a-Guanylsure nur

15,28% N und 6,59% P gefunden. Ich glaube diese Differenzen durch

folgende Beobachtung zum Teil erklren zu knnen:

Setzt man zu einer noch etwas eiweihaltigen a-Guanylsurelsung

Kupfersulfat + Alkali, so kann man eine rein blaue Frbung ohne An-

deutung der Biuretreaktion kriegen. Erst nach Aufkochen und Filtration

kommt die Reaktion zum Vorsohein. Vielleicht haben wir uns damals

duroh diese Fehlerquelle getuscht, die man also bercksichtigen mu.

Weiter haben wir sicher nicht die freie Sure selbst, sondern das

Salz untersucht, aber als freie Sure berechnet.

*) Die C- und H- Analysen wurden freundlichst von Dozent Hol Bi-

berg ausgefhrt.

Biochemische Zeitschrift Band 26. 20

Fr

a-Guanylsure

Fr - Guanylsure

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Untersuchungen ber d ie Gua.nylaure. 299 Diese a -Guanylsure zeigt mit der Thymusnuoleinsiure

ziemlich bereinstimmende Eigenschaften: Beide werden von Essigsure nicht gefllt, sondern erst durch Salzsure als ein kompakter Niederschlag. Sie sind also in Was ser unlslich oder jedenfalls sehr schwer lslich. Selbst eine sehr verdnnte Lsung von guanylsaurem Alkali gibt mit HCl Fllung. Beide fl len Eiwei . Eine Guanylsurelsung diffundiert nicht durch Pergamentpapier. Die Guanyls.ure besitzt also ebenso wie die Thymusnucleinsure ein hohes Molekulargewicht. Beide sind mehrbasische Suren. Beide sind etwas hydroskopisch. Beim Trocknen bei 100 werden beide zersetzt.

Es ist weiter von Interesse, welche Zusammensetzun g diese a-Guanylsure besitzt, und welche ihre Spaltungsprodukte sind.

Ein Prparat oc-S.ure wurde bei 3711 ber Chlorcalcium getrocknet , was ca. 3 Wochen dauert. 0,2621 g ergaben 0, 325 2 g C02 und 0, 1032 g 0 = 3 3 , 8 4% C und 4 , 4 1 Ofo H.1) - 0,222 6 g ergaben nach Kj elda h I 39,48mg N= 1 7 , 7 40fo N und 0,3753g. nach Nauman n 30,25 mg P = 8, 0 6 Ofo P. 0,4066 g Substanz lieferten 0,0161 g Asohe = 0, 4 OOfo; davon viel P1105

Vergleichen wir die Ergebnisse dieser Analysen mit den Befunden bei der Analyse der -Guanylsure in meiner ersten Abhandlung, so wird ersichtlich, da die a-Guanylsure g e n a u d i e selbe Zusam m e n set z u n g w1e die -Sure zeigt.

l'r oc-Gua.nylaure g efunden

C 33,84/0 H 4,41 " N 17,74"

Fr -Gua.nyi.R.ure gefund en 34,18/0 4,43 "

18,21 " p 8,06 " 7,68"

Die Differenzen sind ganz unwesentlich. Frher haben aber ich und Ra&soh o u fr die oc-Guanyls.ure nur

15,280/0 N und 6,590/0 P gefunden. Ich g laube diese Differenzen durch folgende Beobachtung zum Teil erklren zu knnen:

Setzt man zu einer noch etwas eiweihalti g en x-Gua.nylaurelsung Kupfersulfat + Alkali, so kann man ein e rein blaue Frb un g ohn e Andeut ung der Biuretreaktion kriegen . Erst nach Aufkochen und Filtration kommt die Reaktion zum Vorschein. Vielleicht haben wir uns damals durch diese Fehlerquel le getuscht , die ma.n al so bercksichtigen m u. Weiter haben wir sicher nicht die freie Sure selbst , sondern das Salz untersucht, ab er als freie Sure bcrc-ohnet.

1) Die C- und H-Analysen wurden freundliehst von Dozen t Ho Im berg ausgefhrt.

Bloehemlaohe ZeitiChritt Baod 26. 20


300

I. Bang:

Die a-Guanylsure ist, wie ich frher fr die ^-Saure gefunden

habe, eine 5-basische Sure. 0,9952 g abgewogen und in Oberschu

von "/s-KOH gelst. Zurcktitration mit Phenolphthalein als Indicator

durch %-HgS04. Gefunden 0,1248 g K = 2,5% Berechnet 11,24% K.

Indem die Besprechung der Spaltungsprodukte dem folgen-

den Abschnitte vorbehalten wird, gehe ich jetzt zu der Be-

sprechung der /?-Guanylsure ber.

Man kocht eine Lsung der a-Guanylsure mit 2 bis 3 /0

KOH 1/2 Stunde auf dem Wasserbad, versetzt die Lsung mit Essig-

sure bis zu saurer Reaktion in der Wrme und filtriert warm;

das ganze Filtrat gelatiniert beim Abkhlen, wenn die Lsung

gengend stark konzentriert ist. Wir finden also auch hier

eine bereinstimmung zwischen der Guanylsure und der Thy-

musnucleinsure, die bekanntlich auch nach Kochen mit Alkali

bei Gegenwart von Alkaliacetat gelatiniert.

Lt man das neutralisierte Filtrat abkhlen und am besten

einige Zeit stehen, so bekommt man, wenn die Lsung nicht zu

konzentriert ist, durch Essigsure einen Niederschlag, der beim

Erwrmen sich auflst, um beim Erkalten wieder zu erscheinen.

Diese /7-Guanylsure kann auch durch Salzsure niedergeschlagen

werden, der Niederschlag lst sich aber viel leichter in Uber-

schu von Salzsure als die a-Guanylsure. Sie besitzt also

die Eigenschaften, die ich frher als fr die /?-Guanylsure als

charkteristisch beschrieben habe.1) Dies trifft auch fr die

Zusammensetzung zu.

Das Analyseprparat wurde aus einer a-Guanylsure (die

allerdings noch etwas (NH4)2S04 enthielt) dargestellt. Nach

Kochen mit KOH und Ansuern mit Essigsure wurde mit

Alkohol niedergeschlagen, wodurch allerdings das guanylsaure

Alkali ausgeschieden wurde. Infolgedessen war der Aschengehalt

hoch.

Nach dem Trocken bei 100 lieferten 0,1997 g Substanz 27,86 mg

N= 13,58%. 0,3873 g = 23,08 mg P = 5,96%. 0,3426 g = 0,3248 g

C02 und 0,0970 g Ha0= 25,86% C und 3,17% H.*) 0,8525 g Sub-

1) Kleinere Unterschiede sind doch nachweisbar. Diese Sure

fordert mehr Essigsure zur Fllung und schlgt sich mehr gelatins als

die alte nieder. Bisweilen habe ich jedoch keinen Unterschied entdecken

knnen. Die Alkalikonzentration, Kochzeit u. dgl. knnen wohl die

kleinen Differenzen erklren.

2) Die C- und H-Analysen sind freundlichst von Dozent Hol Bi-

berg ausgefhrt.

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300 I. Bang:

Die oc-Guanylsure ist, wie ich frher fr die -Sure gefunden habe, eine 5- b asi sch e Sure. 0,9952 g abgewogen und in Oberschu von j11-KOH gelst. Zurcktitration mit Phenolphthalein als lndicator durch j2-H11S04 Gefunden 0,1248 g K = 2,5/o- Berechnet 11,24/0 K.

Indem die Besprechung der Spaltungsprodukte dem folgenden Abschnitte vorbehalten wird, gehe ich jetzt zu der Besprechung der -Guanylsure ber.

