y-Radiolyse von 2-Desoxy- D-ribose in wäßriger Lösung

1394
V. HARTMANN, C. v. SONNTAG UND D. SCHULTE-FROHLINDE
Puffer
OxalatSuccinatSalicylat-
Meßwert
(a)
(4)
(a)
(4)
(a)
(4)
« h a = mA 9
mCi
E ' [mV]
0,00667
0,00791
0,00667
0,00808
0,00667
0,008
0,002
0,002
0,002
0,00192
0,002
0,002
500,0
499,9
674,5
677,8
605,0
605,0
p w H*,
pH *
5,93
5,94
8,88
8,91
7,70
7,69
5,76
5,79
8,73
8,75
7,55
7.53
Tab. 5. Zur Demonstration der systematischen Fehler.
ionen-Konzentration) nicht möglich. Der durch
Gleichsetzen von pwH*\ und pwH0* in Kauf genom­
mene Fehler beträgt nach den Daten von DE L i g n y 4 :
Fh = 0,007 ± 0,002 pH*-Einheiten.
Nach diesen Abschätzungen müßten die p H -­
W erte dieser A rbeit (a) generell ca. 0,007 pH*-Einheiten niedriger liegen als jene, die in abs. Metha­
nol gemessen wurden. Die Summe der systemati­
schen Fehler ist aber nur halb so groß, wie man aus
Tab. 5 ersehen kann.
Reproduzierbarkeit
Beim Vermessen der Puffergemische, die nach den
Puffertabellen hergestellt worden waren, zeigte sich,
daß die Reproduzierbarkeit + 2 mV ^ 0,03 pH*Einheiten beträgt.
Dem Fonds der Chemischen Industrie danken wir für
die materielle Unterstützung.
9 HA undissoziierte Säure, A Säureanion.
y-Radiolyse von 2-Desoxy- D-ribose in wäßriger Lösung *
7 -Radiolysis of 2-Deoxy-D-Ribose in Aqueous Solution
V. H a r t m a n n und C. v. S o n n t a g
Institut für Strahlenchemie, Kernforschungszentrum Karlsruhe
und
D. S c h u l t e -F r o h l i n d e
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Abt. Strahlenchemie, Mülheim/Ruhr
(Z. N aturforsd i. 25 b, 1394— 1404 [1970] ; ein g eg a n g en am 1. Septem ber 1970)
In the 7 -radiolyse of N20 saturated aqueous solutions of 2-deoxy-D-ribose (8 • 10~3 mol//) the
following products (G-values) are formed: 2-deoxy-D-erythro-pentonic acid (and its y-lacton) (1)
(2,5), 2.5-dideoxy-D-erythro-pentonic acid (8) (0,63), 2-hydroxy-oxa-cyclohexanone-(4) (5) (1,15),
2-hydroxy-oxa-cyclohexanone- (5) (6) (1,0), 3-hydroxyglutaraldehyde (7) (0,55), further, a-hydroxy carbonyl compounds 2 —4 (0,2) and possibly malonaldehyde (5^ 0,1). The formation of the pro­
ducts can be explained by the attack of the water radicals ('OH and ‘H) on the 2-deoxy-D-ribose
to give primarily 2-deoxyribosyl radicals. These radicals may disproportionate directly, rearrange or
eliminate water analogous to those from ethylene g ly co l*. The main product 1 stems from a disproportionation reaction of primary 2-deoxyribosyl radicals, 8 has a rearranged radical as a pre­
cursor, while in the formation of 5 —7 primary 2-deoxyribosyl radicals split off water before disproportionation. The mechanism are discussed in detail.
Fragen der Strahlensterilisation von Lebensmitteln sowie Probleme der Textilveredelung haben zu
einer intensiven Untersuchung der Radiolyse von
Kohlenhydraten g e fü h rt2.
Sonderdruckanforderungen an Priv.-Doz. Dr. C. v. S o n n ta g ,
M.P.I. f. Kohlenforschung, Abt. Strahlenchemie,
D-4330 MülheimjRuhr.
* Auszug aus der Dissertation von Herrn V. H a r t m a n n ,
Karlsruhe 1970.
Der in der vorliegenden Arbeit behandelte Zukker 2-Desoxyribose (2-Desoxy-D-erythro-pentose) ist
aus einem weiteren Grund von Interesse. Er ist ein
Baustein der die Erbinform ationen tragenden DNS.
1 C. v.
S o n n t a g u.
E.
T h o m s,
Z. Naturforsch. 25 b, 1405
[1970].
2 Bibliography on the Radiation Chemistry of Aqueous Solutions. II Carbohydrates. Report COO-38-642. Radiation
Chemistry Data Center, Notre Dame 1969.
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7-RADIOLYSE
von
Strahlenschäden an diesem Nukleinsäureteil können
zu weitreichenden Schäden an der DNS führen und da­
mit einen Beitrag zur strahleninduzierten Genschädi­
gung leisten. Jedoch ist zu berücksichtigen, daß die
2-Desoxyribose in der DNS nicht als freier Zucker
vorliegt. Demnach sind die hier veröffentlichten E r­
gebnisse nur m it Einschränkungen auf die in der
DNS gebundene 2 -Desoxyribose übertragbar.
In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, daß die
bei der Co-öO-y-Radiolyse prim är gebildeten 2-Des
oxyribosyl-Radikale eine Reihe von W asserabspal
tungs-Reaktionen und Umlagerungsreaktionen ein
gehen können, und daß die Produktbildung weit
gehend durch diese Reaktionen beeinflußt wird. Ent
scheidend war die Kenntnis der W asserabspaltungs
Reaktion vicinaler Diol-Radikale, die auch zur Auf
klärung der y-Radiolyse des Äthylenglykols 1 führte
Es ist zu erw arten, daß solche Reaktionen auch bei
anderen K ohlenhydraten auftreten.
Ergebnisse
Bei der Co-60-y-Radiolyse w äßriger, N 20-gesättigter ( 2,2 • 10 -2 M ol//) Lösungen von 2-Desoxy­
ribose ( 8 - 10 -3 Mol//) entstehen im wesentlichen
sieben Produkte, die in Tab. 1 zusammen mit ihren
initialen G-Werten ** auf geführt sind (s. audi die
Abbn. 6 und 7 ).
