Pregl, Wieland y Windaus: microanálisis y esteroides

Fritz PREGL (Liubliana,1869 – Graz, 1930) obtuvo el premio Nobel de Química en 1923 “por su invento del método de microanálisis de sustancias orgánicas”. Doctor en medicina en 1894, sucedió al profesor Alexander Rollett (1834 – 1903) a su muerte en la cátedra de fisiología e histología de Graz. También había estudiado química con Otswald y Emil Fischer en Alemania. En 1907 empezó a analizar los ácidos biliares, de los que disponía muy pequeñas cantidades, lo que le obligó a perfeccionar los métodos de análisis, como relató en su conferencia del Nobel titulada “Análisis cuantitativo de sustancias orgánicas”. Dijo que empezó utilizando una balanza para metales preciosos que tenía una precisión de 0,001 miligramos y que consiguió mejorarla. Así, fue capaz de analizar nitrógeno y, con mayor dificultad C, H, O y también halógenos y azufre a partir de 2 – 4 mg de sustancia, e incluso a partir de 1 mg dentro de un margen de error permisible. Y recordó que su ayudante Hans Lieb también determinó fosforo y arsénico empleando tan minúsculas cantidades. Además de los elementos químicos, Pregl valoró con microanálisis grupos carboxilo por acidimetría con fenolftaleína como indicador y determinó puntos de ebullición y pesos moleculares con 7 mg de muestra. Para finalizar su alocución, Pregl recordó algunas identificaciones de sustancias orgánicas que diversos investigadores habían logrado empleando microanálisis: caroteno de procedencia animal y vegetal (Willstätter), colesterol (Windaus) y los productos de la descomposición de los ácidos biliares (Wieland).

Heinrich Otto WIELAND (Pforzheim, 1877, Munich, 1957) recibió el premio Nobel en 1927 “por sus investigaciones en la constitución de los ácidos biliares y sustancias relacionadas”. Se doctoró con en 1901 con J.Thiele, dedicándose a las reacciones de los óxidos de nitrógeno con olefinas y compuestos aromáticos, así como al estudio de la dimerización del ácido fulmínico y a la producción de radicales orgánicos estables de nitrógeno. Después se dedicó a investigar sustancias naturales: estructura de la morfina y de la estricnina, constitución del alcaloide del curare, aislamiento de la faloidina y amanitina, y otros varios. En 1912 comenzó a trabajar con los ácidos biliares siguiendo las investigaciones de Pregl, tarea que expuso en la lección magistral de aceptación del Nobel, titulada “La química de los ácidos biliares”. En ella recordó que los ácidos biliares se forman en el hígado y se excretan por la vesícula biliar y participan en la asimilación de sustancias en el intestino. También expuso la estructura de tres ácidos que tenían un esqueleto esteroideo como la que había encontrado Windaus para el colesterol. Estos estudios , culminados en 1932, sirvieron para expandir el conocimiento de la vitamina D y de las hormonas sexuales, de naturaleza esteroidea. Después de la Gran Guerra, Wieland, en su investigación sobre la respiración, dedujo que la deshidrogenación de los tejidos vivos estaba catalizada por enzimas, pero Otto Warburg (1883 – 1970, premio Nobel de Medicina o Fisiología en 1931) se opuso diciendo que era una oxidación en la que el oxígeno era adicionado con la catálisis de enzimas con átomos de hierro. Esta discusión condujo al conocimiento de la respiración de los tejidos, con la producción de dióxido de carbono y agua.

Hasta aquí, la tarea enciclopédica de Wieland, un antinazi que consiguió sobrevivir al nazismo.

Adolf Otto WINDAUS (Berlín, 1876 – Gotinga, 1959) ganó el premio Nobel de Química en 1928 “por los servicios de su investigación sobre la constitución de los esteroides y su conexión con las vitaminas”. Simultaneó sus estudios de medicina con las lecciones de química de Emil Fischer y se doctoró en 1900 con una tesis sobre los venenos cardiacos de la planta digital. En 1901 comenzó con sus investigaciones sobre el colesterol y los esteroides, como relató en su lección del Nobel titulada “Constitución de los esteroles y su conexión con otras sustancias que se encuentran en la naturaleza”. Los esteroles, dijo, son alcoholes secundarios sin nitrógeno de peso molecular alto que contiene radicales alicíclicos. Están presentes en los animales, vegetales y hongos: son los zoosteroles (como el colesterol), fitosteroles (los hay saturados, insaturados y con más de un hidroxilo) y micosteroles (como el ergosterol, con tres dobles enlaces). El colesterol es un alcohol monoinsaturado de fórmula C27H46 O que está en el cerebro, en la corteza suprarrenal y como depósito patológico en las piedras de la vesícula, en la esclerosis aórtica y en otros órganos afectados por la degeneración de las grasas. Su contenido aumenta en la sangre durante el embarazo y disminuye durante las infecciones. Windaus encontró que el ergosterol era capaz de curar el raquitismo, debido a que la radiación ultravioleta de la luz desplazaba los enlaces de la molécula y lo transformaba en la vitamina D antirraquítica. Además, en el estudio de los derivados del imidazol, Windaus demostró que la histidina es imidazolalanina y sintetizó la histamina (imidazoletilalanina), una hormona de gran importancia en fisiología y farmacología. También demostró que en la vitamina B1 había un anillo de imidazol y otro de pirimidina. Y eso fue ¿todo?

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