ABHANDLUNGEN DER DEUTSCHEN AKADEMIE

DER WISSENSCHAFTEN ZU BERLIN

£0/

Klasse für Chemie, Geologie und Biologie»

Jahrgang 1966 Nr. 3

3. Internationales Symposium

Biochemie und Physiologie der Alkaloide

Halle (Saale), 24. bis 27. Juni 1965

Tagungsbericht

herausgegeben

von

KURT MOTHES,

DIETER GROSS, HANS-WERNER LIEBISCH und HORST-ROBERT SCHÜTTE

Mit 171 Abbildungen und 122 Tabellen

AKADEMIE-VERLAG- • BERLIN

1966

Inhaltsverzeichnis

Teilnehmerverzeichnis

Seite

15

1• Biologie und Chemotaxonomle der Alkaloide 27

1.1 Mothes, K,

Bemerkungen zur Biologie der Alkaloide (Plenarvortrag). 27

1.2 Fowden, L.

Toxlo Amine Aoids 35

1.2.1 Diskussionen: Mothes, Fowden, Leete, Suhadolnlk 41

1.3 Sänt&vy, F. xZur Chemotaxonomle der Pyrrolizldinalkalolde 43

1.3.1 Diskussionen: Steinegger, Säntavy, Mothes 55

1.4 Reznik, H.

Zur Chemotaxonomle der Betaoyane 57

1.4.1 Diakussionen: Mothes, Reznik, Meusel, Steinegger 61

2, Steroidalkaloide 65

2.1 Sohrelber, K.

Über die Biochemie der Steroidalkaloide (Hahmenvortrag) 65

2.2 Votioky, Z. und J. T 0 m k o

Über einige Alkaloide aus Buxua sempervirens 1. 93

2.3 Willuhn, G.

Ober den Steroidalkaloidgehalt in Solanum duloamara-Früohten 97

verschiedener Entwio'klungsstadien

2.4 Brüske, H.

Untersuchungen zur Tomatinbestimmung in Wurzelkulturen Ton 105

Lyoopersioon pimpineUlfolium Mill.

2.5 Diskussionen zu den Torträgen 2.1 - 2.4 :

Schröter, Sohreiber, Schütte, Mothes, Willuhn, luokner 108

3. Pyridin- und Plperidinalkaloide 111

3.1 Hapoport, H.

The Biosynthesis of the Pyridine and Piperidlne Alkaloids. 111

ü?he Tobaooo-Alkalolds (Hahmenrortrag)

3.2 Sohöpf, C. und W. Merkel

Konstitution und Synthese des Isoorensins 133

- 6 -

Seite

3.3 El-Olemy, M.M. und A.E. Sohwarting

Simulated Biosynthesi8 of Some Pyrrolidine and Piperidine 137

Alkaloids of Withanla somnifera

3.4 Falrbairn, J.W.

Variations in Alkaloidal Pattern in Developing Frults 141

of Conlum maoulatum L. and Papaver somniferum L.

3.5 Smogrovloova, H,, 0. Spetkova und A. J 1 n d r a

Zur Biochemie der Lobellaalkaloide 147

3.6 Groß, D.

Untersuchungen zur Biosynthese der Nlootinsaure 151

bei Mycobacterium tuberoulosls

3.7 Sohröter, H.-B.

Untersuchungen zur enzymatlsohen SJrnthege 157

von Tabakalkaloiden

3.B Neumann, D, und H.-B. Sohröter

N-MethylOrnithin als Vorstufe der Pyrrolldlnringe • 161

in Pyridin- und Tropanalkalolden

3.9 Iljln, G.S.

Die Umwandlung der Tabakalkalolde 165

3.10 Cuzin, J.

Über einige alkaloidähnliohe Verbindungen 171

des Tabakrauohea

3.11 M e r k e r , J. und C. Pyrlkl

tfber die Umwandlung von Nicotin in Nornlootin 173

In den Blättern von Nlootlana tabaoum L.

