Adolf Windaus - Adolf Windaus

Adolf Windaus
Windaus.jpg
narozený
Adolf Otto Reinhold Windaus

25. prosince 1876
Zemřel 09.06.1959 (06.06.1959)(ve věku 82)
Státní příslušnost Německo
Ocenění Nobelova cena za chemii (1928)
Vědecká kariéra
Pole Organická chemie
biochemie
Doktorský poradce Heinrich Kiliani
Doktorandi Adolf Butenandt
Erhard Fernholz
Hrob Adolfa Windause v Göttingenu

Adolf Otto Reinhold Windaus (25. prosince 1876 - 9. června 1959) byl německý chemik, který v roce 1928 získal Nobelovu cenu za chemii za práci na sterolech a jejich vztahu k vitaminům . Byl doktorský poradce of Adolf Butenandt který také získal Nobelovu cenu za chemii v roce 1939.

Životopis

Narodil se v Berlíně v Německu 25. prosince 1876 v rodině, která vlastnila obchod s textilem. Navštěvoval prestižní francouzské gymnázium, kde se zaměřil především na literaturu. Windaus začal studovat medicínu na univerzitě v Berlíně asi v roce 1895, poté pokračoval ve studiu chemie na univerzitě ve Freiburgu . V roce 1915 se oženil s Elizabeth Resau a měli spolu tři děti, Guntera, Gustava a Margarete. Poté, co získal doktorát z medicíny, se Windaus stal vedoucím chemického ústavu na univerzitě v Göttingenu v letech 1915 až 1944. Během svého života získal Windaus řadu ocenění, včetně Goetheho medaile , Pasteurovy medaile a Nobelovy ceny za chemii. Kromě mnoha vědeckých úspěchů a objevů byl Windaus také jedním z mála německých chemiků, kteří s nacisty nepracovali a otevřeně se stavěli proti jejich režimu. Jako vedoucí chemického ústavu na univerzitě v Göttingenu Windaus osobně bránil propuštění jednoho ze svých postgraduálních studentů. Windaus věřil, že zatímco každý člověk má morální kodex, jeho věda byla motivována zvědavostí a nebyla vedena politikou, etikou a aplikacemi jeho objevů. Toto hledisko způsobilo, že Windaus upadl k výzkumu jedovatého plynu během první světové války .

Výzkum

Podílel se na objevu transformace cholesterolu několika kroky na vitamin D 3 (cholekalciferol). Dal své patenty společnostem Merck a Bayer a v roce 1927 vydali lékařský Vigantol .

Steroly

Windaus zahájil svůj výzkum studiem sterolů. Windaus studoval zejména cholesterol , který je nejznámějším sterolem. Steroly jsou sekundární alkoholy bez dusíku s vysokou molekulovou hmotností, které obsahují alicylové systémy nebo uhlovodíkové kruhy. Cholesterol byl poprvé objeven v lidských žlučových kamenech a je to mono-nenasycený alkohol, který se vyskytuje u všech vyšších zvířat, a to jak ve formě volného alkoholu, tak esteru mastné kyseliny . Windaus byl fascinován tím, jak kolísají hladiny cholesterolu v těle, zejména to, jak se zvyšuje během těhotenství a klesá během nemoci. Zkoumal steroly v hmyzu , ostnokožcích a houbách zvaných zoosteroly. Mnoho z těchto zoosterolů má stejný vzorec jako cholesterol, s výjimkou spongosterolu, což je nasycený sterol a odlišnější od cholesterolu než ostatní zoosteroly. V rostlinách jsou steroly známé jako fytosteroly . Windaus zjistil, že nejběžnějšími fytosteroly jsou sitosteroly, které mají stejný vzorec jako cholesterol. Existují také nasycené fytosteroly, které jsou v malém množství smíchány s těmito nenasycenými sitosteroly. Existují také fytosteroly podobné alkoholu, které obsahují ještě jednu hydroxylovou skupinu než sitosteroly a jiný počet uhlíků. Mycosteroly jsou steroly, které se nacházejí v houbách . Ergosterol je jeden významný mykosterol, protože má tři dvojné vazby ve srovnání s jednou dvojnou vazbou v cholesterolu. Windaus ve svém výzkumu nenašel, že by v bakteriích existovaly steroly , což považoval za překvapující. Tento výzkum složení sterolů, spolu s jejich spojením s vitamíny, získal v roce 1928 Windausovi Nobelovu cenu za chemii.

