Naunyn-Sehmiedeberg's Arch. exp. Path. u. Pharmak. 237, 350--364 (1959)

Aus dem Pharmakologisehen Inst i tut der Universit~t Mainz (Direktor: Prof. Dr. G. KUSCHINSKY)

Die Konzentration yon Noradrenalin und Adrenalin in den einzelnen Abschnitten des Herzens

Von ]~. MUSCHOLL

Mit 2 Textabbildungen

(Eingegangen am, 30. April 1959)

Die V e r t e i l u n g y o n N o r a d r e n a l i n im H e r z e n i s t b i she r n u r a m H u n d

u n t e r s u c h t wo rden . SHORE, COH•, I~IGHMAN U. MALING f a n d e n eine

grSBere K o n z e n t r a t i o n in d e n V o r h S f e n als in den Ven t r ike ln . ~ b e r die V e r t e f l u n g y o n A d r e n a l i n w u r d e n ke ine Z a h l e n a n g a b e n g e m a c h t .

Es erschien wfinschenswert, die normale Konzentration der adrenergischen l~bertr~gerstoffe in den einzelnen Herzabsehnitten der meist benutzten kleineren Laboratoriumstiere zu bestimmen. Der Nachweis yon Noradrenalin und Adrenalin in so kleinen Gewebsproben, wie z. B. in einem Vorhof tier Rat te oder des Kaninchens, kann nur mit einer ~uBerst empfindlichen Methode durchgeffihrt werden. Da keine der bestehenden chemischen Bestimmungsmethoden geniigend empfindlich und spezifisch erschien, wurde die yon VOGT (1954) zum Nachweis yon Noradrenalin und Adrenalin im Zentralnervensystem ausgearbeitete Methode ffir die Anwendung auf Herzgewebe modifiziert und angewandt. Eine kurze Mitteilung fiber einige der im folgenden dargestellten Resultate erschien bereits (MUSCttOLL 1958).

M e t h o d i k

Gewinnung des Herzgewebes Katzen im Gewicht yon 1,1--4,5 kg wurden mit J~ther oder Chloroform nar-

kotisiert und dekapitiert. Kaninchen (1,5--2 kg), Meerschweinchen (450--610 g) und Rat ten (200--400 g) wurden durch Nackenschlag bet~ubt und entblutet. ]:)as tterz wurde herausgeschnitten und die zu verarbeitenden Teile in stets wechselnder Reihenfolge entnommen. Nach Abtupfen yon Blutspuren wurde clas Gewebsstfick gewogen und in ein RShrchen mit 3 ml salzsaurem ~thanol gebracht, das mit Kohlens~ureschnee tiefgekfihlt wurde. Bei Katzen, Kaninchen und l~Ieerschweinehen wurde nicht das ganze, zur Verffigung stehende Kammergewebe verarbeitet, sondern bei jedem Herz aus linker und rechter Kammer ein mSglichst gleichgrot3es Stfick herausgeschnitten; die Menge betrug bei den einzelnen Tieren 200--600 mg. Die Teile des Rattenherzens sowie Vorh5fe, Vorhofssepten und Kammersepten wurden bei allen Tieren in toto aufgearbeitet.

Verwendete Substanzen und L6sungsmittel Die benutzten Chemikalien waren yon p.A.-Qualit~t. Phenol und m-Kresol

wurden kurz vor Gebraueh als LSsungsmittel ffir die Chromatographie fiber Zink- staub destilliert. Das Phenol : 0,1 n HC1-Gemisch (85 g : 15 ml) wurde nur zwei Wochen lang benutzt. Die damit beschiekten Glastanks waren stets mit Stickstoff

Noradrenalin und Adrenalin in einzelnen Absehnitten des Herzens 351

gefiillt und standen vor Licht geschiitzt. Salzsaures J~thanol (0,l ml konz. HC1 auf 100 ml Athanol p.A.) wurde ebenfalls frisch hergestellt.

