Ionic mechanisms underlying the depolarization of L-glutamate on rat and human spinal neurones in tissue culture

Zusammenfassung Die Wirkung von Glutamat wurde auf das Membranpotential von Rückenmarkneuronen des Menschen und der Ratte in Gewebekultur untersucht. Entfernung der Natriumionen aus der extrazellulären Flüssigkeit führt zu einem Verschwinden der durch Glutamat erzeugten Depolarisation. Diese Befunde weisen darauf hin, dass Glutamat, welches eine vermutliche Überträgersubstanz im Rückenmarkist, die Permeabilität der Neuronenmembran für Natriumionen erhöht. Die Versuche zeigen ferner, dass die Gewebekultur ein ausgezeichnetes Modell ist zur Abklärung von ionalen Mechanismen, welche der Wirkung von Überträgersubstanzen im Zentralnervensystem zugrunde liegen.     

Le molybdène en biologie

Zusammenfassung Durch seine Beteiligung an der Reduktion der Nitrate und an der Aufnahme von Stickstoff, spielt das Molybdän eine erhebliche Rolle im Cyclus dieses Elements. Aus diesem Grunde ist es nützlich, diejenigen Stoffwechselprozesse zu kennen, an denen das Molybdän entscheidend beteiligt ist. Es ist das Ziel dieser Übersicht, einen zusammenfassenden Einblick in den Stand unserer Kenntnisse auf dem Gebiet dieses Oligoelements zu geben; eine chronologische Betrachtung erlaubt uns, zuerst diejenigen biochemischen Vorgänge zu betrachten, für die seine Einwirkung als gesichert gilt.Die Gesamtheit der Arbeiten über die Nitratreduktion lassen darauf schliessen, dass das Molybdän spezifisch zur Funktion der Nitratreduktase gehört. Indem es integraler Bestandteil der aus Mikroorganismen und höheren Pflanzen extrahierten Nitratreduktase ist, kommt ihm eine Rolle im Elektronentransport, welcher von den Nitraten zu den Nitriten führt, zu. Es handelt sich hier um die erste Stufe der Reaktionen, die zur Ammoniakbildung führen.Man weiss schon lange, dass Molybdän zur Bindung des Luftstickstoffs benötigt wird. Unsere Kenntnisse über eine spezifische Beteiligung des Elements an diesem Vorgang verdankt man jedoch neueren Arbeiten, vor allem jenen, welche die Bindung von Stickstoff in zellfreien Extrakten zum Gegenstand haben. Diese Ergebnisse werden im Lichte der neuern Theorien über den Mechanismus der Stickstoffbindung besprochen.Abschliessend werden einige andere Reaktionen des pflanzlichen und tierischen Stoffwechsels betrachtet, an denen das Molybdän Anteil hat.     

Applications of a generalized data-management language in medicine: Some recent experience at Stanford university

Zusammenfassung Um den Zugang zum Computer auch für den Nichtfachmann möglichst einfach und effektiv zu gestalten, müssen neue Programmiertechniken entwickelt werden. Ein Teil dieser Neuentwicklungen beschäftigt sich mit dem Aufbau und dem Gebrauch von Computer-Dateien. Zu diesem Zwecke wurde DIRAC an der Stanford-University entwickelt und getestet. Diese Sprache ist die erste einer ganzen Familie von Prototypen, welche eingesetzt werden, um die organisatorischen Probleme der Speicherung und Wiederauffindung wissenschaftlicher Information zu lösen. Die Sprache ist so konstruiert, dass die Benützer via einen Fernschreiber, der weit von der Computer-Zentrale entfernt aufgestellt sein kann, mit Hilfe einfacher Schlüsselwörter ihren Zwecken angepasste Kartotheken aufbauen können («create»), die einmal gespeicherte Information ergänzen, zerstören oder modifizieren können («up date»), die Kartothek nach fast beliebigen Kriterien abfragen und gesuchte Informationen heraussortieren können («query») sowie den Inhalt der ganzen Kartothek herausdrucken und einfach statistisch bearbeiten lassen können («status»). Ein kurzer Überblick über den Sprachaufbau von DIRAC und Beispiele für den Gebrauch von DIRAC durch verschiedene medizinische Abteilungen der Stanford-University sind beschrieben.     

