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Oxydo-Reduktionsmittel Die Erfindung betrifft die Verwendung von Chlorophyll
sowie seiner wasserlöslichen Abbauprodukte in Gegenwart von Glutathion als Oxydo-Reduktionsmittel,
welches überall dort, wo ein Oxydo-Reduktionsmittel Verwendung findet, technisch
eingesetzt werden kann. So ist bekannt, daß für die erste Induktionsphase bei Polymerisationsvorgängen
Oxydationskatalysatoren von Bedeutung sind. Hierfür wurden beispielsweise verschiedene
organische Superoxyde vorgeschlagen. Derartige Polymerisationsvorgänge, wie die
Polymerisation von Vinylverbindungen, von Styrol, also von Stoffen, die durch Vorhandensein
einer Doppelbindung zu Polymerisationsreaktionen befähigt sind, können erfindungsgemäß
durch Zufügung von Glutathion-Chlorophyllin eingeleitet werden. Weiterhin läßt sich
der neue Katalysator vorteilhaft zur Beschleunigung von Kondensationen, z. B. bei
sogenannten trockenen Ölen verwenden.
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Die Anwendung des Katalysators ist einfach. Bei Polymerisationsreaktionen
werden beispielsweise in gebräuchlicher Weise einer zu polymerisierenden Lösung
oder Emulsion geringe Mengen des Systems Chlorophyllin-Glutathion zugesetzt und
die Polymerisation in üblicher Weise durchgeführt.
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Es ist zwar aus der französischen Patentschrift 920 325 bekannt,
daß Chlorophyll in Mischung mit Cystein, Allantoin und anderen besonders zur Zellstimulierung
benutzt worden ist. Es ist aber bisher noch nicht erkannt worden, daß Glutathion
bei Anwesenheit von Chlorophyll ein Oxydo-Reduktionsmittel
abgibt,
das überall dort Anwendung finden kann, wo ein geregelter, milder Oxydationsverlauf
notwendig ist.
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Es ist auch bekannt, daß Chlorophyll im Licht Oxydationsvorgänge auslösen
kann. Neu ist demgegenüber die Erkenntnis, daß in Gegenwart von Glutathion entsprechende
Reaktionen auch im Dunkeln vor sich gehen. Zwar ist auch schon bekannt, daß thioaminosäurehaltige
Peptide als Aktivatoren bei enzymatischen Reaktionen wirken. Unbekannt war aber
die katalytische Wirkung von Glutathion in Verbindung mit Chlorophyll bzw. dessen
wasserlöslichen Abbauprodukten. Die neue Wirkung kann jedoch nicht auf einer dem
Chlorophyll noch anhaftenden Enzymaktivität, die durch Glutathion beeinflußt würde,
beruhen, da eine solche Aktivität bei der Gewinnung des Chlorophylls bzw. seiner
wasserlöslichen Abbauprodukte zwangläufig verlorengeht, sondern es muß dem System
Chlorophyll-Glutathion als solchem eine neue und eigenartige Wirkung zukommen, die
folgendermaßen veranschaulicht werden kann.
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Zu aliquoten Teilen einer wäßrigen Lösung von Leukomethylenblau und
Chlorophyllin-natrium wird einerseits eine Lösung von Glutathion, andererseits das
gleiche Volumen Wasser gegeben. In der Chlorophyll-Glutathion enthaltenden Lösung
erfolgt sofortige Oxydation des Leukomethylenblaus, nicht aber in den Lösungen,
die Chlorophyll oder Glutathion allein enthalten.
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Die Wirkung des neuen Katalysators beruht nicht einfach auf einem
Oxydationsvorgang, sondern auf einer in einer Art Kettenreaktion verlaufenden Dehydrierung
irgendeines Substrates.
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Der Verlauf dieses Oxydationsvorganges geht aus folgender Reaktionsgleichung
hervor: 2 SH-Glutathion + Chlorophyllin -+- (I) SS-Glutathion + -verändertes« Chlorophyllin
Reduzierendes Substrat - SS-Glutathion _> (II) 2 SH-Glutathion -f- -dehydriertes«
Substrat SH-Glutathion reagiert nach Gleichung (I) (III) erneut mit Chlorophyllin.
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Bei diesem Vorgang, der als eine Art Kreisprozeß formuliert werden
kann, wirkt SS-Glutathion als Redoxkatalysator, Chlorophyllin (wasserlösliches Chlorophyll)
als Wasserstoffakzeptor.
