Die Cholsäure
Die Cholsäure

Heinrich Wieland wurde am 10.12.1928 der Nobelpreis für Chemie für das Jahr 1927 verliehen. Damit würdigte das Nobelkommittee seine Strukturaufklärung der Gallensäuren, die zu den schwierigsten Aufgaben gehörte, die "die organische Chemie jemals zu bewältigen gehabt hat" (Prof. Söderbaum bei der Verleihung). Aus diesem Grund ist als Logo oben das Kalottenmodelll der Gallensäure Cholsäure verwendet. Andere Gallensäuren besitzen zumindest eine oder zwei der drei OH-Gruppen. Da beim Kalottenmodell die Atome auf der Rückseite nicht sichtbar sind, sind hier zwei weitere Formeln der Cholsäure (C24H40O5) eingefügt:

Die Gallensäuren weckten das Interesse von Heinrich Wieland, da man zu Beginn dieser Arbeiten bereits wusste, dass diese Substanzen mit einer Reihe von biologisch wichtigen Stoffen (Sterine, Saponine) chemisch verwandt sind. Außerdem hatte Wieland für die Fa. Boehringer ein Herz-Kreislauf-Mittel aus Campher und der Desoxycholsäure entwickelt, das 1920 auf dem Markt kam. Bei dieser Einschlussverbindung erhöht diese Gallensäure die Löslichkeit des eigentlichen Wirkstoffes Campher in Wasser. In seinem Nobelvortrag erwähnte Wieland, dass ohne diesen "praktischen Wert...die Versuche zur Konstitutionsermittlung der Gallensäuren in den ersten Anfängen stecken geblieben wären".

Seit 1919 war außerdem bekannt, dass das Cholesterin und die Gallensäuren das gleiche Ringsystem besitzen. Die Arbeiten des mit Wieland befreundeten Adolf Windaus in Göttingen über die Struktur des Cholesterins lieferten zuätzliche Informationen für die Strukturermittlung. Für seine Arbeiten über das Cholesterin erhielt Windaus den Nobelpreis für Chemie für das Jahr 1928 am gleichen Tag wie Wieland.

Bei den Arbeiten mit den Gallensäure erkannte Wieland, dass deren Salze wasserlöslich sind und bei der Verdauung die Fette (Triglyceride) emulgieren.

Zur Strukturaufklärung der Gallensäuren benutzte er die in der Rindergalle am häufigsten vorkommende Cholsäure. Dabei wurden zuerst die drei OH-Gruppen schrittweise in Carboxyl-gruppen oxidiert und dabei die Sechsringe geöffnet. Die entstanden Di- und Polycarbonsäuren wurden anschließend vielen weiteren Untersuchungen (Hydrolysen, Pyrolysen, Oxidationen, Hydrierungen) unterworfen. Für den Fünfring musste ein eigener Abbauweg gefunden werden (die heute gängigen spektroskopischen Methoden zur Strukturaufklärung standen damals nicht zur Verfügung). Von der ersten Veröffentlichung im Jahr 1912 bis zur preisgekrönten Strukturformel benötigte Wieland 16 Jahre. Diese Formel wurde 1932 von Wieland und seiner Schülerin E. Dane nochmals korrigiert. Kurze Zeit später erkannte man, dass die von Wieland ermittelte Struktur in sehr vielen biologisch wichtigen Substanzen (Sexual- und Neben-nierenhormonen, Gifte des roten Fingerhutes, Vitamin-D-Komplex) enthalten ist. Stoffe, die diese Anordnung der drei Sechsringe mit dem Fünfring besitzen, werden "Steroide" genannt. Zu den synthetischen Steroiden gehören die kontrazeptiven Steroide ("Antibabypille"), die die Bevölkerungsentwicklung in den Industrieländern stark beeinflusst haben.

Lit.:

Wieland, H.: Chemie der Gallensäuren. Angew. Chemie 1929. Nr. 17. S. 421 - 436

Vaupel, E.: Vernetzung und Freiräume: Heinrich Wieland (1877-1957) und seine Zeit. Angew. Chem. 2007. 119. S. 9314-9338

Schöpf, C.: Heinrich Wieland zum Gedächtnis. Angew. Chem. 1959 71. Jahrgang. Nr. 1. S. 1-5

Vollmer, A.; Dienstzimmerkorrespondenz.

 

Adam Vollmer