Isolation and cleanup of organophosphorus insecticides and their oxones from animal tissues

The influence has been investigated of the electrode filling of carbon paste electrodes on voltammetric measurements (peak current, peak potential, current voltage curve). Greater effects have been observed with the reduction of [Fe(CN)₆]^3? and with systems with adsorptive enrichment.     

The significance of tissue fractionation techniques in the development of cell biology

Summary Tissue fractionation techniques were introduced 30 years ago to serve as an essential bridge between high resolution morphology and biochemistry. They allowed application of the powerful new analytical tools that became available at that time to the subcellular structures and organelles that had just become accessible to observation through the electron microscope. As such, tissue fractionation has played a key role in the development of modern cell biology. Depending on the investigator's focus of interest, the approach can be preparative and seek to purify a given subcellular component for the purpose of subsequent analysis; or it can be analytical and aim at establishing the distribution of a given biochemical constituent between the different parts of the cell. The latter approach has been used extensively in the author's laboratory and is illustrated here by a number of examples. The relationship to conventional analytical ultracentrifugation is emphasized.

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Bedeutung der Gewebefraktionierungsmethoden für die Entwicklung der Zellbiologie

Zusammenfassung Methoden zur Gewebefraktionierung wurden vor etwa 30 Jahren eingeführt und dienten als wichtige Verbindung zwischen hochauflösender Morphologie und Biochemie. Sie gestatteten die Anwendung der damals aufkommenden leistungsfähigen analytischen Methoden auf die subcellularen Strukturen und Organellen, die gerade mit Hilfe des Elektronenmikroskops erkennbar geworden waren. Daraus ergibt sich die große Bedeutung der Gewebefraktionierung für die Entwicklung der modernen Zellbiologie. Die Fragestellung kann je nach Interessengebiet präparativ sein und auf die Reinigung einer gegebenen subcellularen Komponente für die nachfolgende Analyse abzielen, oder analytisch, wobei es auf die Aufklärung der Verteilung einer gegebenen biochemischen Komponente zwischen den verschiedenen Teilen der Zelle ankommt. Diese letztere Problematik steht im Laboratorium des Verfassers im Vordergrund und wird an Hand einiger Beispiele dargestellt. Die Beziehung zur konventionellen analytischen Ultrazentrifugation wird betont.

Plenary lecture given at the Conference Biochemische Analytik 76, 9.–13.4.1976 in Munich.     

Instrumentelle Multi-Element-Aktivierungsanalyse von biologischem Gewebe und ihre Anwendung zur Metallose-Untersuchung

Zusammenfassung Am konkreten Fall der Metalloseuntersuchung wurden die praktischen Möglichkeiten der instrumentellen aktivierungsanalytischen Multi-Element-Bestimmung in biologischem Gewebe bei Reaktorbestrahlung und-Spektrometrie mit Hilfe eines 35 cm³ Ge(Li)-Bohrlochdetektors ermittelt. Es werden in einem Arbeitsgang in einer Probe (100–200 mg Frischgewicht, gefriergetrocknet) instrumentell 9 Elemente bestimmt (Nachweisgrenzen in ppm in Klammern): Cr (0,1), Fe (5), Co (0,01, Messung 6 Monate nach Bestrahlung 0,001), Ni (0,5), Zn (0,5), Mo (0,07), Ag (0,1), Sb (0,01), Ta (0,005). Nur die Manganbestimmung (0,01) erfordert eine chemische Operation zur²⁴Na-Abtrennung. Die einzelnen Elemente lagen nebeneinander in einem Gehaltsbereich von 0,01 bis 3000 ppm vor. Für hohe Zählraten mit kleinem zählstatistischen Fehler ist die Gesamtstandardabweichungs0,5%.-Werte für verschiedene Gehalte der einzelnen Elemente werden angegeben.Die metallischen Komponenten des V4A-Stahls (Fe, Cr, Ni, Mo, Mn) können instrumentell in einer Probe bestimmt werden. Die Ergebnisse dieser instrumentellen aktivierungsanalytischen Haupt- und Nebenbestandteilsbestimmung stimmen gut mit den Werten von Vergleichsanalysen nach Schiedsanalyseverfahren überein.Es wurden 38 klinische Metallosefälle untersucht. In Gewebeproben aus verschiedenen Abständen vom Implantat wurden die metallischen V4A-Stahl-Bestandteile sowie die biologischen Spurenelemente Co, Zn, Sb bestimmt. Aus den Aktivierungsanalysen sowie aus Elektronenbeugungs- und Elektronenmikroskopie-Untersuchungen folgt: Durch transkristalline Korrosion werden Kristallite vom Implantat abgespalten und weiter aufgespalten zu Mikrokristalliten. Nach korrosivem Zusammenbruch der V4A-Mikrokristallite werden Nickel und Molybdän rasch entfernt; Chrom wird langsamer abtransportiert. Eisen bildet in den Zellen eine Verbindung, die dann langsam abgebaut wird. Im Metallosegewebe ist der Zinkgehalt stark erniedrigt. Vermutlich wird das enzymgebundene Zink durch die Implantatbestandteile verdrängt. Das kann die Metallose-Entstehung beeinflussen. Der Gewebegehalt des biologisch nicht essentiellen Antimons ändert sich durch die Metallose nicht.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft sowie dem Fonds der Chemischen Industrie danken wir für die Unterstützung der Untersuchungen.     

