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Verfahren zur Herstellung von Adenosinphosphorsäure und Adenosinpolyphosphorsäuren
aus tierischen Organen Es ist bekannt, daß Muskel und andere tierische Organe nach
Zerstörung ihrer Gewebestruktur sehr bald Ammaniakbildung aufweisen. Dieser sogenannte
traumatische Effekt ist bei Vermahlung oder einer anderen Zerkleinerung der Gewebe
unvermeidlich; die Quelle dieses Ammoniaks bilden Adenosinphosphorsäure bzw. deren
Phosphorverbindungen, z. B. Adeiosiniriphosphorsäure im Muskel, Diadenosinpentaphosphorsäure
im Herzen. Infolgedessen ist die Ausbeute an den erwähnten Adenosinphosphorverbndungen
stets um vieles geringer als der Gehalt derselben im unveränderten Gewebe. Während
z. B. das Muskelgewebe in i kg ungefähr i, 5 g Adenylsäure enthält, beträgt die
beste Ausbeute nach Angaben der bisherigen wissenschaftlichen und Patentliteratur
kaum o, 5 g aus i kg Fleisch.
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Es wurde nun gefunden, daß Alkali- oder Erdalkaliphosphate für die
Dauer von etwa 1/4 bis 1/2 Stunde imstande sind, die durch Fermente sonst verursachte
Desamination vollständig zu hemmen, und zwar wird durch die -phosphorsauren Salze
die Abspaltung von Phosphorsäuren aus den Adenosinpalyphosphorsäuren verhindert,
welche der Desaminierung vorangeht.
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Die chemische Wirkung der Phosphate beruht darauf, daß aus Phosphationen
und den Abbauprodukten- des im Gewebe enthaltenen Glykogens Phosphatspender, hauptsächlich
Phosphobrenztraubensäure und Phosphoglyeerinsäure, gebildet werden, welche Phosphatgruppen
auf die Adenylsäure spezifisch übertragen und sie auf diese Weise vor der Desaminierung
schützen.
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Der Zusatz von Phosphaten kann nun I., wenn es sich um wasserlösliche
phosphorsaure Salze handelt, unmittelbar in einer Lösung erfolgen, II. bei schwer
löslichen Phosphaten durch Zusatz des fein gepulverten Salzes während des Zernia11lens
der Organe und nachfolgende Aufschwemmung des Gewebebreies in Wasser, zweckmäßiger
jedoch durch Zusatz einer Lösung von Alkaliphosphat und nachträgliche Einführung
von Erdalkali.. Auf letztere Weise verbleiben nämlich infolge der kollovdschützenden
Wirkung des Gewebeeiweißes mehr Erdalkaliionen in Lösung, als es bei: der unmittelbaren
Aufs@chwemmung dieser schwer löslichen Salze möglich- wäre.
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Ein Nebenvorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Enteiweißung
der Organauszüge wesentlich erleichtert wird. Schließlich kann. man durch Zusatz
von phosphorsauren Salzen zum Organbrei, bewirken, daß die diesem Brei zugesetzte
Adenyls,äure zu Addenosinpolyphosphorsäure synthetisiert wird. Beispiel i io kg
frisches Pferdefleisch werden auf einer mechanisch getriebenen Fleischmühle rasch
vermahlen; während des Vermahlens werden i o 1 eines 1/1o oder 51 eines 1/s molaren
Phosphatpuffers
von PH 7,5, bestehend aus Kaliumphosphat KH, P 04 und Natriumphosphat Nag HP04 2H20,
eingerührt.
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Das Gemisch wird- nun 5 bis io Minuten lang gründlich zerrieben und
unter Einleitung von überhitztem Wasserdampf rasch zum Sieden erhitzt. Diese Masse
wird nun mit Essigsäure bis zur stark lalanussauren Reaktion versetzt und 15
Minute. im Sieden erhalten, hierauf mit Natronlauge alkal,slert, durch weitere 5
Minuten gekocht, wieder mit Essigsäure, angesäuert, rasch abgekühlt, filtriert und
abgepreßt.
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Die weitere Verarbeitung des Filtrats geschieht genau nach Beispiel
i der Patentschrift 583 303. Die Ausbeute an Adenylsäure beträgt i o bis 12 g.
