432 Hoppe-Seyler: Ueber die optischen und chemischen

aber ich finde weder in frtlheren Arbeiten, noch naeh den Resultaten meiner Untersuehungen hinreiehend charakteristische Merkmale, um diese KOrper scharf yon den oben besehriebenen zu unterseheiden, w~thrend, wie ich glaube, die obige Zusammei~stellung gentigendere Sttitzpunkte zur Untersuchung der Albuminstoffe der thierischen Theile bietet, als diess durch die bisherigen Classificationen ermSglicht war. Die weitere Trennung der Peptone habe ich versueht, bin aber no5h nieht dahin gelangt gute Darstellungs- und Trennungsmethoden aus- findig zu maehen.

Ueber die optischen und chemischen Eigenschaften des Blutfarbstoffs.

~'on

Demselben.*)

Im Philosophical M~gazine 1864. bTovbr, p. 391 hat S t o k e s Mittheilungen fiber die optischen Erscheinungen des Blutfarbstoffs un- ter der Einwirkung reducirender Substanzen-gemaeht, welche reich nSthigten, frtiher als ich wtinschte, Weiteres fiber die chemisehen und optisehen Eigenschaften des Blutfarbstoffs zu verSffeutliehen.

Die Beobaehtungen -con S t o k e s stimmen mit meinen frtiheren vSllig iiberein, es werdeu jedoeh ausserdem yon ibm Erseheinungen beschrieben, die ich bereits kannte, aber nur in meinen Vorlesungen gezeigt babe. Leider hat S t o k e s meine zweite und dritte Mitthei- lung in Bd. 29. yon ¥ i r e ho w's Archiv nicht gekannt; er glaubt da- her dem Blutfarbstoff, den er nur in der BlutlOsung kenut, einen Namen geben zu mtissen, er nennt ihn Cruorin und beschreibt ihn als einen KSrper, der wie das Indigo leicht reducirt werden kCinne und in die- sem reducirten Zustande in passend verdfinnter LOsung dureh einen Absorptionsstreif etwa in der Mitte zwischen .D und E im Sonnen- spectrum charakterisirt sei, durch Schiitteln mit atmosph~rischer Luft wieder oxydirt werde und dann im Spectrum die beiden yon mir be- schriebenen Absorptionsstreifen zeige.

Ich habe nieht nOthig zu sagen, class die Beobachtungen dieses rtihmlichst bekannten Physikers vSllig richtig sind, glaube aber dutch

*) ~¢om Verfasser mitgetheilt.

Eigenschaften des Blutfarbstoffs. 433

die folgenden Beobaehtungen, die S t o k e s nicht besehreibt, eine we~- tere Illustration tier obwaltenden Verh~ltnisse liefern zu kSnnen, wenn ieh aueh nicht verhehlen kann, dass mir noch viele Lacken' in tier Kenntniss der chemischen und optischen Eigenschaften dieser veran- derlichen Substanz bleiben.

1. Wenn man h'isches ]~lut mit Wasser verd~nnt und mehrere Stunden ]ang Kohlensaure, die durch zwei mit doppelt kohlensaurem Natron gef~illte Waschflaschen gegangen ist, einleitet, so erhMt man in allen Fallen venSse F~rbung des Blares, dabei versehwinden rac i s t , wie es S t o k e s besehreibt, die beiden Absorptionsstreifen des Hamo- globins, indem sich allm~thlich der helle Zwischenraum zwisehen ihnen verdunke]t~ tier zweite Streif sich neben E aufhellt~ wahrend der he - ben D stehende bei geniigender Concentration der LSsung sich ~iber D hinaus als schwachere Sehattirung verbreitet; zugleich erhellt sich alas Spectrum ira Blau. In anderen Fallen aber konnten bei meinen Versuehen die beiden Absorptionsstreifen trotz 6standigem E~nleiten yon Kohlens~ure nicht zum Versehwinden gebracht warden. In allen Fallen stellt sich beim langeren Einleiten yon Kohlensanre bei genii- gender Dieke der Flt~ssigkeitsschicht und gent~gender Concentration ein Absorptionsstreif ein zwisehen den Linien C und D, naher bei C. welcher dem ersten Zersetzungsproducte des Hamoglobins oder dem

