Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 23. 10 juni 1950 - Biosyntes av gummi, av SHl - Ventiler och pumpar av polyvinylklorid, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
.550
TEKNISK TIDSKRIFT
Biosyntes av gummi. Med isoprenoida föreningar menas
en grupp ämnen, som kan anses uppbyggda av
elementar-enheter med isoprens formel
CH. : CCH : CH,
CH3
Denna ämnesgrupp är rikligt representerad inom växt- och
djurriket. Till den hör t.ex. enkla terpener, föreningar med
tio kolatomer, som kan anses bestå av två isoprenenheter
i rak eller cyklisk kedja; seskviterpener med 15 kolatomer;
diterpener med 20 och triterpener med 30 kolatomer;
karo-tener och xantofvller samt slutligen gummi och guttaperka.
Vid US Department of Agriculture har man nyligen sysslat
med en undersökning av mekanismen vid biosyntes av
gummi. Detta utgör början till ett studium av isoprenoida
ämnens bildningssätt i naturen.
Det gällde i första hand att fastställa vilka råvaror, växten
närmast behöver för att framställa gummi. Med vetskap
om råmaterial, enzym och betingelserna för
polymerisa-tionen i växterna kan man åtminstone göra sig en
föreställning om möjligheterna för en teknisk syntes av
naturgummi. Tidigare tycks ingen experimentell undersökning
av detta slag ha utförts eller ens påbörjats, men det finns
dock i litteraturen flera förslag till tydning av processen.
Redan från början förefaller det mycket osannolikt, att
isopren är råvara, ty den har icke hittats i växtvävnader trots
ivrigt sökande. Det synes långt troligare, att någon annan
förening med samma kolskelett är utgångsmaterial för
po-lymerisationen och att isoprengrupperna bildas först under
denna. Hittills har undersökningen blott gällt att fastställa,
vilket detta ämne är, och härvid har experimenten
uteslutande utförts med Parthenium argenteum, en buske som
växer vild i södra Texas’ och norra Mexikos ökenområden.
Parthenium alstrar gummi i sin stam- och rotbark, och
detta kan ingå till 20 % eller mer av växtens torrvikt.
Gummit bildas mycket snabbt, och under vissa tider kan
det utgöra 50—75 % av torrvikten. Det saknas helt och
hållet i växtens blad, men dessa har visat sig nödvändiga
för gummiproduktionen. Man kan därför vänta, att de
svarar för syntesen av råmaterialet. Detta har för övrigt
visats direkt genom tillsats av bladextrakt till odlingar av
stamvävnader i näringslösningar. Vilket ämne i
blad-extraktet, som möjliggör gummiproduktionen, har
emellertid icke kunnat fastställas direkt.
Tills vidare har man därför försökt att ta reda på, vilka
syntetiska ämnen, som kan få vävnadskulturer att
framställa gummi. Parallellt härmed har man även gjort
experiment med groddplantor av Parthenium. Bland de
föreningar med isoprens kolskelett, som kan ifrågakomma,
var isovaleraldehyd, isovaleriansyra, oc, /?-dimetylakrolein,
oc, /?-dimetylakrvlsyra och aminosyran valin. Alla dessa
ämnen provades, men alla visade sig vara inaktiva.
Proko-fieff och andra har uttalat en förmodan, att
/?-metyl-krotonaldehvd kan vara det sökta ämnet och att den kan
bildas genom kondensation av aceton eller av aceton och
acetaldehyd. Man har icke funnit ,/?-metylkrotonaldehyd i
högre växter, men både aceton och acetaldehyd har
påvisats i Partheniums blad. Vid provning av detta uppslag
erhölls emellertid även negativt resultat, och detsamma
gällde prov med enkla terpener, som även kunde tänkas
som råmaterial.
De resultat, som slutligen uppnåddes, antyder, att
reaktionen aceton + ättiksyra till /?-metylkrotonsyra är av
betydelse för bildning av gummi. Flera bevis, för att denna
reaktion, som tidigare ej föreslagits, verkligen sker, kan
nämligen anföras. När acetat sätts till näringslösningen för
groddplantor eller vävnadskulturer, uppstår en betydande
ökning av den framställda gummimängden. Man vet, att
fluoracetat är en antagonist vid acetatmetabolismen, och
det har också visat sig hindra acetatets ökning av
gummiproduktionen. Aceton stimulerar också denna; dess och
acetatets verkan tycks dock icke vara additiv för
groddplantor men väl för vävnadskulturer. Ett tredje ämne,
glycerin, har även visat sig aktivt. Det är emellertid
känt, att glycerin snabbt kan omvandlas till aceton och
ättiksyra av olika mikroorganismer, och det är därför
mycket möjligt, att glycerins verkan på
gummiproduktionen i växtvävnader sammanhänger med någon sådan
process.