2-DESOXY-d -RIBOSE
1395
Verbindung
1
2 -4
5
6
7
8
G-Wert
2-D esoxyribose Abnahm e
6.5
2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure
2,5
(und ihr y-Lacton)
a-H ydroxycarbonyl-V erbindungen
0,2
2-H ydroxy-oxa-cyclohexanon-(4)
1,1s
2-H ydroxy-oxa-cyclohexanon-(5)
1,0
3-H ydroxy-glutaraldehyd
0,5s
2.5-D idesoxy-D-erythro-pentonsäure 0,5*/0,6
M alonaldehyd
< 0 ,1
W asserstoffperoxid
0,57
Tab. 1. y-Radiolyse von 2-Desoxyribose (8 • IO- 3 Mol/Z) in
Wasser. N20-gesättigt. 25 °C. Initiale G-Werte der Radiolyseprodukte. * Perjodatspaltung und anschließende gaschromato­
graphische Bestimmung des Acetaldehyds.
Identifizierung der Produkte
a) Gaschromatographie (G C )
Das Gaschromatogramm bestrahlter gefrierge­
trockneter, trim ethylsilierter Proben zeigt sieben
Komponenten (s. Abb. 1 ).
Die Komponente A 7 wird bei Dosen unter 9 IO 18
eV/ml nicht mehr gebildet. Offensichtlich handelt es
sich um ein Sekundärprodukt. Es wurde nicht näher
untersucht. Die Komponenten A t bis A 4 sind den
vier tautomeren Form en der 2-Desoxyribose und
zwar der a,/?-furanoiden und der a,/?-pyranoiden
Struktur zuzuordnen.
und A 2 sowie A 3 und A 4
zeigen das gleiche Massenspektrum. Die massenspektrom etrisdie Analyse der einzelnen Komponenten
Abb. 1. Gaschromatogramm (XE-60, 100° Anfangstempera­
tur, Aufheizrate 10°/m in) der TMS-Äther der Bestrahlungs­
produkte Ai: 2-Desoxy-yS-D-erythro-pentofuranose; A2: 2-Desoxy-a-D-erythro-pentofuranose; A3: 2-Desoxy-/?-D-erythro-pentopyranose; A4: 2-Desoxy-a-D-erythro-pentopyranose; A5: 2Desoxy-D-erythro-pentonsäure; A6: 2-Desoxy-D-erythro-pentono-y-lacton; A7: Sekundärprodukt.
Nifrilsilikongummisäule, 2 m
Temperafurprogramm
230 °
275
185°
A ufheizrate: 10°C/min;
Endtemp.: 230°C "
175° 170 165
100 °
■Papiervorschub: 4cm /m in ■
Der G-Wert ist definiert als Zahl der gebildeten Moleküle pro 100 eV absorbierter Energie. Initial = auf die Dosis Null
extrapoliert.
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1396
V. HARTMANN, C. v. SONNTAG UND D. SCHULTE-FROHLINDE
ergab, daß A 1 und A 2 furanoide und A 3 und A 4
pyranoide Struktur haben. Durch Trim ethylsilierung
kristalliner 2-Desoxyribose (^-Pyranose-Form 3) in
Pyridin bei 0 °C wird die M utarotation unterbun­
den und im Gaschromatogramm tritt nur die Kom­
ponente A 4 auf. Demnach hat A 4 ß- und A 3 a-pyranoide Struktur. Da nach F e r r i e r 4 a-furanoide TriPeak
N am e
Ai
2-Desoxy-/J-D-erythropentofuranose
2-Desoxy-a-D-erythropentofuranose
2-Desoxy-/?-ü-erythropentopyranose
2-Desoxy-a-D-erythropentopyranose
2-Desoxy-D-erythropentonsäure
2-Desoxy-D-erythropentono-y-lacton
Sekundärprodukt
Pentantriol-1.3.5
D,L-Pentantriol-1.2.5
2.5-D idesoxy-Derythro-pentonsäure
2-Desoxy-D-erythropentitol
A2
A3
A4
A5
Aß
A7
Bi
b2
b3
b4
b 5 = A5
b 6 = Aö
Sekundärprodukt
b7
(evtl. = Ag)
(F r )
X E 60 SE 52 N G SU
0,76
0,75
0,77
0,85
0,79
0,8
0,89
0,79
0,8
1,05
0,83
0,85
1,2
0,95
1,14
1,63
0,98
1,33
1,82
0,79
0,83
0,91
—
0,92
0,92
0,94
1,44
0,71
0,74
0,76
1,0
1,0
1,0
1,82
1,44
Tab. 2. Relative Retentionszeiten F r der TMS-Äther der Radiolyseprodukte und der reduzierten Bestrahlungsprodukte für
XE 60, SE 52 und NGSU. Bezugssubstanz: 1.3.4.5-Tetra-Otrimethylsilyl-2-desoxy-D-erythro-pentitol.
methylsilyläther (TMS-Äther) eine höhere Reten­
tionszeit zeigen als die y3-Formen, nehmen wir an,
daß es sich bei der Komponente A t um die ß-iuraroide Form der 2-Desoxyribose handelt. Die Kom­
ponenten A 5 und A6 sind Bestrahlungsprodukte. Ein
Vergleich der Retentionszeiten und der Massenspek­
tren mit authentischem Material erlaubt es, diese
Komponenten der 2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure
(A5) und ihrem "/-Lacton (A6) zuzuordnen. Eine
Zusammenstellung der Produkte und ihrer Reten­
tionsvolumina (bezogen auf den TMS-Äther des
2-Desoxy-D-erythro-pentitols) findet sich im experi­
mentellen Teil (Tab. 2 ).
b) Gaschromatographie eines m it NaBH± redu zier­
ten Bestrahlungsansatzes
Da die TMS-Äther einiger Hydroxycarbonyl-Verbindungen sich unter obigen Bedingungen nicht chrom atographieren ließen, wurde der bestrahlte Ansatz
mit Natrium borhydrid reduziert. Die TMS-Äther der
entstandenen Polyalkohole ließen sich gaschromato­
graphisch gut auftrennen. Sieben Komponenten w ur­
den gefunden (s. Abb. 2 ), wovon eine (B7) erst bei
hohen Dosen gebildet wird und wahrscheinlich ein
Sekundärprodukt darstellt.
B7 wurde nicht näher untersucht. Die anderen
Produkte konnten durch vergleichende GC und M as­
senspektrometrie identifiziert werden. Die Z uord­
nung der Komponenten gibt die Legende der Abb. 2 .
Angaben über relative Retentionsvolumina (bezogen
Abb. 2. Gaschromatogramm (XE-60, 100° Anfangstempera­
tur, Aufheizrate 10°/m in) der TMS-Äther der mit NaBH4 re­
duzierten Bestrahlungsprodukte B ^ Pentantriol-1.3.5; B2:
Pentantriol-1.2.5; Bs : 2.5-Didesoxy-D-erythro-pentonsäure;
B4: 2-Desoxy-D-erythro-pentitol; B5= A5; B6 = A6; B7: Sekun­
därprodukt.
