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{"created":"2022-01-31T14:55:55.017152+00:00","id":"lit20924","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Engfeldt, N. O.","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 112: 176-186","fulltext":[{"file":"p0176.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Oxydation der Acetessigsfinre.\nVon\nN. 0. Engfeldt\u00ab\nMit 4 Kurvenzeichnungen.\n(Aas dem physiologisch-chemischen Institut der tier\u00e4rztlichen Hochschule\nzu Stockholm.)\n(Der Redaktion zugegangen am 7. Dezember 1920.^\nDie Acetessigs\u00e4ure kann, wie bekannt, sowohl einer Aceton-wie einer Essigs\u00e4urespaltung unterliegen. Erstere Art der Spaltung verl\u00e4uft quantitativ sowohl in saurer, neutraler wie in schwach alkalischer L\u00f6sung. In saurer L\u00f6sung geht der Zerfall jedoch mit wesentlich gr\u00f6\u00dferer Geschwindigkeit vor sich als in neutraler-schwach alkalischer L\u00f6sung. Die Spaltungskonstante *) bei K\u00f6rpertemperatur betr\u00e4gt in saurer L\u00f6sung 0,117 (Brigg. Log.), in neutraler-schwach alkalischer dagegen 0,0018. Im ersteren Falle haben wir folglich einen Zerfall von \u00fcber 50 % in 3 Stunden, im letzteren jedoch von nur 10% in 24 Stunden. Die relative Spaltungsgeschwindigkeit hat sich als proportional zur Gr\u00f6\u00dfe des Dissoziationsrestes erwiesen. Wie aus Kurve I ersichtlich, ist die optimale Bedingung f\u00fcr, die Spaltung in Wasserl\u00f6sung schon bei einem pH von ungef\u00e4hr 2 erreicht.\nSchlie\u00dflich ist ein wesentlicher Unterschied im Hipblick auf die Stabilit\u00e4t zwischen der Enol- und der Ketoform des Acetacetates zu verzeichnen. In Wasserl\u00f6sung befinden sich die Alkali- und Ammoniumsalze der Acetessigs\u00e4ure zu einem bedeutenden Teile im Enolzustand und haben in dieser Form\n*) Engfeldt, Beitr\u00e4ge zur Kenntnis der Biochemie der Acetonk\u00f6rper. Dissertation, Stockholm 1920.","page":176},{"file":"p0177.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Oxydation der Acetessigs\u00e4ure.\n177\n\u00abine ziemlich gro\u00dfe Haltbarkeit bei K\u00f6rpertemperatur. Eiwei\u00dfstoffe und ihre Hydrolysenprodukte \u2014 Peptone und Amino* fetts\u00e4uren \u2014 wirken aber ketisierend auf vorhandene Acet-acetate. In dieser Form hat das Acetacetat eine wesentlich geringere Stabilit\u00e4t und zerf\u00e4llt bei K\u00f6rpertemperatur mit einer bemerkenswerten Geschwindigkeit. (Kurve II und III.)\n6 Ta \u2022\n\u00a9cation**\nKurve 1. Die relative .Spaltungsgeschwindigkeit und die Gr\u00f6\u00dfe des Dissoziationsrestes bei verschiedenen Ph\u00bb 37\u00b0 C.\nUnd endlich ist, damit die Acetessigs\u00e4ure einer Essigs\u00e4urespaltung unterliegen soll, die Gegenwart von gro\u00dfen Mengen Alkali erforderlich. (Kurve IV.)