H a m a t i n in saurer L6sung entspricht. 2. L~tsst man andere S~uren Essigs~ure~ Weins~iure u. dergl.

auf frische, w~ssrige BlutlSsung einwirken, so tritt die Zerlegung des Hamoglobins ein, indem der gebundene Sauerstoff des H~moglobins wenigstens theilweise ~erschwindet aber nieht frei wird; so lange hier noeh etwas Hamoglobin unzerlegt ist, zeigt die LOsung die beiden Absorptionsstreifen. Ebenso wirkt Schwefelwasserstoff auf diese Strei- fen erst unter v/Slliger ZerstSrung des Hamoglobins.

3. Erw~trmt man eine frische Blutl6sung vielleicht n~ch Zusatz eines Tropfens Ammoniak in einem 40 his 50 ° geheizten Wasser- bade, so nimmt die L0sung in einigen Ninuten eine ven6se Farbe an~ die beiden Absorptionsstreifen sind verschwunden, und an der Stelle ihres hellen Zwischenraumes erscheint tier yon S t o k e s zuerst be- schriebene Streif; schtittelt man die LSsnng mit arm. Luft, so treten die beiden Streifen wieder deutlich hervor.

4. Dieselbe Erscheinung ze~gt sich schon bei gew6hnlieher Tem- peratur, wenn man eine BlutlSsung mit ein Paar Tropfen Sehwefelam- monium versetzt, nach dam Sch~itteln mit Luft sind die Streifen wieder sichtbar, am allm~thlich wieder zu verschwinden.

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5. L~sst man dus Blut aus der augularvene eines Kaninehens zwischen zwei Gasplatten treteu, deren Zwischenraum vorher mit Koh- lens~ture gefnllt war , so zeigen sich die beiden Absorptionsstreifen des sauerstoffhaltigen Hgmoglobins; tSdtet man das Kaninchen durch Ertr~tnken und prtift dann das Venenblut in der angegebenen Weise, so fehlen die.Absorptionsstreifen neben D und E, und in der Mitre des 1Raumes, zwischen beiden Spectrallinien, erscheint ein einziger dunk- !er Streif.

6. B@andelt man BlutlSsung mit Kohlenoxydgas, so treten, gleichg~ltig ob vorher dieselbe 2 oder einen Absorptionsstreifen zwi- sehen D und E gezeigt hat, 2 Absorptionsstreifen auf, yon denen der neben D stehende ein wenig welter yon dieser Linie entfernt steht als in der mit Luft geschtittelten nicht mit Kohlenoxyd behandelten Blut- l~sung gleicher Concentration and gleicher Dicke der untersuehten Fltissigkeitssehicht.

7. Lgsst man reines Stickoxydgas durch mit Luft oder mit leicht oxgdirbaren Substanzeu, Schwefelammonium z. B., behandelte BlutlSsung einige Minuten bis a/~ Stunde hindurchgehen, so bleiben die optischen Eigensehaften der BlutlSsung in-den obigen Hinsichten unge~ndert.,

8. Als Beispiel des Verhaltens einer BlutlSsung bei den obigen Einwirkungen mSge Folgendes dienen. Das benutzte Spectrum war yon zerstreutem Tageslicht durch ein Loeh im Fensterladen eindrin- gend entnommen. Die.Scala des Spectra!apparates war so eingestel!t, dass die Linie C mit 61, D mii 80, E mit 106, b m i t 111, F m i t 130,5~ G ungefi~hr mit 179 bis 180 der Scalatheile zusammenfielen. Eine mit Luft geschattelte w~ssrige LSsung frisehen Blutes zeigte in 1 Cm. dicker Sehicht vor den Spalt des Apparates gebracht einen Absorptionsstreif yon 81 bis 87 und einen zweiten yon 91 bis 106; das Spectrum war dann noch sichtbar etwa bis 148 der Scala. Durch Stehenlassen, oder Erw~rmen, oder durch Schwefelammonium ver- gndert, zeigte diese BlutlSsung tibereinstlmmend einen Absorptionsstreif yon 82 bis 97 und Schattirung yon 77 bis 82 und yon 97 bis 99, dann war alas Spectrum hell bis ungef-ahr 155. Dieselbe LSsung nach Einleiten yon Kohlenoxyd zeigte einen Absorptionsstreifen yon 82 his 90, einen zweiten yon 95 bis 106, dann war es hell etwa his 160.