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Zum Beweis der Wirkungsweise von Chlorophyll bzw. dessen wasserlöslichen
Abbauprodukten in Gegenwart von Glutathion sollen die in der Anlage beigefügten
Kurvenbilder dienen.
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Die Redoxeffekte wurden an dem Indikatorfarbstoff Thionin (Gustav
Schultz, Farbstofftabellen, 7. Aufl., Bd. i, Nr 1036) photometrisch bestimmt (Messungen
im Beckmann-Spektrophotometer). Es bedeutet: Reduktion = Aufhellung der blauen Thioninlösung
durch Bildung der Leukoverbindung = Verminderung des Absorptionsmaximums bei 6oo
m,u.
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Die ausgezogene Kurve der Abb. i entspricht dem Absorptionsspektrum
der Thioninlösung. Die punktierte, flach verlaufende Kurve stellt die Eigenabsorption
eines Substrats mit labilem Wasserstoff dar. Bei Nichteintreten eines Reduktionseffektes
müßte nach dem Vermischen von Substrat und Thioninlösung die Gesamtabsorption eine
Additionskurve darstellen. Wie Abb. i zeigt, ist dieses auch zu beiden Seiten des
Thioninmaximums der Fall. Jedoch im Maximum selbst zeigt die gestrichelte Kurve,
welche der Mischung entspricht, einen erheblichen Reduktionseffekt. Die Kurve liegt
sogar noch unterhalb der reinen Thioninkurve, also somit unterhalb der theoretischen
Additionskurve unter Berücksichtigung des Absorptionsbeitrages vom Substrat. Die
gestrichelte Kurve ist insofern unmißverständlich, als sie sich links und rechts
vom Maximum mit der ausgezogenen Thioninkurve schneidet, was besagt, daß ein Konzentrationsfehler
ausgeschlossen ist.
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Abb. 2 zeigt die Chlorophyllin-Glutathion-Wirkung. Die gestrichelte
Kurve unterscheidet sich von der ebenso gezeichneten in Abb. i nur durch den Chlorophyllinzusatz
zu der Mischung von reduzierendem Substrat -1- Thionin. Durch. das reduzierende
Substrat hat also im Thioninmaximum bei 6oo mci bereits Reduktion stattgefunden.
Die ausgezogene Kurve zeigt den offensichtlichen Oxydationseffekt des Systems Chlorophyllin-Glutathion
und beweist, daß das Glutathion nur in Gemeinschaft mit dem Chlorophyll oxydierend
wirkt, während es selbst bekanntermaßen Thionin reduziert.
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Die Verwendung des Systems Chlorophyll-Glutathion ist aber auf die
nur als Beispiel gegebenen technischen Anwendungsgebiete nicht beschränkt. Es können
nach dem neuen Verfahren auch wirksame Arzneimittel gewonnen werden. So kann man
beispielsweise 98 bis 99,99 Teilen Chlorophyllin o,oi bis 2,o Teile Glutathion
zusetzen und im Bedarfsfalle mit geeigneten Lösungs- und Dispergiermitteln das System
verdünnen oder mit hydrophilen Kolloiden, wie Stärke, Traganth, Cellulosederivaten,
Polysaccharidderivaten, Proteinabkömmlingen und anderen, versetzen, bis ein Gel
entsteht, das man als Salbengrundlage, zum Imprägnieren von Geweben, die beispielsweise
wieder zu Verbandzwecken oder Tampons verwendet werden können, benutzt oder in Verbindung
mit Trägersubstanzen zu Formlingen verpreßt. Man kann auch von vornherein in dem
wäßrigen System hydrophile Kolloide zum Quellen bringen, so daß die Lösung nach
erfolgter Gelatinierung als Gel vorliegt. Auch die Überführung in Emulsionen ist
ohne weiteres möglich. Der neue Katalysator kann ferner als trockne Dispersion durch
Zerteilung in inerten Pulverdispersoiden organischer oder anorganischer Herkunft,
wie Zucker, Stärke, Proteinen bzw. deren Abbauprodukten, Silikaten, Mineralen, angewendet
werden. Nachträgliche Vermahlungen können eingeschaltet werden. Beispiel i Ein Teil
einer o,oo4°/oigen Lösung des Redoxindikatorfarbstoffes Methylenblau in Phosphatpufferlösung
vom pH =,7,o wird mit einem Teil einer o,i°/pigen Glutathionlösung im gleichen Phosphatpuffer
sowie (zur Erzielung vergleichbarer Konzentrationen) mit einem Teil des reinen Phosphatpuffers
vermischt. Unmittelbar darauf werden die Extinktionswerte in ihrem zeitlichen Verlauf
photometrisch
(B e c k m a n n) im Absorptionsmaximum des Methylenblaus
bei 65o mu bestimmt. Als Reduktionseffekt resultiert eine Farbaufhellung.