Nifrilsilikongummisäule, 2 m
Temperaturprogramm
2,5
185
176 170 165
A ufheizrate: 10°C/min,
Endfemp.: 230°C
— Papiervorschub: 4 cm /m in ■
3 S. F urberg ,
Acta chem. scand. 14, 1357 [I960].
4 R. J.
F e r r ie r ,
100 °
—H
Tetrahedron [London] 18, 1149 [1962].
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1397
X
cn
55
fi
JS o
ü-Ss
<M.53
Ci
Sekundärprodukt
2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure
2-Desoxy-D -erythro-pentose
2-D esoxy-D -erythro-pentono-y-lacton*
2-H ydroxy-oxa-cyclohexanon-(4)
2-H ydroxy-oxa-cy clohexanon- (5)
c 7 3-H ydroxy-glutaraldehyd
C8 2.5-Didesoxy-D-erythro-pentonsäure
I>3 2-D esoxy-D -erythro-pentitol
D s P entantriol -1.3.5
De D,L-Pentantriol-1.2.5
c2
c3
c4
c5
c6
—
—
+
—
+
+
+
—
—
—
—
P-l CS
—
—
—
+
+
+
+
—
—
—
—
"~eo
O SCO
hp
mW
—
—
_
—
+
—
—
+
—
—
—
—
—
—
+
—
+
—
—
—
—
—
—
+
—
—
—
—
—
—
—
+
+
—
—
—
—
—
+
—
—
—
+
+
+
—
—
+
—
+
+
—
+
tc
SN
S c
x o
Chinaldin
Reagenz26
2.6-Dichlorphenolindophenol25
Verbindung
j’-RADIOLYSE VON 2-DESOXY-d -RIBOSE
s
o
mN
►
>>^
Ä Ph
X
+
+
+
—
+
+
+
—
—
+
+
—
—
Tab. 3. Zusammenstellung der verwendeten Sprühreagenzien. * Die Anfärbung von Lactonen mit Hilfe der Hydroxamsäurebildung ist auf Kieselgel-G-Schichten nur bei großen Lactonkonzentrationen möglich 27. Beim Nachweis des y-Lactons wurden Cel­
luloseplatten als Träger verwendet.
R f-
Fleck
Ci
c2
c3
c4
C5
c6
C?
C8
Verbindung
Sekundärprodukt
2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure
2-Desoxy-D-erythro-pentose
2-Desoxy-D-erythro-pentono-y-lacton
2-H ydroxy-oxa-cyclohexanon-(4)
2-H ydroxy-oxa-eyclohexanon-(5)
3-H ydroxy-glutar-aldehyd
2.5-Didesoxy-D-erythro-pentonsäure
2
Fi
F
0,05
0,45
0,53
0,66
0,37
0,81
0,71
0,53
0,1
0,4
0,7
—
—
—
0,9
0,57
Werte
F3
0,07
0,39
0,59
0,65
0,7
0,78
0,84
0,59
5
F4
F
0,05
0,45
0,62
0,75
0,67
0,87
0,8
0,5
0,05
0,25
0,5
0,8
0,72
0,65
0,83
0,35
Tab. 4. /?/-Werte der Radiolyseprodukte in den Fließmitteln Fj — F5 (Ft : Phenol mit Wasser gesättigt28; F2: n-Butanol-Ace­
ton-Wasser (4/5 /1 )29; F3: n-Butanol-Essigester-Eisessig-60-proz. Isopropanol (20/20/5/50)30; F4: Methyläthylketon-EisessigMethanol (6/2/2)31; F5: n-Butanol Essigester-0,03 M Borsäurelösung (70/15/15)28) .
auf den TMS-Äther des 2-Desoxy-D-erythro-pentitols) finden sich im experimentellen Teil (Tab. 2 ).
c) Dünnschicht- und Säulenchromatographie
Von den in der L iteratur angegebenen Fließm it­
teln für die dünnsdiichtchromatographische A uftren­
nung von Desoxyzuckern erwiesen sich Fließmittel
F x bis F 5 als besonders geeignet (s. Legende der
Tab. 4 ). Bei Verwendung von Fließmittel Fi und F 2
wurden sieben Verbindungen auf getrennt, während
F 3 bis F 5 in acht Komponenten auftrennten.
Die Zahl der Komponenten konnte durch Verwen­
dung von C-14-markierter 2 -Desoxyribose und durch
spezifische Sprühreagenzien (s. Tab. 3) ermittelt
werden. Abb. 3 zeigt die radiochromatographische
Auftrennung der Radiolyseprodukte in Fließmittel
Fj und F 2 . Die Zuordnung der einzelnen Kompo­
nenten der Radiochromatogramme ( 1 ) und ( 2 ) ist
in der Legende angegeben. Die /fy-Werte der P ro ­
dukte in den Fließmitteln F t bis F 5 sind im experi­
mentellen Teil zusammengestellt (Tab. 4 ).
Die nahe der Startstelle zurückbleibende Kompo­
nente Q ist ein Sekundärprodukt, das erst bei höhe­
ren Dosen gebildet wird und nicht weiter untersucht
wurde. Von den verbleibenden sieben Komponenten
konnten fünf durch vergleichende Dünnschichtchrom atographie gegenüber authentischem M aterial ge­
sichert werden. Es sind dies die Komponenten C2 ,
C4 , C7 und C8 . Die Produkte C5 und C6 ließen sich
in größeren Mengen durch Säulenchromatographie
isolieren. Ein Elutionschromatogramm zeigt Abb. 4.
Die einzelnen Fraktionen wurden radiodünnschicht-chromatographisch auf ihre Einheitlichkeit
untersucht und durch Verwendung von spezifischen
Sprühreagenzien zugeordnet (s. Tab. 3 ).
Das IR-Spektrum von C5 zeigt Banden bei
3380 cm “ 1 ( r O - H ) , 2940 cm “ 1 ( v C - H ) , 1720
cm -1 (vC = 0 ), 1070 cm -1 (vC —O —C), 890 cm -1
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1398
V. HARTMANN, C. v. SONNTAG UND D. SCHULTE-FROHLINDE
(<5 Cx —H, charakteristisch für /?-Zucker)5, 750 cm -1
(Atmungsschwingung des Pyranoseringes). Bei der
Reduktion mit NaBH 4 geht die Verbindung in
Pentantriol-1.3.5 über [Reaktion ( 1 ) ] . Die Struk­
tur dieses Reduktionsproduktes wurde durch verglei­
chende GC und Massenspektrometrie der TMS-Äther
und durch vergleichende Dünnschichtchromatographie gesichert. W ir schließen daraus, daß es sich bei
C5 um 2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(4) handelt.