Das zur Chromatographie bestimmte Whatman-Papier Nr.1 wurde dureh absteigende Chromatographie mit 0,01 n HC1 gewaschen und anschlieBend durch Einleiten eines Stromes yon gefilterter Luft in den Chromatographiekasten bei Zimmertemperatur getrocknet. Es wurde dann mit Klebestreifen ein 30 era hoher Zylinder aus einem 45 cm breiten Stfick des Papiers geformt. Die Anordnung des Kontrollstreifens fiir die RF-Werte der gleichzeitig mitchromatographierten Sub- stanzen und die beiden je 12 em breiten Streifen fiir die Gewebsextrakte war wie bei ~RAWFORD U. OUTSCHOOR~ angegeben.

Es wurden 1-Adrenalin-d-bitartrat-monohydrat und 1-Noradrenalin-Base, gelSst in HC1, als Vergleichssubstanzen verwendet L Die biologische Aktivit~t wurde stets auf die Base berechnet.

Zwei Substanzen wurden/~hnlich wie yon SERHN U. GOLDE~]3ERG angegeben selbst bergestellt: (d,1) 2-Athoxy-2-(3'X-Dihydroxyphenyl)-~thylamin-HC1 (Nor- adrenalin-~thyl~ther) und der entsprechende Adrenalin-~thyl~ther. 10 mg 1-Nor- adrenalin-Base (oder 20 mg 1-Adrenalinbitartrat) wurden in 5 m120°/0 konzentrierter HC1 enthaltendem 70°/o igem ~thanol 1 Std lang bei 70 ° C inkubiert. Die Abtrennung des Noradrenalin-J~thyl~thers (bzw. des Adrenalin-J~thyl~thers) yon Noradrenalin (bzw. Adrenalin) erfolgte durch Papierchromatographie in Pheno l : HC1. In diesem System sind die RF-Werte der Amine und ihrer-~ther sehr unterschiedlich (siehe Tab. 1). Alle Amine wurden aus den Chromatogrammen eluiert. Die Ausbeute, papierchromatographisch und pharmakologisch getestet, betrug etwa 750/0.

Bestimmungsmethode

1. Die routinemiillig angewandte Methode. a) Extraktion und Reinigung der Extrakte bei Maus, Ratte, Meerschweinchen und Kaninchen. Das Herzgewebe wurde mit 3 ml salzsaurem Athanol in einem Glashomogenisator homogenisiert und zum Waschen des Homogenisators weitere 7 ml salzsauren ii.thanols benutzt. Homogenat und Wasehflfissigkeit wurden in einem ZentrffugenrShrchen vereinigt und mehrmals im RShrchen auf --80°C abgekfihlt und anschliel~end wieder aufgetaut. Nach Zentrffugieren wurde das (~berstehende in ein 40 ml Siederohr mit NS 29/32 fiber- tragen. Der Rfickstand im ZentrifugenrShrchen wurde mit 1 ml salzsaurem J~thanol gewaschen. Nacb Zentrifugieren wurde das ~berstehende ebenfalls in das Siederohr fibertragen. Das ~thanol wurde dann durch Evaporieren im Vakuum entfernt. Der Riiekstand im Siederohr wurde dann mit 0,5 ml einer schwaeh salzsauren, mit NaCl gesattigten _~thanollSsung ausgelaugt und die Flfissigkeit in ein 15 ml Zentrifugen- glas fibertragen. Es wurde mit 0,3 ml noch seehsmal extrahiert und die gesamte Flfissigkeit in dem Zentrifugenglas vereinigt. Nach Einengen des Extraktes im Vakuum auf etwa 0,5 ml wurde zentrifugiert. ])as "~berstehende wurde in ein Spitzglas iibertragen. Mit einer Pipette wurde jeweils etwa 0,03 ml auf einem 11 em langen Strich auf dem Chromatogr~phiepapier aufgetragen und gewartet, bis das LSsungsmittel verdunstet war. Dann wurde erneut aufgetragen. Zuletzt wurde der Riiekstand im 15 ml Zentrifugenglas mit 0,3 ml Aeeton-_~thanol ( ~ ) extrahiert, zentrifugiert und das ~berstehende nach l~berftihren in das Spitzglas ebenfalls auf- getragen.