3.12 Koelle, G.

Genetisohe Analyse des Niootingehaltes 179

3.13 Diskussionen zu den Vorträgen 3.1 - 3.12 :

Leete, Rapoport, Suhadolnik, Mothes, Sohütte, Sohmid, 181

Luokner, Nowaokl, Schröter, Merker

4. Chinollzidinalkalolde 187

4.1 Hasse, K,

Biosynthese der Chinollzidinalkalolde unter besonderer 187

Berücksichtigung enaymatisoher Prozesse (Rahmenvertrag)

4.2 Bohlmann, F. und D. Sohumann

Fragmentierung in der Spartelnrelhe - ein Beitrag zur 195

Biogenese des Angustlfolins

4.2.1 Diskussionen: Wlnterfeld, Bohlmann 197

4.3 Schütte, H.R.

Neuere Untersuchungen zur Biosynthese der Luplnenalkalolde 199

4.3.1 Diskussionen: Hasse, Franok, Bohlmann, Sohütte, Mothes 203

- 7 -

Seite

*•* Nowaokl, E., R.U. Byerrum, T. Kazimlersklund D. Nowaoka

Ober Biosynthese und Metabolismus tetraoyolisoher Lupinen- 205alkaloide im Liohte bioohemlscher und genetisoher

Untersuchungen

4.4.1 Diskussionen: Steinegger, Nowaokl, Sohütte, Bohlmann, 212Knöfel, Nalborozyk

4.5 Wlewlorowskl, M.,H. Podkowlnska, M.D. Bratek-

Wlewlorowski, M. Kuhn-Orsseohowska und W. BoozonOber die Biosynthese der Lupinenalkalolde.Die Akkumulation der Alkaloide in der Ontogenese von 215Lupinus angustifoliuo, L. albus und L. luteus

4.5.1 Diskussleaen: Bohlmann, Sohütte, Podkowinska, Knöfel, 231

Nowaokl, Winterfeld

4.6 Faugera«, ß. und R. Paris

Untersuchungen des Alkaloidgehaltes einiger 235

Genistaarten und anderer Leguminosen

4.7 Bireoka, H. und E. NalborozykInveatlgation on Baslo Amino Aoidsas Possible Alkaloid 237Preoursors in Lupinus angustifollus

Diskussion: Nowaokl 250

Pöhm, M.

Cytisln und N-Methyloytisin in Keimpflanzen 251

Diskussionen: Nowaokl, Pöhm, Schütte, Mothes 253

Steinegger, E. und K. Wlckyüber das neue Leguminosenalkalold Lusitanin 255

10, Mitteilung über Leguminosenalkaloide

Diskussionen: Bohlmann, Hasse, Nowaokl, Sohütte 257

Möhrle, H.

Hydroxyohinollzldinstruktur der Sabadlllaalkaloide 259

Diskussionen: Knabe, Möhrle, Sohneider, Bohlmann 2^2

Baloar-Skrydlewska, E. und B. Borkowskl

Die Alkaloldkomplexe einiger Thermopslsarten 265

Diskussion: Nowaokl 269

Rybioka, H.