\nDie freie Acetessigs\u00e4ure zerf\u00e4llt bei Siedetemperatur augenblicklich, die Alkalisalze nach kurzer Zeit in Aceton und Kohlendioxyd resp. Karbonat. Lenk1) hat jedoch gezeigt, da\u00df diese Reaktion vollkommen ausbleibt, wenn man die Acetessigs\u00e4ure bei Gegenwart von Permanganat und von kleinen\np\n\u2019) Lenk, Biochem. Zeitschr. Bd. 78, S. 224 (1916).","page":177},{"file":"p0178.txt","language":"de","ocr_de":"17B\tN. 0. Engfeldt,\nMengen Essigs\u00e4ure bis zum Kochen erhitzt. Lenk meint, da\u00df die in kleinen Mengen gegenw\u00e4rtige Essigs\u00e4ure in erster Reihe acetylierend auf die Acetessigs\u00e4ure wirkt, von der er annimmt, da\u00df sie in der Enolform vorkommt (\u00df-Oxykroton-s\u00e4ure). Das Acetat der \u00df-Oxykrotons\u00e4ure gibt nach Lenk nicht mehr die gew\u00f6hnlichen Acetessigs\u00e4urereaktionen, spaltet\nlo\n.1 f i >\t10 1\u00ce 14\t16\t18\t\u00a30\t$1 2 *t\nKurve II. Die Spaltung des Acetacetats bei Gegenwart von Blutk\u00f6rperchen. Vollblut, Plasma oder in Wasserl\u00f6sung, 37\u00b0 C.\nsich aber bei Gegenwart von Permanganat h\u00f6chstwahrscheinlich an der Stelle der Doppelbindung auf. Ich Selbst1) habe gezeigt, da\u00df man der in kleinen Mengen gegenw\u00e4rtigen Essigs\u00e4ure nicht die von Lenk angegebene Wirkung zuschreiben kann, 'und zwar deshalb, weil sie entweder vollst\u00e4ndig ausgeschlossen oder gegen andere S\u00e4uren (Schwefel- und Phosphors\u00e4ure) vertauscht werden kann, ohne da\u00df das Resultat sichtbar ein anderes wird, d. h. die Acetessigs\u00e4ure wird auch unter\n') Engfeldt, Diese Zeitschr. Bd. 100, S. 93 (1917).","page":178},{"file":"p0179.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Oxydation der Acetessks\u00e4ure.\t179\nden zuletzt angef\u00fchrten Bedingungen ohne Acetonbildung durch das Permanganat zersetzt.\nIn derselben Arbeit habe ich auch gezeigt, da\u00df \u00df-Oxy-butters\u00e4ure bei Zusatz von Permanganat und von kleinen Mengen Essigs\u00e4ure und darauf folgender Destillation nicht in Aceton zerf\u00e4llt, ein Umstand, der sehr bemerkenswert ist, da\n\n\nKurve III. Die Spaltung des Acctaeetats bei Gegenwart von\n0,5 \u00b0/0 Glykokoll, 37\u00b0 C.\nletztgenannte S\u00e4ure bei Destillation mit anderen Oxydationsmitteln (Chromat, Wasserstoffsuperoxyd, Persulfat, ja sogar Permanganat) in stark schwefelsaurer L\u00f6sung zu einem bedeutenden Teil in Aceton zerf\u00e4llt. Bei diesen Reaktionen bildet sich Acetessigs\u00e4ure als Zwischenprodukt. Unter den letztgenannten Versuchsbedingungen unterliegt die gebildete S\u00e4ure haupts\u00e4chlich einer Acetonspaltung, w\u00e4hrend Permanganat in schwach saurer, alkalischer L\u00f6sung auf die Acetessigs\u00e4ure auf andere Weise einwirkt, wie diese Untersuchung klarlegen soll.\t'","page":179},{"file":"p0180.txt","language":"de","ocr_de":"180\nN\u00bb O. Engfeldt,\nVersetzt man eine L\u00f6sung von Na-Acetacetat mit Permanganat, so tritt schon bei Zimmertemperatur eine ziemlich rasch verlaufende Reaktion ein. Die Mischung wird tr\u00fcbe infolge der Bildung von Mangansuperoxydhydrat. F\u00e4llt man das Permanganat vollst\u00e4ndig durch vorsichtiges Zusetzen von Wasserstoffsuperoxyd aus und filtriert man die Mischung, so\nKurve IV. Die Spaltung des Acetacetats, 37\u00b0 C, bei Gegenwart\nvon Lauge, 15 St.