Arts diesen Beobachtungen geht nun herv0r, class der lose gebun- dene Sauerstoff dem Kamoglobin die Fghigkeit ertheilt, das Lieht krgf- rig zu absorbiren, welches die Brechbarkeit tier beiden Rbsorptions-

Eigenschaften des Blutfarbstoffs. 435

streifen der sauerstoffhaltigen Blutl~)sung hat. S t o k e s ist der erste, der diess 5ffentlich ausgesprochen hat, er geht abe r zu welt, wenn er meint, dass Kohlens~ure diesen Sauerstoff entferne, und dass des Venenbht kein sauerstoffhaltiges H~moglobin enthalte.. Ich babe be- reits frilher darauf hingewiesen, dass arterielles and venSses Blur ihre F~trbung nieht ihren st~rksten, sondern ihren schw~ehsten Ab- sorptionen verdanken, und so l~sst die Farbe des Blutes nieht sehlies- sen, ob man im reassert Blute zwei oder einen Absorptionsstreifen zwi- schen D und E ill]den wird bei geniigender Verd~nnung. Sowohl S t o k e s als ich konnten im venSsen Blute deutlich die beiden Ab- sorptionsstreifen des sauerstoffhaltigen H~tmoglobins unterscheiden, aber ich babe bereits in me~ner zweiten Mittheilung (V i r ehow ' s Archly Bd. 29. S. 233) die Verschiedenheit des sauerstoffhaltigen und sauer- stofffreien Blutfarbstoffs hinsichtlieh der a m s c h w ~ c h s t e n absorbir- ten LichtstraMen beschriebcn und mit diesem Hiilfsmittel, d. h. der S p e e t r a l u n t e r s u e h n n g bei s t a r k e r C o n c e n t r a t i o n de r B l u t l 6 s n n g , i s t es l e i e h t s i eh zu t i b e r z e u g e n , dass des v e n S s e B l u t w i r k l i c h s a u e r s t o f f f r e i e s H ~ m o g l o b i n e n t h M t , w ~ h r e n d de s V e r h a l t e n in s e h r d~inner S e h i e h t die g l e i c h z e i t i g e A n w e s e u h e i t des s a u e r s t o f f h a l t i g e n z e i g t (i~ber die Anwesenheit des letzteren konnte sehon naeh den Untersu- ehungsresultaten aber den Gehalt des ven~sen Blates an Sauerstoff, wie sie naeh L. N e y e r besonders L u d w i g ' s Schiller erhalten hab'en~ kein Zweifel sein).

Des Blur enthNt nun stets leicht oxydirbare K6rper, abet kei- hen so leieht oxydirbaren als Schwefelammonium; erw~rmt man des B]ut, so wird dem H~mcglobin der Sanerstoff schnell entzogen, aber noch schneller wirkt Schwefelammonium schon bei gewShnlicher Tem- peratur. Bei dieser Entziehung des "Sauerstoffs wird das .5t~moglobin sonst in keiner Weise ver~ndert, denn es nimmt beim Sehiitteln mit Luft wieder Sauerstoff auf und BlutlSsung mit Schwefelammonium ein halbes Jahr in G]as eingeschmolzen aufl)ewahrt, zeigte noeh die Absorptionsstreifen des sauerstoffhaltigen H~tmoglobins kurz naeh dem Sehtitteln mit Luft.

Dass der lose gebundene Sauerstoff wirklich chemisch gebunden ist, wird durch des ¥erhalten des sauerstoffhaltigen Blates gegen Stick- oxyd am Besten erwiesen. Absorbirter Sauerstoff verbindet sich mit Stiekoxyd zu Untersalpeters~nre, wahrend chemisch gebnndener nicht angegriffen wird. Dennoch, obwohl also durch dieses Verhalten, sowie dureh die Schwierigkeit das Blur durch Evaeuiren yon Sanerstoff zu

