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Die papierchromatographische Methode hat auf Grund ihres relativ geringen apparativen Aufwandes, des zu erzielenden hohen Trenneffektes und der zur Analyse benoetigten geringen Substanzmengen neue Aspekte fur die biochemische Analyse im biologischen Laboratorium geboten. Zahlreiche Probleme sind in Angriff genommen worden, die auf Grund des geringen zur Verfugung stehenden Ausgangsmaterials einer experi mentellen Untersuchung fruher nicht zuganglich waren. Vorliegende Dar stellung bringt in 2. Auflage die Anwendung papierchromatographischer Techniken fur diejenigen Substanzen, die im Rahmen botanisch-bio chemischer Fragestellungen von Interesse sind. Die Bearbeiter verfugen jeweils uber eigene experimentelle Erfahrung im Bereich der dargestellten Stoffgruppe. Die Methoden und ihre Anwendung auf pflanzliche Objekte sind so ausfuhrlich dargestellt, dass ein Nacharbeiten im allgemeinen ohne Hinzuziehen der Originalliteratur moeglich ist. Es wurde wiederum nicht angestrebt, alle bisher beschriebenen Methoden zu erfassen. Vielmehr sind die brauchbarsten und erprobten Arbeitsgange unter besonderer Beruck sichtigung der Aufarbeitungsverfahren zusammengetragen. Bezuglich einer ausfuhrlichen theoretischen Grundlegung und der zahlreichen standig neu entwickelten apparativen Moeglichkeiten sei auf die zusammenfassenden Darstellungen in der Bibliographie verwiesen. Mit allem Nachdruck muss wiederum auf die Grenze der papier chromatographischen Methodik hingewiesen werden. Es hat sich in den vergangenen Jahren gezeigt, dass sie zwar eine bedeutsame Erweiterung des methodischen Repertoirs besonders fur den Biologen darstellt, jedoch keineswegs die klassischen Verfahren der Mikroanalyse uberflussig macht.

Contents:

Allgemeiner Teil.- A. Theorie der Papierchromatographie.- 1. Einleitung.- 2. Die Craig-Methode.- 3. Papierchromatographie.- Literatur.- B. Einrichtung eines papierchromatographischen Laboratoriums.- 1. Arbeitsraum.- 2. Dunkelraum.- 3. Chromatographieraum.- C. Techniken.- I. Eindimensionales Verfahren.- 1. Die absteigende Methode.- 2. Die aufsteigende Methode.- 3. Die Mikromethode.- II. Zweidimensionale Verfahren.- III. Mehrdimensionale Verfahren.- IV. Rundfilter-Technik.- V. Praparative Papierchromatographie.- VI. Papierelektrophorese.- D. Papiere.- Sonderpapiere.- 1. Hydrophobierte Papiere.- 2. Carboxyl-Papiere.- 3. Austauscher-Papiere.- E. Aufbereitung.- I. Extraktion.- II. Stoersubstanzen.- 1. Entsalzen.- 2. Entfernen von Lipoiden.- 3. Entfernen von Eiweiss.- III. Einengen.- F. Auftragen und Trocknen.- G. Fehlerquellen.- H. Auswertung und Dokumentation.- Literatur.- J. Isotopentechnik.- I. Qualitative Technik.- 1. Lokalisierung durch Autoradiographie.- Arbeitsgange zur Identifizierung unbekannter radioaktiver Substanzen in einem Gemisch.- a) Einbau der Isotopen in den pflanzlichen Organismus.- b) Extraktion und Identifikation.- 2. Zahlrohrtechnik.- Analyse einer Mischung von Stoffen mit der Leitisotopen-Technik.- a) Identifizierung nicht markierter Stoffe mit der LeitisotopDerivat-Technik.- b) Identifizierung von nicht-markierten Substanzen durch Reaktion mit einem radioaktiven Reagens.- II. Quantitative Technik.