Man kocht eine Lsung der a-Guanylsure mit 2 bis 3/0 KOH 1/2 Stunde auf dem W a.sserbad, versetzt die Lsung mit Essigsure bis zu saurer Reaktion in der Wrme und filtriert warm ; das ganze Filtrat g e l at i n i e r t beim Abkhlen, wenn die Lsung gengend stark konzentriert ist. Wir finden also auch hier eine bereinstimmung zwischen der Guanylsure und der Thymusnucleinsure, die bekanntlich auch nach Kochen mit Alkali bei Gegenwart von Alkaliacetat gelatiniert.

Lt man das neutralisierte Filtrat abkhlen und am besten einige Zeit stehen, so bekommt man, wenn die Lsung nicht zu konzentriert ist, durch Essigsure einen Niederschlag, der beim Erwrmen sich auflst, um beim Erkalten wieder zu erscheinen. Diese -Guanylsure kann auch durch Salzsure niedergeschlagen werden, der Niederschlag lst sich aber viel leichter in Oberschu von Salzsure als die a -Guanylsure. Sie besitzt also die Eigenschaften, die ich frher als fr die -Guanylaure als charkteristisch beschrieben habe.1) Dies trifft auch fr die Zusammensetzung zu.

Das Analyseprparat wurde aus einer a-Guanyls.ure (die allerdings noch etwas (NH&)2SO, enthielt) dargestellt. Nach Kochen mit KOH und Ansuern mit Essigsure wurde mit Alkohol niedergeschlagen, wodurch allerdings das guanylsaure Alkali ausgeschieden wurde. Infolgedessen war der Aschengehalt hoch.

Nach dem Trocken bei 1000 lieferten 0,1997 g Substanz 27,86 mg N = 13,58%. 0,3873 g = 23,08 mg P = 5,960fo. 0,3426 g = 0,3248 g C02 und 0,0970 g H20= 25,86% C und 3,170Jo H.2) 0,8525 g Sub-

1) Kleinere Unterschiede sind doch nachweisbar. Diese Sure fordert mehr Eesigsur e zur Fllung und schlgt sich mehr gelatins als die alte nieder. Bisweilen habe ich jedoch keinen Unterschied entdecken knnen. Die Alka.likonzcntra.tion, Kochzeit u. dgl. knnen wohl die kleinen Differenzen erklren.

a) Die C- und H-Ana.lysen sind freundliebst von Dozent Ho lmb er g ausgefhrt.

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301

stanz ergab 0,2921 g Asche, davon 36,56 mg P = 93,1 mg P206 = 0,1990 g

Asche = 2 3 , 3/o. Die Asche enthielt reichlich Kalium und gab zudem

Reaktion auf Schwefelsure. Die Verarbeitung von 1,1642 g Substanz

nach der Veraschung zur K-Bestimmung nach der Perchloratmethode,

ist teilweise milungen. Bei der Berhrung mit Pt-Mohr in dem Nau-

mann-Tiegel verbrannte das Kaliumperchlorat explosiv; 170 mg K, als

KCl berechnet, gefunden (der Tiegel wurde schlielich geglht) = 15% K.

Auf aschefreie Substanz umgerechnet sind gefunden:

34,22/0 C, 4,2/0 H, 18,0/0 N und 7,9% P. Die Werte stimmen

gut mit den von mir frher fr die - Guanylsure an-

gegebenen.

Aus den analytischen Daten geht also hervor, da die a-

und /?-Guanylsuren dieselbe Zusammensetzung besitzen. Wie

spter gezeigt werden soll, ist auch ihre rationelle Zusammen-

setzung dieselbe. Sie verhalten sich genau wie die Thymus-

nucleinsuren. Man ist also berechtigt, auch die a-Guanylsure

aufzustellen, dagegen sind die frheren Angaben von mir und

Raaschou betreffs der verschiedenen Zusammensetzung beider

unrichtig.

Die Spaltungsprodukte der Guanylsuren.

1. Die stickstoffhaltigen Spaltungsprodukte. Von

solchen sind von mir in der /?-Guanylsure nachgewiesen: Guanin

und Ammoniak. Diese Angaben sind von Steudel besttigt

worden. Fr die Guanylsure haben ich und Raasohou

Guanin nachgewiesen, v. Frth und Jerusalem glauben auch

Adenin u. a. gefunden zu haben. Da sie aber eine Methodik

benutzen, nach der man hier absolut falsche Resultate erhalten

mu, sind ihre Bestimmungen ganz wertlos.

Fr mich waren jetzt zwei Fragen von Interesse. Erstens

inwieweit das vorliegende Guanin mit dem gewhnlichen

(2-Amino-6-oxypurin), oder mit dem Isoguanin (6-Amino-2-

oxypurin) identisch ist. Eine andere Frage war die Ab-

stammung des gebildeten Ammoniaks, inwieweit es, wie in

meiner ersten Mitteilung erwhnt, sekundr durch Hydrolyse

des Guanins entsteht oder ein primres Spaltungsprodukt der

Guanylsure darstellt.

Eine Portion Guanin aus der a-Guanylsure wurde mehr-

mals als Guanin-Silbernitratverbindung umkrystallisiert und

schlielich in das Hydrochlorat bergefhrt.

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Untersuchungen ber die Guanylsii.ure. 301

stanz ergab 0,2921 g Asche, davon 36,56 mg P = 93,1 mg P206 = 0,1990 g Asche= 2 3, 3/0 Die Asche enthielt reichlich Kalium und gab zude m Reaktion auf Schwefelsure. Die Verarbeitung von 1,1642 g Substanz nach der Veraschung zur K-Bestimmung nach der Perchloratmethode, ist teilweise milungen. Bei der Berhrung mit Pt-Mohr in dem Na u. man n-Tiegel verbrannte das Kaliumperchlorat explosiv; 170 mg K, als KCl berechnet, gefunden (der Tiegel wurde schliel ich geglht)= 15% K.

Auf aschefreie Substanz umgerechnet sind gefunden: 34,22/0 C, 4, 2/0 H, 18,0/0 N und 7,9/0 P. Die Werte stimmen gut mit den von mir frher fr die - Guanylsure angegebenen.

Aus den analytischen Daten geht also hervor, da die aund -Guanylsuren dieselbe Zusammensetzung besitzen. Wie spter gezeigt werden soll, ist auch ihre rationelle Zusammensetzung dieselbe. Sie verhalten sich genau wie die Thymusnucleinsuren. Man ist also berechtigt, auch die a-Guanylsure aufzustellen, dagegen sind die frheren Angaben von mir und Ra a s c h o u betreffs der verschiedenen Zusammensetzung beider unrichtig.

Die Spaltungsprodukte der Gnanylsuren.

1. Die St i c k st o f fh ait ig e n S pa l t u ng s pro du k t e. Von solchen sind von mir in der -Guanylsure nachgewiesen: G u a ni n und Am m o nia k. Diese Angaben sind von Ste u d e l besttigt worden. Fr die Guanylsure haben ich und R aas o h o u Guanin nachgewiesen . v. F r t h und J erus a l e m glauben auch Adenin u. a. gefunden zu haben. Da sie aber eine Methodik benutzen, nach der man hier abso lut falsche Resultate erhalten mu, sind ihre Bestimmungen ganz wertlos.

Fr mich waren jetzt zwei Fragen von Interesse. Erstens inwieweit daB vorliegende Guanin mit dem gewhnlichen (2-Amino-6-oxypurin), oder mit dem Isoguanin (6-Amino-2-oxypurin) identisch ist. Eine andere Frage war die Abstammung des gebildeten Ammoniaks , inwieweit es, wie in meiner ersten Mitteilung erwhnt, sekundr durch Hydrolyse des Guanins entsteht oder ein primres Spaltungsprodukt d er Guanylsure darstellt .

