Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide

Zusammenfassung Da eindeutige Reaktionen auf dieSabadilla-Alkaloide nicht vorlagen und gefunden werden konnten, wurde einmal versucht, die Alkaloide nach den hier greifbaren, charakteristischen Spaltprodukten zu bestimmen.Es ist gelungen, sowohl aus reiner Substanz (Cevadin und Veratrin), wie ausSabadilla-Samen (bei geringstem Ausgangsmaterial) vier Spaltprodukte darzustellen und zu charakterisieren, und zwar einerseits VeratrumsÄure, anderseits Cevin, Angelica- und TiglinsÄure.Aus den übrigen Organen vonSabadilla officinalis konnten die Spaltprodukte nicht gewonnen werden.     

Der mikrochemische Nachweis von organisch gebundenem Schwefel und Magnesium in der pflanze

Zusammenfassung Parallel zum histochemischen Nachweis des organisch gebundenen Phosphors wurde auch ein Nachweis von organisch gebundenem Schwefel und Magnesium versucht.Da die Peroxydraethode (Phosphor) hier nicht so gute Resultate gibt, wurde eine neue Methode (Abspaltung und Oxydation mit Bromdämpfen) erprobt.Das zahlreiche durchgeprüfte Material zeigt das gute und sichere Arbeiten der Methode auch in ihrer Anwendbarkeit für physiologische Fragen.Es ist damit möglich geworden, anorganischen und organischen Schwefel in Schnitten nebeneinander nachzuweisen.Dieselbe Methode eignet sich zum Nachweis des anorganischen und organisch gebundenen Magnesiums.Für organisch gebundenen Phosphor ist die Brom-gegenüber der Peroxydmethode unzuverlässig.     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Zusammenfassung Die beidenStrychnos-Alkaloide Strychnin und Brucin lassen sich aus der Pflanze mikrochemisch eindeutig nachweisen.Strychnin gibt im Pflanzengewebe eine empfindliche und eindeutige Kristallreaktion mit Kaliumferrozyanid.Brucin läßt sich im Gewebe nur durch die eindeutige Rotfärbung mit Salpetersäure sichtbar machen.Im Mikroextrakt und -sublimat ist Strychnin durch Blutlaugensalz, Brucin durch Platinchlorid in schöner Kristallreaktion nachweisbar.Alle übrigen Spezial- und Gruppenreagentien haben sich nicht bewährt; nur Jodjodkalium dürfte im allgemeinen die Alkaloide anzeigen.Von allen untersuchtenStrychnos- Arten geben bloßStr. nux vomica undIgnatii und auch diese nur in den Samen die studierten Alkaloidreaktionen.     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Zusammenfassung Es wurden empfindliche und eindeutige mikrochemische Reaktionen auf Colchicin erprobt, von denen die mit Platinrhodanid am besten ist (Erfassungsgrenze=0,2). Damit wurde die Verbreitung des Colchicins in der Pflanze studiert.Von besonderem Interesse ist die neue Tatsache, daß auch in anderen Liliaceen die Base sehr wahrscheinlich gemacht wurde, und zwar in größeren Mengen in:Bulbocodium, Tofieldia, Veratrum, Anthericum, Hemerocallis, Ornithogalum undTulipa; nur in Spuren in:Asphodelus, Frittilaria, Lloydia undMuscari.     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Zusammenfassung Als beste Kristallreaktion auf Berberin haben sich erwiesen: Salpetersäure (2%), Erfassungsgrenze 0,7, Kaliumbromid (10%), Erfassungsgrenze 1,2 und Jodjodkali, Erfassungsgrenze 0,6.Diese Reaktionen geben am Schnitt nur bei größerem Berberingehalt schöne Kristallprodukte, also beiBerberis vulgaris, Berberis lycium, Berberis lucida, Berberis canadensis, Mahonia aquifolium undpinnata, Hydrastis canadensis und XanthoxylumBossua.Eine Sublimation von Berberin aus dem Gewebe ist uns nie gelungen.Die besten Reaktionen erhält man mit wässerigen und alkoholischen Extrakten nach unserer Mikroextraktionsmethode. Danach enthalten reichlich Berberin:Berberis vulgaris, Berberis lyciwm, Berberis lucida undBerberis canadensis, Hydrastis canadensis, Mahonia pinnata undXanthoxylon Bossua, wenigerMahonia aquifolium, Evodia hortensis,Xanthoxylum clava Herculis undOdontalgicum undNandina domestica.Kein Berberin konnten wir finden bei:Evodia meliifolia, Orixa japonica, Xanthoxylum americanum, Berberis cretica, Podophyllum Emodi undpeltatum, Caulophyllum thalictroides, Cocculus laurifolius,Coptis trifolia, Tinospora cordifolia, Jeffersonia diphylla, Xylopia frutescens undgrandiflora.Bezüglich der Verteilung des Alkaloides über die Pflanze ergab sich:Berberis vulgaris führt in Wurzel und Stamm überall Berberin, in Blatt, Blüte und Frucht nicht,Hydrastis canadensis in der ganzen Pflanze,Mahonia aquifolium überall in der Wurzel, wenig im Stamm und Spuren im Blatt. Von allen anderen Pflanzen standen nur Stammoder Zweigstücke zur Verfügung.     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Zusammenfassung Das Cytisin läßt sich in der Pflanze histochemisch in geringster Menge und eindeutig nachweisen. Das Alkaloid wird mit Chloroformammoniak (19) extrahiert, als Reagentien haben sich am besten bewährt: Platinbromid (Empf. G. 1100000), Platinjodid (140000), Kaliumtrijodid nachBertheaumé (1100000), Goldbromid (120000) und Pikrinsäure (1100000), vor allem Kaliumtrijodid nachBertheaumé.Mit diesen Reaktionen ist es gelungen, die Verteilung des Cytisins inLaburnum anagyroides zu studieren und Anhaltspunkte über den Wandel dieses Alkaloides im Laufe einer Vegetationsperiode zu gewinnen. Schließlich wurde in einer Reihe von Arten und Gattungen Cytisin eindeutig festgestellt.InLaburnum wurde zum erstenmal im Pflanzenreich Thioharnstoff gefunden.     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Ohne Zusammenfassung     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Zusammenfassung Es wurde eine eindeutige sichere Methode ausgearbeitet, um das Kokain in der Pflanze mikrochemisch zu fassen und zu verfolgen. Der sicherste Nachweis läßt sich erbringen durch Mikrosublimation des Kokains und Nachweis im Sublimate mit Au Cl₃ + K Br oder Extraktion mit CHCl₃ + NH₃ und Reaktion mit Au Cl₃ + K Br. Daneben lassen sich noch verwenden die Benzoesäuresublimation und die direkte Reaktion im Schnitt, die jedoch nur bei Anwesenheit von größeren Mengen Kokain gute Resultate geben.     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Ohne Zusammenfassung     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Zusammenfassung Es wurden eindeutige und empfindliche Reaktionen auf Ricinin gefunden und ausgearbeitet.Das Ricinin läßt sich in der Pflanze durch Kristallisation, Sublimation, im Schnitt und Extrakt eindeutig nachweisen.Als die brauchbarsten Reagentien erwiesen sich Goldbromid (Erfassungsgrenze 2,5 ) und Jodwasser (Erfassungsgrenze 10 ). Die beste Ausbeute erhält man durch Chloroform-Ammoniakextraktion.Mit diesen Methoden wurden Anhaltspunkte über die Verteilung des Ricinins in der Pflanze und seinen Wandel im Laufe einer Vegetations-periode unter verschiedenen Außenfaktoren gewonnen.     