- 1. Interpretation des Chromatogramms.- a) N ullettekt ("background activity").- b) Handhabung der Proben.- c) Absorption und Selbst-Absorption der Strahlung.- d) Intensitatsbefall.- 2. Quantitative Bestimmungen.- a) Isotop-Derivat-Indicator-Technik.- b) Kupfer-Chelat-Technik.- Literatur.- Spezieller Teil.- A. Anorganische Kationen und Anionen.- I. Aufbereitung des Materials.- 1. Trockene Veraschung.- 2. Nasse Veraschung.- a) Mit rauchender Salpetersaure.- b) Mit konz. Schwefelsaure.- c) Mit rauchender Salpetersaure und konz. Schwefelsaure.- 3. Soda-Schmelze zur Bestimmung der Anionen.- II. Papier, Gerate.- 1. Papier und dessen Reinigung.- 2. Pipetten, Buretten.- III. Met hode.- IV Loesungsmittel und RF-Werte.- V. Nachweis.- 1. Physikalische Methoden.- a) Radioaktive Isotope.- b) Colorimetrische Methode.- c) Spektrographische Analyse.- 2. Chemische Methoden.- VI. Quantitative Bestimmungsmethoden.- 1. Bestimmung auf dem Papier.- a) Auf Grund der Fleckengroesse.- b) Durch Intensitatsmessung.- 2. Isolierung der getrennten Substanzen und anschliessende Bestimmung.- 3. Spezielle quantitative Methoden.- a) Alkali- und Erdalkali-Ionen.- b) Bestimmung von Molybdan.- c) Bestimmung von Kupfer und Eisen.- Literatur.- B. Kohlenhydrate.- I. Mono-, Oligosaccharide.- 1. Verarbeitung des Pflanzenmaterials.- 2. Trennung der Zuckergemische. Loesungsmittel.- 3. Nachweis der Zucker.- a) Ammoniakalisches Silbernitrat.- b) Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC).- c) 3,4-Dinitro-benzoesaure.- d) 3,5-Dinitrosalicylsaure.- e) Kaliumferricyanid.- f) Natriumperjodat.- g) Kaliumpermanganat.- h) Naphthoresorcin-Trichloressigsaure.- i) Naphthoresorcin-Phosphorsaure.- k) Orcin-Trichloressigsaure.- l) Phloroglucin-Trichloressigsaure.- m) Anilin-Phthalsaure.- n) Anilin-Phosphorsaure.- o) m-Phenylendiamin.- p) p-Amino-dimethylanilin.- q) p-Anisidin-Phosphorsaure.- r) ?-Naphthylamin.- s) Benzidin-Trichloressigsaure.- t) p-Amino-Hippursaure.- u) Harnstoff-Salzsaure.- v) Dinitrophenylhydrazin.- 4. Quantitative Bestimmung.- a) Visueller Vergleich.- b) Bestimmung nach der Fleckengroesse.- c) Photometrische Bestimmung des gebildeten Farbstoffes.- d) Extraktion des Zuckers und anschliessende Mikrobestimmung.- ?) Oxydation mit dem Kupferreagens nach Somogyi.- ?) Perj odat-Oxydation.- ?) Colorimetrische Bestimmung nach Somogyi-Nelson.- ?) Colorimetrische Bestimmung mit Anilin-Phthalsaure.- ?) Colorimetrische Bestimmung mit Diphenylamin.- ?) Colorimetrische Bestimmung mit Anthron.- II. Zucker-Derivate.- 1. Uronsauren.- 2. Zuckeralkohole.- 3. Aminozucker.- 4. Zucker-Phosphorsaure-Ester.- 5. Methylzucker.- III. Polysaccharide.- Literatur.- C. Organische Sauren.- I. Aufbereitung.- 1. Extraktionsmittel.- 2. Entfernung von Begleitsubstanzen.- II. Zweckmassige Technik.- 1. Papiersorten.- 2. Loesungsmittel.- a) Saure Loesungsmittelsysteme.- b) Basische Loesungsmittelsysteme.- c) Loesungsmittel zur Trennung von Saurederivaten.- 3. Reinigung der Loesungsmittel -.- III. Trennung der niederen Fettsauren.- 1. Hydroxamsauren.- 2. Hydrazide.- IV. Trennung nichtfluchtiger aliphatischer Sauren.- V. Trennung hoeherer Fettsauren.- 1. Fettsauren in unveresterter Form.