Фишер, Герман Отто Лауренц

Фишер, Герман Отто Лауренц (нем. Hermann Otto Laurenz Fischer; 16 декабря 1888 — 9 марта 1960) — немецкий биохимик и профессор химии. Внес огромный вклад в современную биохимию, особенно в изучение химии триоз, глицеральдегидов и других сахаров, а также строения и конфигурации шикимовой и хинной кислот.

Молодые годы и образование

Герман Фишер родился 16 декабря 1888 года в городе Вицбурге в Баварии. Его отец,Эмиль Фишер являлся профессором Химического университета и в 1892 году, когда вся семья переехала в Берлин, он стал преемником профессора Августа Вильгельма Гофмана и начал руководить Химическим институтом Берлинского университета. Будучи старшим из трех сыновей Эмиля и Агнес Фишер, Герман Отто уже с ранних лет был знаком с научно-исследовательскими работами по химии и представлен кругу академиков. Спустя 3 года умерла мать Фишера. В этот период Фишер ходил в гимназию в Берлине, о которой отзывался следующим образом: «Латынь, греческий, история и немецкий преподавали очень хорошо, математики совсем немного и науки очень мало». В своих ранних воспоминаниях он сохранил двухнедельный визит сера Вильяма Рамсея, который рассказывал об открытии инертных газов — аргона, гелия, криптона и неона. Это повлияло на выбор его дальнейшей профессии. Отец отправил его учиться на год в Кембриджский университет в Лондоне. Затем Герман Фишер вернулся в Германию, где провел год на военной службе в небольшом городе Линебурге. После завершения службы Фишер вновь приступил к изучению химии сначала в Берлине, затем в Йене, где начал свою докторскую работу под руководством выдающегося профессора Людвига Кнорра в Йенском Университете. После защиты диссертации на тему «Изучение ацетилацетонов» и получения докторской степени в 1912 году, Герман Фишер решил вернуться в Химический институт Берлинского университета для продолжения своих исследований вместе с отцом. После наступления войны Фишер был призван на военную службу и отправлен в отряд химического оружия. Его оба брата, ранее изучавшие медицину, погибли во время выполнения военного задания. В 1919 году его отец умирает. В 1922 году женился на Рут Секелс. Их брак привел к появлению дочери и 2 сыновей. В это время Фишер был назначен ассистентом профессора в Институте, находящемся под руководством профессора Германа Шленка, что позволило ему читать лекции для студентов^[1].

Научная деятельность в Германии

Герман Фишер начал заниматься синтезом природных депсинов. Он применил карбометокси (етоксикарбонил) группу, которая ранее успешно использовалась Эмилем Фишерем в полипептидном синтезе, для защиты фенольных групп гидроксиароматических кислот во время их превращения в хлорангидриды. Последние были использованы при этерефикации других гидроксиароматических соединений для получения дидепсинов. Также Герман Фишер смог получить орто- и пара-диорселиновые кислоты. Эти исследования привели к написанию четырёх статей, опубликованных в 1913—1914 г.г. в журнале «Berichte», и носящих имена Эмиля Фишера и Германа Отто Лауренца Фишера. В 1932 году вместе с главным ассистентом, доктором Гердой Дангшат, они установили правильную структуру и конфигурацию хинной кислоты. Этот результат в свою очередь привел к правильной структуре хлорогеновой кислоты — сложного эфира хинной кислоты и кофейной кислоты, которая в природе встречается в кофейных зернах^[2]. Выдающимся достижением Германа Фишера и Эриха Бэра в Берлине стало успешное получение D,L-глицеральдегид-3-фосфатов^[3]. В дальнейшем в лаборотории Отто Варбург, Густав Эмбден и Отто Майерхоф установили, что D-энантиомер этого эфира является главным трехуглеродным интермедиатом в гликолизе и при брожении спирта.