b) Extraktion und Reinigung der Extrakte bei der Katze. Herstellung des salzsauren ~thanol-Extraktes wie unter a) angegeben. Der Riiekstand im 40 mlSiederohr wurde mit 0,5 ml 0,002 n HC1 ausgelaugt und die Fliissigkeit in ein 3 ml-Zentrifugen- glas iibertragen. Das Siederohr wurde dann viermal mit je 0,3 ml 0,002 n HC1

1 Der Fa. Farbwerke Hoechst, Frankfurt-HSchst, danke ich fiir Versuehsmengen.

Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak., Bd. 237 24

352 E. MVSCHOLL :

gewaschen und die Ext rak te in dem 3 ml-R6hrchen vereinigt. Nach Stehen- lassen des G1/~schens in Eiswasser f/ir 30 min wurde zentrifugiert, der l~ber- s tand ohne die oberste Fet tsehicht in ein 15 ml-R6hrchen i ibertragen und der Ri icks tand mi t 3 Tropfen 0,002 n HC1 nachgewaschen. Nach Zentrifugieren wurde das l~berstehende ebenfalls in da~ 15 ml-RShrchen gegeben. Dann erfolgte Evaporie- ren zur Trockne im Vakuum. Der R/ickstand wurde mi t 0,5 ml Aceton-ti.thanol extrahiert , dieses zen~rifugiert und wie unter a) angegeben aufgetragen. Ebenso erfolgte Naehwasehen des R6hrchens mi t 0,3 m] Aceton-~thanol .

Tabelle 1. Papierchromatographische Trennung von Brenzkatechinaminen mit Hilfe verschiedener L6sungsmittelgemische

Es wurde bei 27°C in N2-Atmosph/~re auf HCl-gewaschenem Whatman-Papier Nr. 1 chromatographier t

L 6 s u n g s m i t t e l - g e m i s c h

Chromato- Autor graphie

Phenol : 0,1 n HC1 85g : 15ml

m Kresol: Eis- essig : Wasser + 10:0,4:9,6

n Butanol : Eis- essig : Wasser + 4 : 1 : 5

n Butanol : n HCI +

2:1

iso-Propanol : Eisessig : Wasser 7: 2: 1

V O G T 1 8 S t d

(1952) auf- steigend

BATE- 20 Std SMITnU. auf- W E S T A L L steigend

JAMES 18 Std u. auf- KILBEY steigend

v.EuLER 6,5 Std u.HAM- ab- BERG s t e i g e n d

TULSA 18 Std auf-

steigend

+ Organische Phase verwendet.

N o r - D o p - ad-

renalin amin i

R F - W e r t e v o n

! Isopro- I Norad- Ad- pylnor- I renalin

renalin i ad- ~tthyl- I renalin iit her

i

0,24 0.38 0,51 0 . 6 8

0,06 0,16 0.21 0 , 3 9

0,23 0,35 0,30 !0 ,42

0,17 0,28

0,15 0,23

i

0,62

Ad- renalin- fithyl- /ither

0,79

0,40 0,67

i

- - ] - -

i

l

0,22 0 , 4 3 0,59 0,60

i 0 , 2 3 0 , 3 7 0,32 0,42

c) Chromatographie der Extrakte. Es wurde 17--18 Std lang mit Phenol : HC1 bei 27°C in Stickstoff-Atmosph~re aufsteigend chromatographiert . Danach wurden Kontrollstreifen und der Tell des Papiers, auf dem die Gewebsextrakte aufgetragen waren, voneinander getrennt in Benzol gewaschen und luftgetrocknet. Der Kontroll- streifen wurde mit dem Kaliumferricyanid-Reagens nach JAMES besprfiht und entsprechend der Lage der Adrenalin- und Noradrenalinflecke Papierstreifen aus dem Chromatogramm geschnitten, die beiderseits 1,5 cm breiter waren, als die Gr6Be der Kontrollflecke ausmachte. Die Elut ion der Papierstreifen erfolgte bei Zimmer- t empera tu r und Wasserdampfsii t t igung der Atmosphere, wie yon CRAWFORO U. OVTSCHOOR~ angegeben, mit einer LSsung yon 0,4 g N a H 2 P 0 4 . 2 H 2 0 und 2 mg Ascorbinsi~ure in 100 ml Aqua bidest, durch absteigende Chromatographie. Die innerhalb yon 2- -3 Std aufgefangenen 1,7--2 ml wurden zusammen mit 2 ml Aqua bidest, in ein 40 ml-Siederohr i ibertragen und im Vakuum zur Trockne eingeeng$. Die Probe wurde dann im Tiefktihlfach bis zur pharmakologischen Best immung aufbewahrt .