- a) Trennung der Fettsauren von C 10 bis C 26.- b) Trennung der Fettsauren von C 16 bis C 32 nach dem Allylester-Verfahren.- 2. Bestimmung von esterartig gebundenen Fettsauren.- VI. Trennung der Ketosauren.- 1. Trennung als Chinoxalin-Derivate.- 2. Trennung als 2,4-Dinitrophenylhydrazone.- 3. Trennung als Aminosauren.- VII. Trennung aromatischer Sauren.- VIII. Quantitative Verfahren zur Bestimmung organischer Sauren.- 1. Auswertung der Fleckengroesse.- 2. Photometrische Bestimmung des gebildeten Farbstoffes.- 3. Andere quantitative Bestimmungsmoeglichkeiten.- Literatur.- IX. Flechtensauren.- 1. Aufbereitung.- a) Extraktion.- b Hydrolyse.- ?) Alkalische Hydrolyse.- ?) Saure Hydrolvse.- 2. Zweckmassigenik.- a) Impragnierung von Papier.- b) Chromatographie.- 3. Nachweis.- 4. Dokumentation.- 5. Fehlerquellen.- Literatur.- D. Phosphatide und komplexe Lipide.- I. Verarbeitung des Pflanzenmaterials.- II. Papierchromatographie.- 1. Loesungsmittel.- 2. Chromatogramme.- 3. Nachweisreaktionen.- III. Papierelektrophorese.- Literatur.- E. Proteine und ihre Bausteine.- I. Aminosauren.- 1. Die Analysenloesung.- a) Extraktion von Aminosauren.- b) Eiweisshydrolyse.- c) Entsalzung.- 2. Qualitativer Nachweis.- a) Chromatographierpapier.- b) Chromatographiergefasse.- c) Loesungsmittel.- d) Zweidimensionale Trennungen.- e) Eindimensionale Trennungen.- f) Farbreaktionen der Aminosauren auf Filterpapier.- g) Die Unterscheidung von D- und L-Formen der Aminosauren.- h) Identifizierung der -Farbflecken auf den Chromatogrammen.- i) Einige Ergebnisse.- 3. Quantitative Bestimmung.- a) Photometrierung des Kupferkomplexes der Ninhydrinfarbung in Loesung.- b) Direkte 1Photometrierung der Farbstoffe auf dem Papier.- c) Die "Maximum Density"-Methode.- d) Extraktion der Aminosauren aus dem Papier und Umsetzung mit Ninhydrin in Loesung.- e) Photometrierung von DISP-Aminosauren.- II. Peptide.- 1. Chromatographische Trennung.- a) Chromatographierpapier.- b) Verteilungsmedien.- c) RF-Werte.- 2. Identifizierung.- a) Die Lokalisation der Peptide.- b) Die Elution der Peptide.- c) Hydrolyse.- d) Endgruppenbestimmung durch Desarninierung.- e) Endgruppenbestimmung mit Dinitrofluorbenzol nach Sanger.- Literatur.- III. Proteine und Proteide.- 1. Extraktion und Trennung.- 2. Nachweise.- IV. Enzyme.- 1. Gewinnung der Extrakte.- 2. Loesungsmittel.- 3. RF-Werte.- 4. Papierelektrophorese.- 5. Nachweis-Reaktionen.- a) Amylase.- b) Phosphatase.- c) Phosphorylase.- d) Carbohydrasen.- e) Lipase.- f) Katalase.- g) Esterasen.- h) Proteinase.- i) Pepsin.- k) Peptidasen.- l) Urease.- m) Xanthin-Dehydrase.- n) Luciferase.- 6. Enzymaktivitat.- Literatur.- F. Nucleinsauren und ihre Bausteine.- I. Isolierung der Nucleinsauren.- 1. Gewinnung von DNS.- 2. Gewinnung von RNS.- 3. Gewinnung von Ribonucleinproteid.- II. Hydrolyse der Nucleinsauren.- 1. Hydrolyse von DNS.- a) Hydrolyse mit Perchlorsaure.- b) Hydrolyse mit Ameisensaure.- c) Hydrolyrse mit Salzsaure.- d) Hydrolyse mit P2O5..- 2. Hydrolyse von RNS.- a) Hydrolyse zu Purin- und Pyrimidinbasen.- b) Hydrolyse zu Purinbasen und Pyrimidin-Nucleotiden.- c) Hydrolyse zu Nucleotiden.- III. Trennung der NS-Komponenten durch Papier-Elektrophorese.- 1. Trennung der Basen.