Rf-Wert
Abb. 3 a
Rf-Wert
Abb. 3 b
Abb. 3. Radiochromatogramme. Auftrennung der RadiolyseProdukte in den Fließmitteln F x und F» . Ct : Sekundärpro­
dukt; C2: 2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure; C3: 2-Desoxyribose; C4: 2-Desoxy-D-erythro-pentono-y-lacton; C5: 2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon- (4) ; C6: 2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(5); C7: 3-Hydroxy-glutaraldehyd; C8: 2.5-Didesoxy-Derythro-pentonsäure.
Radiolyseprodukt C6 zeigt im IR Banden bei
3400, 2940, 1720 und 1080 cm-1 . Die Auflösung
des Spektrums unterhalb 900 cm “ 1 ist schlecht. Bei
der Reduktion mit NaBH 4 geht die Verbindung
in Pentantriol-1.2.5 über [Reaktion ( 2) ] . Die
Struktur dieses Reduktionsproduktes konnte wieder­
um über vergleichende Dünnschichtchromatographie,
vergleichende GC des TMS-Äthers und dessen massenspektrometrische Analyse gesichert werden. Eine
Perjodatspaltung von C6 liefert Formaldehyd [Reak­
tion (3 ) ]. Auf Grund dieser Befunde ist C6 als
2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(5) anzusehen. Anga­
ben über die Rf- Werte der beiden Pentantriole fin­
den sich in Tab. 4. Die relativen Retentionszeiten der
TMS-Äther der beiden Pentantriole sind in Tab. 2
angegeben.
CH2— CHOH—CH2—CH2OH •
o=
< ^ o h n° 9^
CH2OH-CHOH-CH2-CH2-CH2OH •
°
^ ) o H i Ä - HlC=0 + H
y
CHj- CH2' < H
’
^
(2 )
(3)
Die Dünnschichtchromatographie eines reduzier­
ten Bestrahlungsansatzes (s. Abb. 5) führte zur Auf­
trennung von 6 Komponenten, wobei Dx erst bei
hohen Dosen gebildet wird und als Sekundärpro­
dukt zu betrachten ist.
Abb. 4. Säulenchromatographische Auftrennung der Radiolyseprodukte. Cellulose MN 300, Laufmittel n-Butanol-Wasser-Äthanol (5 :2 :3 ). C7: 3-Hydroxyglutaraldehyd; C6: 2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon- (5) ; C5: 2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(4). Die weiteren Produkte (Ci — C4 , C8) ließen sich unter
diesen Bedingungen nicht auftrennen.
Sämtliche Flecken konnten durch authentisches
Material mittels vergleichender Dünnschichtchro­
matographie identifiziert werden. Die Zuordnung
der Verbindungen und ihre Rf- Werte sind in der
Legende der Abb. 5 angegeben.
5 K oji N a k a n i s h i , Infrared Absorption Spektroskopy-Practical, Holden-Day, Int., San Francisco and Naukodo Com­
pany Ltd., Tokyo 1966, S. 34 u. 150.
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1399
7-RADIOLYSE VON 2-DESOXY-d -RIBOSE
5-w4
o l-’O'4
e
o
10~4
0
Abb. 5. Maßstabgeredites Schema der Diinnschichtchromatographischen Auftrennung eines mit NaBH 4 reduzierten Be­
strahlungsansatzes in Fließmittel F 3 (Ä/-Werte). Träger: K ie­
selgel H mit 0,02 M H 3 B O 3 . Dt : Sekundärprodukt (0,05) ;
Do: 2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure (0,32) ; D3: 2-Desoxy-Derythro-pentitol (0,49); D4: 2.5-Didesoxy-D-erythro-pentonsäure (0,65); D5: Pentantriol-1.3.5 (0,7); D6: Pentantriol1.2.5 (0,74).
d ) Q uantitative Bestim m ung der R adiolyseproduhte
D ie quantitative Bestimmung der Radiolyseprodukte erfolgte radiochromatographisch mittels C-14markierter 2-Desoxyribose. Am geeignetsten erw ie­
sen sich hierfür Fließmittel F A und für das Radiolyseprodukt 8 das Laufmittel F2 . Der G-Wert für 8
konnte zusätzlich über eine Perjodatspaltung und
gaschromatographische Bestimmung des entstande­
nen Acetaldehyds ermittelt werden. D ie Dosisabhän­
gigkeit der Produkte zeigen die Abbn. 6 und 7. D ie
initialen G-Werte sind in Tab. 1 zusammengestellt.
a-Hydroxycarbonyl-Verbindungen (2 —4 und 6)
wurden nach T r e v e l y a n 6 mit 2.3.5-Triphenyltetra-
eV/m l (-10-18)
Abb. 6 . y-Radiolyse von H ,0-gesättigten wäßrigen Lösungen
von 2-Desoxyribose (8 -IO - 3 Mol//). Ausbeute der Produkte
(Mol/Z) in Abhängigkeit von der Bestrahlungsdosis (eV/m l).
0 : 2.5-Didesoxy-D-erythro-pentonsäure (8) ; s(e: 2-Desoxy-Derythro-pentonsäure und € : ihr 7 -Lacton (1).
6 W. E.
T r e v e l y a n , D. P . P r o c t e r u . J. S . H a r r i s o n , N a­
ture [London] 166, 444 [1950].
7 M. I. S c h a l n o w u. N. P. K r u s c h i n s k a j a , Trans. Moscow
Soc., Naturalist 16, 99 [1966],
8 M. I. S c h a l n o w u. N. P. K r u s c h i n s k a j a , AED Conf. R e­
port 276 [1966].
0
10
20
30
eV /m l (■10',B) ------- ►
Abb. 7. 7 -Radiolyse von N 20-gesättigten, wäßrigen Lösungen
von 2-Desoxyribose (8 -1 0 - 3 Mol/Z) • Ausbeute der Produkte
(Mol/1) in Abhängigkeit von der Bestrahlungsdosis (eV/ml).
• : Sekundärprodukt; O : 3-Hydroxy-glutaraldehyd (7 ); x:
2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon- (5) (6) ; A • 2-Hydroxy-oxacyclohexanon- (4) (5).
zoliumchlorid quantitativ erfaßt. Neben dem 2 -Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(5) ( 6 ) könnten noch die
Verbindungen 2 —4 diese Reaktionen zeigen:
OH
hoy
0=!
V —0
2
3
4
Eine Abschätzung des G-Wertes für die Summe
der a-Hydroxycarbonyl-Verbindungen ( 2 —4) ergab
einen W ert von 0,2. (Zur Eichung wurde Glycerin­
aldehyd verwendet. Für den Beitrag durch das P ro ­
dukt 2 -Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(5) wurde k orri­
giert.) Der geringe W ert zeigt, daß die Produkte
2 —4 nur einen unwesentlichen Beitrag zur Produkt­
bildung leisten. Sie konnten infolge der kleinen
G-Werte im Radiochromatogramm nicht lokalisiert
werden.