Noradrenalin und Adrenalin in einzelnen Abschnitten des Herzens 353

d) Pharmalcologische Bestimmung. Zur Herstellung der TestlSsung wurde der Riickstand im Siederohr mit 0,5 ml Aqua bidest, aufgenommen und mit NaHCO3 neutralisiert. Wenn die pharmakologische Aktivit~t der Testl6sung so groB war, dab eine Verdiimmng hergestellt werden muBte, so erfolgte diese mit physiologischer NaCI-LSsung, der 10 mg Asocrbins~ure auf 100 ml zugegeben war. Die Bestimmung yon Noradrenalin und yon Mengen an Adrenalin, die ~ 20 ng { 1 ng = 10 -9 g) waren, erfolgte am Rat tenblutdruck nach SHIPLEY U. TILDEI~. Die Blutdruckzacke, die die zu testende L6sung ergab, wurde stets yon zwei Zacken der Standardl6sung ,,ein- geklammert", wobei eine Dosis einen grSfleren und die andere einen kleineren

Abb.1. Adrenalinbestimmung am Syntocinon-stimulierten l~attenuterus. Alle 2 rain F£illen des Organbades mit Ringer-L6sung, der 1,6 IE Syntocinon pro Liter zugesetzt sind. Nach 50 sec wird das Bad *nit Ringer-L6sung gefiillt, der Atropin 1 : 10 ~ zugesetzt ist. 40 sec vor der n~chstenKontraktur wird entweder Adrenalin (A) o der ein Eluat aus einem Adrenalinstreifen yon Papierehromatogrammen

yon Katzenherzextrakt gegeben. Dosen yon A in Nanogramm (n)

Effekt ausiiben muBte. Schliefllich wurde eine sich aus dem Mittel der beiden Standards ergebende ])osis gegeben, die eine Zacke gleicher H5he wie die des Extraktes hervorrufen muflte. Die Blutdruckratte war atropinisiert (4 mg/200 g subcutan). Die Bestimmung kleiner Mengen yon Adrenalin (< 20 ng total im Eluat) wurde am isolierten Rat tenuterus nach GADDUM u. LEMBECK durchgefiihrt. Folgende Modifikation erwies sich aber als vorteilhaft fiir die Anwendung der Methode auf Eluate yon Herzextrakten, in denen Spuren yon Acetylcholin vor- handen sein kSnnen: Ansta t t Carbaminoylcholin wurde zur Stimulierung des Uterus eine 1,6 IE Syntocinon (Sandoz 1) pro Liter enthaltende Ringer.L6sung verwendet, die 50--60 sec in Kontak t mit dem Organ blieb; zum Spfilen diente eine Ringer-L6sung mit Atropinzusatz (1:106). Abb. 1 gibt einen Tell einer derartigen Bestimmung mit der automatisch arbeitenden Apparatur wieder. Die inhibitorische Wirkung der Eluate lieB sich durch Erhitzen fiir 10 rain bei pH 8 (100°C) in jedem Fall aufheben.