- 2. Trennung der Nucleoside und Nucleotide.- 3. Trennung der NS.- IV. Trennung der NS-Bausteine durch Papierchromatographie.- 1. Loesungsmittel-Systeme.- 2. Papiere.- 3. RF-Werte.- 4. Nachweisreaktionen.- a) Nachweis durch Ultraviolett-Absorption.- b) Dische-Reagens.- c) Modifiziertes Dische-Reagens.- d) Orcein-Perchlorsaure-Reagens.- e) Hanes-Isherwood-Reagens.- f) Eisenchlorid-Sulfosalicylsaure-Reagens fur Nucleotide.- g) Perjodatreagens fur Nucleoside.- h) Quecksilber-Nitrat-Reagens fur Purin-Basen.- V. Quantitative Technik.- Literatur.- G. Pflanzenviren.- I. Einfuhrung.- II. Gewinnung geeigneter virushaltiger Loesungen.- III. Der chromatographische Vorgang.- IV. Lokalisierung der Viren im Chromatogramm.- V. Papierelektrophorese.- VI. Ausbaumoeglichkeiten.- Literatur.- H. Farbstoffe.- I. Die Chloroplastenfarbstoffe.- 1. Extraktion der Chloroplastenfarbstoffe.- 2. Die Auftragung des Extraktes.- 3. Die Trennung der Farbstoffe am Papier.- 4. Das Eluieren und Bestimmen der Farbflecke.- 5. Besondere Arbeitsmethoden.- 6. Trennung der Chloroplastenfarbstoffe an Glasfaserpapier.- Literatur.- II. Zellsaftloesliche Pigmente (Anthocyane und Flavonoide).- 1. Aufbereitung des Pflanzenmaterials.- 2. Loesungsmittel.- 3. Chromatographische Technik.- 4. Nachweisreagentien.- a) Alkalische Reagentien.- b) Eisen-III-chlorid.- c) Aluminiumchlorid.- d) Andere Metallsalze.- e) Benedikts Reagens.- f) Borsaure und aromatische Borsauren.- g) Azo-Reaktionen.- h) Reduktionsproben.- 5. RF-Werte.- 6. Vergleichssubstanzen.- 7. Anwendungsbeispiel.- a) Chromatographische Fraktionierung.- b) Qualitative Hydrolyse.- c) Quantitative Hydrolyse.- d) Stellung der Zuckerreste im Molekul.- Literatur.- J. Wirkstoffe.- I. Wachstumsregulatoren und verwandte Stoffe.- 1. Analyse von bekannten Stoffen.- a) Gerate.- b) Papiere.- c) Loesungsmittel.- d) Nachweisreaktionen.- e) Die Reagentien.- 2. Analyse von unbekannten Substanzen.- a) Extraktionsmethode.- b) Fraktionierung.- c) Entfernung von Stoerstoffen.- d) Praparative Fraktionierung.- e) Bioautographie.- f) RF-Werte nicht identifizierter Wachstumsregulatoren.- g) Fehlerquellen.- 3. Quantitative Bestimmungen.- a) Mikrochemische Methoden.- b) Biologischer Test.- 4. Molekulargewichts-Bestimmungen.- 5. "Tracer"-Methodik.- 6. Papierelektrophorese.- Literatur.- II. Vitamine.- 1. Vitamine des B-Komplexes.- a) Thiamin.- b) Riboflavin.- c) B6-Gruppe.- d) Nicotinsaure.- e) Pantothensaure.- f) Cobalamine.- g) p-Aminobenzoesaure (PABS) und die Folsaure-Gruppe.- h) Biotin.- 2. Ascorbinsaure (Vitamin C).- a) Extraktgewinnung.- b) Loesungsmittel.- c) Nachweisreagentien.- d) Quantitative Methoden.- 3. Tokopherole (Vitamin E).- Literatur.- K. Hemmstoffe.- I. Antibiotica.- 1. Vorbereitung der Proben.- 2. Material und Arbeitsbedingungen.- a) Papier.- b) Loesungsmittel.- c) Besondere Versuchsbedingungen.- 3. RF-Werte und Positions-Konstanten.- 4. Nachweismethoden.- a) Mikrobiologischer Nachweis.- ?) Versuchsgefasse.- ?) Testorganismen.- ?) Nahrboeden.- ?) Vorbereitung der Versuchsplatten.- ?) Nachweisverfahren.- b) Farbnachweise.- ?) Fur Streptomycine.- ?) Fur Chloromycetin und seine Abbauprodukte.- ?) Fur Tetracycline.- ?) Fur N-Acetyl-Neomycin.- c) Fluorescenz-Nachweise.