Vitamin D,example and challenge

Zusammenfassung Vitamin D ist eine in verschiedener Hinsicht interessante Verbindung, deren Untersuchung zu neuen Erkenntnissen auf dem Gebiete der Stereochemie, der Photochemie und der Reaktionsspezifität beigetragen hat. Insbesondere die damals intrigierende Entstehungsweise unter dem Einfluss von Ultraviolettstrahlung (antirachitische Wirkung des Sonnenlichtes) hat frühzeitig die Aufmerksamkeit von Chemikern und Physikern erregt. Es sind dann die sehr spezifisch verlaufenden thermischen und photochemischen Isomerisierungen gewesen, die zum Verständnis des Reaktionsmechanismus und zu den dem Reaktionsverlauf zu grunde liegenden Gesetzmässigkeiten geführt haben. Auch bieten die Moleküle der unterschiedlichen Vitamin-D-Isomeren mit deren Chiralitätszentren und dem polyzyklischen Aufbau nach wie vor ein fruchtbares Gebiet zur Prüfung der Reichweite der modernen Konformationsanalyse und von chiroptischen Betrachtungen.Es wird eine Übersicht über die verschiedenen experimentellen Ergebnisse und die daraus entwickelten theoretischen Spekulationen gegeben. Als Grundlage wird immer wieder die genaue Kenntnis der molekularen Geometrie und der Bindungsverhältnisse angestrebt. Diese lässt sich heutzutage mittels Konformationsanalyse, Valence Force Field-Kalkulationen und insbesondere auch Röntgenanalyse in konsistenter Weise gewinnen. Bei der weiteren Diskussion der (photo)chemischen Prozesse zeigen sich 3 Faktoren zum Verständnis und zur Voraussicht des Ablaufs wichtig. Es ist die schon längst bekannte sterische Hinderung und zwei weitere, beim Studium der Reaktionen im Vitamin-D-Gebiet zuerst formulierte Faktoren: der Einfluss der Orbitalsymmetrie und (für Photoreaktionen) die Lage des Konformationsgleichgewichtes im Grundzustand. Insbesondere das letztgenannte Prinzip hat sich bei der Auffindung von bisher unbekannten Photoprodukten des Vitamins D als sehr wichtig erwiesen.Auch in der Zukunft werden die von der Natur sorgfältig selektionierten Moleküle von Vitamin D und dessen Isomeren ein anregendes Beispiel und Untersuchungsobjekt beim Studium der detaillierten Mechanismen von Photoisomerisierungen und bei der Konformationsanalyse von Molekülen in aktiviertem Zustand darbieten.

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14th Paul Karrer Lecture, presented 20 June 1973, in the Aula of the University of Zurich.     

Chemical modifiers of passive ion permeability of the erythrocyte membrane

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über die Probleme gegeben, die bei der Interpretation der Wirkung von Substanzen auftreten, welche die passive Ionenpermeabilität der Erythrozytenmembran beeinflussen. Dabei wird besonderes Gewicht auf Hemmstoffe der Anionenpermeabilität gelegt.1-Fluoro-2,4-Dinitrobenzol (DNBF) und 5-Methoxy-2-Nitrotropon (MNT) können mit Aminogruppen kovalente Bindungen eingehen. Beide Substanzen werden von der Erythrozytenmembran irreversibel gebunden. Sie hemmen die Permeabilität für Anionen und steigern sie für Kationen. Die Wirkung des MNT auf die Kationenpermeabilität wird allerdings nur sichtbar, wenn es zusammen mit einer nahezu hämolytischen Menge an Äthanol dem Inkubationsmedium zugesetzt wird. Die Beobachtungen stehen im Einklang mit der Hypothese, dass die Erythrozytenmembran ein Anionenaustauscher ist, in dem Aminogruppen als Träger der positiven Festladungen vorhanden sind.Schwieriger lässt sich die Hemmwirkung einer Reihe von Stoffen erklären, die nicht mit Aminogruppen reagieren können. Dinitrophenol und Benzoat hemmen den Sulfationenfluss nichtkompetitiv, ohne dabei eine Steigerung des Kaliumeffluxes herbeizuführen. Auch aliphatische Verbindungen, darunter primäre Alkohole und Amine, können die Anionenpermeabilität vermindern, wobei bereits ein deutlicher Hemmeffekt auftritt, bevor der Kaliumefflux vergrössert wird. Die einzige Gemeinsamkeit dieser chemisch sehr heterogenen Gruppe an Hemmstoffen ist der polar-apolare Charakter ihrer Moleküle, was zu einer Anreicherung dieser Stoffe an Grenzflächen zwischen Lipid und Wasser führen sollte.Die Beziehung zwischen Sulfatpermeabilität und Hemmstoffkonzentration lässt sich mit Hilfe einer einfachen, aus der Enzymkinetik bekannten Formel beschreiben. Zwischen dem gemessenen Sulfatfluss und der aufgrund der Festladungshypothese berechneten Sulfatkonzentration in der Membran besteht ein exponentieller Zusammenhang, der durch eine empirische Gleichung wiedergegeben werden kann. Mit Hilfe dieser Gleichung lässt sich der Anionenfluss auch in Gegenwart eines Hemmstoffes (Phenol) beschreiben, wobei sich nur eine der beiden empirischen Konstanten erheblich ändert.Die geschilderten Ergebnisse legen die Vermutung nahe, dass die Anionen bei der Penetration durch die Erythrozytenmembran mindestens zwei verschiedene, hintereinander geschaltete Permeabilitätsbarrieren überwinden müssen.     