2. ~berpri i fung elnzelner methodiseher Schritte. a) Extraktion und Reinigung der Extrakte. Wie Versuche am Rattenherz zeigten, ist die Ausbeute an Noradrenalin und Adrenalin konstant, wenn 0,2-- 1,0 g Herzkammer in 10 ml salzsaurem Athanol

1 Der Fa. Sandoz AG, Niirnberg, danke ich fiir (~berlassung yon Versuchs- mengen.

24*

354 E. MCSCHOLL:

homogenisiert werden. Wenn die Menge des Gewebes fiber 1 g hinausgeht, s inkt die Ausbeute an Noradrenat in betr~chtl ich ab, die yon Adrenalin ist nicht so kritiseh an das Verh~ltnis Gewebe : Menge der Extraktionsfliissigkeit gebunden.

Ffir die Auswahl geeigneter Reinigungsverfahren fiir die Ext rak te dienten ebenfalls Ausbeuteexperimente. Das ffir Katzenherz angegebene Verfahren ( lb ) kann auch fiir Herzgewebe yon Kaninchen und M~usen angewandt werden, ist aber andererseits zeitraubender. Die Noradrenalin-Ausbeute mit dem Verfahren 1 a ist ffir Katzenherz und mi t 1 b ffir Rat tenherz geringer. Beim Einengen der Ex t rak te im Vakuum wurde das R5hrehen, in dem sieh die Probe befand, in einem Wasserbad yon 45--50°C so bewegt, dab sieh ein Flfissigkeitsfilm an den Wiinden bildete und die Zeit der Einengung auf maximal 8 min reduziert wurde.

Eine Behandlung des Chromatographiepapieres mit Ascorbins~ure erwies sieh nicht als notwendig, die Ausbeute an Noradrenal in und Adrenalin war bei zwei Versuchen mit und ohne Ascorbins~ure-Behandlung gleichgroB.

b) Chromatographie der Extrakte. Ffir die Chromatographie kamen nut LSsungs- mit te l in Frage, die eine gute Trennung yon Noradrenal in und Adrenalin ermSglich- ten. Einige der in der Li tera tur angegebenen LSsungsmittel wurden in eigenen Versuchen iiberprfift (Tab. 1). Die beste Trennung yon Noradrenalin und Adrenalin wurde mit Phenol : HC1 erzielt.

c) Ausbeute bei Einsetzen einer bekannten Menge. Bei Prfifung der Ausbeute wurde darauf geaehtet, dab die eingesetzte Menge yon derselben GrSl~e ist, wie die im Gewebe normalerweise vorhandene Menge. In den 8 Ausbeuteexperimenten wurde jeweils eine Best immung ohne Zusatz und eine Best immung naeh Zusatz yon Adrenal in und Noradrenalin durchgeffihrt. Eingesetzt wurden 1VIengen yon 100 bis 220 ng /qoradrenalin und 20--100 ng Adrenalin. Die mitt lere Ausbeute yon Nor- adrenal in bei Zusatz zu Beginn der Aufarbei tung betrug bei Herzmuskel der Ra t t e 620/0, des Meersehweinchens 900/0 und der Katze 860/0 . Der Mittelwer$ aus allen Best immungen betrug 78 ± 7,20/0 . Die mittlere Ausbeute an Adrenalin betrug in 5 Versuchen 67 ± 12°/0 . Eine Korrektur der mit der angegebenen Methode erhal tenen Konzentra t ionen an Aminen mit Hilfe der eben angegebenen Werte ffir die Ausbeute wurde nicht durehgefiihrt.

d) Empfindlichkeit der Methode. Die untere Naehweisgrenze der Brenzeatechin- amine und die bei dem Verfahren erzielte Ausbeute best immen die Empfind]iehkeit der Methode. Wie aus dem vorangegangenen Abschni t t zu ersehen ist, stellt die Ausbeute keinen l imitierenden Faktor dar. Dareh Verluste bei der Ext rakt ion und Aufarbei tung gehen dem Naehweis nicht mehr als 1/3 der ursprfinglich vorhandenen Substanz verloren. Die untere Naehweisgrenze betr~tgt fiir Noradrenalin 5 ng pro Gewebsprobe, flit Adrenalin 1--2 ng. Unte r Beriicksiehtigung der in dieser Arbeit aufgearbei te ten Gewebsmengen k6nnen etwa 5 ng/g an Noradrenalin und 2 ng/g an Adrenal in noch naehgewiesen werden.

