Zum Wirkungsmechanismus von Dehydrogenasen, III. EINWIRKUNG VON Protonen, Kationen, elektrophilen Reagentien und Anionen auf DPNH und PNH‐Modelle

Es wird bei 1.4‐Dihydro‐pyridin‐Verbindungen (PNH‐Modellen Abkürzungen: PN = Pyridin‐nucleotid; PNH = 1.4‐Dihydro‐PN; DPN(H) = Diphospho‐PN(H); TPN(H) = Triphospho‐PN(H); NMN = Nicotinamid‐mononucleotid; DH = Dehydrogenase; DPNH‐X = Produkt enzymatischer Einwirkung auf DPNH; Tris = α.α‐Bis‐hydroxymethyl‐β‐hydroxy‐äthylamin. , I) und deren primären Säureprodukten (II) der Einfluß der Substituenten in 1‐ und 3‐Stellung (R 1 , R 3 ) auf die Lage der längstwelligen UV‐Absorptionsbande untersucht. Dabei ergibt sich, daß die Substituenten bei Dihydroverbindung und prim. Säureprodukt gleichsinnig wirken. Elektronenabstoßende Substituenten R 1 verschieben nach längeren Wellen, elektronenabstoßende Substituenten R 3 nach kürzeren. Dieser Befund wird durch ein vereinfachtes Elektronengasmodell gestützt. — Der Einfluß von R 1 und R 3 auf die Bildungsgeschwindigkeit des primären Säureprodukts wird bei verschiedenem pH und bei verschiedenem Ionengehalt unter‐sucht. Dabei wird eine Beschleunigung durch Anionen festgestellt. Auch bei pH > 7 wird Säureprodukt gebildet, bei einigen Verbindungen bis pH 12. Elektronenabstoßende Substituenten R 1 und R 3 beschleunigen die Bildung des prim. Säureprodukts. — Außer Protonen reagieren gewisse Kationen und elektrophile Verbindungen mit DPNH bzw. PNH‐Modellen: Hg 2⊕ , Hg 2 2⊕ , Formaldehyd, p ‐Toluolsulfochlorid, Chinon (z. T.), J 2 und Br 2 bilden bei pH 7 eine dem prim. Säureprodukt entsprechende Verbindung unter Aufhebung der Doppelbindung in 5.6‐Stellung des Dihydropyridinrings, woraus zu schließen ist, daß sie an Stelle von H⊕ in Stellung 5 eintreten. Acetanhydrid wirkt substituierend ohne Aufhebung der Doppelbindung. — Ag⊕, Au 3⊕ und Pd 2⊕ bilden mit der Doppelbindung in 5.6‐Stellung einen Komplex, analog der Bindung von Ag⊕ bzw. Pd 2⊕ an äthylen (π‐Komplex). Cu 2⊕ und Li⊕ katalysieren die Bildung des prim. Säureprodukts. Ir 4⊕ , Ru 4⊕ , Br 2 , Chinon und Diazoniumsalz oxydieren zu DPN, ebenso Au 3⊕ in Gegenwart von CN⊖. — Durch milde Säureeinwirkung auf das primäre Säureprodukt entsteht ein sekundäres Säureprodukt (III), dessen Spektrum bei pH > 7.7 von dem des primären nicht zu unterscheiden ist. — Auch Anionen wirken auf PNH und PNH‐Modelle, indem sie die Säureproduktbildung beschleunigen oder sich addieren. Die Reihenfolge der Wirksamkeit ist: Sulfit > Phosphat > Arsenat > Thioglykol > Pyrophosphat, Citrat. Diese Anionen bilden bei pH 7 Produkte, die bei pH 3–4 in das prim. Säureprodukt zerfallen. Das Thioglykol‐Addukt ist bei pH 3–4 noch stabil. Sulfit wirkt je nach Konzentration und pH‐Bereich Addukt‐bildend (pH 7–9) oder oxydierend (pH 4–6). — DPNH—X konnte auch nicht‐enzymatisch hergestellt werden. Eine Formel für DPNH—X wird diskutiert.