Ober den Abbau von Lupinin duroh Mikroorganismen 271

4.13 Winterfeld, K.

Darstellung und Eigenschaften des (+)ß-Isosparteins 275

4.13.1 Diskussionen: Bohlmann, Schreiber, Winterfeld 277

4.14 Sadykov, A.S., C.A, Aslanov und J.K. Kusmuradov

Untersuchungen auf dem Gebiet der Chinolizidinalkaloide 279

4..7.1

4.,8

4..8.1

4..9

4..9.1

4..10

4,,10.1

4..11

4.,11.1

4-,12

_ a -

Seite

4.15 Aslanov, C.A., A.I. Isbaev und A.S. Sadykov

Einige Reaktionen der Laotamgruppe der Chinolizldlnalkaloide 287

5. Isochinolinalkaloide 295

5.1 Battersby, A.R.

Biosynthesis of some Isoquinoline Alkaloids (Rahmenvortrag) 295

5.2 Barton, D.H.R., A.J. Kirby und G.W. K 1 r b yOn the Biosynthesis of Sinomenine 309

5.3 Diskussionen zu den Vorträgen 5.1 und 5.2 :

Santavy, Battersby, Kirby, G.W., Leete, Wiegrebe, Franok, 310

Sohmid, Mothes, Rapoport

5.4 Pfeifer, S. und I. Mann

Zur Kenntnis der Alkaloide der Gattung Papaver 315

5.4.1 Diskussionen: Wiegrebe, Pfeifer 317

5.5 Nemeokova, A., V. Prelninger und F. Santavy

Isolierung und Identifizierung der Alkaloide aus P. Orientale 319

L., Papaver rhoeas L. und anderen Papaverarten

5.5.1 Diskussionen: Sohröter, Santavy, Pfeifer 323

5.6 Böhm, H.

Zur Charakterisierung des Alkaloldspektrums 325

nordischer Mohne

5.6.1 Diskussionen: Poethke, Böhm 328

5.7 J i n d r a , A., P. Kovaos und Z. Pittnerova

Zur Biochemie der Mohnalkaloidsynthese. über die Transamlnase-

und Deoarboxylaseaktlvltäten In Papaver somniferum L. 329

5.8 Kovaos, P.» A. Jindra und M. Psenak

Zur Biochemie der Mohnalkaloidsynthese. über den

Phenolasenkomplex In Papaver somniferum L. 335

5.9 Neubauer, D.

Zur Biosynthese von Thebaln aus Tyrosln 341

in Papaver braoteatum

5.10 Böhm, H. und D. Neubauer-

Bemerkung zur Alkaloidbiosynthese im isolierten 345

Milchsaft von Papaver somniferum L.

5.11 Grützmann, K.D. und H.-B. Sohröter

Zur Umwandlung von Thebaln In Gewebekulturen 347

5.12 Vagujfalvl, D., P. Tetenyl und G. Lörinoz

Infraspezlflsohe ohemlsohe Sippen und Alkaloldblldung

während der Ontogenese bei Papaver somniferum L. 349

5.12.1 Diskussionen: Mothes, Setenyl, Neubauer, Pfeifer 353

9 -

Seite

5.13 Sarkany, S., I. Sarkany-Kiss und G. Verzar-PetriDie Spektrumgestaltung der Industriell bedeutenden

Alkaloide in den reifen Kapseln von Stämmen und einzelnen

Individuen des BC-2 Mohnhybrids 355

5.13.1 Diskussionen: Pfeifer, Sarkany, Neubauer 361

5.14 Danos, B.

Eine genetische Studie über generative Mohnsorten-

Hybriden (F^-Fg) mit besonderer Berücksichtigungauf die Gestaltung des Alkaloidspektrums 363