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Führt man die Vermischung der gleichen Lösungskomponenten nochmals
aus unter Ersatz des einen Teils Phosphatpufferlösung durch einen Teil einer 0,3°/oigen
Lösung von Chlorin e, + Rhodin g.t (zum geringen Teil als Metallkomplexe, Chlorophyllin)
in derselben Pufferlösung, so bleibt der photometrisch ermittelbare Reduktionseffekt
aus.
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Beispiel 2 Folgende Lösungen werden hergestellt P = Pufferlösung vom
PH = 7,0 C = 0,i2 °/o Chlorophyllin in P G = 0,o2 °/o Glutathion in P N = 2,57 °/o
Nitroprussid-Natrium in P Zur Erlangung vergleichbarer Konzentrationen werden folgende
Mischungen hergestellt und sofort im Photometer gemessen, wobei der zeitliche Verlauf
der Farbreaktion SH + Nitroprussid bei 530 mu registriert wird.
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Es werden vermischt im Verhältnis 2 : 2 : i : i C+G+N+2nNH3 C+P+N+2n
NH3 G+P+N+2n NH3 Bei einem Vergleich der Intensität- Zeit-Kurven des Chlorophyllin
enthaltenden System mit der Additionskurve der Einzelkomponenten stellt man fest,
daß die Nitroprussidreaktion der SH-Gruppe durch Chlorophyllin gestört ist.
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Beispiel 3 Es wird das Absorptionsspektrum zwischen 350 und
450 my ermittelt, einmal einer Mischung von einem Teil einer o,oi°/oigen Chlorophyllinlösung
in Wasser und 2 Teilen Wasser, zum anderen einer Mischung von einem Teil derselben
Chlorophyllinlösung und einem Teil einer 2,5°/oigen Lösung von Glutathion in Wasser
und einem Teil Wasser.
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Das bei 4o6 mu liegende Chlorophyllabsorptionsmaximum wird durch Glutathion
geringfügig verschoben.
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Beispiel 4 Ein Teil einer 0,5 mg%igen wäßrigen Lösung des Redoxindikatorfarbstoffes
Thionin wird mit 2 Teilen Wasser verdünnt. Ein anderer Teil der Thioninlösung wird
mit einem Teil einer o,oi°/oigen wäßrigen Glutathionlösung und einem Teil Wasser
versetzt.
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Ein dritter Teil derselben Thioninlösung wird mit einem Teil der o,oi°/oigen
Glutathionlösung sowie einem Teil einer o,oi°/oigen Chlorophyllinlösung vermischt.
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Im Thioninmaximum bei 60o mu zeigt das Absorptionsspektrum die bekannte
Reduktionswirkung des Glutathions. Bei Anwesenheit von Chlorophyllin ist ein Oxydationseffekt
auf das teilweise durch Glutathion reduzierte Thionin nachweisbar.
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Beispiel 5 In der Versuchsanordnung gemäß Ausführungsbeispie14 wird
die Glutathionlösung durch eine auf i : io verdünnte wäßrige Lösung eines arthrotischen
Reizergusses ersetzt.
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Es ergibt sich spektrophotometrisch, daß der Reizerguß einen Reduktionseffekt
auf das Thionin hat. Setzt man einerseits dem Gemisch Thionin-Reizerguß Chlorophyllin,
andererseits Chlorophyllin + Glutathion in vergleichbaren Konzentrationen zu, so
beobachtet man, daß nur der Kombination Glutathion-Chlorophyllin oxydierende Eigenschaften
zukommen. Diese Erkenntnis ist von Bedeutung für eine therapeutische und sonstige
Verwendung des Redoxsystems Glutathion-Chlorophyllin sowohl in Form eines Pulvers
wie in Form einer Lösung oder auch in Form einer salbenartigen Emulsion.
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Unter Verwertung der in den Ausführungsbeispielen i bis 5 dargelegten
neuartigen Reaktionsweise des Redoxsystems Chlorophyllin-Glutathion, die in allen
Fällen Anwendung finden kann, bei denen milde, gesteuerte Oxydationsvorgänge erwünscht
sind, lassen sich Zubereitungen für spezielle Zwecke herstellen.