Eine Portion Guanin aus der a-Guanylsure wurde mehrmals als Guanin-Silbernitratverbindung umkrystallisiert und schlie lich in das Hydrochlorat bergefhrt.


302

I. Bang:

Das lufttrockene Prparat gab bei 100 15,32/o ELjO ab gegen be-

rechnet 16,11% (0,5341 g Substanz 0,0818 g H20).

0,1223 g Substanz ergeben 45,3 mgr N = 37,20%. Fr C5H5N60. HCl

berechnet 37,33/0. Die Pt-Verbindung zeigte 27,17 % Pt (0,0530 g Sub-

stanz =0,0144 g Pt). Berechnet fr C6H5N60.HC1, PtCl4 = 27,4% Pt.

Schmelzpunkt des Pikrates: Bei 262 bis 265 beginnende Mifrbung.

Bei 275 bis 280 Verkohlung. Ein anderes Prparat wurde als Sulfat

analysiert. Das im Exsiccator getrocknete Sulfat enthielt 1. 31,35% N

und 22^28% HjjSO*; 2. 31,96% N und 22,11% H2S04. (1. 0,1610 g Sub-

stanz = 50,47 mg N = 31,35%, 0,3621 g Substanz = 0,1940 g BaS04

= 22,28% H2S04. 2. 0,1370 gSubstanz = 43,8 mg N = 31,96%, 0,3198 g

Substanz = 0,1697 g BaS04 = 22,11 %.) Fr (CgHsNsO)gHaSO* + 2 H0

berechnet 32,11% N und 22,46% H2S04. Das Wgeglschen wurde

2 Stunden bei 120 getrocknet, 0,1270 g Substanz = 42,7 mg N = 33,62 %

(berechnet fr (C6RsNtO)2H1O4. = 36fi0f0; fr (C5HsN60)2HaS04-f ttjO

= 33,49%). Nach 7 Stunden bei 120 lieferten 0,3181 g Substanz

0,1810 g BaS04 = 23,9% H2S04. Berechnet fr (CsH5N50)2H5jS04

= 24,0%H2SO4.

Hieraus kann gefolgert werden, da das Guanin mit dem

gewhnlichen identisch ist.

Ich habe die Guaninanalysen so ausfhrlich ausgefhrt und

wiedergegeben, weil das aus der Guanylsure direkt ohne Reinigung

untersuchte Guanin sich recht eigentmlich verhlt. Z. B. ist

sein Stickstoffgehalt immer geringer als berechnet. In meiner

ersten Mitteilung habe ich 45,82/0 N gefunden gegen berechnete

46,35/,,. Steudel fand 45,45% N. Bei meinen jetzigen

Untersuchungen fand ich 45,2 /0, 45,0 /0, 44,5 /0 bis sogar

42,84 /0 N.

Weiter bemerkte ich beim Auswaschen, da der NHS-

Niederschlag der hydrolysierten Guanylsure schlielich, wenn

alles Ammoniak ausgewaschen war, trbe durch das Filter

zu gehen anfing. Setzte ich aber eine Spur NH, zu, so bekam

ich wieder ein wasserklares Filtrat. Hieraus kam ich auf den

Verdacht, da der Niederschlag nicht einheitlicher Natur war. Ich

versuchte dann die Trennung der eventuell vorkommenden Be-

standteile des Niederschlages durch kochendes Wasser auszu-

fhren, da bekanntlich Guanin auch in kochendem Wasser uerst

schwer lslich ist. Tatschlich ging auch beim Kochen eine aller-

dings nicht betrchtliche Fraktion in Lsung, die beim Abkhlen

sich wieder grtenteils ausschied. Hierzu waren groe Wasser-

mengen notwendig ca. 1 1 HaO auf 0,5 bis 1,0 g Rohguanin.

Der Rckstand wurde mehrmals ausgekocht.

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302 I. Ba.ng :

Da.a lufttrockene Prparat gab bei l()()O 15,32% 0 ab gegen be rechnet 16,11% (0,5341 g Substanz 0,0818 g H20).

0,1223 g Substanz ergeben 45,3 mgr N = 37,200fo. Fr C6H5N60. HCI berechnet 3 7 , 3 30fo. Die Pt-Verbindung zeigte 27,17 Ofo Pt (0,0530 g Substanz= 0,0144 g Pt). Berechnet fr C6H6N80. HCI, PtCI, = 27,4/0 Pt. Schmelzpunkt des Pikrates: Bei 262 bis 265 beginnende Mif.rbung. Bei 2750 bis 2800 Verkohlung. Ein anderes Prparat wurde als Sulfat a.nalysiert. Da.a im Exsiccator getrocknete Sulfat enthielt I. 31,35/0 N und 22,28/0 H2SO,; 2. 31,96% N und 22,11 Ofo H2SO,. (I. 0,1610 g Substan7. = 50,47 mg N = 3 1,350fo, 0,3621 g Substanz= 0,1940 g BaSO, = 22,28% H2SO, . 2. 0,1370 g Substanz = 43,8 mg N = 31,96%, 0, 3198 g Substanz = 0,1697 g BaSO, = 22,1 1 Ofo.) Fr (Cr.H6N60)2H2SO, + 2 H20 berechnet 32,11 Ofo N und 2'2.46/0 H2SO,. Da.a Wgeglschen wurde 2 Stunden bei 120 getrocknet, 0,1270 g Substa.nz = 42,7 mg N = 33, 62 /0 (berechnet fr (C6H6N60)2SO, = 35,0%; fr (C6H6Nr.0)2H2SO, + H20 = 33,490fo). Nach 7 Stunden bei 120 lieferten 0,3181 g Substanz 0,1810 g BaSO, = 23,9% H2SO,. Berechnet fr (C6H6Nr.0)2H2SO, = 24,0% H2SO,.

Hieraus kann gefolgert werden, da das Guanin mit dem gewhnlichen identisch ist.

Ich habe die Guaninanalysen so ausfhrlich ausgefhrt und wiedergegeben, weil das aus der Guanyls.ure direkt ohne Reinigung unteruchte Guanin sich recht eigentmlich verhlt . Z. B. ist sein Stickstoffgehalt immer geringer als berech net. In meiner ersten Mitteilung habe ich 45,82/0 N gefunden gegen berechnete 46,35/0 S t e u d e l fand 45,45/0 N. Bei meinen jetzigen Untersuchungen fand ich 45, 2/0, 45,0/0 , 44,5/0 bis sogar 42,84/0 N.

Weiter bemerkte ich beim Auswaschen, da der NH3 Niederschlag der hydrolysierten Guanyls.ure schlielich , wenn alles Ammoniak ausgewaschen war , trbe durch das Filter zu gehen anfing. Setzte ich aber eine Spur N H1 zu, so bekam ich wieder ein wasserklares Filtrat. Hieraus kam ich auf den Verdacht, da der Niedersch lag nicht einheitlicher Natur war. Ich versuchte dann die Trennung der eventuell vorkommenden Bestandteile des Niederschlages durch k o c he nd e s Was s e r auszufhren, da bekanntlich Guanin auch in kochendemWasseruerst schwer lslich ist. Tatschlich ging auch beim Kochen eine aller dings n icht betrchtliche Fraktion in Lsung, die beim Abkhlen sich wieder grtenteils aUBSchied. Hierzu waren groe Wasser mengen notwendig - ca. 11 H20 auf 0,5 bis 1,0 g Rohguanin. Der Rckstand wurde mehrmals ausgekocht.