Die folgenden Verbindungen wurden als Bestrah­
lungsprodukte ausgeschlossen: 3-Hydroxy-pentanal4-on, Lävulinsäure, D-Arabinose, D-Ribose und
D-Arabinal sowie die Bruchstücke Formaldehyd, Gly­
kolaldehyd, Glyoxal, Glycerinaldehyd und Dihydroxyaceton. Malonaldehyd, häufig als Bestrahlungs­
produkt von wäßrigen Zuckerlösungen angegeben 7>8
kann nur in untergeordneten Mengen entstehen und
wir nehmen an, daß bei der 2-Desoxyribose andere
Radiolyseprodukte die Malonaldehydreaktion Vor­
täuschen. Malonaldehyd wird mit der Thiobarbitursäure- oder 2-Methylindolmethode 9>10 nachgewiesen.
9 V.
S . W a r a v d e k a r u . L. D. S a s l o w , J. biol. Chemistry
234, 1945 [1959].
10 H. S c h e r z , G. S t e h l i k , E. B a n c h e r u . K . K a i n d l , Mikrochim. Acta 1967, 916.
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1400
V. HARTMANN, C. v. SONNTAG UND D. SCHULTE-FROHLINDE
W ir vermuten, daß in unserem Fall Malonaldehvd
durch das Radiolyseprodukt 5 (2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(4 )) vorgetäuscht wird. 5 kann als sub­
stituierter M alonaldehyd aufgefaßt werden. 5 ist je ­
doch im Gegensatz zu Malonaldehyd gegen HCl bei
erhöhter Tem peratur nicht beständig. Nach 30-minütigem Erhitzen (70 °C) einer Probe von 2 ml be­
strahlter 2 -Desoxyribose-Lösung, der 0,1 ml HCl
conc. zugesetzt war, ging G ( „M alonaldehyd“ ) von
0,32 auf 0,1 zurück. Es ist dennoch fraglich, ob auch
der restliche noch nachzuweisende „M alonaldehyd“
wirklich freien Malonaldehyd darstellt.
Daher wird bei der weiteren Diskussion in erster
Linie die pyranoide Struktur der 2-Desoxyribose
zugrundegelegt, doch ist für viele Reaktionen eine
Unterscheidung in Pyranose- und Furanose-Form
nicht nötig.
Bei einem Angriff der H- und OH-Radikale an den
wahrscheinlichsten Positionen, C -l, C-2 , C-3, C-4
und C-5, können die Radikale I —V entstehen.
•°'(
OHW -0H
OH
I
Diskussion
OH'
0H
Da die 2-Desoxyribose bei den hier beschriebe­
nen Versuchen nur in einer Konzentration von
8 IO -3 M ol// vorlag, darf ein direkter Effekt der
/-Strahlung auf die 2-Desoxyribose vernachlässigt
werden. Die Radiolyseprodukte entstehen durch
einen Angriff der strahlenchemisch erzeugten R adi­
kale des Wassers auf die 2-Desoxyribose. Bei der
W asserradiolyse entstehen als reaktive Teilchen Hund OH-Radikale sowie solvatisierte Elektronen
(e® ). Daneben werden noch molekularer W asser­
stoff und H 20 2 gebildet. Die solvatisierten Elektro­
nen werden durch das zugesetzte N20 in weitere
OH-Radikale umgewandelt [Reaktion (4 )].
eaeQ+ N2O + H 2O -* N 2 + -OH + OH0 .
* Die Gleichgewichtszusammensetzung (22 °C) von 2-Des­
oxyribose in wäßrigen Lösungen wurde mittels NMR-Spektroskopie in D20 ermittelt (a-Pyranose und /?-Pyranoseform
je 39%, a-Furanose und /?-Furanoseform je 11%). Zum
anderen wurden wäßrige (10- 2 m) Lösungen von 2-Des­
oxyribose, in denen sich das Gleichgewicht eingestellt hat,
gefriergetrocknet, bei 0 °C in Pyridin aufgenommen und
nach Trimethylsilierung gaschromatographisch auf getrennt
und die Anteile der einzelnen Tautomeren-Formen be­
stimmt. (a-Pyranose 30%, /?-Pyranose 41%, a-Furanose
14%, /?-Furanose 15%).
OH
0H
m
£h
0H
0H
Ha
J - OH
OH Y
OH
2a
Durch Hydrolyse kann sich der Ring öffnen. Bei­
spiele ringoffener 2 -Desoxyribosyl-Radikale sind die
Radikale IV a und V a.
Durch ESR-Untersuchungen 11-13 und Produkt­
analyse ls 14 konnte gezeigt werden, daß Radikale der
Struktur (a)
R R '
R R '
I I
I I
• C - C - R " - * C - C - R " + H 20 .
II
*
OH OH
O
(a)
(b)
(4)
OH- und H-Radikale sind reaktive Radikale und
entziehen der 2 -Desoxyribose Wasserstoffatome, wo­
bei H 20 bzw. H 2 und 2-Desoxyribosyl-Radikale
entstehen. Die an die Kohlenstoffe 1 , 3, 4 und 5
gebundenen Wasserstoffatome werden bevorzugt ab­
strahiert. Eine Reaktion mit der M ethylengruppe,
besonders aber mit den OH-Gruppen, ist sehr viel
weniger wahrscheinlich, da die Wasserstoffatome
dieser Positionen um einige kcal/Mol fester gebun­
den sind. In w äßriger Lösung liegt die 2-Desoxy­
ribose zu über 70% in der Pvranose-Form * vor.
0V / 0H
O hW 1™
(5)
leicht unter W asserabspaltung in Radikale der Struk­
tur (b) übergehen [Reaktion ( 5 )] . Daher ist zu er­
warten, daß auch die Radikale III, IV, IV a und V a
eine W asserabspaltungs-Reaktion eingehen. Es ent­
stehen die 2-Desoxyribosyl-Sekundärradikale V I-IX
[Reaktionen ( 6 ) — ( 9 ) ] .
0H ‘ h2°
OH'
OH
[A oh
(6 )
O
L i v i n g s t o n u. H. Z e l d e s , J. Amer. chem. Soc. 88, 4333
[1966],
12 N . M. B a z h i n , E. V . K u z n e t s o v , N. N. B u b n o v u . V . V .
V o e v o d s k i i , Kinetika i Kataliz 7, 732 [1966]
13 R. O . C. N o r m a n u . R. J . P r i t c h e t t , J . chem. Soc. [Lon­
don] , Ser. B 1967,1329.