Vitamin D2 a D3

Křivice , onemocnění kostí způsobené nedostatkem vitaminu D, byla původně léčena počátkem 20. století pomocí základních dietních faktorů, jako je plnotučné mléko nebo olej z tresčích jater. Rovněž se předpokládalo, že zvýšení slunečního záření zlepšovalo podmínky, ale došlo k nesprávnému závěru, že cholesterol byl prekurzor aktivovaný pomocí UV světla. Při testování to vyšetřovatelé podle pokynů Windause zjistili, že zcela čistý cholesterol - přeměněný na jeho dibromid a rekrystalizovaný - ztratil po ozáření své antirachitické účinky . Poté se předpokládalo, že prekurzorem vitaminu D je jiná látka spojená s „chemicky čistým“ cholesterolem ve všech obvyklých fázích čištění .

Nečistota se dokázala vysrážet digitoninem a vykazovala chemické vlastnosti steroidu se třemi dvojnými vazbami. Tři UV absorpční píky (viz obrázek) aktivní nečistoty byly použity k čištění a staly se vysoce koncentrovanými technikami vysoce vakuové destilace a adsorpce na dřevěném uhlí. Při hodnocení různých sterolů, které po ozáření vykazovaly antirachitickou aktivitu, provedené po konzultaci s AF Hessem, O. Rosenheimem a TA Websterem, byl ergosterol (viz obrázek) - Ca27H42 - jediným prekurzorem vitaminu D, přeměnitelným na vlnová délka mezi 253 a 302 nm. Podobnosti ergosterolu s aktivní frakcí z cholesterolu zahrnovaly podobná UV spektra, rychlou destrukci oxidací a produkci stejné barevné reakce s kyselinou sírovou .

Tato výroba vitaminu D2 nebo kalciferolu (viz obrázek) byla úplnou léčbou rachitidy - 100 000krát účinnější než olej z rybích jater - a Windaus a jeho skupina byli schopni určit jeho chemické vlastnosti. To zahrnovalo izomerní s ergosterolem s hydroxylovou skupinou a třemi konjugovanými dvojnými vazbami ; správná struktura byla potvrzena v roce 1936. Možnost polymerace byla testována jako nepřesná hodnocením molekulové hmotnosti a byla také schopna vypovědět určitou izomeraci . Ukázalo se, že sekundární alkohol vytěsněný na dvojnou vazbu pomocí Zerewitinoffovy metody (viz obrázek) nenastal, stejně jako dvojná vazba transformující se na sterický přesmyk nenastala za dodržení titrace a katalytické hydrogenace . Ergosterol byl původně nalezen v houbách a ne ve zvířecích organismech, takže otázka získávání vitaminu D ze slunečního záření byla stále otázkou a studoval ji Windaus dlouho po obdržení Nobelovy ceny. Při izolaci a identifikaci 7-dehydrocholesterolu v prasečí kůži a později v lidské kůži, plnotučném mléce a játrech zvířat to bylo po ozáření také antirachitické. Toto již byla známá sloučenina odvozená z cholesterolu a nový ozařovací produkt byl pojmenován Vitamin D3 nebo cholekalciferol (viz obrázek). Windaus založil strukturu zkoumáním fotochemických reakcí v rámci jejího vzniku.

vitamin D 3
7-dehydrocholesterol

Reference

Poznámky

Zdroje

externí odkazy

  • Adolf Windaus na Nobelprize.org, Upravte to na Wikidatavčetně Nobelovy přednášky, 12. prosince 1928 Ústava sterolů a jejich souvislost s jinými látkami vyskytujícími se v přírodě