303

Das oben erwhnte Prparat mit 42,8 / N in dieser Weise

behandelt lieferte einen Rckstand mit 44,18/0 bzw. 44,01 /0 N.

Der umkrystallisierte Teil zeigte 39,92/,, N bzw. 39,26/0 N.

Die in Lsung gegangene Substanz enthielt also weniger N als

der Rckstand. Nach dem N-Gehalt konnte man vermuten,

da die lslichere Substanz wahrscheinlich Xanthin entsprechen

mute. Xanthin enthlt 36,84/0 N gegen 46,43% des Guanins.

Nach Almen lst sich 1 Teil Xanthin bei 16 in 14151 Teilen

Wasser, bei 100 dagegen in 1300 bis 1500 Teilen. Da nun

das Guanin nicht ganz in heiem Wasser unlslich ist, kann

man kaum erwarten, allein durch Umkrystallisieren zu reinen

Prparaten zu kommen. Die Xanthinfraktion gab auch eine

positive Murexidreaktion. Dagegen lt sich das Xanthin besser

durch das Silberverfahren von dem Guanin trennen, indem das

XanthinsUbernitrat in Salpetersure leichter lslich ist als die

entsprechende Guaninverbindung. Nach Erkalten der heien

Lsungen von beiden Doppelsalzen bleibt das Xanthinsber in

Lsung, whrend das Guaninsilbernitrat sich ausscheidet. Oben

ist erwiesen, da man nach diesem Verfahren aus dem Roh-

guanin ein reines Guanin kriegen kann. Zerlegt man nun die in

Lsung gebliebene Xanthinsilberverbindung, so bekommt man auch

aus der Guanylsure reines Xanthin. Das ursprngliche Pr-

parat enthielt 45,2/0 N. Es wurde ber die Silberverbindung

ein prachtvoll krystallisiertes Xanthinnitrat, das in Salpetersure

schwerlslich war, dargestellt. Die HCl-Verbindung war ebenfalls

recht schwer lslich. Dagegen wurde das Xanthinnitrat nicht von

Wasser zerlegt entgegen der entsprechenden Guaninverbindung.

Eine N-Bestimmung ist milungen. Das Xanthin war in

Ammoniak leicht lslich. Dessenungeachtet wird es also mit

dem Guanin zusammen durch berschssiges NHS ausgeschieden.

Ein Versuch, durch greren NH3-Zusatz das Xanthin von dem

Guanin zu trennen, scheiterte.

Xanthin kommt also neben Guanin obwohl in weit ge-

ringerer Menge unter den hydrolytischen Spaltungsprodukten

der Guanylsure vor. Es fragt sich dann, inwieweit es auch

prformiert in der Nucleinsure existiert oder ob es erst durch die

Hydrolyse gebildet wird. Das letztere ist nun entschieden das

wahrscheinlichste. Abgesehen von der recht kleinen Xanthin-

menge kann man Guanin durch Kochen mit 2/0 HCl oder

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Untersuchungen ber die Gu&nyls.ure. 303

Das oben erwhnte Prparat mit 4:2,8/0 N in dieser Weise behandelt lieferte einen R c k s t a nd mit 4:4:,18/0 bzw. 44,01/0 N. Der umkrystallisierte Teil zeigte 39,92/0 N bzw. 39,26/0 N. Die in Lsung gegangene Substanz enthielt also w e n i g e r N als der Rckstand. Nach dem N -Gehalt konnte man vermuten, da die lslichere Substanz wahrscheinlich Xa n t h i n entsprechen mute. Xanthin enthlt 36,84/0 N gegen 46,4:3/0 des Guanins. Nach Almen lst sich I Teil Xanthin bei 16 in 14151 Teilen Wasser , bei 100 dagegen in 1300 bis 1500 Teilen. Da nun das Guanin nicht ganz in heiem Wasser unlslich ist, kann man kaum erwarten, allein durch Umkrysta.llisieren zu reinen Prparaten zu kommen. Die Xanthinfraktion gab auch eine positive Murexidreaktion. Dagegen lt sich das Xanthin besser durch das Silberverfahren von dem Guanin trennen, in dem das Xanthinsilbernitrat in Salpetersure leichter lslich ist als die entsprechende Guaninverbindung. Nach Erkalten der heien Lsungen von beiden Doppelsalzen bleibt das Xanthinsilber in Lsung, whrend das Guaninsilbernitrat sich ausscheidet. Oben ist erwiesen , da man nach diesem Verfahren aus dem Rohguanin ein reines Guanin kriegen kann. Zerlegt man nun die in Lsung gebliebene Xanthinsilberverbindung, so bekommt man auch aus der Guanyls.ure reines Xanthin. Das ursprngliche Prparat enthielt 45,2/0 N. Es wurde ber die Silberverbindung ein prachtvoll krystallisiertes Xanthinnitrat, das in Salpetersure schwer lslich war, dargestellt. Die HCI-Verbindung war ebenfalls recht schwer lslich. Dagegen wurde das Xanthinnitrat nicht von Wasser zerlegt- entgegen der entsprechenden Guaninverbindung. Eine N- Bestimmung ist milungen. Das Xanthin war in Ammoniak leicht lslich. Dessenungeachtet wird es also mit dem Guanin zusammen durch berschssiges NH3 ausgeschieden. Ein Versuch, durch greren NH3-Zusatz das Xanthin von dem Guanin zu trennen, scheiterte.

Xanthin kommt also neben Guanin - obwohl in weit geringerer Menge - unter den hydrolytischen Spaltungsprodukten der Guanylsure vor. Es fragt sich dann, inwieweit es auch prformiert in der Nucleinsure existiert oder ob es erst durch die Hydrolyse gebildet wird. Das letztere ist nun entschieden das wahrscheinlichste. Abgesehen von der recht kleinen Xanthinmenge kann man Guanin durch Kochen mit 2/0 HCI oder


304

L Bang:

5/0H2SO4 zum Teil in Xanthin berfhren. Ein ausgekochtes

Rohguaninprparat wurde hydrolysiert. Nach Neutralisation

lie sich wieder Xanthin durch Kochen gewinnen. Ein anderes

Prparat mit 44,5/0 N zeigte nach Hydrolyse 42,54/0 N.

Reines Guaninchlorid (das analysierte Prparat Nr. 1) zeigte nach

der Hydrolyse 45,25/0 bzw. 45,0/0 N als Guanin analysiert.

Schon in meiner ersten Mitteilung habe ich das Vorkommen

von NHS unter den Spaltungsprodukten der Guanylsure ge-

funden und ich habe damals hervorgehoben, da das NH3 sekundr

aus dem Guanin gebildet wurde. Ich konnte auch bei reinem

Guanin nach der Hydrolyse ein Auftreten von NH3 beobachten.

Hiermit in Ubereinstimmung steht der Nachweis des Xanthins:

C6HsN60 -f H20 = C6H4N402 + NH,. Hiernach sollte also das

Guanin hydrolytisch in Xanthin und Ammoniak zerlegt werden.

Dies braucht gar nicht mit Strecker-Fischers Angaben, da

Guanin durch Oxydation in Xanthin bergeht, in Widerspruch

zu stehen. Durch die Hydrolyse ist der Vorgang folgendermaen

erklrlich.

HNCO HNCO

!(1) (6)j

.tfb-NH(> +HI0=HOC C NH +NH,.

L.)J >CH(8) I I >H

N C N(9> N C N

Bei der Oxydation mssen 2 Molekle Guanin mit 3 Atomen

I I

0 reagieren oder: 2(NHa -C-) + 0, = 2COH + Na + H20.

