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.     

Analyse expérimentale du développementin vitro des germes plumaires de l'embryon de poulet

Zusammenfassung Die Differenzierung der Dunen des Hühnerembryos lässt drei Phasen erkennen: 1. Eine der Haut fremde Anregung löst im Corium die Bildung der Dunenanlagen aus; 2. diese Dunenanlagen üben eine kurzfristige induzierende Wirkung aus, die die Epidermis zur Ausbuchtung der Dunen veranlasst; 3. die auswachsende Dunenepidermis kommt dann selber zur Induktionsaktivität und bewirkt das Eindringen der Coriumzellen in den in die Länge wachsenden Epidermiszylinder.     

l-DOPA administration to neonate chicks: Effects on behavior and levels of brain biogenic amines

Zusammenfassung Nachweis, dass bei Küken die i.v. Injektion vonl-Dopa (100 mg/kg) eine sofortige Überaktivität herbeiführt. Nach 10 min wurde im Gehirn eine Verminderung des Serotoningehaltes (14%) und eine Erhöhung des Dopamingehaltes (12fach) festgestellt, während Adrenalin, Noradrenalin und Histamin unverändert blieben.

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The author (JPH) was supported in part by a National Science Foundation Predoctoral Traineeship.     

Tritiated thymidine incorporation into aortic cells in vivo: Cell regeneration in spontaneous atherosclerosis in monkeys

Zusammenfassung Aorta-Zellen des Saimiriäffchens zeigten H³-Thymidinaufnahme im Bereich von spontan entstandener atheromatöser Schädigung. Möglicherweise besteht eine Beziehung zwischen der Regeneration von Aorta-Zellen und der Anhäufung von Mucopolysacchariden in atheromatösen Läsionen.     

Stasis-induced changes in platelet adhesiveness

Zusammenfassung Stauung des Blutkreislaufs mit Hilfe einer Druckmanschette (100 mm Hg) am Oberarm verursachte eine Veränderung der Blutblättchenadhäsivität im distal davon gelegenen Bereich des Kreislaufs. Nach einer Stauung von 3 min nahmen die in bezug auf die Hämatokritzunahme korrigierten Adhäsivitätswerte zu. Nach einer Stauung von 6 min war eine Rückkehr der korrigierten Adhäsivitätswerte zur Ausgangslage oder auf noch niedrigere Werte feststellbar. Im Blut, welches hauptsächlich aus den grösseren Venen herstammte, und im Blut aus dem Kapillargebiet waren die Veränderungen der Adhäsivität gleichgerichtet, jedoch verschieden gross.

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This work was financially supported by the Sigrid Jusélius Foundation and the Finnish Medical Research Council.     

Changes in proline and hydroxyproline in collagens during the development of rats

Zusammenfassung Durch Bestimmung des Prolin- und Hydroxyprolingehaltes in unlösbarem Kollagen und in den gesamten Kollagenen der Lunge von Ratten verschiedenen Alters wurde bewiesen, dass in der frühen postnatalen Epoche der Ratte (bis zu 30 Tagen) die Menge des Hydroxyprolins im Kollagen eindeutig steigt, während sich die Menge des Prolins praktisch nicht ändert.     

Antagonism of terramycin on action ofBacillus thuringiensis ‘exotoxin’ inDrosophila melanogaster

Zusammenfassung Subletale Konzentrationen von Terramycin hemmen inDrosophila teilweise die toxische Wirkung des hitzestabilen Exotoxins vonBacillus thuringiensis, wobei die Steilheit der Dosis-Mortalitätskurven nicht verändert wird. Es wird die Hypothese begründet, dass es sich um eine kompetitive Hemmung des Exotoxins durch das Antibioticum handeln könnte.     