Aspects of the theory of hydrogen overpotential

Zusammenfassung 1. Unter Benützung einer Theorie vonEyring, Glasstone undLaidler werden Messungen der Überspannung von Wasserstoff und Sauerstoff an verschiedenen Metallen ausgewertet. Hierbei werden insbesondere die Werte einer für die Theorie wesentlichen Konstante «B » berechnet. Es ergibt sich, daß diese Größe «B » nur in 8 von 13 untersuchten Fällen ein und denselben, vom Material und von der Konzentration unabhängigen Wert besitzt. Nach der Auffassung der genannten Autoren sollte die Material- und Konzentrationsunabhängigkeit, bzw. Konstanz allgemein vorhanden sein. Die Theorie vonEyring, Glasstone undLaidler kann also in ihrer jetzigen Gestalt sicher nicht allgemeingültig sein.2. Für eine Reihe von Metallen werden die unter vergleichbaren Versuchsbedingungen beobachteten Werte der Überspannung von Wasserstoff gegen die entsprechenden Elektronenaustrittsarbeiten aufgetragen. Hierbei ergibt sich eine Trennung der Metalle in zwei Hauptgruppen. Innerhalb jeder dieser Gruppen nimmt die Größe der Überspannung mit steigenden Werten der Austrittsarbeiten ab.     

Chemotaxis of leucocytes

Summary It is the purpose of this review to provide a survey of some more recent work on chemotaxis of leucocytes. Attention was drawn to the existence of a variety of cytotaxins (chemotactic mediators) and in particular to their cell specificity. The significance of these different cytotaxins for the accumulation of leucocytes in inflammatory sites in vivo is discussed.

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Zusammenfassung Die Aktivität chemischer Substanzen, die Wanderungsrichtung von Zellen zu bestimmen, wird als Chemotaxis bezeichnet. Chemotaxis ist von erheblichem biologischem Interesse; sie dient der Reproduktion, der Ernährung, der zellulären Organisation oder der Vermeidung schädlicher Stoffe bei Pflanzen und Tieren.Das Referat vermittelt einen kritischen Überblick über neuere Arbeiten über Chemotaxis von Leukozyten, und es wird die Bedeutung dieses Vorganges für die entzündliche Ansammlung von Leukozyten diskutiert.

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This work was supported by the Swiss National Foundation for Scientific Research, Grant No. 4518 and by the World Health Organization.     

Effect of actinomycin D on white blood count and humoral antibody response in hamsters

Zusammenfassung Actinomycin D fÜhrt bei erwachsenen männlichen Hamstern in einer Dosis, die fÜr 15% der Tiere letal ist, zu einem vorÜbergehenden Abfall der Lymphozyten und zu einem kontinuierlichen Anstieg der neutrophilen Granulozyten. Die Bildung agglutinierender Antikörper gegen Schaferythrozyten wird dagegen, unabhängig von der Antigendosis und vom Zeitpunkt der Antigenapplikation, durch Actinomycin D nicht beeinflusst.     