14 F . S e i d l e r u . C . v. S o n n t a g , Z. Naturforsch. 24 b, 780
[1969].
11 R.
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1401
y-RADIOLYSE VON 2-DESOXY-d -RIBOSE
'OH ”h2°
OH
(7)
OH
W
EZ
J-OH
OH
(8 )
'H
OH
ETa
M
/-OH
(9)
o OC
/° "
H
OH
Ya
OH
ot^OHOH
(10)
OH
Das Radikal I kann sich nach Reaktion (10) in
das Sekundärradikal X um lagern. Eine analoge Um­
lagerung wurde beim Radikalangriff an der 2-Position des 2-M ethoxy-tetrahydropyrans beobachtet15.
Das Radikal I und die Sekundärradikale VI —X
sind im im wesentlichen die V orläufer der durch wei­
tere Radikal-Radikal-Reaktionen entstehenden P ro ­
dukte. Die Produkte können entweder über eine Di­
m erisierung [Reaktion (1 1 )] oder über D ispropor­
tionierung [Reaktion (1 2 )] der Radikale gebildet
werden.
2 ‘RH -> (RH )2 .
(11)
2 'R H -> R + RH2 .
( 12)
Dim erisierungsreaktionen finden bei Zuckern dann
bevorzugt statt, wenn freie Hydroxym ethylgruppen
vorliegen 16. Bei solchen Zuckern wurde für D im eri­
sierungsprodukte ein m axim aler G-Wert von 1,0 ge­
funden 16. Bei der 2-Desoxyribose hat nur die Furanoseform (c) eine derartige Struktur.
liches Dimeres gebildet wird, leicht der Analyse ent­
gangen sein. W ir schließen daher, daß die Produkte
im wesentlichen durch D isproportionierungs-Reak­
tionen der Radikale gebildet werden.
Bei den Produkten aus den DisproportionierungsReaktionen können wir zwischen oxydierten (R) und
reduzierten Produkten (RH2) unterscheiden. Aufgrund
der G-Werte der Wasserradikale ist ein G-Wert der
2-Desoxyribosylradikale (RH) von 6 und damit für die
Summe von G (oxydierte Produkte) [G (R)] und G (Di­
mere) [G (RH )2] ein Wert von G = 3 zu erwarten.
Oxydierte Produkte sind die 2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure und ihre 7 -Lacton [G (l) = 2,5] sowie die 2-Desoxy-D-erythro-pentodialdose (2), 2-Desoxy-D-glyceropentopyranos-3-ulose (3) und 2-Desoxy-D-glycero-pentopyranos-4-ulose (4). Der maximale G-Wert für die Pro­
dukte 2 —4 kann 0,2 betragen. Eventuell dazuzuzählen,
jedoch im Ursprung unbekannt, ist der „Malonaldehyd“
mit G = 0,1. Die Summe dieser Produkte beträgt G =
2,8. Ein geringer Beitrag an Dimerenbildung von der
oben erwähnten Größenordnung von 0,3 würde den
Wert auf den erwarteten Wert von 3 erhöhen. Der GWert der reduzierten Produkte [G (R H )2] muß gleich
dem G-Wert der oxydierten Produkte [G(R)] sein.
Wenn jedoch, wie im Falle des Äthylenglykols 14 eine
Kettenreaktion abläuft, können die Werte der reduzier­
ten Produkte die der oxydierten und damit G = 3 über­
schreiten. Wir finden für die Summe der reduzierten
Produkte (2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(4) (5), 2-Hydroxy-oxa-cyclohexanon-(5)
(6 ), 3-Hydroxy-glutaraldehyd (7), 2.5-Didesoxy-D-erythro-pentonsäure (8 )
ein Wert von 3,3 (Tab. 1), was im Rahmen der Meß­
genauigkeit dem zu erwartenden Wert von 3 entspricht
und keine Kettenreaktion von Bedeutung fordert.
Durch die Disproportionierungs-Reaktionen der
2-Desoxyribosyl-Primärradikale (I —V) und der
2-Desoxyribosyl-Sekundärradikale (VI —X) können
folgende Produkte entstehen:
OH
H0CH2
OH
^O H
OH
0H
Dimere konnten als Prim ärprodukte nicht isoliert
werden, aber dimere Produkte m it einem derartig
geringen G-Wert können, zumal wenn kein einheit­
H uy ser ,
J. org. Chemistry
OH
(13)
2-Desoxy-D-erythro---- *■ pentonsäure und ihr
y - Lacton (1).
Hz0
(C)
Da diese Form in w äßriger Lösung nur zu etwa
30% vorliegt, ist allerhöchstens ein G-Wert dim erer
Produkte von der G rößenordnung G = 0,3 zu er­
warten.
15 E. S.
+ RH2
+ "RH
25,
1820
[I9 6 0 ].
Die 2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure und ihr 7 -Lacton entstehen nach Reaktion (13) zusammen mit
einem G-Wert von 2,5. Das Verhältnis von freier
Säure zu 7 -Lacton ist im wesentlichen von der Art
der Aufarbeitung abhängig, und es ist anzunehmen,
daß sich das Gleichgewicht erst während dieser Zeit
16 A. J. B ailey, S. A. B arker
538 [1961].
u.
M. S tacey , Radiat. Res. 15,
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1402
V. HARTMANN, C. v. SONNTAG UND D. SCHULTE-FROHLINDE
einstellt und ursprünglich vielleicht das <3-Lacton
gebildet wird, das sich dann in das stabilere y-Lacton umlagert. Das <3-Lacton konnte nicht nachgewie­
sen werden. Außerdem kann nicht ausgeschlossen
werden, daß vor Ablauf der Reaktion (13) der Ring
schon hydrolytisch geöffnet wurde. Das entspre­
chende Radikal furanoider Struktur (I a) führt nach
Reaktion (14) direkt zum y-Lacton.
OH
+ 'RH
&
0 + RH 2
Ia
Auf Grund der Produktbildung kann nicht zwi­
schen einem Angriff der H- und OH-Radikale an
C-Atom 1 und C-Atom 2 unterschieden werden, da
das bei einem H- und OH-Radikalangriff am CAtom 2 resultierende Radikal nach D isproportionie­
rung gemäß Reaktionen (15, 16) ebenfalls in die
2-Desoxy-D-erythro-pentonsäure bzw. ihr y-Lacton
übergehen kann. Diese Produkte werden auch durch
D isproportionierung des Radikals (I) nach Gl. (13)
gebildet.