Fresen ius , Zeitschrift. ILI. Jahrgang. 29

436 Hoppe-Seyler: Ueber die optischen and chemischen

befreien der Nachweis geliefert wird, dass der Sauerstoff chemisch gebundeu ist~ wird wie ich es oben beschrieben habe, das Blur durch Einleiten yon Kohlens~ure meist yen Sauerstoff befreit. Es ist mir sehr wahrscheinlich( dass er hierbei nur sehr unvotlkommen ausge- trieben, dass vielmehr ein TheA1 wenigstens davon dureh Oxydation anderer Stoffe oder des Haraoglobins selbst entfernt wh'd. Schon L. 2~[eyer beschreibt das Yerschwinden yon lose gebundenem Sauerstoff aus dem Blute bei Zusatz yon Weins~ure, meine Versuche mit Schwe- felwasserstoff ergeben einen weiteren Igaehweis dafiir, dass bei Ein- wirkung yon S~inren Oxyclatio n eintritt. Abet wie durch den Schwe- felwasserstoff, ferner dutch Weinsaure sehnelle 0x~;datien hervorge- rufen wird, kann es langsarner auch durch Kohlens~iure geschehen. Der Unterschied zwischen den Oxydationen in alkatischer und in saurer BluffarbstofflS~ung liegt jedoeh darin, dass in den atkalisehen Ft/issigkeiten die 0xydatien ohne lgaehtheil far das gamoglobig selbst geschieht, wahren(t in der sauren Fliissigkeit um so sehnellere ZerstSrung des H~moglebins eintritt, je stOxker und je reichlicher die Einwirkung der Siiure isL Da nun die Kohtens~iure tangsam einwirkt, kann 0xydation geschehen ohne bedeutende schnelte Zerst6rnng des H~imoglobins, abet naeh einigen Stundeu bereits ist sie bemerkbar, und die Versehiedenheit der oben in 1. ~beschriebenea Resaltate mSgea in der grSsseren oder geringeren Menge in der Blutl6sung vorhande- ner leieht oxydirbarer St~)ffe begriindet sein.

Was den K6rper an]angt, der sich bei tier spontanen Zersetzung des ttSmogh.bills, ebenso wie schneller bei Einwirkung yon Kohlensiiure anf diesen KOrt~er bildet, so babe ieh hervorzuheben, dass er in sei- nem optischen Yerhalten mit den sauren LSsungen des H~imatins,(L6- sung in schwefels~iurehaltigem Alkohol u. s. w.) tibereinstimmt and dass der Streif, welchen S t o k e s ftir das H~matin angibt, devsetbe ist, den ich bereits frtlher ftir jenes Zersetzungsproduct beschrieben habe. Ich habe in meiner ersten )Iittheilung gesagt, dass dfireh Einwirkung yon Siluren oder Alkatien aus dem Hiimoglobin H~matia und ein Atbuminstoff gebitdet werde und das ist auch v-011ig riehtig, abet es entsteht bei der spontanen Zerlegung des H~moglobins eine Substanz, die man zwar naeh ihrem optisehen Verhalten far H~i, matin halten k0nnt'e,, die aber darin wm~. Hamatin abweicht., dass sie einen dureh Erhitzung coagulirbaren in Wasser teicht 15sliehen KSrper dar- stetlt, w~fhrend Hamat.in nut dutch Atkalien in w~ssriger L5sung er- halten werden kann. Da nun dieses in Wasser leicht 16stiche Zer- setzungspreduct weder durch ~orsichtiges Ansauern ~ noch durch

Eigenschaften des Blutfarbstoffs. 437

Zusatz yon Ammoniak oder Einleiten yon Kohlens~ure gefAllt wird, so mSchte die Versehiedenheit yore H~tmatin sicher erwiesen sein, Wenn nicht 1. stets noch unzersetztes H~moglobin in diesen LSsungen ge- funden wtirde, also mSglicher Weise dureh dieses oder. den neben g~matin gebildeten Albuminstoff die LSsung des ggmatins erfolgt, 2. die optischen Eigenschaften des H~matins und dieses Zersetzungspro- ductes in sauren nnd alkalisehen L6sungen vSllig [ibereinstimmten.