8. Pr i i fung der Spezilitiii der Methode. Biologische Methoden sind ffir den Naehweis von Noradrenal in und Adrenalin zwar spezifischer, als eolorimetrische oder fluorometrisehe (v. EULER 1956a, S.78), doch w~re eine Uberpriifung der mit der vorliegenden Methode erzielten Resultate dutch einen rein chemischen Nachweis wfinschenswert. Aber se~bst die empfindlichste der spezifischen chemischen Metho- den, der spektrofluorometrische Naehweis nach SHORE U. OLIN, kSnnte nicht zu Paral lelbest immungen herangezogen werden, um die hier ausgearbeitete pharma- kologische Methode zu prfifen, da die Empfindlichkeit der chemischen Methode mehr als eine Gr5l~enordnung geringer ist, als die der biologischen. Daher wurde auf andere Weise versucht, die Spezifit~t der Nachweise zu siehern.

a) PharmaI~ologisches Verhalten der eluierbaren Substanzen bei Chromatographie ~nit verschiedenen L~isungsmitteb~. In den folgenden Versuchen wurde gepriift, ob

Noradrenal in und Adrenal in in einzelnen Abschni t ten des Herzens 355

sieh die noradrenalin- und adrenalinart ige Akt ivi t~t bei Chromatographie der Herzextrakte mi t verschiedenen LSsungsmitteln stets in den Streifen des Chromato- gramms finder, die den RF-Werten der Vergleichssubstanzen entsprechen. Von den in Tab. 1 wiedergegebenen LSsungsmitteln wurden auBer Phenol : HC1 noch drei andere ausgew~hlt (siehe Tab. 2). In jedem der drei Exper imente wurde einheitliches Ausgangsmaterial mi t salzsaurem ~ t h a n o l extrahier t , der Ex t r ak t in zwei gleiehe Teile aufgeteilt und get rennt verarbei te t ; eine Probe wurde stets mi t Phenol : HC1

Tabelle 2. Vergleich der aus dem Chromatogramm entsprechend der RF-Werte yon Noradrenalin und Adrenalin eluierbaren AktivitSt bei Anwendung verschiedener

LSsungsmittel Es wnrde aufsteigend, auBer ml t n Butanol : n HC1 (absteigend), bei 27 ° C in N~- Atmosphere chromatographier t . °/o Adren = Antefl des Adrenalins an dem Gehal t

des Gewebes an Adrenal in -~- Noradrenal in in Prozent

Chromatographie Ra t t en - Noradrena l in Adrenal in herz hd-

Dauer Konzen-: Konzen- ren Ver- pro R~,- Menge [ t r a t ion Rp- l~Ienge t r a t ion such Sys tem Probe Wert Wer t

! Std m g ng I ~g/g ng t~g/g %

11 Phenol . HCI . 18 0,51 10 0,035 6 m Kresol • Eis-

_ essig : Wasser . . . 118 0,21l Jl2 0,042 7

2 Phenol : HC1 . 18 O , 0 ~ 4 n Butano l : nHC1 . . . . 3 9 0,22 I 3,7 0,009 6

3 Phenol : HC--I: 1 8 0 ~ - , - ~ 6 - 0 , ~ 8 - iso-Propanol : Eisessig : Wasser . . . 18 0,115 170 0,59 0,23 16 0,055 9

nnd die andere mi t einem anderen L6sungsmit tel chromatographiert . Nach Elut ion der Adrenalin- und Noradrenal instreifen wurde an Uterus und Blu tdruck die Aktiviti~t bes t immt. Die adrenalinart ige Aktivit/~t fand sich stets in dem Streifen des Chromatogramms, der dem RF-Wert des Adrenal in entsprechend ausgeschni t ten war. Entsprechendes gilt fiir die noradrenal inart ige Aktivit/~t.