Der Nachweis von spezifischen und unspezifischen Phosphatasen des Nervensystems

Zusammenfassung Zum optimalen Nachweis der Phosphatasen an Gehirnschnitten sind mit der Pb-Methode niedrige Blei- und Substratkonzentrationen notwendig. Es wurden für eine Reihe organischer Phosphate die optimalen Inkubationsbedingungen ermittelt. Dabei war zur Ausschaltung der unspezifischen alkalischen Phosphatase für den Nachweis der spezifischen Phosphatasen ATPase und 5-Nucleotidase (AMPase) eine Inkubation bei leicht sauremph besonders günstig. Der nachgewiesenen Spaltung von DPN liegt wahrscheinlich die Wirkung einer Nucleotidpyrophosphatase zugrunde. Für Glucose-6-phosphat konnte kein von den unspezifischen Phosphatasen abweichendes Muster nachgewiesen werden. Unter optimalen Bedingungen lassen sich die unspezifischen Phosphomonoesterasen im physiologischenph-Bereich nachweisen, mitunter gelingt die gleichzeitige Darstellung der sauren und alkalischen Phosphatase an einem Schnitt. Eine Reihe von Gründen sprechen gegen eine durch echte Enzymwirkung bedingte Axondarstellung mit der Pb-Methode.Mit 5 TextabbildungenMit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Der histochemische Nachweis des Kupfers im Gehirn

Zusammenfassung Kupfer läßt sich im Gehirn histochemisch lokalisiert nachweisen. In der weißen Substanz enthalten viele Gliazellen eine kupferhaltige Verbindung, die sich durch Dithizon nachweisen läßt. Sie entspricht in ihrem Verhalten einer in der normalen Leber nachgewiesenen Verbindung, ihr Kupfer reagiert mit den gebräuchlichen Kupferreagentien wie Rubeanwasserstoff usw.Durch das Kupfersulfid-Silberbild wird Kupfer in diesen und anderen Gliazellen, in Nervenzellen und Perizyten dargestellt.Diffus verteilt liegt Kupfer — und gelegentlich ein weiteres Schwermetall, dessen Sulfid cyanidresistent ist — in der Großhirnrinde, in den Basalganglien sowie in Schichten des Ammonshorns und Kleinhirns.Die Befunde werden kurz diskutiert.Mit 14 Textabbildungen     