Application of an automated sample processor to the analysis of benzodiazepine drugs and their metabolites in blood serum by HPLC

Conclusions An automated sample processor (PREP^TM I) can be applied to the extraction of benzodiazepine drugs and metabolites from blood serum. The absolute extraction recoveries are greater than 90%. The dried extracts can be used for analysis by techniques such as liquid chromatography. Comparison of the LC results to a GC method with manual liquid-liquid extraction was excellent for concentrations up to 30 mole · 1^–1.

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Anwendung eines automatischen Extraktionsgerätes bei der Analyse von Benzodiazepinen und ihren Metaboliten in Blutserum durch HPLC

     

Beitrag zur pr?parativen Fraktionierung von Block- und statistischen Copolymeren

Zusammenfassung Mit Hilfe der Gelpermeations-Chromatographie, der Makro--Backer-Williams-Kolonne und der Dreieckfällungsfraktionierungs-Methode nach Meyerhoff wurden Block- und statistische Styrol-Butadien-Copolymere präparativ vergleichend fraktioniert. Die so erhaltenen Fraktionen wurden teilweise durch Absolutmethoden charakterisiert. Die Molekulargewichtsbestimmung bzw. die Molekulargewichtsverteilung der aus den drei Methoden erhaltenen Fraktionen wurde mit Hilfe der GPC überprüft, und mit Hilfe eines Computerprogramms aus den GPC-Chromatogrammen berechnet. Es zeigte sich, daß die Polydispersität der Fraktionen im Bereich von 1,15 bis 1,80 variiert und die Fraktionierungsmethode spezifisch ist. Die erhaltenen Fraktionen waren in ihrer chemischen Zusammensetzung zufriedenstellend einheitlich.

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Contribution to the preparative fractionation of block and statistical copolymers

Summary With the aid of gel permeation chromatography, the macro-Backar-Williams column and the triangle precipitation fractionation method according to Meyerhoff, block and statistical styrene-butadiene copolymers were separated into single fractions. The fractions thus obtained were partly characterized by absolute methods. The molecular weight determination or the molecular weight distribution of the fractions were calculated from the GPC chromatograms with the aid of computer programs. The polydispersity of the fractions varied in the region of 1.15 to 1.80, and was specific for the fractionation method. However, the fractions obtained were sufficiently uniform in relation to their chemical composition.