The influence of general body size on the body proportions in man and other primates

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Einfluss der Sitzhöhe auf die relative Grösse der Kopfdurchmesser, der Gesichtshöhe, Nasenhöhe, Länge der Gliedmassen und deren Teile sowie der transversalen Durchmesser des Rumpfes. Sie stützt sich auf Massc, die an etwa 68 000 Individuen (Menschen und Affen) gemessen wurden. Bei Zunahme der Sitzhöhe weisen die nach der Rumpfhöhe berechneten Indizes in 95–98 % der Fälle eine progressive Abnahme auf. Zwischen beiden extremen Klassen der nach Sitzhöhe geordneten Bevölkerungen beträgt diese Abnahme ungefähr 5 % des durchschnittlichen Indexes; sie wurde aber mehr im einzelnen, den verschiedenen Körperteilen und Primatenbevölkerungen nach sowie in Beziehung mit eventuellem Geschlechtseinfluss berechnet. Auch in den durch Alter, Verpflegungsverhältnisse, Wanderzüge und Kreuzung verursachten Änderungen der Sitzhöhe kommt die negative Allometrie zum Ausdruck.

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This work has been executed in the Anthropological Institute of the University of Zürich.     

Reduction of incubation time in citric acid fermentation by vermiculite

Zusammenfassung In Gegenwart des exfolierten Tonminerals Vermikulit wird die Zitronensäurebildung durchAspergillus niger besonders stimuliert. Dabei wird die Induktionsphase verkürzt sowie die gesamte Gärgeschwindigkeit im messbaren Bereich der Zitronensäurebildungsphase erhöht. Die Stimulierung scheint einzig auf verbesserten Haushalt der Spurenelemente zurückzuführen zu sein.     

Conception nouvelle du galvanotropisme animal Expérience sur les Planaires

Zusammenfassung Die Galvanotaxis der Tiere ist fast immer kathodisch: Orientierung und Fortbewegung zur Kathode. SeitLoeb gehen die Erklärungen dahin, diese Reaktion nur mit Hilfe physiko-chemischer und physiologischer Begriffe zu erklären, jedoch ohne Erfolg. Ausgehend von einer Hypothese vonBohn über die Rolle der inneren Polarität der Organismen bei der Bestimmung ihrer polaren Bewegungen, zeigt der Verfasser, dass im Körper von Strudelwürmern zwei Typen von Anisotropie vorhanden sind bei Verwendung sehr schwacher galvanischer Ströme in Richtung der Längsachse der Tiere: Eine Anisotropie der elektrischen Stromleitung (grössere Leitfähigkeit bei homodromer — Kopf gegen Kathode — als bei antidromer Lage — Kopf gegen Anode); eine Erregungsanisotropie (grössere Erregung durch den elektrischen Strom bei homodromer als bei antidromer Lage). Die elektrische Anisotropie der Gewebe bestimmt die Erregungsanisotropie des Organismus. Die Richtung der Galvanotaxis wird bestimmt durch das Gesetz der maximalen Erregung: das Tier orientiert sich immer so, dass es durch den elektrischen Strom maximal erregt wird. Hieraus die kathodische oder homodrome Orientierung. Die gleichen Resultate ergaben sich auch mit Teilstücken des Strudelwurmes, ebenso mit dem isolierten Rüssel. Experimentell lässt sich die elektrische Anisotropie eines Strudelwurmes umkehren; es erfolgt darauf eine Umkehrung seiner Erregungsanisotropie und seiner Galvanotaxis, die anodisch wird.Die Anodenreaktionen von Echinodermen (zweiphasische Galvanotaxis) und der Wirbeltiere können wahrscheinlich durch das Optimum-Gesetz erklärt werden: Aufsuchen der minimalen Erregungsstellung (Scheminsky, Canella). Im Determinismus des Verhaltens spielen jedoch immer, ob die Galvanotaxis dem Gesetz der maximalen Erregung oder dem Gesetz des Optimums unterliegt, psychologische Faktoren eine Hauptrolle.     

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.     