5.14.1 Diskussionen: Pfeifer, Danos 367

5.15 Suhadolnik, R.J.

Biosynthesis of the Amaryllidaoeae Alkaloids (Hahmenvortrag) 369

5.15.1 Diskussionen: Battersby, Suhadolnik, Luokner 372

5.16 Franok,B. und G. Blasohke

Modellreaktionen zur Biosynthese der Isoohinolinalkaloide 373

5.16.1 Diskussionen: Steglich, Franok, Plieninger 377

5.17 Knabe, J. und N. RuppenthalZur prototropen Umlagerung tertiärer 1,2-Dihydroiso-

ohlnollnderivate 379

5.17.1 Diskussionen: Pfeifer, Knabe, Bohlmann 380

5.18 Schneider, W.,E. Kämmerer und K. Sohllken

Rlngsohlußreaktionen zu Hydrobenzo(a)-ohinolizinen 383

6. Indolalkaloide I 387

6.1 Plieninger, H.Die Biosynthese der Mutterkornalkaloide (Rahmenvortrag) 387

6.2 Abe, M.

On the Blogenetio Interrelations of Ergot Alkaloids 393

6.2.1 Diskussionen: Gjerstad, Abe, Mothes, Agurell 404

6.3 Mary, N.X., W.J. Kelleher und A.E. SohwartlngGrowth and Metabolism of Clavioeps paspali.

Utilization of Medium Components 405

6.3.1 Diskussionen: Gröger, Sohwartlng, Suhadolnik 411

6.4 Agurell, S.

Biosynthesis of Lysergic Aoid Type Ergot Alkaloids 413

6.4.1 Diskussionen: Gröger, Agurell 416

6.5 Voigt, R.

Ober biogenetlsohe Relationen im Alkaloidspektrum

von Clavioeps purpurea Tul. 417

6,5,1 Diskussionen: Gröger, Voigt, Mothes, Pöhm, Winkler, v.Bekesy 420

- 10 -

Seite

6.6 Gjerstad, G.

Intermediary Metabolism of Ergot. Variablllty of

Alkaloid Produotlon in Submerged Culture 423

6.6.1 Diskussionen: Pöhm, Gjerstad, Gröger, Mothes 427

6.7 Teusoher, E.

Vergleichende Untersuchungen des Tryptophanstoffweohsels

und der Alkaloldblldung einiger Mutterkornstämme

in saprophytisoher Kultur 429

6.7.1 Diskussionen: Mothes, U., Teusoher, Mothes, K,, Gjerstad 436

6.8 LI Liang-niang und Fang Oi-oheng

Studies on Alkaloids from the Fermentation Produot

of Ergot Fungus Clavioeps mlorooephala (Wallr.) Tul. 439

6.8.1 Diskussionen: Gröger, Fang Ql-oheng 444

7. Chlnollnalkalolde 445

7.1 Luckner, M.

Über die Bildung von Chlnollnalkalolden

bei Mikroorganismen 445

7.1.1 Diskussionen: Gröger, Luokner, Suhadolnik, Rapoport 452

8. Indolalkalol.de II 455

8.1 Leete, E,

Biosynthesis of the Indole Alkaloids (Rahmenvortrag) 455

8.2 Svoboda, G.H.

The Current Status of Research on the Alkaloids of Vlnca

rosea L. (Catharanthus roseus G. Don) and their Role in

Canoer Chemotherapy (Rahmenvortrag) 465

8.3 Sohmld, H.

Stereoohemlsohe Beziehungen von Indolalkalolden 479

8.4 Diskussionen zu den Vorträgen 8.1 - 8.3 :

Sohmld, Leete, Battersby, Plieninger, Kirby 483

8.5 Teüber, H.-J.

Modellversuche mit Aoetessigaldehyd zur Biosynthese von

Indol- und Isoohlnolinalkalolden 487

8.6 Trojanek, J.,Z. Koblioova und K. Blaha

The absolute Configuratlon of Vinoamlne and some other

Alkaloids of the Eburnamonine Type 491

8.7 Stolle., K., D. Gröger und K, Mothes

über die Biosynthese von Catharanthusalkaloiden. Der

Einbau von Shlklmisäure- [u-1 V| 4978.8 Diskussionen zu den Vorträgen 8.5 - 8.7 :

Battersby, Teuber, Sohmld, Mothes, Franok, Trojanek,

Rapoport, Suhadolnik 501

- 11 -

Seite

8.9 Ghosal, S.

Tryptophan Metabolism and its Relation to the

Orlgin of C3 of Tetrahydro-ß-carboline Alkaloids 5059. Tropanalkaloide 507

9.1 Evans, W.C.The Physiology and Biochemistry of Tropane Alkaloids

(Rahmenvortrag) 5079.2 Kaozkowski, J,

Zur Biosynthese der Tropanalkaloide 521

9.3 Llebisoh, H.W.

Über die Biosynthese der Tropan- und Punioaalkaloide 525

9.4 Woolley, J.G.

The Biosynthesis of Tigloyl Esters In Datura 531

9.5 Diskussionen zu den Vorträgen 9.1 - 9«4 :

Hasse, Mothes, Neumann, Kaozkowski, Suhadolnik,Romeike, Llebisoh, Sohröter, Leete, Agurell 534