Die grosse Uebereinstimmung der Absorptionsstreifen des mit CO behandelten HAmoglobins mit dem sauerstoffhaltigen Blutfarbstoff, den man 0xyh~tmoglobin nennen kSnnte, spricht daf~ir, dass die Constitution des KohlenoxydhAmoglobins eine dem 0xyhamoglobin ganz analoge ist. Es spricht hierftir ferner alas yon L. M e y e r zuerst beschriebene Ver- halten des Blutes gegen Kohlenoxyd, dass es nAmlich bei der Behand- lung mit diesem Gase ein gleiches Volumen Sauerstoff abgibt als es Kohlenoxyd aufnimmt, wenn es auch auffallend erseheint, dass diese Gase sieh nieht nach ihren gew/~hnliehen Aequivalenten sondern ent- sprechend ihren Molekulen in der Verbinduug mit dem Blutfarbstoffe vertreten.

Die von S t o k e s beztiglich des HAmatins angegebenen Spectral- erscheinungen stimmen mit den meinigen tiberein, ich gebe daher nur noch das Folgende zur Vervollstgndigung.

In sauren Fliissigkeiten z. B. im heissen Auszuge des Blutes.durch sAurehaltigen Alkohol zeichnet sich das HAmatin aus durch schw~ehste Absorption des Lichtes der Mitte zwisehen den Linien A und a des Spectrums'bis zur Mitte zwischen B nnd C. Verdtinnt man die Schicht der Fltissigkeit oder die letztere mit Weingeist, so zeigt sich bald ein eleganter scharfer Absorptionsstreif zwischen C und D nahe bei C; die beim weiteren Verdannen erscheinenden beiden Absorptions- streifen im Grtin sind sehwach begrenzt und versehwinden auch bald wieder.

Eine ammoniakalisch-wgssrige LSsung, welehe 0,0765 Grin. HA- matin in 100 CC. Fltissigkeit enthielt, liess bei 1 CC. Fltissigkeits- schicht nur das Licht yon (etwas vor) a bis jenseits B unabsorbirt passiren, beim weiteren Verdiinnen mit Wasser trat schnell der Anfang des Spectrums his vor A unabsorbirt hindurch, w~thrend auch auf der Seite der starker brechbaren Strahlen alles Licht his nahe an C zwischen dieser Linie und D absorbirt blieb. Bei einem Gehalte yon 0,0437 Grin. H~matin in 100 CC. L6sung war ein breiter Ab- sorptionsstreif yon 65 bis 86 fibrig ( a ~ 4 8 , B ~ 5 4 , C ~ 6 1 , D - ~ - 8 0 , E ~ 106, b ~ ] 12, F ~--- 131) ; es war dann das Spectrum schwach erhellt sichtbar yon 86 bis 101. Beim weiteren ¥erdiinnen mit Wasser

29*

438 Hoppe-Seyler: Ueber die ol)tischen und chemischen Eigenschaften etc.

wurde" der Absorptionsstreif nur allmahlich schmaler und hatte bei einem Gehalt yon 0,0141 Grin. H~matin in 100 CC. noeh die Breite yon 66 his 75 der Scala, dabei war das Spectrum his gegen 136, also bis gegen ~tie Linie F bin siehtbar; beim weiteren Verd~nnen ver- schwand der Streif.

LSst man H~matin in Alkali und CyankaliumlSsung, so erh~lt man eine eigenthilmliehe braune L~sung, die am Wenigsten das Lieht yon 60 bis 65 der Scala, also die Gegend der Linie C absorbirt. Beim ¥erdfinnen dieser LSsung bleibt ein Streif yon 85 his 95 rei- chend, also zwisehen den Linien D und E, n~her an D, ilbrig, der aber aueh schon verschwindet, w~hrend die L~sung noch starke F~r- bung zeigt. F~llt man diesc LSsung mit Salzs~ture, so erh~lt man wieder unver~ndertes H~matin. Es ist hiernach kein Zweifel, dass das Hhmatin ein cyanwasserstoffsaures Doppelsalz mit Cyankalium bildet, welches ebenso wie die Cyanverbindungen der Metalle in der F~r- bung yon anderen ¥erbindungen des Hamatins mit S~uren oder Basen abweieht.