Implications of epidermal-dermal relations following injury for understanding association of carcinogenesis with hair regeneration or scars

Zusammenfassung Während des normalen Heilungsvorganges in Hautverletzungen wurde nachgewiesen, dass das Epithel die unterliegende traumatisierte Cutis « überfällt ». Normalerweise werden solche « überfallenden » Epithelsporen entweder durch Fremdkörperreaktion des Bindegewebes eliminert, oder aber eine « kompetente » Cutis bewirkt die Bildung von Talgdrüsen oder neuer Haarfollikel. In Anbetracht der engen Korrelation zwischen Haarbildung, Narben und Carcinogenese wird auf Grund der histologischen Befunde der Autoren und aus einer Übersicht der einschlägigen embryologischen Forschungsliteratur gefolgert, dass das endgültig massgebliche Verhalten solcher « überfallenden » pluripoten tialen Epithelsporen während des Wundheilungsvorganges teilweise von der Natur der epikutanen Überfälle abhängig ist, und vornehmlich von der Reaktivität der unterliegenden Cutis.Epikutane Neoplasie könnte infolgedessen hauptsächlich als Ergebnis des Versagens einer beschädigten Cutis betrachtet werden, die weder die überfallende Epidermis eliminiert, noch die Haarpapillen differenziert, in ihrer Reaktion gegen überfallende, epidermale Sporen oder neue Haar-Anlagen, die während normalem Heilungsvorgang gebildet wurden; dies gilt für jedwede Verletzung, die chemisch oder physisch verursacht wurde. Überfallende epidermale Sporen könnten zuerst verhornte Zysten bilden, in welchen späterhin neoplastische Veränderungen in Erscheinung treten.     

Lethal effect of cosmic ray showers on the progeny of animals

Zusammenfassung Angorakaninchen und weiße Mäuse wurden unter einer Bleischicht gezüchtet, deren Dicke (16 mm) die günstigste für die Auslösung von kosmischen Kaskadenschauern ist. Die Versuche ergaben einen Überschuß der Totgeburten und der Verluste innerhalb der ersten Woche von 49±11% gegenüber den unter gleichen Bedingungen gehaltenen Kontrolltieren. Eine dauernde Beschädigung der Muttertiere sowie eine sterilisierende Wirkung scheint nicht vorzuliegen.     

Oxygen exchange in the erythrocyte

Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über die mathematischen und experimentellen Aspekte des O₂-Austausches im Erythrozyten gegeben. Der Gesamtprozess kann als eine Sauerstoffdiffusion mit gekoppelter Hämoglobin-Sauerstoff-Reaktion beschrieben werden. Für die mathematische Analyse muss also die partielle Differentialgleichung der Diffusion durch ein Gleichungssystem erweitert werden, das dem chemischen Reaktionsablauf Rechnung trägt. Voraussetzung hierfür ist die Aufstellung eines Modells zur molekularen Interpretation der O₂-Bindungskurve. Die vereinfachten Differentialgleichungen für Diffusion und Reaktion lassen sich unter Beachtung der Rand- und Anfangsbedingungen nur näherungsweise integrieren.Es werden ferner die experimentellen Methoden beschrieben, die für die Verfolgung der schnellen O₂-Austauschvorgänge im Erythrozyten geeignet sind. An einigen Beispielen werden die mit diesen Methoden gewonnenen Untersuchungsergebnisse erläutert. Es zeigt sich, dass die mathematische Analyse und die experimentellen Untersuchungen zu übereinstimmenden Ergebnissen führen.     

Present status of underwater medicine. Review of some challenging problems

Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der Unterwassermedizin gegeben. Besondere Berücksichtigung finden die in jüngster Zeit durchgeführten Forschungen, die die Grundlage für eine Erweiterung der Grenzen des Tieftauchens bereiteten, wie z.B. der 1972 durchgeführte Rekordtauchgang der Comex Gruppe, bei dem eine Tiefe von 2001 Fuss (610 m) in der Kammer erreicht wurde. Nach den in diesem Experiment erhobenen Befunden können ausgewählte und trainierte Taucher in einer Tiefe von 1400 Fuss (427 m) noch gut arbeiten und leben, wenn sie eine Helium-Sauerstoffmischung atmen. Die Ursachen des «Nervösen Hochdruck-Syndromes», sowie die kritische Volumentherorie vonMiller ⁶ als ein Erklärungsversuch für das Fehlen der narkotischen Wirkung von Helium unter hohem Druck im Vergleich zu Stickstoff werden diskutiert.

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This paper was presented in part at the XXI International Congress of Aviation and Space Medicine, September 19, 1973 in Munich (Germany, Fed. Rep.).     