Det syntes nu tänkbart, att /?-metylkrotonsyra kan uppstå
genom kondensation av aceton och ättiksyra. Därför
undersöktes, om den är aktiv, och den visade sig då ge samma
ökning av gummiproduktionen som kombinationer av
aceton och acetat både för groddplantor och vävnader. I detta
hänseende avviker alltså /?-metylkrotonsyra helt och hållet
från sitt dihydroderivat, isovaleriansyra, som är
fullständigt inaktivt. Det är känt, att acetättiksyra är ett
mellan-steg vid bildning av aceton ur ättiksyra hos vissa anaeroba
bakterier, t.ex. olika arter av Clostridium. Detta ämne
visade sig också kunna ersätta aceton som stimulant av
gummiproduktionen.
Dessa resultat bekräftades genom studium av
metabolis-inens mekanik med hjälp av radioaktivt acetat, vars båda
kolatomer var radioaktivt C14. När detta acetat sattes till
näringslösningar för groddplantor eller utvuxna växter,
kunde man efter minst tre dagar påvisa en betydande del
av det aktiva kolet i gummifraktionen och i ur denna
framställt och upprepade gånger omkristalliserad
gummitetra-bromid. övriga växtdelar hade lägre radioaktivitet. Vid
ett mycket noggrant utfört experiment uppträdde 75 %
av det upptagna acetatet som gummi, under det resten
återfanns i olika hartser, som även är isoprenoida ämnen.
Liknande resultat erhölls med radioaktiv aceton.
Ett kritiskt prov på den föreslagna mekanismen vid
gummis bildning är att utreda, huruvida
j?-metylkroton-syra verkligen är ett mellansteg vid syntesen. Detta ämne
har icke ofta kunnat påvisas i växter. Det har visserligen
icke heller i detta fall kunnat isoleras, men följande
experiment synes visa dess förekomst. Plantor, som vuxit
tre dagar i en näringslösning innehållande radioaktivt
acetat, skördades, och man framställde ett extrakt, som
måste innehålla /?-metylkrotonsyra, om sådan fanns. Till
denna fraktion sattes sedan en stor mängd inaktiv
/?-metyl-krotonsyra, och ur blandningen utkristalliserades syran,
vilken befanns vara radioaktiv. Detta kan endast bero på
närvaro av radioaktiv yS-metylkrotonsyra i växtextraktet.
Det finns alltså starka skäl anta, att ättiksyra är en
mellanprodukt vid gummisyntesen och att växten kan
omvandla den till /?-metylkrotonsyra. Detta kan tänkas ske
enligt formlerna
2 CH3COOH —> CH3C0CH2C00H—v (CH3)2CO + C02
(CH3)2CO + CH3COOH —► (CH3)2C : CHCOOH
Man vet, att fettsyror i mikroorganismer och högre djur
bildas enligt ett mycket snarlikt schema. När
/?-metyl-krotonsyra bildats, kan denna kondenseras med sig själv
till föreningar med 10, 15, 20 osv. kolatomer. Vid varje
steg i en sådan process måste energi tillföras dels för att
åstadkomma den nya C—C-bindningen, dels för att
bort-reducera återstående syreatomer. Om dessa tänkta
reaktioner vet man dock ännu intet (J BoxxER i J. chem. Educ.
dec. 1949). SH1
Ventiler och pumpar av polyvinylklorid. Under kriget
lyckades tyskarna framställa en icke plastisk
polyvinylklorid, som kallades "vinidur". Ett liknande material har
nu blivit tillgängligt i England under namnet "nutradur".
Det lär ha stor mekanisk hållfasthet, fullständig
motståndskraft mot de flesta kemikalier utom lösningsmedel
och kan svetsas, böjas, valsas, pressas och gjutas. Man har
tillverkat ventiler och pumpar av det nya materialet och
väntar, att det med framgång skall kunna ersätta tyngre
och dyrare material, såsom bly- och stållegeringar.
Nutradur uppges även kunna användas för många andra
ändamål inom kemisk industri, t.ex. till cisterner, elektrolytiska
celler och rörledningar (Ind. Chemist dec. 1949). SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