LSst man H~matin in concentrirter Schwefels~ure, so geht es wie ich entsprechend den ~lteren Angaben yon Mul:der und S c h e r e r bereits in meiner zweiten Mittheilung in Bd. 29. v. V i r c h o w ' s Arch. gesehildert habe, in eisenfreies H~matin fiber. Diese LSsung absorbirt gleichfalls violettes und blaues Licht stark, verdannt man sie mit con- centrirter Sehwefels~ture, so erseheint ein sehr dunkler gut begrenzter Absorptionsstreif, etwa in der Mitre zwisehen den Linien D und E (bei der ohen geschilderten Stellung der Scala yon 89 bis 94); ein schmaler Streif befindet sich zwischen C und D, nahe' an D (yon 7 bis 79 bei obiger Scalastellung), dabei erseheint das Spectrum yon 83 his 89, also zwischen der Linie D und dem dunklen Absorptionsstreif, sehr dunkel schattirtl

LSst man das durch Wasser aus der LSsung in Schwefels~ure gef~llte eisenfreie g~matin in verdanntem Ammoniak~ so zeigt diese LSsung die geringste Absorption far rothes Licht, beim ¥erdfinnen mit Wasser erscheint bald ein Absorptionsstreif in der Mitre zwischen C und D; verdfinnt man welter mit Wasser, so treten, noch 3 andere Absorptionsstreifen auf, deren Lage nach der Scala bei der oben be-' schriebenen Stellung derselben von 82 bis 86, dann yon 95 his 98, dann yon 110 bis 119 in einer LSsung gefunden wurde; den ersten Absorptionsstreifen zeigte dieselbe ~on 68 bis 69, es war das Spec- trum im Uebrigen hell yon 55 bis 140. bToeh boi grosser Verdfin-

ttoppe-Seyler: Erkennung der Vergiftung mi k Kohlenoxyd. 439

hung der Fliissigkeit mit Wasser sind diese z. Thl. sehr seh0nen Ab- sorptionsstreifen deutlich zu erkennen.

Durch Sehwefelammonium, andererseits dureh Cyankalium, erf~hrt diese L6sung ~ihnliche Aenderung ihrer Absorptionen, wie diess yon dem eisenbaltigen Hiimatin beschrieben ist.

T i i b i n g e n , 30. November 1864.

Erkennung der Vergiftung mit Kohlenoxyd. Von

Demselben. *)

Das mit Kohlenoxyd behandelte Blut zeigt im Sonnenspectrum untersucht bei passender Yerdtinnung fast genau dieselben Absorptions- streifen als sauerstoffha]tiges Blut, fiigt man aber Schwefelammonium hinzu, so verschwinden die Streifen nicht im Verlaufe mehrerer Tage, wiihrend das kohlenoxydfreie aber sauerstoffhaltige Blur naeh einigen Minuten nur einen Absorptionsstreif in der Mitre zwisehen den Spectral- linien D und E zeigt, wenn es mit Schwefelammonium ~'ersetzt war. An dieser Unver~tnderlichkeit des kohlenoxydbaltigen Blutes durch Schwefelammonium kann man den Kohlenoxydgehalt des Blutes erken- nen undes gelingt bei Thieren, die man mit wenig Kohlenoxyd all- mfihlieh vergiftet hat, recht gut auf die obige Weise im Blute das Kohlen- oxyd mit Evidenz nacbzuweisen. Es ist zweekm~tssig dabei das Blur zur Untersuchung mit dem Spectralapparate stark zu "¢erdtinnen.

Wie es zahlreiehe F~lle der Vergiftung yon Mensehen und Thieren erwiesen haben, tritt naeh der Vergiftang in arm. Luft ziemlieh schnelle Erholung ein, wenn die Vergiftung nicht his unmittelbar zum begin- nenden Tode gedauert hatte. Ich babe oft Kaninchen und ttunde bis zum vSlligen Aufh6ren der Respiration mit Kohlenoxyd vergiftet und diese Thiere nach einge!eiteter kt~nstlicher Respiration sieh bald v611ig wieder erholen gesehen. Die Ursaehen dieser Reconvaleseenz hat P o k r o w s k y * * ) untersueht and gefunden, dass bei derselben ke'in Kohlenoxyd sondern mehr als gew6hnlich Kohlensi~ure ausgeathmet wird.

*) Vom Verfasser mitgetheilt. **) V i r e h o w ' s Arch. t3d: 30. S. 525.