Der Nachweis des Cholins in der Pflanze

Zusammenfassung Es wurden in der vorliegenden Arbeit Methoden ausgearbeitet, die einen raschen mikrochemischen Nachweis des Cholins ermöglichen. Mit diesen Methoden wurden über 100 Spezies aus den verschiedensten Pflanzenfamilien auf ihren Cholingehalt sowie auf den Cholingehalt ihrer Organe geprüft und es wurde das Cholin überall, in Stengeln, Blättern, Blüten, Holz, Rinde, Wurzeln usw. gefunden. Kein Cholin wurde nur in den drei untersuchten Flechten (Evernia prunastri, Parmelia sulcata undParmelia perforata) gefunden.Orientierende Versuche über die Veränderungen des Cholingehaltes von keimenden Samen und von Blättern im Laufe einer Nacht geben Anhaltspunkte für starke physiologische Verschiebungen im Cholingehalt.Nach Beendigung der Ausarbeitung einer quantitativen Methode zur Bestimmung von Cholin in kleinen Mengen Ausgangsmaterial sollen die angedeuteten Fragen auf exakter quantitativer Grundlage näher untersucht werden.     

Der cytochemische Nachweis von Cytochromoxydase und Peroxydasen bei Pilzen

Zusammenfassung Verschiedene Nachweisverfahren für Cytochromoxydase und Peroxydase wurden an den Pilzen Neurospora crassa, Oospora lactis und Saccharomyces cerevisiae getestet und die jeweils beste zur Zeit verfügbare Methode ermittelt.Zur cytochemischen Lokalisation der Cytochromoxydase (E.C. 1.9.3.1) ist das Amin-Amin-Verfahren von Burstone (1960) mit den Reaktionspartnern p-Aminodiphenylamin und Variaminblau B (p-Methoxy-p-aminodiphenylamin) zu empfehlen, wobei die optimale Inkubationszeit bei allen Pilzen 30 min beträgt. Die braunroten Reaktionsprodukte sind im Cytoplasma aller Pilze gleichmäßig verteilt. Eine Nachbehandlung der Präparate in Cobaltacetat-Lösung (Burstone, 1960) sowie die Zwischenschaltung einer Behandlung mit Lugolscher Lösung (Butcher u. Mitarb., 1964) verbesserten das Reaktionsbild nur unwesentlich. Eine in vitro und in vivo nachgewiesene geringe Fettlöslichkeit des Reaktionsproduktes erlaubt keine exakte Lokalisation der Enzymaktivität. Kontrolluntersuchungen bestätigen die Spezifität der Nachweisreaktion.Bei Einsatz von Aminen, Phenolen und der Zink-Leuko-Methode zum Nachweis der Peroxydase erwies sich lediglich 3-Amino-9-äthylcarbazol (Graham u. Mitarb., 1965) als brauchbar. Nach der optimalen Inkubationszeit von 60 min enthalten alle Zellen distinkte, kleine, runde Granula, die im Cytoplasma gleichmäßig verteilt sind. Auch hier erschwert eine gewisse Fettlöslichkeit des Reaktionsproduktes eine exakte intrazelluläre Enzymlokalisation. Da N. crassa und S. cerevisiae gleichzeitig eine Peroxydase (E.C. 1.11.1.7) und eine Cytochrom c-Peroxydase (E.C. 1.11.1.5) besitzen, kann nicht gesagt werden, ob nur eines der beiden Enzyme oder ob beide gleichzeitig mit vorliegender Methode nachgewiesen werden.

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Summary Different methods for the detection of cytochrome oxidase and peroxidase were tested in the fungi Neurospora crassa, Oospora lactis and Saccharomyces cerevisiae in order to find out the best technique.The two-amine-method of Burstone (1960) (p-aminodiphenylamine + p-methoxy-p-aminodiphenylamine) is recommended for the localization of cytochrome oxidase (E.C. 1.9.3.1) whereby the optimal incubation period in all fungi is 30 minutes. The reaction products are always round-shaped and equally distributed in the cytoplasm. A postincubation of the preparations in a cobalt acetate solution (Burstone, 1960) or a treatment in Lugol's iodine (Butcher et al., 1964) give no remarkably better results. A low solubility of the reaction product in lipid substances, as detected in vitro and in vivo, however does not allow any exact intracellular localization of the enzyme activity.Testing amines, phenols and the zinc-leuco method for the detection of peroxidase, only the method of Graham et al. (1965) proves to be useful. After an optimal incubation period of 60 minutes all cells show distinct, small, round-shaped deposits that are equally distributed throughout the cytoplasm of all fungi. A certain lipid solubility of the reaction product makes an exact enzyme localization difficult. As N. crassa and S. cerevisiae simultaneously possess a normal peroxidase (E.C. 1.11.1.7) and a cytochrome c-peroxidase (E.C. 1.11.1.5) it cannot be decided whether the technique evaluates only one enzyme or both types of peroxidase.

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Frau Prof. Dr. B. Haccius danke ich für die Anregung zu diesen Untersuchungen sowie für die stete Unterstützung und Anteilnahme am Fortgang der Arbeit. Der Firma Grahamhaus Studt KG, Bad Kreuznach, bin ich für die großzügige Bereitstellung eines Arbeitsplatzes zu Dank verpflichtet.