9.6 Werner, G., P.G. Bosque und J. Carreres Quevedo

Radioautographisohe Untersuchungen mit Tritium-markier¬ten Tropanalkalolden 541

9.6.1 Diskussionen: Graf, Werner, Mothes, Luckner 544

9.7 Seiler, N. und G. WernerDie Umlagerung von Tropin in Pseudotropln durch

Synergismus zweier Bakterienstämme 547

9.7.1 Diskussionen: Leete, Seiler, Franok 549

9.8 Zielinska-Sowloka, R. und M. SzymanskaDie Alkaloide der Himalaya-Skopolie Soopolia lurida Dun. 551

9.8.1 Diskussionen: Mothes, Zielinska-Sowlcka, Sohröter, Franok 555

9.9 Verzar-Petri, 6.

Gestaltung des Alkaloldspektrums in einigen Daturaarten

während der Ontogenese 557

9.9.1 Diskussion: Romeike 562

9.10 El-Hamidl, A., M. Saleh und H. Hamdi

The Effect of Gamma Radiation on Datura stramoniura

var. inermis grown in U.A.R. 563

9.11 El-Hamidl, A., M. Saleh und H. Hamdi

The Effect of Chemioal Fertilizers on the Growth, Yield

and Alkaloid Produotion In Datura stramonium var. inermis

grown in U.A.R."