Научная деятельность в Швейцарии

В 1932 года опасная политическая обстановка в центральной Европе, а также приглашение стать сотрудником Университета в Баселе привели к переезду семьи Фишера в Швейцарию. Вместе с Эрихом Бэром Герман Фишер развил способ получения энантиомеров ацетонатов глицеральдегидов, что привело затем к их известной работе по асимметричным глицеридам^[4]. Им удалось синтезировать асимметричные ацетонаты глицеральдегидовов для маннитолов. Оба исследования смогли показать, что альдольная реакция незамещенного D-глицеральдегида с его кето-изомером, дигидроксиацетоном, проходит с высоким выходом D-фруктозы и D-сорбозы, и с практически полным исключением изомеров D-псикозы и D-тагатозы Совместно с Гердой Дангшат были изучены структура и конфигурация шикимовой кислоты (2)^[5]. Впервые её получили из 3,4,5-тригидроксихлоргексен-1-карбоновой кислоты разложением в несколько стадий трикарбоновой и аконитовой кислот. Конфигурационные соотношения трех гидроксильных групп стали известны после рассмотрения химических и оптических свойств β-лактона-дигидроксишикимовой кислоты. В конечном счете, исходная шикимовая кислота была преобразована в 2-дезокси-D-арабиногексановую кислоту (3).

Научная деятельность в Канаде

В 1937 году в связи с обостренной политической ситуацией в Европе Фишер решил принять приглашение от Университета в Торонто в Канаде. Доктор Эрих Бэр и молодой шведский химик, доктор Джон Гросхайнц, последовали за Фишером в Канаду. Позже, к ним присоединился другой молодой канадский химик, Джон Совден. Работа Фишера и Бэра по изучению асимметричных глицеральдегидов была продолжена изучением глицеридов. Они достигли успеха в приготовлении асимметричных α,β-глицеридов бензилированием ацетонатов глицеридов, с последующим гидролизом ацето-группы, ацилированием и гидрогенолизом защитной бензильной группы^[6]. Также асимметричные ацетонаты глицеридов посредством фосфорилирования были преобразованы в две α-глицерофосфорные кислоты (глицерол-1-фосфаты) с последующим гидролизом ацетогрупп^[7]. Другие достижения Фишера и Бэра в Торонто включали изучение симметричных эфиров глицерина, развитие методов синтеза димерного глицеро-1,3-дифосфата, глиоксальсемиацетата, L(+)- пропиленгликоля, бетта-фосфатидной кислоты и о-фосфоенолпируватной кислоты^[8],^[9]. Также при совместной работе с доктором Джон Гросхайнц, они установили условия проведения реакции расщепления гликоля в присутствии тетраацетата свинца в частично водных условиях При сотрудничестве с доктором Совден, Фишер подобрал довольно простые условия для реакции сахаров с нитрометаном. Например, L-арабиноза преобразуется в L-глюкозу и L-маннозу через эпимерный нитроспитр, как показано на рисунке. Таким образом наряду с цианогидридным методом Н. Килиани и Эмиля Фишера стал доступен новый и основной метод увеличения сахарной цепи.

Научная деятельность в США

В 1948 году Фишер с радостью принимает предложение стать профессором Биохимии на только что открывшемся факультете Биохимии в Колледже Литературы и Науки. В дополнении к лекциям и управлению своими научными проектами, он также занимал важную административную должность председателя Биохимического факультета начиная с 1953 года вплоть до выхода на пенсию в 1956 году. Совместно с доктором Дональдом Л. МакДональдом он добился успехов в работах по созданию нового эффективного метода укорочения углеродной цепи сахаров, который основан на получении производных ди-этил-тио-ацетатов (меркапталях) сахаров, из которых при окислении получают соответствующие сульфонаты. После обработки этих производных слабой щелочью с большим выходом получались более короткий сахар и бис(этилсульфонил)метан^[10]. Позже Фишер, МакДональт и Баллоу получили биохимический важный фосфорилированный сахар D-эритрозо-4 фосфат^[11]. В 1956 году Фишер вышел на пенсию, но сохранил активные и продуктивные научные исследования на факультете Биохимии до конца своей жизни, вплоть до начала 1960 года. Во время этого периода он стал интересоваться применением реакции альдегид-нитрометан, и частично её применением для синтеза аминодезоксисахаров и аминодезоксиинозитолов. В сотрудничестве с доктором Х. Н. Байером, применив эту реакцию, он успешно синтезировал 3-амино-3-дезоксисахар, а позже, с доктором A. C. Ричардсоном, — смесь амино-ангидродезокси сахаров.

Награды и почетные звания

За свои работы Герман Фишер получил немало наград и премий, а также был избран членом Нью-Йоркской Академии Наук, Химического Института (Канада), и участником Общества Биохимии, Американского Химического Общества, Химического Общества в Лондоне, Швейцарского Химического Общества и Американской Ассоциации по продвижению науки. Среди его наград: • Премия за научные достижения в химии углеводов (1949) • Медаль Адольфа фон Байера в Германии (1946) • Хадсоновская премия по Химии Углеводов от Американского Химического Сообщества (1958) • Юбилейное издание Архива Биохимии и Биофизики (1958) за огромный вклад в развитие биохимии В 1959 году ему была присуждена ученая степень Почетного Доктора Химических Наук в Университете имени Юстуса Либиха в Гиссене (Германия).