\nerhalt man ein mangan- und wasserstoffsuperoxydfreies Filtrat, das au\u00dfer Essigs\u00e4ure auch bedeutende Mengen Oxals\u00e4ure enth\u00e4lt. Bei vorsichtiger Arbeit mit einer schwachen Permanganatl\u00f6sung kann, mit Hilfe von konz. Schwefels\u00e4ure und Pepton- oder Eiwei\u00dfl\u00f6sungen, auch Glyoxyls\u00e4ure im Filtrat nachgewiesen werden; man erh\u00e4lt eine deutliche Violettf\u00e4rbung (Tryptophanreaktion). Da\u00df die diese Reaktion bedingende Glyoxyls\u00e4ure sich nicht pr\u00e4formiert in der bei den Versuchen","page":180},{"file":"p0181.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Oxydation der Acetessigs\u00e4ure.\t181\nangewendeten Acetacetatl\u00f6sung vorgefunden hat, habe ich durch direkte Pr\u00fcfung festgestellt, ebenso konnte ich mich durch Oxydationsversuche mit Na-Acetat davon \u00fcberzeugen, da\u00df die Glyoxyls\u00e4ure nicht ihren Ursprung von der bei der Spaltung der Acetessigs\u00e4ure gebildeten Essigs\u00e4ure herleiten kann. Der Reaktionsmechanismus bei der Oxydation der Acetessigs\u00e4ure mit Permanganat, oder zumindest ein beachtenswerter Teil desselben, scheint mir mit Hinsicht auf die unten angef\u00fchrten Analysenresultate ziemlich klar zu liegen.\nIch erinnere hierbei vor allem an den Umstand, da\u00df das Acetacetat in Wasserl\u00f6sung zu einem bedeutenden Teil im Enolzustand vorkommt. Wir haben es folglich mit einer unges\u00e4ttigten Verbindung zu tun. Eine allbekannte Tatsache ist es weiter, da\u00df das Permanganat in neutraler oder alkalischer L\u00f6sung besonders leicht mit unges\u00e4ttigten Verbindungen reagiert und da\u00df gerade der Platz f\u00fcr die Doppelbindung als Angriffspunkt dient. Geteilte Meinungen herrschen wohl allerdings betreffs gewisser Details in dieser Reaktion, ich werde jedoch auf keine anderen Spekulationen eingehen als auf solche, die die Experimente in vorliegendem Falle vorschreiben.\nIn einem gewissen Stadium der Oxydation kann das Acet-essigs\u00e4uremolek\u00fcl als gesprengt betrachtet werden, infolge Aufnahme von 2 Atomen Sauerstoff.\nOH\tOH\t\\\n/ \u2022 / -\nCH3C : CH \u2022 COOH 4- 20 \u2014 - * CH#C : 0 + 0 : CH \u2022 COOH\n\u2022 #\nDabei bildet sich ein Molek\u00fcl Essigs\u00e4ure und ein Molek\u00fcl Glyoxyls\u00e4ure. Die letztere, die \u00e4u\u00dferst reaktionsf\u00e4hig ist, reagiert mit einem neuen Atom Sauerstoff unter Bildung von Oxals\u00e4ure.\nCOOH\nOCH-COOH+ 0 \u2014> |\nCOOH\nEin Molek\u00fcl Acetessigs\u00e4ure sollte folglich ein Molek\u00fcl Essigs\u00e4ure und ein Molek\u00fcl Oxals\u00e4ure geben, ein Verh\u00e4ltnis, das durch die unten angef\u00fchrten quantitativen Versuche best\u00e4tigt wird.\nHoppe-Seyler\u2019s Zeitschrift f. physiol. Chemie. CXII.