Prediction of carcass fat,water and lean body mass from Lee's ‘nutritive ratio’ in rats with hypothalamic obesity

Zusammenfassung Verschiedene Untersuchungen im Zusammenhang mit Fettsucht wurden bei Ratten mit hypothalamischer Fettsucht, erzeugt durch Läsionen im Bereich des ventromedialen Teiles des Hypothalamus durchgeführt. Es konnten wertvolle Korrelationen zwischen Körperfett, Körperwasser und fettfreier Körpermasse errechnet werden.

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This investigation was supported in part by USPHS Grant No. HD03331, NIH.     

The carbohydrate metabolism accompanying intoxication by aluminium salts in the rat

Zusammenfassung Bei Intoxikation von Versuchsratten durch Aluminiumsalze wurden Störungen im Glyzid-Metabolismus festgestellt. Er ergab sich ein Glykogenrückfall in Leber und Muskelgewebe und eine Erhöhung des Brenztraubensäure- und Milchsäurespiegels. Es wird angenommen, dass die beobachteten Veränderungen mit Störungen des Phosphormetabolismus und der Phosphorilationsreaktionen durch die Aluminiumtoxikation zusammenhängen.     

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.     

An anticonvulsant effect of monoamine oxidase inhibitors

Zusammenfassung Inhibitoren der Monoaminoxydase haben eine antikonvulsive Wirkung, die mit einer Erhöhung des Serotonin-und Noradrenalingehaltes im Gehirn verbunden ist. Da anderseits Reserpin durch Freisetzung zu einer Verminderung dieser Amine im Gehirn fürhrt und die Krämpfe verstärkt, ist es wahrscheinlich, dass gewisse physiologisch aktive Amine bei der Entstehung experimenteller Konvulsionen eine entscheidende Rolle spielen. Die Resultate stützen die Annahme, dass gewisse Formen von Epilepsie auf eine lokale Störung im Stoffwechsel der Gehirnamine zurückzuführen sind.

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Fellow, Life Insurance Medical Research Fund.     

Drastic changes in the mating behaviour of male rats following lesions in the junction of diencephalon and mesencephalon

Zusammenfassung Umfangreiche Läsionen im Grenzgebiet zwischen Mittelhirn und Zwischenhirn bei Ratten führten zu stark erhöhter sexueller Aktivität. Die Ruheperioden nach der Ejakulation waren abnorm kurz, was die Zahl der Ejakulationen während des Versuches stark erhöhte. Auch 6 Monate nach Operation konnte kein Rückgang des Zustandes festgestellt werden.     

The filling mechanism of the swimbladder

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass die Erzeugung der hohen Gasdrucke, welche in der Schwimmblase von Tiefseefischen beobachtet werden, durchVervielfachung bekannter Konzentrier-Einzeleffekte in der durch das rete mirabile gegebenen Haarnadelgegenstromvorrichtung möglich ist.Der Konzentrier-Einzeleffekt — eine kleine Erhöhung der Gaskonzentration in den afferenten relativ zu benachbarten efferenten Kapillarelementen — dürfte bei allen Gasen durch eine geringe Erhöhung der Elektrolytkonzentration (Aussalzwirkung) zustande kommen.Im Falle von Sauerstoff überlagern sich der Aussalzwirkung bei Zusatz von Milchsäure die durch pH-Verschiebung bedingten Bohr- und Rooteffekte, wobei die Substanzen dem Blut am Scheitel des rete durch die dort befindliche Drüse zugefügt werden.Auf Grund der vorliegenden Berechnungen, die sich auf die beim Aal gegebenen Verhältnisse stützen, würde eine relative Erhöhung des Salzgehaltes um 0,02M/I im Falle von Stickstoff einen Einzeleffekt erzeugen, aus welchem infolge der durch das rete bewirkten Vervielfachung ein Partialdruck von etwa 25 Atm N₂ aufgebaut werden könnte.Eine relative Erhöhung des Milchsäuregehaltes in den efferenten Kapillaren um 45 mg% (beim Aalin vivo experimentell bestätigt) müsste für Sauerstoff einen Einzeleffekt hervorbringen, der bis zu Enddrucken von 3000 Atm multipliziert werden kann. Die genaue Analyse lässt in diesem Fall erkennen, dass bei niedrigen Partialdrücken der Bohr- und Rooteffekt, und nach Erreichung hoher O₂-Drücke, der Aussalzeffekt den im Gegenstrom vervielfachten Einzeleffekt bildet.Es wird ein Modellversuch beschrieben, bei welchem die Anreicherung eines Gases durch Vervielfachung des Aussalzeffektes in einer Gegenstromvorrichtung tatsächlich durchgeführt wurde.Es wird weiter darauf hingewiesen, dass der Vorgang im Gesamteffekt einenaktiven Transport darstellt und es wird die Herkunft der für einen solchen Vorgang benötigten freien Energie durch eine thermodynamische Betrachtung aufgezeigt.Im übrigen wurde versucht, die allgemeinen Prinzipien der Gegenstrom-Multiplikation verständlich zu machen, und bestehende Theorien über die Gaskonzentrierung in der Schwimmblase wurden im Lichte dieser Erkenntnisse einer sachlichen Diskussion und Kritik unterworfen.     