     

Gas-chromatographic analysis of carbides in aluminium and magnesium

Summary A quantitative gas-chromatographic method (molecular sieve column, FID) for the determination of Al₄C₃ in aluminium and magnesium has been developed. The effect of methane from external sources has been investigated and eliminated. Metallographic analysis of carbides in polished specimens were consistent with the gas-chromatographic measurements within a factor of 2. The discrepancy can be explained by the large uncertainties in light microscopy analysis of the small carbides. Analysis of commercial magnesium shows that the metal contains ca. 2–9 ppm of Al₄C₃. The concentration of carbides in aluminium from the electrolysis cell is in the range of 10–35 ppm and in the final product of ca. 2–12 ppm Al₄C₃. CaC₂ has been detected in a few magnesium and aluminium samples by means of gas-chromatography and microprobe analysis.

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Gas-chromatographische Analyse von Carbiden in Aluminium und Magnesium

Zusammenfassung Zur Bestimmung von Al₄C₃ in Aluminium und Magnesium wurde eine quantitative gas-chromatographische Methode (MolekularsiebSäule, FID) entwickelt. Der Einfluß von Methan aus äußeren Quellen, wurde untersucht und ausgeschaltet. Die metallographischen Untersuchungen von Carbiden an polierten Proben stimmten mit den Ergebnissen der gas-chromatographischen Messungen mit einem Faktor von 2 überein. Der Unterschied kann durch die großen Unsicherheiten bei der lichtmikroskopischen Analyse der kleinen Carbide erklärt werden. Die Analyse des technisch reinen Magnesiums zeigt, daß das Metall ca. 2–9 ppm Al₄C₃ enthält. Die Konzentration von Carbiden in elektrolytisch raffiniertem Aluminium liegt im Bereich 10–35 ppm und im Endprodukt bei ca. 2–12 ppm Al₄C₃. CaC₂ wurde in einigen Magnesium- und Aluminiumproben mit Hilfe von gas-chromatographischen und Mikrosondenuntersuchungen festgestellt.

     

A systematic approach to IR-analysis of methyl groups

Summary The methyl group absorption frequencies of about 500 compounds have been measured under standard conditions, taking substances with the group attached to a carbon, nitrogen or an oxygen atom. Based on these data a system has been developed for obtaining structural information about the molecular surroundings of the methyl group. The design of the system is being outlined and discussed.

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System zur IR-Analyse von Methylgruppen

Zusammenfassung Die Methylgruppen-Absorptionsfrequenzen von etwa 500 Verbindungen wurden unter standardisierten Bedingungen gemessen, wobei Substanzen berücksichtigt wurden, bei denen die Methylgruppe an Kohlenstoff, Stickstoff oder Sauerstoff gebunden ist. Auf Grund dieser Daten wurde ein System entwickelt, das es gestattet, strukturelle Informationen über die molekulare Umgebung der Methylgruppe zu erhalten. Der Entwurf des Systems wird dargestellt und besprochen.

Lecture presented at Euroanalysis I Conference, 28. 8.–1. 9. 1972, Heidelberg, Germany.     

Identifizierung von Einzelkomponenten in komplexen Gemischen durch Retentions-Index-Vergleich nach Capillar-Gas-Chromatographie mit Elektroneneinfangdetektor (ECD)

Zusammenfassung Der Vergleich von präzise bestimmten Retentionsindices von Probe- und Referenzsubstanzen in der hochauflösenden Capillar-Gas-Chromatographie stellt eine aussagekräftige Methode der Identifizierung von Einzelkomponenten in komplexen Gemischen dar. Neben der Konstanz der GC-Parameter erfordert die präzise Bestimmung von Retentionsindices eine sehr genaue Bestimmung der Netto-Retentionszeiten. Insbesondere ist bei Anwendung einer Totzeitberechnung auf der Basis einer erzwungenen Linearisierung der log t _s/Homologenzahl-Beziehung auf eine sehr genaue Retentionszeitmessung zu achten. Die Reproduzierbarkeit von präzise bestimmten Retentionsindices hängt von der Konstanz der Polarität und von der Adsorptivität der Capillarsäule ab. An ausreichend desaktivierten und konditionierten Hochleistungs-Capillarsäulen (TZ40) können unter der Voraussetzung einer Retentionszeit-Meßgenauigkeit von besser als 0,05% Retentionsindices über einen Zeitraum von mehreren Wochen innerhalb ±0,15 Indexeinheiten reproduziert werden. Eine Übertragung des n-Alkan bezogenen Retentionsindex-Konzeptes auf die homologe Reihe der n-Allkyl-trichloracetate (ATA) ermöglicht die Verwendung des Elektroneneinfang-Detektors (ECD) zur präzisen RetentionsindexBestimmung als Methode einer zuverlässigen Identifizierung von Substanzen im Picogrammbereich.