OH
+ ’ RH
-OH
+ rh
2
OH
>k)H
RH
0 + RH 2
Sa
OH
+ ’ RH
OH
(21 )
OH
(22)
m
(15)
OH
0 + R
7
/ CH30H
0
+ ’ RH
0H
-CH
h 20
Disproportionierungs-Reaktionen unter Rückbil­
dung eines 2-Desoxyribose-Moleküls [Reaktion (17)]
scheinen von untergeordneter Bedeutung zu sein, da
der G-Wert der 2-Desoxyribose-Abnahme einen
Wert von 6,5 ( + 15%) erreicht. Es müssen infolge­
dessen andere Reaktionen [ ( 2 1 — ( 24) ] zu redu­
zierten Produkten (R H 2) führen.
+ 'RH
OH
0 + R
t r
(24)
OH
(16)
OH
OH
(23)
OH
K
OH
2 -D es o xy - D - e r y t h r o ■p e n to n s ä u re und ihr
y - L a c to n (1).
(20)
OH
Im Gegensatz zu diesen drei Verbindungen (2 -4 )
lassen sidi die Produkte, die die Radikale VI, VII,
IX und X als Vorläufer haben, eindeutig fassen.
Über die Reaktionen (21) — (24) entstehen die P ro ­
dukte 5 —8 .
OH
OH
(19)
EZ
+ ' RH
OH
(18)
(14)
OH
OH
+ RH2
+ RH 2
HOCH2
Q aOH
OH
OH
OH
ho c h 2
+ ’RH
Produkte, die aus der Oxydation der Radikale
VI —IX hätten entstehen können, wurden nicht ge­
funden. Das Oxydationsprodukt von X ist eventuell
in der Summe G (2 —4) enthalten.
Die Radikale IV a und V III, die durch hydrolyti­
sche Öffnung des Pvranoseringes eine W asserabspal­
tung in Richtung auf C-Atom 5 resultieren [Reak­
tion ( 8 ) ] , scheinen nicht gebildet zu werden, da das
Disproportionierungsprodukt 9 [3-Hydroxy-pentanal-4-on, nach Gl. (2 5 )] nicht nachgewiesen werden
konnte.
(17)
CH3
+• RH
OH
OH
(25)
OH
3ZI
Die Radikale III, IV und V a gehen bei der Dis­
proportionierung in die a-Hydroxycarbonyl-Verbindungen 2 —4 über [Reaktionen (18) — ( 20) ] . Ihr
G-Wert kann maximal 0,2 betragen.
■ ° V / =0+R
9
Vielleicht darf angenommen werden, daß die W as­
serabspaltung nach C-Atom 3 [Reaktion (7 )] schnel­
ler als die Ringöffnung verläuft.
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1403
y-RADIOLYSE VON 2 -DESOXY-d -RIBOSE
Aus diesen Reaktionsfolgen kann man Rück­
schlüsse auf die Wahrscheinlichkeiten ziehen, mit der
die W asserradikale (90% OH-, 10% H-Radikale)
an den verschiedenen Positionen der 2-Desoxyribose
angreifen. Danach entziehen etwa 50% aller angrei­
fenden Radikale ein Wasserstoffatom vom C-Atom 1
und C-Atom 2, 20% vom C-Atom 3, 20% vom CAtom 4 und 10% vom C-Atom 5 der 2 -Desoxyribose.
E xperim enteller Teil
Substanzen
2-D esoxy-D -ribose wurde von Serva (H eid e lb e rg ),
2-D esoxy-D -ribose-l-C -14 vom R adiochem ical Centre
A m ersham (E n glan d ) und N 20 von den Farbwerken
H oechst (F ran k fu rt/M ain ) bezogen.
D ie 2-D esoxy-D -erythro-pentonsäure und ihr y-Lacton w urden nach H u d s o n und I sbell 17 durch O xyda­
tion von 2-D esoxy-D -ribose m it Brom d argestellt (y-Lacton no 1 ,4 8 6 0 , n% Lit. 1 ,4 8 6 1 ) 18.
3-H yd roxyglu tarald eh yd wurde nach F r a n c k und
S c h ie b e l 19 durch O zonisation von H eptadien -1.6-ol-(4)
und ansch ließend er R edu ktion des O zonids m it Zink­
staub in E ssigsäu re erh alten (farbloser Sirup, äußerst
u n b estän d ig: V erb indu ng g eh l nach R eduktion mit Natrium borhydrid in den P en tantriol-1.3.5 ü b er ), P en tan­
triol-1.3.5 (farb loser Sirup n d 1,4750, nS Lit. 1,4795)
wurde nach P a u l und T c h e l i t c h e f f 20 und Pentantriol-1.2.5 (farb loser Sirup, Schmp. des Tri-O-p-nitrob en zylesters 1 3 0 ° , Schm p. Lit. 130 — 1 3 2 °) nach
H a r tm a n 21 durch R edu ktion der entsprechenden Hydroxyglutarsäuredim eth ylester mit L iA lH 4 erhalten.
2.5-D idesoxy-D -erythro-pentitol (farbloser Sirup, niS
1 ,4 7 1 9 , n a Lit. 1 ,4 7 2 1 ) 22 und 2.5-D idesoxy-D-erythropentonsäure (M G des TM S-Äthers m assenspektrom etrisch erm ittelt 3 5 0 ) wurden durch R eduktion von
2.5-D idesoxy-D -erythro-pentose 23 mit N a B H 4 bzw. durch
O xydation m it Brom erhalten. M alonaldehyd wurde
durch H yd rolyse von 1.1.3.3-T etraäth oxyp rop an 10 mit
konz. H C l erh alten. D ie Struktur der oben genannten
R eferenzsub stan zen wurde durch NM R-, IR- oder massenspektrom etrische
U ntersuchungen
sichergestellt.
Säm tliche V erb in d u n gen wurden einer dünnschicht- oder
gaschrom atographischen R einheitskon trolle unterzogen.
Lösungen wurden vor der Bestrahlung durch Begasen
(30 min) mit NaO gesättigt.
Gaschromatographie und Massenspektrometrie
Bestrahlte 2-Desoxyribose-Lösungen oder ein redu­
zierter Bestrahlungsansatz wurden nach Gefriertrock­
nung und Trimethylsilierung auf Nitrilsilicongummi-,
Silicongummi- und Neopentylglycolsuccinat-Säulen
chromatographiert; Modell F7 , Bodenseewerk Perkin
Eimer, 2-m-Säulen; 100 °C Starttemperatur, Tempera­
turprogramm: 10 °C/min. Trägergas: 40 —60 ml N2/
Minute.