Nimmt man eine 2-Iminogruppe an, so bekommt man durch

I I

Hydrolyse C NH + H20 = CO -f NHS. Durch Oxydation

II II

entsteht aus 2CNH + Os = 2CO -f N2 + H20. BeiE. Fischers

Methode1), wo man in schwefelsaurer Lsung mit Natriumnitrat

oxydiert, drften beide Vorgnge stattfinden. Das gebildete NHg

wird dann weiter vom Nitrit umgesetzt. Ich habe nach dieser

Methode mir Xanthin aus Guanin dargestellt und mit dem

hydrolytisch dargestellten verglichen. Die bereinstimmung

war vollkommen.

Die Tatsache, da man durch Hydrolyse zu Xanthin

kommen kann, hat besonders Interesse, wenn man an die

) E. Fisoher, Ann. d. Chem. 215, 253, 1882.

NH2-

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304 1 Ba.ng:

5/0 H2SO, zum Teil in Xanthin berfhren. Ein ausgekochtes Rohguaninprparat wurde hydrolysiert. Nach Neutralisation lie sich wieder Xanthin durch Kochen gewinnen. Ein anderes Prparat mit 44,5 /0 N zeigte nach Hydrolyse 42,54 /0 N. Reines Guaninchlorid (das analysierte Prparat Nr. 1) zeigte nach der Hydrolyse 45,25/0 bzw. 45,0/0 N als Guanin analysiert.

Schon in meiner ersten Mitteilung habe ich das Vorkommen von NH3 unter den Spaltungsprodukten der Guanylsure gefunden und ich habe damals hervorgehoben, da das NH3 sekundr aus dem Guanin gebildet wurde. Ich konnte auch bei reinem Guanin nach der Hydrolyse ein Auftreten von NH1 beobachten. Hiermit in Obereinstimmung steht der Nachweis des Xanthins: C6H6N60 + H20 = C6H,N,02 + NH1 Hiernach sollte also da.


305

Nucleasen und speziell an die Guanase erinnert. Man hat

hier bekanntlich angenommen, da diese Nucleasen Oxydations-

enzyme sind. Jetzt mu man zu der Frage Stellung nehmen, ob

wir es hier tatschlich nicht mit hydrolytisch wirkenden Enzymen

zu tun haben. Wre dies der Fall, so besteht ein prinzipieller

Unterschied zwischen den Nucleasen und dem harnsurebildenden

Enzym, welch letzteres tatschlich ein Oxydationsferment sein

mu.

Schlielich bleibt noch zu untersuchen, wieviel Guanin

(nebst Xanthin) aus der Guanylsure sich darstellen lt.

Von dem oben erwhnten Prparat der a-Sure wurden 0,4088 g

3 Stunden mit 100 ccm 5/0iger H2S04 gekocht. Nachdem 10 com fr

die Zuckertitration abgenommen worden waren, wurde das Guanin mit

NH3 niedergeschlagen. Gefunden 0,1088 g. Das Filtrat lieferte 0,099 g

Silberfllung = 0,039 g Guanin (alles auf 100 ccm Gesamtvolum umge-

rechnet). Gesamtguanin = 0,1478 g = 36,15%; Es sei bemerkt, da

das Filtrat schlielich trbe durchging, weshalb die Silberfllung so

gro ist.

Von der ^-Guanylsure lieferten nach der Hydrolyse mit 5/0iger

Schwefelsure 2,0143 g Substanz direkt durch NH3 0,5928 g Guanin

+ 0.023 g der Silberfllung = 0,6158 g = 30,5%. Auf aschefreie Sub-

stanz umgerechnet 39,5/o- Ih habe frher 35 bis 36% Guanin go-

funden. Steudel 34,72%.

2. Die stickstofffreien Spaltungsprodukte. Von diesen

kommt auer Phosphorsure die reduzierende Sub-

stanz in Betracht, v. Frth und Jerusalem haben die

Vermutung ausgesprochen, da diese eine Beimischnng von

Glykogen darstellt. Dies ist schon aus dem Grunde unmg-

lich, weil die Substanz positive Pentosereaktionen gibt

und ein Pentosazon liefert. Dies trifft selbstverstndlich auch

fr die von mir und Raaschou dargestellte a-Guanylsure zu.

Da weiter diese reduzierende Substanz eine Pentose und nicht

Glucuronsure oder eine Hexose sein kann, geht auer-

dem aus der fehlenden Tollensschen Naphthoresorcinreaktion

sowie aus der fehlendenLvulinsurebildung nach S te udel hervor.

Dagegen bekommt man ein typisches Pentosazon. Die Frage ist

also nur noch, welches dieNatur der Pentose ist. Neuberg sowie

Rewald haben die aus Gesamtpankreas erhaltene Pentose

mit Xylose identifiziert. Steudel konnte aus der Guanylsure

keine Xylonsure darstellen. Bei meinen Untersuchungen be-

kam ich nach Bertrands Methode der Xylonsuredarstellung

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Nu c l e a s e n und speziell an die G u a n a s e erinnert. Man hat hier bekanntlich angenommen , da diese Nucleasen Oxydationsenzyme sind. Jetzt mu man zu der Frage Stellung nehmen, ob wir es hier tatschlich nicht mit hydrolytisch wirkenden Enzymen zu tun haben. Wre dies der Fall, so besteht ein prin zipieller Unterschied zwischen den Nucleasen und dem harnsurebildenden Enzym, welch letzteres tatschlich ein Oxydationsferment sein mu.

Schlielich bleibt noch zu untersuchen, wieviel Guanin (nebst Xanthin) aus der Guanylsure sich darstellen lt.

Von dem oben erwhnten Prparat der

306

I. Bang:

schlielich Krystalle eines Oadmiumsalzes, die auch eine recht

schwer lsliche Brucinverbindung lieferten. Andererseits ging

die Bromierung langsam von statten. Die Ausbeute war klein

und die Krystalle nicht typisch. Da ich ber keine Analysen

verfge, kann ich mich weder fr noch gegen die Xylosenatur der

Pentose entscheiden. Dagegen habe ich die Quantitt des

Zuckers sowohl fr die a- wie /?-Guanylsure bestimmt, und

zwar durch Titration nach meiner Methode. Zuerst habe ich

durch Titrierungen mit reiner Xyloselsung festgestellt, wie sich

diese bei meiner Titriermethode verhlt.

0,2669 g Xylose in 50 ccm Wasser:

Fr Dextrose

berechnet

Differenz

mg

mg

10 com = 2,0 com Hydroxylaminlsung

57,3

3,9

9 com = 4,7 ccm Hydroxylaminlsung

52,3

-4,3

8 ccm = 8,6 ccm Hydroxylaminlsung

45,35

-2,6

6 ocm =17,1 ccm Hydroxylaminlsung

33,8

-1,8

5 ocm = 22,0 ccm Hydroxylaminlsung

27,7

-1,0

4 ccm = 27,5 ocm Hydroxylaminlsung

21,2

+ 0,2

3 ccm = 32,9 com Hydroxylaminlsung

15,3

+ 0,7

2 com = 38,5 ccm Hydroxylaminlsung

9,9

+ 0,6

1 ccm = 43,9 ccm Hydroxylaminlsung

5,0

+ 0,3

Aus der Tabelle ist ersichtlich, da die Reduktion der

Xylose je nach dem Zuckergehalt regelmiger als beim

Traubenzucker verluft, indem bei geringem Kupferberschu

die Xylose strker, bei groem schwcher als Dextrose re-

duziert. Die Oxydation entspricht ungefhr der BUdung von

Trioxyglutarsure. Der Unterschied zwischen Traubenzucker

und Xylose kommt durch eine graphische Darstellung besser

zum Ausdruck (Fig. 1).