567

- 12 -

Seite

10. Pyrrolizidinalkaloide 571

10.1 Warren, F.L.

Biosynthesis of the Pyrrollzidine Alkaloids 571

10.1.1 Diskussionen: Sohütte, Warren, Sohröter, Nowaokl, Mothes 575

11. Chinazolinalkaloide 577

11.1 Skursky,L. und M. Novotny

Bildung von Desoxyvasioinon und Berberin duroh enzymatlsohe

Oxydation ihrer wahrscheinlichen Vorstufen 577

11.2 Gröger, D., S. Johne und K. Mothes

Die Biogenese von Chinazollnalkalolden 581

11.3 Diskussionen zu den Vorträgen 11.1 und 11.2 :

Sohmld, Skursky, Gröger, Mothes, Warren, Suhadolnik, Luokner 585

11.4 Maoholan,L. und L. Rozprimova

Oxydation der 2-Hydroxyderivate von Putresoln und

Cadaverin duroh pflanzliche Dlaminoxydase in Beziehung

zur Biogenese einiger Hydroxylgruppen-tragender Alkaloide 589

11.4.1 Diskussionen: Gröger, Maoholan, Kuffner, Leete 591

12. Weitere Alkaloldgruppen und Protoalkaloide 593

12.1 Brown, J.K., V.E. Tyler, Jr. und L.R. B r a d y

Studies on the Physiology and Biosynthesis of Musoarine

in Inooybe Speoies 593

12.1,1 Diskussionen: Luokner, Brady, Gröger 601

12.2 Strzeleoka, H.

Untersuchungen an sterilen Wurzelkulturen von Delphlnium

elatum L. 603

12.2.1 Diskussionen: Mothes, Strzeleoka, Sohröter 605

12.3 Wanner, H. und P. Kalberer

Der Abbau des Coffeins in Coffea arabioa L. 607

12.3.1 Diskussionen: Mothes, Sohmld, Wanner, Luokner, Sohlee 608

12.4 Munsohe, D.

Biosynthese des Damasoenlns 611

12.4.1 Diskussion: Mothes 615

12.5 Reuter, G.

Zur Biosynthese terpenolder Guanidine 617

12.5.1 Diskussionen: Mothes, Suhadolnik, Reuter, Leete 621

12.6 T y 1 h a k , E., K. Juhasz, A. Gulyas und J. Szöke

Untersuchungen über die Protoalkaloide des Paprikas,

Capsloum annuum L. 623

- 13

Seite

12.6.1 Diskussionen: Luokner, Tyihak 625

12.7 Hruban,L. und F. Santavy

UV-Spektrum und Methylendioxygruppe einiger

Alkaloldv-erbindungen 627

Anhang Abbildungen zum Vortrag 9.1 629

INHALTSÜBERSICHT

W. H('iiiiim];r

Hi'1/rußunij/nuin/imvhe -

M. HtküNhkck

FeMvortmy 7

I\ A. Tiukhhen

l'liHHikaliHvh-ftintÜHclicdrenaßik'hMimcchmiik, M'ikro-widKuhmikrovorfldnge 13

1. Kinc Definition (Uti* phymkuliHch-chemiHohou (JrenyJlacherimoohanik 162. Dil» Bononderhuit der Uron/JUichon . 16

.'). {rriUKlpi'üblomo dorpliysikftlisoh-ohomiaohon Oronzflaohonmochanik 164. Aufwertung vorliegender Erfahrungen übor Vorgängo dor physikalisch-Chornischen Gronz-

flai'hfmmeoluuuk IS

fi. (Iroir/.i'ii der Anwendbarkeit dor Thermodynamik 18(I, Übergang */ur molekular-mechanischon Betrachtungsweise 197. Erweiterung dor oxporimoiitollon Methodik 20

H. Nubmikro-Verformungen, Mechanismen und Morphologie 20

0. Nubinikro-Morphologio dor primäron Eingriffe 23

10. WiwmoHtau durch Impakt-Hoissung 24

11. Niit'hwoiH abgottinter Qittorbaustoino bei dor Stoßbromsung 27

12. Molekulare Zustande im StoßvorformungM'aiim wahrend dos lmpalrtes 28

1!J. JiwiHi'liiminolokularo Zustände im stoßvorformton Festkörpergofügo; „Magma" 29

14. Kxoemmsion von Eloktronon als Triboomission 29

15. TribolummesKonz boi Stoßbremsungon 33

1(1. Mtoffüborgiingo boi dor Stoßbromsung 36

17. Mikro-Verformungs-Modoll, Magma-Plasma-Modoll (Triboplasma) 37

18. TriboohomiHoho Vorgänge 39

18.1. Prinzipien 39

18.2. Kxperimontollo Eiuriohtungon39

19. JüuHtwnmonwirkon von Plasma und Wandroaktionon46

20. ÄUHttinmonhango mit bokaunton Ersohoinungon*6

21. Einige gooebomischo Folgerungen*8

Literatur*9

R. H0i(KAUI«H tl.lt.

Meehanw'he Krtljte und chemiaohe Reaktionenß]

1. Magnotil61

2. «-vo.0, t:3. Metallischen Niokol

~*

A. Quaru

Literatur •'

1*

4 TnliiillMubetHK'hl

E. Thilo, («. LAnwm

Über (lau I' l'(\ 'ig und xeinc tneelinnocliciiiinehe Umwandlung Ol

Literatur (14

E. Hkxi.u

Über ntiirnngsemjrfindhche Kigenschajten der Metalle 05

Literatur 9 75

E. Witziuann

Betrachtungen zur Hedimenlalumsanalyxe, 77

Literatur 8,'J

V. .1. Lichtman, D. A. TuorT/.KY

Über die Kunammenwirkung von ttetitrahlung und grenzfidcheiiaklieen llcdeckuiigcn auf die mecha¬

nischen ICigeiiKcliaßen meia!.ünelier HUikrisltiUe 85

Literatur 87

K, I). HCUTHOIIIMUN

l'Uier die meclauilHche Fertigkeit jwrottcr iHnperser Körper 89

Lilomlur 91

P. Kundin nun,

VJf'ß Jlaiiptrichttntycn der Jöntirickluiig der p!/Iwikalinch-cheminelie)i Mechanik JeMer Körper .... 93

Literatur 97

ü. (jBAWK

MechanocliemiHche (Irenzjlächenreuktioncn bei Hchnünlcchiiixchcn Aufgaben, iimlicNondere bei hehr hohen

Temperaturen 99

Literatur 102