\n13","page":181},{"file":"p0182.txt","language":"de","ocr_de":"182\tN. 0. Engfeldt,\nWas die \u00df-Oxybutters\u00e4ure betrifft, so erf\u00e4hrt sie bei Zimmertemperatur nur eine tr\u00e4ge Einwirkung von Seiten des Permanganats und ist \u00fcberhaupt, im Vergleich zur Acetessig-s\u00e4ure, eine ziemlich stabile Verbindung. Bei Siedetemperatur jedoch wird sie in stark saurer L\u00f6sung allm\u00e4hlich zu Acet-essigs\u00e4ure oxydiert, die unmittelbar zu einem beachtenswerten Teile in Aceton und Kohlendioxyd zerf\u00e4llt. Bei Erhitzung mit Permanganat in schwach saurer-alkalischer L\u00f6sung bleibt, wie bereits fr\u00fcher erw\u00e4hnt, die Acetonbildung ganz und gar aus. Das Resultat wird jedoch auch hier eine bedeutende Oxals\u00e4urebildung.\nIn neutraler-alkalischer L\u00f6sung werden Oxalate bei Zimmertemperatur nicht in nennenswertem Grade von Permanganat angegriffen, was jedoch bei Siedetemperatur der Fall zu sein scheint. Allerdings verl\u00e4uft die Reaktion ziemlich tr\u00e4ge. Bei gewissen unten angef\u00fchrten Versuchsbedingungen d\u00fcrfte der Verlust an Oxals\u00e4ure bei Siedetemperatur sich auf 25\u201430 % beschr\u00e4nken. Zieht man diesen Verlust mit in Rechnung, so erscheint es h\u00f6chst wahrscheinlich, da\u00df die \u00df-Oxybutters\u00e4ure bei Erhitzung mit Permanganat in neutraler-schwach alkalischer L\u00f6sung quantitativ in Essigs\u00e4ure und Oxals\u00e4ure zerf\u00e4llt, da die letztgenannte dann auch vom vorhandenen Permanganat angegriffen wird. Da\u00df als Zwischenprodukt bei der Oxydation der \u00df-Oxybutters\u00e4ure in erster, Linie Acetessigs\u00e4ure gebildet wird, liegt klar zutage.\nDie \u00df-Oxybutters\u00e4ure wurde fr\u00fcher im allgemeinen als die Muttersubstanz der Acetonk\u00f6rper betrachtet, in neuerer Zeit gemachte Beobachtungen sprechen aber daf\u00fcr, da\u00df dies nicht mit Notwendigkeit der Fall zu sein braucht. Es ist zwar mit voller Sicherheit bewiesen, da\u00df die \u00df-Oxybutters\u00e4ure im Organismus zu Acetessigs\u00e4ure resp. Aceton aufoxydiert werden kann, die quantitative Bedeutung dieser Oxydation ist jedoch ohne Zweifel \u00fcbersch\u00e4tzt worden. In den Resultaten \u00fcbereinstimmende Untersuchungen \u2014 Injektions-, Perfusionsund Digestionsversuche \u2014 von Blum1), Friedmann und\n*) Blum, M\u00fcnch, med. WochensChr. Bd. 57, S. 683 (1910).","page":182},{"file":"p0183.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Oxydation der Acetessigs\u00e4ure.\t283\nMaase1), Dakin2), Wakeman und Dakin3), Marriott4 und Wilder5) machen es im h\u00f6chsten Grade wahrscheinlich, da\u00df die entgegengesetzte Reaktion, und zwar eine Reduktion der Acetessigs\u00e4ure zu \u00df-Oxybutters\u00e4ure, die quantitativ bedeutungsvollste ist. In hohem Grade reaktionsf\u00e4hig, ist die Acetessigs\u00e4ure teils infolge der ketisierenden Wirkung der Proteinsubstanzen einem sehr schnellen Zerfall in Aceton und teils einer asymmetrischen Reduktion zu \u00df-Oxybutters\u00e4ure unterworfen. Parallel mit dieser Reduktion l\u00e4\u00dft sich nach der bekannten Cannizzaroschen Reaktion auch eine Oxydation denken. Die M\u00f6glichkeit einer Oxals\u00e4urebildung innerhalb des Organismus als Resultat dieser