0,4088 g ct-Guanylsure. 3 Stunden mit 5%iger H2SO4

100 ccm) gekocht. 10 ccm = 31,8 ccm Hydroxylaminlsung

= 17 mg Xylose = 41,55/0. 2,0143 g -Guanylsure 3 Stunden

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306 I. Bang:

schlielich Krystalle eines Cadmiumsalzes, die auch eine recht schwer lsl iche Brucinverbindung l ieferten. Andererseits ging die Bromierung langsam von statten. Die Ausbeute war klein und die Krystalle nicht typisch . Da ich ber keine Analysen verfge, kann ich mich weder fr noch gegen die Xylosenatur der Pentose entscheiden. Dagegen habe ich die Qu a ntitt des Zuckers sowohl fr die a- wie -Guanylsure bestimmt, und zwar durch Titration nach meiner Methode. Zuerst habe ich durch Titrierungen mit reiner Xylosel sung festgestellt, wie sich diese bei meiner Titriermethode verhlt.

0,2669 g Xylose in 50 ccm Wasser:

10 com = 2,0 ccm Hydroxylaminlsung = 53,4 mg Xylose . . . . . . . .

9 ccm = 4, 7 ccm Hydroxylaminlsung = 48,0 mg Xylose . .

8 ccm =- 8,6 ccm Hydroxylaminlsung = 42,7 mg Xylose . . . . . . . .

6 ocm = 17,1 ccm Hydroxylaminlsung = 32,0 mg Xylose .

5 ccm = 22,0 ccm Hydroxylaminlsung = 26,7 mg Xylose

4 ccm = 27,5 ocm Hydroxylaminlsung = 21,4 mg Xylose

3 ccm = 32,9 ccm Hydroxylaminlsung = 16,0 mg Xylose . . . . . . . .

2 com =-= 38,5 ccm Hydroxylaminlsung = 10,7 mg Xylose . . . . . . . .

I ccm = 43,9 ccm Hydroxylaminlsung = 5,3 mg Xylose

I Fr Dextrose Differenz berechnet mg __ m_g_ 57,3 -3,9

52,3 -4,3

45,35 -2,6

33,8 - 1 ,8

27,7 -1,0

2 1,2 +0,2

15, 3 +0,7

9,9 +0,6

5,0 +0,3

Aus der Tabelle ist ersichtlich, da die Reduktion der Xylose je nach dem Zuckergehal t regelmige r als beim Traubenzucker verluft, indem bei geringem Kupferberschu die Xylose str k e r, bei groem s c hw c h e r al s Dextrose reduziert. Die Oxydation entspricht ungef hr der Bildung von Trioxyglutarsure. Der Unterschied zwischen Traubenzucker und Xylose kommt durch eine graphische Dars tellung be sser zum Ausdruck (Fig. 1).

0,4088 g a - Guanyls.ure. 3 Stunden mit 5/0iger H2S4 100 ccm) gekocht . 10 ccm = 31,8 ccm Hydroxylaminl sung = 17 mg Xylose = 41,56/0 2,0143 g - Guanylsure 3 Stunden

oigitized by Go gle Origiral from UNIVERSITY OF CALifORNIA


307

mit 250 ccm 5e/0iger H2S04 gekocht. 10 ccm = 22,6 com Hy-

droxylaminlaung = 26 mg Xylose = 32/0. Auf aschefreie Sub-

stanz umgerechnet 41,0 %.

Es bleibt noch zu untersuchen, inwieweit die gesamte

reduzierende Substanz Pentose bzw. Xylose entspricht. Eine

Portion /9-Guanylsure wurde mit Schwefelsure 3 Stunden ge-

kocht und auf 125 ccm

aufgefllt. 50 com dien-

ten davon zur Furfurol-

bestimmung nach Tol-

lens. Durch Reduktion

gefunden 205,3 mg. Aus

Purf urolbestimmung be-

rechnet 19 5,3 mg. Hier-

aus mu gefolgert wer-

den: 1. da die gesamte

reduzierende Substanz

Pentose entspricht und

2. da die ganze Zucker-

menge durch 3 stndige

Hydrolyse mit 5/0iger

H2S04 freigemacht wird.

Steudel berichtet, da

er bei der Hydrolyse

Furfurolbildung gefunden hat, also eine teilweise Zersetzung

der Pentose. Dies mag sein, wenn man nicht das relative Ver-

hltnis zwischen Guanylsure und Sure, wie ich es in meiner

ersten Mitteilung angewendet habe, bercksichtigt. Bei der Hydro-

lyse verdnnter Guanylsurelsungen kommt aber eine Furfurol-

bildung nicht in Betracht. Aus diesem Grunde ist die Vorschrift

Steudels zur Hydrolyse der Guanylsure in Abderhaldens

Handbuch nicht zu empfehlen.

Das Vorkommen vonGlycerin wird von Steudel sowie von

v.Frth und Jerusalem entgegen meinen Angaben verneint. Die

Richtigkeit dieser Auffassung mu zugegeben werden. Es ist

mir ganz unverstndlich, denn ich habe damals besonders die

Acroleinreaktion sehr deutlich nachweisen knnen und die Probe

sogar Fachgenossen demonstriert. Trotzdem mu ich mich also

jetzt unbedingt der entgegengesetzten Auffassung anschlieen.

50 ccm

KufrfeHsurrg

Fig. 1.

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mit 250 ccm 5 /0iger H2SO. gekocht. 10 ccm = 22,6 c om Hy droxylaminlsung = 26 mg Xylose= 32/0 Auf aschefreie Sub stan z umgerechnet 4 1 , 0 f 0

Es bleibt noch zu untersuchen, inwieweit die ges a m te reduzierende Substanz Pentose bzw. Xylose entspricht. Eine Portion Guanylsure wurde m it Schwefelsure 3 Stunden ge kocht und auf 125 ccm

r.rgr 2udrer aufgefllt. 50 ccm die n- u ten davon zur Furfurol-bestimmung nach T ol- so le ns . Durch Reduk tion gef unde n205 , 3mg. Aus Furfurolbestimmung berechnetl95 ,3m g. Hieraus mu gefolgert werde n: 1. da die gesamte reduzierende Substanz Pentose en ts prieht und

JO

10 2. da die ganze Zuckermenge durc h 3s tndige Hydrolyse mit 5/0 iger H2SO.freigemacht wird. Ste u d e l berichtet , da

o ---w-----M--w-- I( uHftr!O.W"!J

Fig. I. er bei der Hydrolys e Fu r f u ro lb i l du ng gefunden hat, also eine teilweise Zersetzung der Pentose . Dies mag sein, wenn man nicht das relative Ver hltnis zwischen Gua.nylsure und Sure , wie ich es in meiner ersten :Mittei lung angewendet habe, bercksichtigt. Bei der Hydr o lysfJ verdnnter Gua.nylsurels ungen kommt aber eine Furfurolb i ldung nicht in Betracht. Aus diesem Grunde ist die Vorschrift St eudel s zur Hydrolyse de r Guanylsure in A bd er h a l d e ns Handbuch ni cht zu empfehlen.

Das Vorkommen von G ly c e r in wird von S t e u d e l sowie von v.F r t h und J e ru sa le m en tgegen meinen Angaben verneint. Die Richtigk eit dieser Auffassung mu zuge geben werden. Es ist mir ganz unverstndlich, denn ich habe damals besonders die Acroleinreak tion sehr deutlich nachweisen knnen und die Probe s ogar Fach genosse n demonstriert. Trot zdem mu ich mich also jetzt unbedingt der entgegengesetzten Auffassung anschlieen.