Für die kombinierte GC-Massenspektrometrie *
wurde als Kombinationseinheit ein Varian aerograph
1700 und ein CH5 Varian MAT Massenspektrometer
verwendet. Die Substanzauftrennung wurde auf einer
Nitrilsilicongummisäule vorgenommen. Temperaturprogrammiert: 100 °C Starttemperatur, Aufheizrate:
4 °C/Minute. Trägergas: 40 —60ml Helium/Minute.
Temperatur des Separators betrug 160 °C, die der
Ionenquelle 250 °C. Die Scanzeit über den Massen­
bereich 20 —600 ca. 4 Sekunden.
Diinnschichtchromatographie
Als stationäre Phase wurden Cellulose F-, Kieselgel
F254-, Kieselgel G-Fertigplatten der Fa. Merck verwen­
det. Die Fließmittel sind in der Legende der Tab. 4
angegeben. Sprühreagenzien und Angaben über die RfWerte der Radiolyseprodukte in den Fließmitteln F t bis
F 5 sind in den Tabn. 3 und 4 angegeben.
Säulenchromatographie
Als stationäre Phase wurde Cellulosepulver (MN
300) der Fa. Macherey und Nagel und als Elutionsmit­
tel n-Butanol/H 20/Äthanol (5/2/3) 32 verwendet. Die
Länge der Säule betrug 2,50 m, ihr Durchmesser 3 cm.
Die einzelnen Fraktionen wurden mit einem Fraktions­
sammler der Fa. LKB (Stockholm) aufgefangen. Die
Zuordnung der Fraktionen erfolgte auf dünnschichtund gaschromatographischem Weg.
1R-Spektroskopie
Die Radiolyseprodukte 5 und 6 wurden nach säulen­
chromatographischer Isolierung auf eine Silberchlorid­
zelle (Minicell, Fa. Wilks) als Film aufgezogen und
die IR-Spektren mit einem Modell 337 der Fa. Boden­
seewerke Perkin Eimer, aufgenommen.
Bestrahlungsbedingungen
Trimethylsilierung
A ls S trah len q u elle diente eine Co-60-y-Q uelle (Gam­
ma C ell 2 2 0 , A tom ic E nergy of Canada Ltd.; D osis­
leistu n g 4 , 2 - 1 0 5 r /h ). D ie wäßrigen 2-D esoxyribose-
Die Trimethylsilierung wurde nach S w e e l e y 33
durchgeführt. Jeweils 10 mg des Bestrahlungsansatzes
(gefriergetrocknet) in reduzierter oder nicht reduzier-
17
18
C. S . H u d s o n u . H . S .I s b e l l , J. A m e r .
[1929].
R. J. B a y l y u . J. C. T u r n e r , J. ch em .
C 1966, 707.
19 B . F r a n c k u .
20
[1961].
R. P a u l u . S .
552 [1951].
M.
chem . S o c.
51, 2226
S o c . [L o n d o n ], Ser.
S c h i e b e l , N a t u r w is s e n s c h a ft e n
48, 717
T c h e l i t c h e f f , B u ll. S o c . c h im . F r a n c e
21 F.
C. H a r t m a n u. R. B a r k e r , J. org. Chemistry 29, 876
[1964],
22 E. H a n s c h k e , Chem. Ber. 88,1051 [1955].
23 H. Z i n n e r u. H. W e i g e r t , Chem. Ber. 92, 2896 [1959].
* Wir danken Herrn Dr. L. S t i e g l i t z für seine Hilfe bei die­
sen Messungen.
137,
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1404
y-RADIOLYSE YON 2-DESOXY-d -RIBOSE
ter Form wurden in 1 ml Pyridin auf genommen und
mit 0,25 ml Hexamethyldisilazan und tropfenweise mit
0.25 ml Trimethylchlorsilan versetzt. Nach 5-minütigem
Schütteln wurde chromatographiert.
metrisch (PMQII, Zeiss, Oberkochen) bestimmt.
£(443 nm) : 700/• Mol-1 •cm-1. Formaldehyd wurde
nach der Methode von M a c F a y d e n 36 mit Chromotropsäure nachgewiesen. Malonaldehyd wurde nach
S c h e r z 10 mit 2-Methylindol bestimmt. c(555nm ):
Per jodat Spaltung
7,8 • 104 l • Mol-1 •cm-1 . a-Hydroxycarbonyl-Verbindun25
ml bestrahlter 2 -Desoxyribose-Lösung (8 -IO -3 gen wurden nach T r e v e l y a n 6 mit 2.3.5-TriphenylMol//) oder durch DC oder Säulenchromatographie
tetrazoliumchlorid bei 0 °C und unter Lichtausschluß
isoliertes Material (1 —5 mg/2 ml H 20) wurden bei
0 °C mit 0,1 —0,5 ml 0,1 M Perjodsäurelösung versetzt. umgesetzt. Das entstehende Triphenylformazan wurde
Nach 30 min war die Reaktion beendet und der Über­ mit Äther ausgeschüttelt und die Extinktion bei
schuß an Perjodsäure wurde mit 0,1 N Natriumarsenit- 485 nm gemessen. Die Eichung erfolgte mit Glycerin­
aldehyd. Die Bestimmung des Acetaldehyds wurde
lösung 24 zerstört.
gaschromatographisch ausgeführt. Stationäre Phase:
Quantitative Bestimmungen
NGSU, Temperatur: 70 °C. Die Auswertung der Gas­
Die quantitative Bestimmung der Radiolyseprodukte chromatogramme erfolgte durch Ausmessen der Peak­
1, 5-8 erfolgte radiochromatographisch mittels C-14-mar- höhe. Standard: Acetaldehyd. Die NMR-spektroskopikierter 2-Desoxyribose (Träger: Kieselgel F 254-Fertig- sche Bestimmung der Zusammensetzung der einzelnen
platten, Fließmittel F t und F2) . Die Auswertung der Ra- tautomeren Formen der 2-Desoxyribose geschah analog
diochromatogramme erfolgte mit einem Dünnschichtscan- zu der Bestimmung tautomerer Formen der Ribose durch
ner der Fa. Berthold (Wildbad) vom Typ LB 2721. L e m i e u x und S t e v e n s 37. Für die Aufnahme des Spek­
Wasserstoffperoxid wurde nach E i s e n b e r g 30 photo­ trums danken wir Herrn Dr. H. H ü t h e r .
24 E. B l o e m , J. Chromatogr. [Amsterdam] 35, 108 [1968].
25 E. Merck AG Darmstadt, Anfärbereagenzien für die Dünn­
schichtchromatographie.
26 M. M. L . V e l l u z , M. P e s e z u . G. A u r i a r d , B u ll. Soc. chim.
France 1948, 680.
27 M. A b d e l - A k h e r u . F. S m i t h , J. A m e r . c h e m . S o c . 73,
5859 [1951].
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