Diffraction lattices in precious opal

Zusammenfassung Im Jahre 1933 konnte der Verfasser anhand umfangreicher goniometrischer Messungen nachweisen, dass im Edelopal — einem nahezu röntgenamorphen Gel — irgendwelche dreidimensionalen, lichtoptisch wirksamen, periodischen Systeme (Beugungsgitter) wirksam sind. Über die Geometrie, insbesondere über die Symmetrie dieser Systeme, konnten genaue und verbindliche Angaben gemacht werden; über ihre materielle Natur hingegen war beim damaligen Stand der Untersuchungsmethoden nichts zu ermitteln.Vor einigen Jahren ist es nunmehrPense (Mainz, Institut für Mineralogie) gelungen, im Abdruckverfahren diese Beugungsgitter elektronenmikroskopisch sichtbar zu machen. Sie bestehen aus regelmässig im Raum verteilten kleinen Höhlen, die sich zwanglos als Zwickel zwischen dichtgepackten, gleich grossen Kügelchen — vermutlich Chalcedon-Sphärolithen — ausdeuten lassen. Der Edelopal ist damit nach Kunststofflatices und gewissen Viren ein weiteres Beispiel für «Kristalle aus übermolekularen Bausteinen».Es liegt nahe, den Edelopal auch genetisch gleich zu erklären wie die entsprechenden Produkte des Lebens bzw. der organischen Chemie, nämlich aus dem einfachen Packungseffekt ursprünglich im Dispersionsmittel gegeneinander beweglicher Kügelchen im Verlauf eines Sedimentations- oder Abquetschungsvorgangs. Gewisse Beobachtungen scheinen mir aber diese an sich gewiss plausible Erklärung hier zu verbieten: Edelopal pflegt nämlich in ausgesprochenen Pseudomorphosen nach Fossilien, Oolithen u.ä. Bildungen aus kristallinem Calcit aufzutreten, und zwar bei oft bester Erhaltung feinster morphologischer Details. Dieser Befund verträgt sich schlecht mit der Annahme von erst nachträglich sich ordnenden, vorgebildeten Sphärolithen. Eher könnte man daran denken, dass ein schon in den nachher verdrängten Kristallen bestehender Überrhytmus lichtoptisch wirksamer Periode (verschränkte Gleitlamellen, Entmischungen u.dgl.) den Verteilungsplan der Sphärolithzentren bestimmt hat. Dabei sei daran erinnert, dass lichtoptisch wirksame Systeme bei einigen Kristallarten beschrieben sind.     

Inherited semisterility for control of harmful insects. II. Degree of sterility and types of translocations in the mosquitoCulex pipiens L.

Zusammenfassung Für die Anwendung von Semisterilität infolge von Translokationen zur Bekämpfung schädlicher Insekten ist der Grad der Semisterilität und die Art der zugrundeliegenden Translokation von Bedeutung. Von den bisher untersuchten 124 Translokationen hatten 101 einen Sterilitätsgrad zwischen 10 und 50%, 23 über 50 bis zu 85%. Mit dem männlichen Geschlechtsfaktor M gekoppelte Translokationen sind zur Zeit die für die Praxis am nützlichsten. Sie treten nicht so häufig auf als erwartet, machen aber doch rund 1/4 aller getesteten Translokationen aus. Es werden Gründe angeführt, weshalb M-gekoppelte Translokationen nützlicher sind.     

The photosynthetic energy conversion process in isolated chloroplasts

Zusammenfassung Dieser kurze Überblick über das Gebiet der Photosynthese in isolierten Chloroplasten wäre unvollständig, würde nicht die Abhängigkeit des erzielten Fortschrittes von mindestens zwei «verbesserten analytischen Methoden» betont, welcheEmil Fischers ¹ 60 Jahre zurückliegende Prophezeiung erfüllen. Zur Entdeckung der Photophosphorylierung und der Kohlenhydratsynthese durch isolierte Chloroplasten war die Einführung der Isotopen-Technik in die Biologie durchvon Hevesy ¹⁰⁷ und die Entwicklung der Papierchromatographie durchMartin undSynge ¹⁰⁸ von besonderer Bedeutung.Untersuchungen an isolierten Chloroplasten führten zu einer Auffassung der Photosynthese, die sich von der herkömmlichen Ansicht — als eines CO₂-Assimilationsprozesses — unterscheidet: Die Photosynthese scheint im wesentlichen ein Prozess zur Umwandlung der Strahlungsenergie des Sonnenlichtes in chemische Energie zu sein. Diese Umwandlung steht in engerer Beziehung zur Phosphorassimilation und zur Reduktion des Eisenproteids Ferredoxin als zur Kohlensäureassimilation. Die ersten, chemisch definierten Produkte dieser Energieumwandlungsreaktion in der Photosynthese erwiesen sich nicht als Zwischenprodukte der Kohlenstoffassimilation, sondern als ATP und reduziertes Ferredoxin.