308

I. Bang:

Zuletzt bleibt dann die Frage zu entscheiden: Sind Phos-

phorsure, Guanin (und als sekundre Produkte Xanthin und

Ammoniak) und Pentose die einzigen Spaltungsprodukte der

Guanylsure oder kommen auch andere solche vor? Hierbei

mssen wir auf der einen Seite die Spaltungsprodukte und

andererseits die Elementaranalysen bercksichtigen. Nach den

hier mitgeteilten Kontrolluntersuchungen finde ich keinen Grund,

von meiner frher aufgestellten Elementarformel C44H86N20OI4

Abstand zu nehmen. Zwar erklrt Steudel1) kategorisch, da

nach seinen Untersuchungen" die Elementarformel der Guanyl-

sure einer Richtigstellung" bedarf. Da aber diese Unter-

suchungen in einer Nachprfung bestehen, bei der er meine

Angaben abgesehen von Glycerin ber den P- und N-

Gehalt sowie die Guaninquantitt besttigt hat, whrend er

keine C- und H-Analysen und keine Zuckerbestimmung aus-

gefhrt hat, kann man wohl diese uerungen kaum ernst

nehmen.

Fr -Gua-

nylsure jetzt

gefunden

Fr /S-Gua-

nylsure jetzt

gefunden

Frher ge-

funden

berechnet

Fr

7o

%

0/

%

c

33,84

34,22

34,18

34,24

H

4,41

4,20

4,57

4,28

N

17,74

18,00

18,21

18,15

P

8,06

7,90

7,64

8,04

Da weiter die Guanylsure nicht diffusibel ist, mu man

ebenso wie bei der Thymusnucleinsure eine Polyphosphorsure

als Kernsubstanz annehmen. Ich finde keinen Grund, meine

frhere Auffassung zu ndern, da auch die Guanylsure, die

betreffs Eigenschaften mit der Thymusnucleinsre so viele ber-

einstimmungen zeigt, 4 Atome P enthlt.

Dagegen zeigen die Guanin- und Zuckerbestimmungen, da

die Guanylsure 4 Molekle Guanin, 4 Molekle Pentose

und 4 Molekle Phosphorsure enthalten mu. Dagegen

kann man also nicht behaupten, da hier ebenso wie fr

die Inosinsure jetzt allgemein behauptet wird eine Nuolein-

sure vorliegt, die aus 1 Molekl Guanin, Zucker und Phosphor-

sure besteht. Auch kann man mit Bestimmtheit behaupten,

*) Steudel, Abderhaldens Handb. d. bioohem. Arbeitsmethoden,

2, 2. H., S. 599.

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308 I. Bang :

Zuletzt bleibt dann die Frage zu entscheiden : Sind Phosphorsure, Guanin (und als sekundre Produkte Xanthin und Ammoniak) und Pentose die einzigen Spaltungsprodukte der Guanylsure oder kommen auch andere solche vor? Hierbei mssen wir auf der einen Seite die Spaltungsprodukte und andererseits die Elementaranalysen bercksichtigen. Nach den hier mitgeteilten Kontrolluntersuchungen finde ich keinen Grund, von meiner frher aufgestellten Elementarformel CuH06N20u. Abstand zu nehmen. Zwar erklrt S teudeP) kategorisch, da "nach seinen Untersuchungen" die Elementarformel der Guanylsure einer "Richtigstellung" bedarf. Da aber diese Untersuchungen in einer Nachprfung bestehen, bei der er meine Angaben - abgesehen von Glycerin - ber den P- und NGehalt sowie die Guaninquantitt besttigt hat, whrend er k e i n e C- und H-Analysen und k e ine Zuckerbestimmung ausgefhrt hat, kann man wohl diese Auerungen kaum ernst nehmen.

CHwn 33,84 I 34.22 34.18 34,24

4.41 I 4,20 4,57 4.28 1 7,74 18,00 18,21 18,15 8,06 7,90 7,64 8,04 Da weiter die Guanylsure nicht diffusibel ist, mu man

ebenso wie bei der Thymusnucleinsure eine Polyphosphorsure als Kernsubstanz annehmen. Ich finde keinen Grund, meine frhere Auffassung zu ndern, da auch die Guanylsure, die betreffs Eigenschaften mit der Thymusnucleinsre so viele bereinstimmungen zeigt, 4 Atome P enthlt.

Dagegen zeigen die Guanin- und Zuckerbestimmungen, da die Guanyls.ure 4 M o l e k l e Guani n , 4 M o l e k l e P e n t o s e u n d 4 M o l e k l e P h o s p h o rs u re enthalten mu. Dagegen kann man also n i c h t behaupten, da hier - ebenso wie fr die Inosinsure jetzt allgemein behauptet wird - eine Nucleinsure vorliegt, die aus l Molekl Guanin, Zucker und Phosphorsure besteht. Auch kann man mit Bestimmtheit behaupten,

1) S t e u d e l , Abderhe.ldens Ha.ndb. d. bioohem. Arbeitsmethoden , ":!, 2. H., S. 599.

oigitized by Go gle O rig ina l from UNIVERSITY OF CALIFORNIA


da auer den schon erwhnten Spaltungsprodukten auch andere

solche vorliegen mssen. Es geht einfach nicht, wie Steudel

es fr die Thymusnucleinsure versucht hat, eine Formel zu

vindizieren, die nicht mit dem tatschlichen analytischen Mate-

rial bereinstimmt, aufzustellen. Nehmen wir fr einen Augenblick

an, da die Guanylsure nur aus 4 Mol. Guanin, 4 Mol. Pen-

tose und 4 Mol. Phosphorsure bestehe. Zur Hydrolyse mssen

dann mindestens 8 Mol. Wasser mitgewirkt haben. Folglich

mte die Formel heien: C20H20N0O4 + C2oH400M + H12P4018

= C40H72N20P4O40 8 H20 = C40He,N20P4Os2. Die elementare

Zusammensetzung dieser Formel ist aber C 33,06 %, H 3,86 %,

N 19,20/0, P 8,53% gegenber den gefundenen Werten: C 34,2/0,

H4,3%,N 18,0%, P8,0/0. Steudels Befunde von 17,88%N

und 7,52% P mit 1,5% N und 1,0% P weniger als die erste

Formel es verlangt, sprechen, wie man sieht, gar nicht fr diese,

sondern fr meine Elementarformel. Soweit ich sehe, lt

sich auch kaum eine wesentlich andere Formel aufstellen, die

mit den analytischen Befunden bereinstimmt. Es fragt sich

dann weiter, welche rationelle Zusammensetzung die Guanyl-

sure besitzt. Gefunden sind ca. 36 bis 37% Guanin und

40% Pentose, von der Phosphorsure abgesehen. Fr 4 Mole-

kle Guanin berechnet 39,17 % und fr 4 Molekle Pentose die-

selbe prozentische Menge. Wir knnen also festhalten, da die

Guanylsure 4 Molekle Guanin, 4 Molekle Pentose, 4 Mole-

kle Phosphorsure enthlt. Zudem mu aber noch ein Be-

standteil vorkommen. Aus der Elementarformel lt sich weiter

aussagen, da dieser stickstofffrei sein mu. Dagegen mu er

C, H und O enthalten.