- d) Radiographischer Nachweis.- e) Nachweise mittels Aminosauren.- 5. Quantitative Bestimmung.- 6. Sammel-Chromogramme (summarized papergrams).- 7. Elektrophorese.- Literatur.- II. Toxine.- 1. Diaporthin.- a) Aufarbeitung.- b) Chromatographie.- c) Nachweis.- 2. Enniatine.- a) Aufarbeitung.- b) Hydrolyse der Enniatinpraparate.- c) Chromatographie.- d) Nachweis.- 3. Fusarinsaure.- a) Aufarbeitung.- b) Chromatographie.- c) Qualitativer Nachweis.- d) Quantitative Bestimmung.- 4. Helminthosporium victoriae-Toxin.- a) Aufarbeitung.- b) Chromatographie.- c) Nachweis.- 5. Lycomarasmin.- a) Aufarbeitung.- b) Chromatographie.- c) Nachweis.- 6. Patulin.- a) Aufarbeitung.- b) Chromatographie.- c) Qualitativer Nachweis.- d) Quantitativer Nachweis.- 7. Wildfire-Toxin.- a) Aufarbeitung.- b) Chromatographie.- c) Nachweis.- Literatur.- L. Aldehyde und Ketone.- I. Extraktion und Umsetzung.- II. Trennung.- III. Nachweis.- IV. Quantitative Bestimmung.- V. Papierelektrophorese.- Literatur.- M. Phenolische Verbindungen und Gerbstoffe.- I. Extraktion.- II. Loesungsmittel.- III. RF-Werte.- IV. Papierelektrophorese.- V. Nachweisreaktionen.- VI. Quantitative Bestimmung.- Literatur.- N. Organische Basen.- I. Amine.- 1. Aufarbeitung des Pfianzenmaterials.- 2. Beste Technik.- 3. Laufmittel.- 4. Papiersorten.- 5. Qualitativer Nachweis und Nachweisgrenzen der Amine auf dem Chromatogramm.- a) Primare Amine.- b) Sekundare Amine.- c) Tertiare Amine.- d) Alkanolamine.- e) Ammoniak.- 6. Quantitative Methoden.- 7. Weitere Identifizierungsmoeglichkeiten der Amine.- a) 2,4-Dinitro-?-naphthol (DNN-) Verbindungen der Amine.- b) Die Identifizierung der einzelnen Amine.- Literatur.- II. Alkaloide.- 1. Allgemeine Nachweisreaktionen.- a) Dragendorff-Reagens.- b) Munter-Reagens.- c) Reagens nach Thies und Reuther.- d) Reagens nach Massicot.- e) Molvbdanblau-Reaktion.- f) Reagens nach Reindel und Hoppe.- g) Joddampfe.- 2. Vorbereitung der Proben.- 3. Trennungsmethoden.- a) Tropanalkaloide.- ?) Atropin-Typ.- ?) Cocain-Typ.- b) Tabak-Alkaloide.- c) Conium-Alkaloide.- d) Alkaloide aus Punica granatum.- e) Lobelia-Alkaloide.- f) Sedum-Alkaloide.- g) Lupinen-Alkaloide und verwandte Leguminosen-Alkaloide.- h) China-Alkaloide.- i) Opium-Alkaloide.- j) Berberin-Typ.- k) Yohimbin-Typ.- l) Rauwolfia-Alkaloide.- m) Strychnos-Alkaloide.- n) Kalebassen-Curare.- o) Mutterkorn-Alkaloide.- p) Solanum-Alkaloide.- q) Veratrum-Alkaloide.- r) Pilocarpin-Gruppe.- s) Xanthin-Derivate (und Trigonellin).- t) Colchicum-Alkaloide.- u) Barlapp-Alkaloide.- v) Ephedrin.- Literatur.- O. Sterine, Steroide und verwandte Verbindungen.- I. Aufschluss und Extraktion.- 1. Unpolare, neutrale Steroide.- 2. Glykoside und Aglykone.- II. Adsorptions- und Verteilungschromatographie.- 1. Adsorptionschromatographie.- 2. Verteilungschromatographie.- III Papierchromatographie.- IV. Die Loesungsmittelsysteme.- 1. Unpolare Sterine.- 2. Glykoside und Aglykone (Cardenolide).- 3. Glykoside und Aglykone (Butadienolide).- P. Nachweis der Steroide durch Farbreaktionen.- a) Phosphorsaure.- b) Trichloressigsaure.- c) Antimontrichlorid.- d) 3,5-Dinitrobenzoesaure.- e) Dragenaadorffs Reagens.- f) Zinntetrachlorid.- Literatur.- Fachausdrucke der Papierchromatographie.