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Beispiel 2 Wie i, mit dem Unterschied, daß an Stelle des Kaliumnatriumphosphatpuffers
seine reine Lösung von:
| a) io 1 m/io primäres Kaliumphosphat |
| b) io 1 m/io - Natriumphosphät |
| c) io 1 m/io sekundäres Kaliumphosphat |
| d) io 1 m/io - Natriumphosphat |
| e) ial m/io primäres Ammoniumphosphat |
| f) iö l m/io sekundäres - |
| zur Anwendung kommt. Ausbeute wie unter i. |
| Bleispiel 3 |
| iokg frisches Pferdefleisch werden unter |
| Zusatz von 38og tertiärem Natriumphosphat |
| bzw. 2 i 2 g _, tertiärem Kaliumphosphat oder |
| z52 g primärem Calciumphosphat zermahlen, |
| mit i o 1 Wasser durch 5 bis i o Minuten zu |
| einem innigen Brei verrühirt und rasch auf- |
| gekocht. Weitere Verarbeitung und Ausbeute |
| genau wie unter i und 2. |
| Beispiel q: |
| Darstellung der Adenosintriph!osphors;äure |
| aus Adenylsäure: iokg frisches -Pferdefleisch |
| Werden mit einem Kaliumnatriumphosphat- |
| puffer von PH 7,5, besonders vorteilhaft 7,5 |
| bis 8,o, unter Zusatz °von i/lo Äquivalent |
| Mg.--Ionen und -einer Lösung von 20g |
| AdenyIs.äure gründlich durch 5 bis i o Kinu- |
| ten verrührt. Die Mischung wh°d hierauf |
| mit einem der bekannten. Enteiweißulngsmit- |
| tel, am besten Trichloressi,gsäure, enfieiweißt, |
| filtriert und abgepreßt. Das Filtrat wird auf |
| pH 6,8 neutralisiert und die Adenosyntriphos; |
| phorsäure mit Bariumadetat alsi Bariumsalz |
| gefällt. Zugleich mit dem Bariumsalz der |
| Adenosintriphosphorsäure werden auch ge- |
| wisse Mengen von anorganischen Phosphaten |
| mitgefällt. Der Gehalt des Bariumn;ieder- |
| schlages an Adenosintriphosphorsäure wird |
auf, fermentativem oder chemisch-analytischem Wege ermittelt. Falls eine weitere
Reinigung notwendig ist, wird der Niederschlag in verdünnter Salpetersäure aufgelöst,
mit Quecksilbersulfat versetzt, wobei die Adenosintriphosphorsäure ausgdfällt wird,
während anorganische Phosphate in Lösung bleiben. Durch die Wiederholung dieser
Maßnahme gelangt man zu einem nahezu reinen Quecksilbersalz der Adenosintriphosphorsäure.
Das Quecksilbersalz wird nun in io 1 Wasser aufgeschwemmt, mit Schwefelwasserstoff
zersetzt und durch Lüftung von überflüssigem Schwefelstoff befreit. Aus. der Lösung
wird durch Zusatz von 1
1 2 5 % Bariumace@at und dem dreifachen Volumen Äthylalkohol
die Adenosintriphosphorsäure nahezu quantitativ als Bariumsalz ausgefällt. Der Reinheitsgrad
des so dargestellten Bariumsalzes der Adenosintriphosphorsäure schwankt zwischen
8o bis ioo %.
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Aus iokg Pferdefleisch. und Zog Adenylsäure erhält man etwa 5o bis
bog Bariumsalz der Adenosintnphosphorsäure, was etwa einer Umsetzung von 6o bis
70 % der zugesetzten Adenylsäure zu Adenosintriphosphorsäure entspricht. .
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Für die technische Darstellung nach i bis 3 kommen folgende Organe
in Betracht: i. Skelettmuskulatur, 2. Herzen, 3. glatte Muskulatur - Magen -, q..
Blut.
| Ausbeute |
| i. io bis 12, g @' . |
| 2. 6 bis 8 g |
| 3. 5 bis 6 g aus io-kgAusgangsstoff |
| q.. etwa ,2 g |
Große Drüsenorgane, , Leber, Niere, kommen .ebenfalls in Betracht; hier muß jedoch
nach dem Aufkochen vollständig enteiweißt werden. Ausbeuten wie beim Verarbeiten
von Herzen.
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Tiergattungen: Pferde, Rind, Schaf, Schweine und Fischfleisch.
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Die Ausbeuten sind beim Fischfleisch gegenüber den. anderen Fl@eis,chsorten
etwas geringer und betragen 6 bis 7 g Fleisch aus i o kg Fleisch.
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Für die Darstellung nach 4 kommt hauptsächlich die quer gestreifte
Muskulatur in Betracht. Bei Anwendung von Herzen, glatter Muskulatur und Blut sind
die Ausbeuten viel geringer.