Die Elementarformel ist = C44He6Ng0P4O,4

4 (Guanin -f- Pentose -f- Phosphorsure) = C40H56N.,0P4O,t

Rest == C4 H10 07

Es bleibt also 1 C-Atom fr jedes Guanin- resp. Pentose-

molekl brig. Es liegt dann nahe nachzusehen, ob hier nicht

ein methyliertes Guanin oder eine Methylpentose vorliegen

kann. Obwohl nach den Guaninanalysen hchst unwahrschein-

lich, habe ich eine C-H-Bestimmung desselben (Rohguanin) aus-

gefhrt. Gefunden 38,4% C gegen berechnet 39,7%- Von einem

Epiguanin kann also keine Rede sein. Ebensowenig war die

Fuco8e-, bzw. Rhamnosereaktion positiv. Weiter war es denkbar,

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Untersuchungen ber die Guanyls.ure. 309 da auer den schon erwhnten Spaltungsprodukten auch andere solche vorliegen mssen. Es geht einfach nicht, wie S t e u d e l es fr die Thymusnucleinsure versucht hat, eine Formel zu vindizieren, die nicht mit dem tatschlichen analytischen Material bereinstimmt, aufzustellen. Nehmen wir fr einen Augenblick an, da die Guanylsure nur aus 4 Mol. Guanin, 4 Mol. Pentose und 4 Mol. Phosphorsure bestehe. Zur Hydrolyse mssen dann mindestens 8 Mol. W aaser mitgewirkt haben. Folglich mte die Formel heien : C20H20N200 + C20H4010 + H12P018 = C40H72N20P400 - 8 HliO = C,0H66N20P4032 Die elementare Zusammensetzung dieser Formel ist aber C 33,06/0, H 3,86/0, N 19,2 /0, P 8,5 3 /0 gegenber den gef undenen Werten : C 34,2/0, H 4,3/0, N 18,0/0, P 8,0 /0 S t e u d e l s Befunde von 17 ,88/0 N und 7,52 /0 P mit 1,5/0 N und 1,0/0 P w e n i g e r als die erste Formel es verlangt, sprechen, wie man sieht, gar nicht fr diese, sondern fr m e i n e ElementarformeL Soweit ich sehe, lt sich auch kaum eine wesentlich andere Formel aufstellen, die mit den analytischen Befunden bereinstimmt. Es fragt sich dann weiter, welche r a t i on e l l e Zusammensetzung die Guanylsure besitzt. Gefunden sind ca. 36 bis 37 j 0 Guanin und 40 f 0 Pentose, von der Phosphorsure abgesehen. Fr 4 Molekle Guanin berechnet 39,17 /0 und fr 4 Molekle Pentose dieselbe prozentische Menge. Wir knnen also festhalten, da die Guanylsure 4 Molekle Guanin, 4 Molekle Pentose, 4 Molekle Phosphorsure enthlt. Zudem mu aber noch ein Be standteil vorkommen. Aus der Elementarformel lt sich weiter aussagen, da dieser stickstofffrei sein mu. Dagegen mu er C, H und 0 enthalten.

Die Elementarformel ist =

CuH86N20P434 4 (Guanin + Pentose + Phosphorsure) = C40H66N20P,031 Rest

= c HlO 02 Es bleibt also 1 C-Atom fr j edes Guanin- resp. Pentose

molekl brig . Es liegt dann nahe nachzusehen, ob hier nicht ein methyliertes Guanin oder eine Methylpentose vorliegen kann. Obwohl nach den Guaninanalysen hchst unwahrscheinlich, habe ich eine C-H-Bestimmung desselben ( Rohguanin) ausgefhrt. Gefunden 38,4/0 C gegen berechnet 39,7 /0 Von einem Epiguanin kann also keine Rede sein. Ebensowenig war die Fucose - , bzw. Rhamnosereaktion positiv. Weiter war es denkbar,


310

I. Bang:

da eine Fettsure oder ein Alkohol, z. B. thylalkohol, vorliegen

knnte. Es wurden deswegen mehrere recht groe Guanyl-

surcmengen hydrolysiert und das Destillat untersucht. Mit

vllig negativem Resultate (keine Jodoformreaktion, keine saure

Reaktion). Es war weiter denkbar, da eine Glucuronsure

vorliegen knnte, die, weil mit Phosphorsure verbunden, bei

der Hydrolyse in Xylose und Kohlensure zerlegt wrde. Eine

Kohlensureentwicklung findet aber nicht statt (Versuchsanord-

nung wie bei der C02-Bestimmung bei der Hydrolyse der Glu-

curonsure nach Tollens). Tatschlich haben alle diese Unter-

suchungen nur einen negativen Erfolg gehabt; sie zeigen, da

keine niedrigen Fettsuren, nicht thylalkohol und Homologe

und nicht Kohlensure vorkommen knnen.

Dagegen bleibt die Mglichkeit offen, da Methylalkohol

gebildet werden kann, da dieser nicht mit Jod reagiert. Es

wre denkbar, da eine Methylgruppe in glykosidartiger Bin-

dung mit der Pentose vorkme. Irgendwelcher Beweis hierfr ist

aber nicht geliefert, und das letzte Spaltungsprodukt der Guanyl-

sure ist also noch unbekannt.

Hierbei begegnen wir einer neuen bereinstimmung zwischen

Guanylsure- und Thymus-Spermanucleinsure. Nach den Unter-

suchungen von Miescher, Schmiedeberg, mir u. a. ist die

Elementarformel C40H6gN14P4OS6 mit 37,65/0 C, 15,42/,, N

und 9,75/0 P. Nach Abzug der mit Stickstoff (in den Purin-

und Pyrimidinbasen) verbundenen C-Atome bleiben 20 bis 21 C-

Atome zurck. Folglich mu auer der Hexose, von der hchstens

3 Molekle vorkommen knnen, auch eine andere C-haltige,

aber N-freie Substanz vorhanden sein. SteudeJ1) hat

zwar versucht, durch Aufstellung einer Formel mit 43 C-

Atomen diese Schwierigkeit zu umgehen. Diese Formel stimmt

aber nicht gut mit der elementaren Zusammensetzung (37,18/0 0

anstatt 37,65/,, 15,18% N 15,42% und 8,94% P

9,7 5 % P), und man ist nicht berechtigt, besonders von den

von vielen Untersuchern gefundenen gut bereinstimmenden

P-Analysen ohne weiteres Abstand zu nehmen.

Steudel2) hat ferner eine mit 57% Hexose bereinstim-

mende Lvulosemenge gefunden, whrend die theoretische Zucker-

*) Steudel, Zeiteohr. f. physiol. Chem. 53, 14, 1907.

2) Steudel, Zeiteohr. f. physiol. Chem. 56, 213, 1908.

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310 I . Bang :

da eine Fettaure oder ein Alkohol, z. B. Athyla.lkohol, vorliegen knnte. Es wurden deswegen mehrere recht groe Guanylsurcmengen hydrolysiert und das Destillat untersucht. Mit vllig negativem Resultate (keine Jodoformreaktion, keine saure Reaktion). Es war weiter denkbar, da eine G l u c u r o n s u r e vorliegen knnte, die, weil mit Phosphorsure verbunden, bei der Hydrolyse in Xylose und Kohlensure zerlegt wrde. Eine Kohlensureentwicklung findet aber nicht statt (Versuchsanordnung wie bei der C02-Bestimmung bei der Hydrolyse der Glucurons.ure nach T o l l e n s). Tatschlich haben alle diese Untersuchungen nur einen negativen Erfolg gehabt ; sie zeigen, da keine niedrigen Fettsuren, nicht Athylalkohol und Homologe und nicht Kohlensure vorkommen knnen.

Dagegen bleibt die Mglichkeit offen, da M e t hy l a l k o ho l gebildet werden kann, d a dieser nicht mit J od reagiert. Es wre denkbar, da eine Methylgruppe in glykosidartiger Bindung mit der Pentose vorkme. Irgendwelcher Beweis hierfr ist

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