Reaktion scheint mir im Hinblick auf die angef\u00fchrten Permanganatversuche nicht ausgeschlossen. Mit Hinsicht auf die Unverbrennbarkeit oder mindestens -Schwerverbrennbarkeit der Oxals\u00e4ure im tierischen Organismus sollten wir uns eine Erh\u00f6hung der endogenen Oxals\u00e4urebildung bei diabetischer Acidose \u00fcber das Normale hinaus erwarten. Eine solche Erh\u00f6hung scheint jedoch nur in Ausnahmef\u00e4llen nachgewiesen zu sein. Eine systematische Untersuchung der Absonderung der endogen gebildeten Oxals\u00e4ure bei schwereren Diabetesf\u00e4llen hat mir von Interesse geschienen und ist in Angriff genommen.\nBeleganalysen.\nDie bei diesen Versuchen verwendete Na-Acetacetatl\u00f6sung wurde durch kalte Verseifung von chemisch reinem \u00c4thylester\nund darauffolgende Vakuumbehandlung der mit Salzs\u00e4ure neutralisierten L\u00f6sung bereitet.\n*) Friedmann und C. Maase, Bioch. Zeitschr. Bd. 27 S 474 (1910).\t\u2019\n*) Dahin, Journ. of biol. chem. Bd. 8, S. 98 (1910\u201411).\n3) Wakeman und Dakin, Journ. of biol. chem. Bd. 8. S 105 (1910-11).\t\u2019\n*) Marriott, Journ. of biol. chem. Bd. 18, S. 241 (1914).\n5) Wilder, Journ. of biol. chem. Bd. 31, S. 59 (1917).","page":183},{"file":"p0184.txt","language":"de","ocr_de":"184\nN. 0. Engfeldt,\nQualitative Proben.\n1.\t25 ccm Na-Acetacetat (3,4>ige S\u00e4ure) + 100 ccm 5%ige KMnO, wurden bei Zimmertemperatur 24 Stunden lang stehen gelassen, der \u00dcberschu\u00df an Permanganat durch vorsichtigen Zusatz von Wasserstoffsuperoxyd ausgef\u00e4llt und die Mischung hierauf filtriert.\nFiltrat:\nMangan\t=\t0\t(H,S),\nH,0,\t=\t0\t(CrO,),\nAcetessigsfiure =\tO\t(FeCI,),\nOxals\u00e4ure\t=\t+\t(CaCl, -f CH.COOH),\nEssigs\u00e4ure = + (C,H\u201eOH + H, SO,),\nGlyoxyls\u00e4ure = 0 (H,SO, + Pepton).\n2.\t25 ccm Na-Acetacetat + 100 ccm 2%ige KMn0, wurden bei Zimmertemperatur 2,5 Stunden stehen gelassen. Das Filtrat wich, was seine Eigenschaften betrifft, nur darin von Probe Nr. 1 ab, da\u00df es eine schwache positive Reaktion f\u00fcr ungespaltenes Acetacetat gab, und da\u00df auch die Glyoxyl-s\u00e4ureprobe positiv ausfiel, wenn auch nur schwach.\n3.\t25 ccm Na-Acetacetat + 100 ccm n/10 KMnO, wurden bei Zimmertemperatur 20 Minuten stehen gelassen. Das Filtrat gab eine deutliche Acetacetatreaktion, eine schwache Reaktion auf Oxals\u00e4ure, doch eine kr\u00e4ftige auf Glyoxyls\u00e4ure.\nBei direkter Untersuchung des Na-Acetacetates auf Glyoxyls\u00e4ure fiel das Resultat negativ aus. Dasselbe war der\nFall mit 0,5 g Na-Acetat, das nach Probe Nr. 3 mit Per-manganat behandelt wurde.\nQuantitative Proben.\nVersuch mit Oxalat.\n1. 0,25 g Ammoniumoxalat [C, 04 (NH,)2 + H, 0] +100 ccm l\u00bb25'/oige KMnO, wurden 15 Minuten lang bis zum Sieden erhitzt, abgek\u00fchlt, mit 10 ccm 25%iger Na OH versetzt, durch Einleitung von SO, entf\u00e4rbt und mit Essigs\u00e4ure anges\u00e4uert, worauf dann das SO, durch Kochen entfernt wurde. Die L\u00f6sung wurde schlie\u00dflich mit CaCl, gef\u00e4llt und die F\u00e4llung\nI","page":184},{"file":"p0185.