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Based, in part, on a paper presented at the Advanced Study Institute on the Biochemistry of the Chloroplasts, Aberystwyth, Wales, U.K., August 26, 1965. — The research work from the author's laboratory reported herein has been aided by grants from the National Institutes of Health, Office of Naval Research and the Charles F. Kettering Foundation.     

Secretory responses and choline acetylase of the rat's submaxillary gland after duct ligation

Zusammenfassung Abbinden des Ausführungsganges der Submaxillarisdrüse der Ratte führt zu ihrer Gewichtsabnahme. Nach i.v. Gaben von Methacholin und Adrenalin verschwindet die Sekretion innerhalb von 4–6 Tagen nach der Operation, während bei Pilokarpin noch eine sehr verminderte Speichelsekretion persistiert. Die spezifische Fähigkeit der sekretorischen Zellen war zusehends verringert. Die Gesamtaktivität der Cholin-Acetylase blieb ähnlich derjenigen der Kontrolldrüsen, was für eine unveränderte Funktion des Parasympathikus spricht.     

The jurassic ammonite-faunas of East Greenland

Zusammenfassung Die Juraformation von Ostgrönland ist reichlich fossilführend. Unter den marinen Tieren sind Ammoniten vorherrschend, und es liess sich eine breite und detaillierte Faunen- und Schichtgliederung durchführen. Die Bedeutung der Gliederung wird im Hinblick auf stratigraphische Zonenbildung und allgemeine Korrelation kurz besprochen. Die Gliederung der Schichtfolgen ist zur Aufklärung der Biologie und Evolution der Ammoniten brauchbar. Von besonderem Interesse erweisen sich die Ammoniten des mittleren und oberen Jura von Grönland, da sie ein klares Beispiel geben für die Tendenz einzelner Familien, sich in ihrer Ausbreitung auf begrenzte Faunengebiete zu beschränken. Die Grenzen solcher Provinzen blieben nicht dieselben und Unterbrechungen in den zu beobachtenden Faunen an bestimmten Stellen sind oft auf Auswanderungen der Faunen zurückzuführen. Unterbrechungen dieser Art dürfen keinesfalls übersehen werden, wenn eine phylogenetische Klassifizierung versucht wird. So haben die ermittelten Schichtfolgen von Grönland einige phylogenetische Ungewissheiten aufklären können.     

Electrophoresis

Zusammenfassung Es wird ein Überblick über die Elektrophorese gegeben, wie sie aus den grundlegenden Arbeiten vonA. Tiselius-hervorgegangen und vonL. G. Longsworth, H. Svensson und anderen Forschern ausgebaut worden ist. Neuere Fortschritte der Technik und Methodik, die in Amerika, Schweden und der Schweiz erzielt werden konnten und sowohl eine Erleichterung der Versuche wie eine Steigerung der Meßgenauigkeit ermöglichen, werden besprochen. Die Bedeutung der Elektrophorese, insbesondere für die Proteinforschung, wird hervorgehoben und es wird auf die zunehmende Verbreitung der Elektrophorese hingewiesen, die sich in einem erheblichen Anwachsen der einschlägigen Literatur spiegelt. Leistungsfähigkeit und Anwendungsbereich der Elektrophorese werden umrissen mit dem Hinweis darauf, daß es zumeist von Vorteil ist, die Ergebnisse mit Hilfe anderer geeigneter Methoden (Ultrazentrifugierung, Diffusionsmessung usw.) zu sichern, zu ergänzen und zu erweitern.

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Originally delivered by the author in the form of two lectures one on the 20th November 1946 (Naturforschende, Chemische und Medizinische Gesellschaft Basel) and the other on the 16th January 1947 (Chemische Gesellschaft, Biochemische Vereinigung und Ärzteverein Bern).     