Основные труды

• ''Neue Derivate der Chinasaure. Ber., 54:775-84, 1921

• With Carl Taube. UberGlyoxal. Ber., 59:851-56, 1926

• With Gerda Dangschat. Zur Konfiguration der Shikimisaure. VII. Mitteilung iiber Chinasaure und Derivate. Helv. Chim. Acta, 18:1206-13, 1935

• With Erich Baer. Studies on acetone-glyceraldehyde. VI. Synthesis of the biological 1(—)-a-glycerophosphoric acid. J. Biol. Chem., 128:491-500, 1939

• With Erich Baer. On the configuration of naturally occurring glycerol ethers. Swiss Medical Journal, 71:321-22, 1941

• With Erich Baer. Studies on acetone-glyceraldehyde, and optically active glycerides. IX. Configuration of the natural batyl chimyl, and selachyl alcohols. J. Biol. Chem., 140:397-410, 1941

• With Erich Baer. A synthesis of d, l-glyceraldehyde 3-phosphate. J. Biol. Chem., 150:223-29, 1943

• Chemical and biological relationships between hexoses and inositols. Harvey Lectures, 1944-45, 40:156-78, 1944 • With J. M. Grosheintz. Synthesis of 6-nitro-6-desoxy-D-glucose and 6-nitro-6-desoxy-L-idose. J. Am. Chem. Soc, 70:1476-79, 1948

• With Erich Baer. A new synthesis of phosphoryl-enolpyruvic acid. J. Biol. Chem., 180:145-54, 1949 • With Gerda Dangschat. Configurational relationship between naturally occurring cyclic plant acids and glucose. Transformation of quinic acid into shikimic acid. Biochim. Biophys. Acta, 4:199-204, 1950

• Chemische Synthesen von Zwischenprodukten des Zuckerstoffwechsels. Angewandte Chemie, 69:413-19, 1957

• Frontiers of research on sugar. Federation Proceedings, 18:97-103, 1959 • Fifty years in the service of biochemistry. Ann. Rev. Biochem., 29:1-14, 1960

Примечания

1. ↑ [1]W. M. Stanley and W. Z. Hassid. Hermann Otto Laurenz Fischer. National Academy of sciences, 1969
2. ↑ With Gerda Dangschat. tiber Konstitution und Konfiguration der Chinasaure II. Mitteilung iiber Chinasaure und Derivate. Ber., 65:1009-31, 1932
3. ↑ With Erich Baer. Uber die 3-Glycerinaldehyd-phosphorsaure. Ber., 65:337-45, 1932
4. ↑ With Erich Baer. Synthese optisch-aktiver Glyceride. Naturwiss.,25:588-89, 1937
5. ↑ With Gerda Dangschat. Ubergang der Chinasaure in Shikimisaure. Naturwiss., 26:562-63, 1938.
6. ↑ With Erich Baer. Studies on acetone-glyceraldehyde. V. Synthesis of optically active glycerides from d(+)-acetone glycerol. J. Biol. Chem., 128:475-89, 1939
7. ↑ With Erich Baer. Synthesis of the d(+)-a-glycerophosphoric acid and the action of phosphatase on synthetic d(+)-, 1(—)-, and dl-α-glycerophosphoric acids. J. Biol. Chem., 135:321-28, 1940
8. ↑ With Erich Baer. Dimeric dl-glyceraldehyde-l,3-diphosphate. J. Biol. Chem., 143:563-64, 1942
9. ↑ With Erich Baer and Ira B. Cushing. On the synthesis of optically active β-phosphatidic acids. Can. J. Res., 21:119, 1943
10. ↑ With D. L. MacDonald. Degradation of aldoses by means of their disulfones. Biochim. Biophys. Acta, 12:203-6, 1953
11. ↑ With Clinton E. Ballou and D. L. MacDonald. The synthesis and properties of D-erythrose-4-phosphate. J. Am. Chem. Soc, 77:2658, 5967-70, 1955

Связать^?

На эту статью не ссылаются другие статьи Википедии. Пожалуйста, воспользуйтесь подсказкой и установите ссылки в соответствии с принятыми рекомендациями.