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Oxydation der Acetessigsfture.\t185\nnach 24 Stunden aufgesammelt, mit destilliertem Wasser gewaschen und mit Permanganat in schwefelsaurer L\u00f6sung titriert:\n27,5 ccm n/10 KMn04 [1 ccm n/10 KMn04 = 0,0071 g C#04(NH4)f + HtO] = 0,195 g Oxalat = 78% Ausbeute.\n2.\tWie vorstehend:\t\\\n27,1 ccm n/10 KMn04 = 0,192 g = 76,8% Ausbeute.\n3.\t0,25 g Ammoniumoxalat + 100 ccm 1,25 %ige KMn04 bei Zimmertemperatur 3 Tage usw.:\n33 ccm n/10 K Mn 04 = 0,234 g = 94 % Ausbeute.\n4.\tWie vorstehend:\n33,4 ccm n/10 KMn04 = 0,27 g = 94,8% Ausbeute.\n5.\t0,25 g Ammoniumoxalat + 25 ccm 5%ige KMn\u00d64 bei Zimmertemperatur 2 Stunden usw.:\n33,6 ccm n/10 KMn04 = 0,239 g = 95,6% Ausbeute.\nr\nVersuche mit Acetacetat.\n5 ccm Na-Acetacetat: Blasen nach Polin1):\n9,2 ccm n/10 J (freies Aceton).\nDestillation:\n105,5 ccm n/10 J (Na*Acetacetat als S\u00e4ure 105,5 \u2014 9,2 = 96,3 \u2022 0,0017 = 0,1637 = 3,27%).\n5 ccm Na-Acetacetat + 12,5 ccm 5%ige KMn04 unmittelbar 30 Minuten nach Polin geblasen:\n9,2 ccm n/10 J.\nDieser Wert f\u00fcr das in der L\u00f6sung befindliche freie Aceton stimmt folglich mit dem urspr\u00fcnglichen \u00fcberein. Die vorhandene Acetessigs\u00e4ure wird daher w\u00e4hrend dieser Zeit nicht vom Permanganat unter Acetonbildung beeinflu\u00dft. Da\u00df das Verh\u00e4ltnis auch bei Siedetemperatur dasselbe ist, habe ich in einer fr\u00fcheren Arbeit gezeigt2).\n1. 10 ccm Na-Acetacetat (0,327 g S\u00e4ure) + 100 ccm l,25\u00b0/oige KMn04 wurden 15 Minuten lang gekocht und auf\n0 Folin, Journ. of biol. chem. Bd. 3, S. 177 (1907). *) Engfeldt, Diese Zeitschr. Bd. 100, S. 93 (1917).","page":185},{"file":"p0186.txt","language":"de","ocr_de":"186 N. 0. Engfeldt, \u00dcber die Oxydation der Acetessigs\u00e4ure.\nt\ndie oben bei den Versuchen mit Oxalat beschriebene Weise behandelt:\n28,5 ccm n/10 KMn04 (1 ccm n/10 KMn04 = 0,0051 g Acetessigs\u00e4ure) = 0,247 g = 75,6 % Ausbeute.\n2.\t10 ccm Na-Acetacetat + 25 ccm 5%ige KMn04 bei Zimmertemperatur 2 Stunden:\n60 ccm n/10 KMn04 = 0,306 g = 93,5% Ausbeute.\n3.\tWie vorstehend:\n61,7 ccm n/10 KMn04 = 0,315 g = 96,3% Ausbeute.\nVersuch mit \u00df-\u00d6xybutyrat.\n1.\t0,30 g Ca-Zn-\u00df-Oxybutyrat (0,24 g S\u00e4ure) + 100 ccm 20/\u00b0ige KMn04 wurden 30 Minuten lang bis zum Sieden erhitzt, abgek\u00fchlt und wie oben behandelt:\n35 ccm n/10 KMn04 (1 ccm n/10 KMn04 = 0,0052 g \u00df-Oxybutter-s\u00e4ure) = 0,182 g = 76 % Ausbeute.\n2.\t0,25 g Ca-Zn-\u00df-Oxybutyrat (0,20 g S\u00e4ure) + 100 ccm 2%ige KMn04 wurden 30 Minuten lang bis zum Sieden erhitzt, abgek\u00fchlt und wie oben behandelt:\n\u202229 ccm n/10 KMn04 = 0,151 g = 75,5 % Ausbeute.","page":186}],"identifier":"lit20924","issued":"1921","language":"de","pages":"176-186","startpages":"176","title":"\u00dcber die Oxydation der Acetessigs\u00e4ure","type":"Journal Article","volume":"112"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T14:55:55.017157+00:00"}