Aspects of mass spectrometry in organic chemistry

Zusammenfassung Massenspektrometrie ist die instrumentalanalytische Methode mit der grössten Anwendungsvielfalt im naturwissenschaftlichen Bereich. Auf dem Gebiet der organischen Chemie sind derzeit qualitative Strukturanalyse und die Analyse stabiler Isotopen die wichtigsten in einer ganzen Reihe von Applikationsmöglichkeiten. In strukturanalytischer Hinsicht handelt es sich im wesentlichen um eine chemische Reaktionsspektroskopie, die als Nebenprodukt der Ionenerzeugung anfällt. Man könnte diese Tatsache für synthetische oder präparative Zwecke ausnützen, wenn der Mengendurchsatz in einem Massenspektrometer nicht so klein wäre.Der wissenschaftlichen Forschung sind in diesem Zusammenhang Aufgaben gestellt, welche die Entwicklung optimaler Geräte zum Ziel haben, eine wirkungsvolle Bearbeitung und Auswertung der riesigen Datenmengen, die besonders in Zusammenhang mit hochauflösender Massenspektrometrie und in direkter Kombination mit Gaschromatographie anfallen, sowie ein besseres Verständnis für die Vorgänge, die der massenspektrometrischen Strukturanalyse zugrunde liegen, um sichere Voraussagen zu ermöglichen.In jüngster Zeit zeichnet sich eine Entwicklung ab, die sich das Massenspektrometer als vielversprechendes Instrument der chemischen Grundlagenforschung zunutze macht. Die Untersuchung des Zerfalls metastabiler Ionen scheint eine wirkungsvolle Methode zu werden, um Informationen über die Kinetik und Thermodynamik monomolekularer Abbaureaktionen zu erarbeiten.     

New directions in the chemistry of natural products: The organic chemist as a pathfinder for biochemistry and medicine

Zusammenfassung Im Rückblick und Ausblick wird anhand einiger ausgewählter Arbeiten aus dem Laboratorium des Verfassers gezeigt, wie die Ziele und Methodologie der modernen Naturstoff-Forschung sich im Laufe der letzten 20 Jahre geändert haben. Noch immer kommen die unerwartetsten Anregungen für ungewöhnliche Strukturen aus der Natur, so zum Beispiel die neuen Tier-AlkaloideHistrionicotoxin und seine Begleiter, die an einem Spiro-cyclohexyl-piperidin-Skelett, Azetylen- und Allen-Seitenketten enthalten. Mehr noch als die Struktur interessiert beimBatrachotoxin die selektive Wirkung auf den passiven Transport von Natrium-Ionen durch Membranen elektrogener Gewebe, ein Effekt, der durchTetrodotoxin reversibel aufgehoben werden kann. Heute zählt man auch die Eiweiss-Stoffe zu den wichtigen Naturprodukten. Ihre Erforschung wurde durch die Einführung selektiver Spaltungsmethoden ermöglicht und erleichtert, was am Beispiel desImmunoglobulins und desKollagens gezeigt wird. Diese Spaltungsmethoden beruhen auf der Ausnutzung benachbarter Gruppen-Effekte, die weiterhin auch als Basis zum Ausbau von Enzym-Modellen dienen. Die Beschäftigung mit der Chemie der Überträgersubstanzen der Nervenfortleitung, wie Dopamin und Noradrenalin, führte zur Auffindung von6-Hydroxydopamin, das zum ersten Mal selektiv «chemische Sympathektomie» erlaubt. In der physiologischen Inaktivierung dieser Nervenhormone spielt dieBrenzkatechin O-Methyltransferase eine grosse Rolle im Stoffwechsel, der man durch Reindarstellung und Beschreibung des Enzyms näherzukommen versucht. Im Stoffwechsel von aromatischen Substraten bedeutet die ersteIsolierung eines Arenoxyds einen wichtigen Fortschritt. Ein derart labiles Stoffwechselprodukt spielt in der langfristigen Toxikologie aromatischer Arzneimittel und in der Ätiologie von Krebs durch cancerogene Kohlenwasserstoffe eine Rolle. Zum Studium von Oxydationsmechanismen mikrosomaler oder Modell-Hydroxylierungen wird als Kriterium mehr und mehr die sogenannteNIH-Verschiebung herangezogen.

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13. Paul Karrer Lecture, presented 30 June 1971, in the Aula of the University of Zurich. German title: Neue Ziele in der Naturstoffchemie: Der organische Chemiker als Wegbereiter der Biochemie und Medizin.