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Identification of single components in complex mixtures by retention-index comparison using capillary-column gas chromatography with electron-capture detector (ECD)

Summary High resolution glass-capillary gas chromatography can be used as a powerful identification tool for single components in complex mixtures, when the matching of retention indices of reference compounds with those found in the sample is based on precise measurements. Besides the constancy of the GC-parameters high precision measurements of retention indices require an accurate determination of net retention times. Special care has to be taken for an accurate measurement of retention times when using a dead-time calculation on the basis of an enforced linearisation of the log t _s/homologues-number relationship. The reproducibility of precise retention-index determinations strongly depends on the constancy of the polarity and on the adsorptivity of the capillary column. Provided a sufficiently deactivated and conditioned high performance capillary column (separation number 40) and an accuracy of retention-time measurement of better than 0,05 % retention indices can be reproduced within ±0.15 i.u. over a period of several weeks. A conversion of the n-alkane based retention-index concept to the use of the homologous series of n-alkyl-trichloro-acetates (ATA) allows the use of the electron-capture detector (ECD) for precise retention-index determinations for a reliable identification of compounds in the picogram range.

     

Rapid and quantitative immunological method for the determination of creatine kinase isoenzyme MB activity in serum

Ohne Zusammenfassung

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Rapid and quantitative immunological method for the determination of creatine kinase isoenzyme MB activity in serum

     

Massenspektren von cyclischen Polyethern mit O bzw. O und N als Heteroatom im Etherring

Zusammenfassung Die Massenspektren von cyclischen Polyethern, die nur O als Heteroatom im Etherring enthalten, zeigen ein übersichtliches Fragmentierungsschema, welches die Deutung neuer analoger Massenspektren erleichtert. Bei cyclischen Polyethern mit O und N als Heteroatom dagegen findet eine zu starke Fragmentierung durch die Elektronenstoßionisation statt. Daher ist kein Fragmentierungsschema erkennbar und es werden nur die Massenspektren wiedergegeben.

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Mass spectra of cyclic polyethers with O or O and N as hetero-atom in the ether ring

Summary Mass spectra of cyclic polyethers containing only O as hetero-atom in the ether ring, show a well-arranged fragmention pattern, which facilitates the interpretation of similar new mass spectra, whereas electron impact ionization causes a too strong fragmentation of cyclic polyethers with O and N as hetero-atom. Hence, it follows that a fragmentation pattern cannot be verified and only mass spectra are given.

     

Proton induced X-ray emission (PIXE) analysis on thick samples exemplified on the rare earth elements

Summary A semiempirical procedure is developed for the calculation of the signal intensity for thick sample PIXE experiments. The calculated X-ray intensity emerged out of a thick sample is factorized into the overall produced intensity within a thick sample and an effective transmission factor for the X-ray self-absorption.The accuracy of this procedure is limited by the reliability of the experimental input parameters to about ±25%.We find as an important result of this study: The signal intensity is calculated as a function of the various experimental parameters, i.e. proton energy and sample composition including interelement- and matrix effects. This function is presented as a closed equation, which can be applied very easily, i.e. without large scale computers, to calculate the sample elemental concentration. The mass absorption coefficient of the sample most strongly influences the effective transmission term.Enhancement corrections are calculated for additional interfering rare earth elements j. No significant interelement-effects appear at concentrations c _j 2 weight%, where analysis by PIXE may be interesting. The calculated results agree well with experimental data for the rare earth elements in different matrices.Dedicated to Karl Gleu on the occasion of his 80th birthday