The spectral sensitivity of the tail ofUrodacus,a scorpion

Zusammenfassung Die spektrale Empfindlichkeit des extraokularen Lichtsinnes des australischen SkorpionsUrodacus wurde bestimmt. Das Maximum liegt im Bereich von 480 nm. Die Einberechnung der Kutikulartransmission verändert die Form der Kurve, besonders im UV, aber das Intensitätsmaximum bleibt dasselbe.     

Effect of spreading depression on electrical activity and dopamine turnover in the striatum of rats

Zusammenfassung Während einstündiger epiduraler Applikation vo n25% KCl zeigte sich bei Ratten eine Abnahme der elektrischen Aktivität im homolateralen Cortex und Striatum (spreading depression), die nach Entfernung des KCl reversibel war. Mit dem Auftreten von EEG-Veränderungen erfolgte im Gehirn auch ein reversibler Anstieg der Homovanillinsäure, nicht aber des Dopamins (DA), wahrscheinlich als Ausdruck eines gesteigerten DA-Umsatzes. Es wird geschlossen, dass während unilateraler epiduraler KCl-Applikation eine Inaktivierung des homolateralen Striatums besteht, welche möglicherweise durch Desaktivation einer inhibitorischen cortico- und/oder striato-nigralen Bahn zu einer Erhöhung des DA-Umsatzes führt.     

Divalent metal ion buffers with low pH-sensitivity

Zusammenfassung Es werden Puffersysteme für divalente Metallionen beschrieben, die im Bereich von etwa pH 6–10 gegenüber den herkömmlichen Metallpuffern eine bemerkenswert niedrige pH-Abhängigkeit der Metallionenkonzentration und der Pufferkapazität zeigen.Die Puffersysteme bestehen aus einem starken Komplexbildner (vorzugsweise einer Polyaminocarbonsäure) und zwei verschiedenen, divalenten Metallionen, die bezüglich der Bindung durch den Komplexbildner in Konkurrenz stehen. Dasjenige Metallion, dessen Konzentration gepuffert werden soll, wird als Primärion bezeichnet. Das zweite Ion, das Sekundärion genannt wird, soll vom Komplexbildner mindestens um den Faktor 10–100 schwacher gebunden werden.Die Gesamtkonzentration des Primärions ist geringer als diejenige des Komplexbildners, während die Summe der Gesamtkonzentrationen der beiden divalenten Metallionen höher ist als diejenige des Komplexbildners.Die Konzentration des freien Primärions kann in den beschriebenen Puffersystemen auf drei verschiedene Arten variiert werden: 1. durch Änderung der Gesamtkonzentration des Primärions, 2. durch Änderung der Gesamtkonzentration des Sekundärions, und 3. durch die Wahl eines passenden Komplexbildners mit entsprechenden Metallionen- und Protonendissoziationskonstanten.

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Acknowledgments. The author wishes to thank MissU. Stechert for the design of the graphs. This work was supported by a grant of the Deutsche Forschungsgemeinschaft.