W/~hrend m i t m Kresol : Eisessig : Wasser und iso-Propanol : Eisessig : Wasser dieselbe Brenzcatechinamin-Ausbeute wie mi t Phenol : HC1 erhal ten wurde, lieferte die Chromatographie mi t n Butanol : HC1 nur 17°/0 der mit Phenol : HC1 gefundenen Noradrenal inmenge bzw. 25°/o der Adrenalinmenge. Wahrscheinl ich ist die lange Dauer der Chromatographie mi t n Butanol : HC1, die bei dem geringen Unterschied der RF-Werte yon Noradrenal in nnd Adrenalin fiir die Trennung notwendig ist, fiir die geringe Ausbeute verantwort l ich. Als wesentliches Ergebnis sei festgehalten: l~ei Anwendung dreier LSsungsmittel, in denen die Brenzkatechinamine nnter- schiedliche RF-Werte besitzen, ergab sich stets dasselbe Verhi~ltnis zwischen der Noradrenalin- und Adrenalinmenge, wie bei Chromatographie in Phenol : HC1.

b) Pharmakologisches Verhalten der eluierbaren Substanzen an versehiedenen Testprdparaten. l) ie Tab.3 zeigt, welche der chemisch dem Noradrenal in oder Adrenal in verwandten Substanzen bzw. welche biogene Amine bei der Chromato- graphie mit Phenol : HC1 in die Eluate hineingelangen kSnnten. Die Auswahl der Testpr~parate Ra t t enb lu td ruck und Rat tenu te rus erfolgte deswegen, well an ihnen

285 ] 0,24 160 0,56

2s5 io,o6 17o j o, o 525 0,24 ~ 36( [ 0,70

525 0,17 60 0,11

290

356 E. MUSCHOLL:

die biologische Aktivit/~t eventuell vorhandener Begleitsubstanzen entweder verschwindend gering ist oder leicht ausgeschaltet werden kann (GADDUM, PEART U. VOGT; 1V[USC/4OLL 1959a, Tab. 1). Im folgenden wird auf einzelne Substanzen n~her eingegangen.

Dopamin kSnnte bei der Chromatographie in den Adrenalinstreifen hinein. geraten. Es kommt im Herzen des Schafes vor (GOODALL), sowie in der Lunge yon Rind, Schaf und Hund (v. EULER u. LIS/~IAJKO; SCHUMANN 1958b). SCHti~ANN (1956; 1958a) fand Dopamin in etwa denselben Konzentrationen wie Noradrenalin

Tabelle 3. RF-Werte verschiedener Aminos~iuren und Amine in Phenol : HCl 18 Std Laufzeit, 27°C, N2-Atmosph/~re, aufsteigend chromatographiert. Nin ~ Nin- hydrin; Ehrl Ehrlichs Reagens; KFC ~ Kaliumferricyanid-Reagens nach JAMES

RF- Anf~rbung auf dem Weft !Chromatogramm

1 3,4-Dihydroxyphenylalanin . . 0,17 Nin, Ehrl 2 Noradrenalin . . . . . . . 0,24 KFC 3 Histamin . . . . . . . . . 0,31 Nin, Ehrl

8 9

10 11 12 13

Tyrosin . . . . . . . . . 3,4-Dihydroxyphenyl~thylamin 5-Hydroxytryptamin . . . . Adrenalin . . . . . . . . . Phenylalanin . . . . . . . Tyramin . . . . . . . . . Noradrenalin-J~thyl~thcr . . Isopropylnoradrenalin . . . Tryptamin . . . . . . . . Adrenalin-Athyl/~ther . . . .

0,33 Nin, Ehrl 0,38 KFC 0,51 Ehrl 0,51 KFC 0,55 Nin 0,59 Ehrl 0,62 KFC 0,68 KFC 0,72 Nin. Ehrl 0.79 KFC

in sympathischen Ganglien und Milznerven yon Rindern. Er glaubt, dab die yon anderen Autoren gefundene adrenalinartige Aktivitat yon Extrakten aus peripheren sympathischen Nerven und Ganglien (v. EULER 1949; VOCT 1954) durch eine Bei- mengung yon Dopamin vorgetauscht wiirde. MUSCHOLL U, VOGT (1958) zeigten, dab die adrenalinartige Aktivit~t sympathischer Ganglien der Katze und des Kaninchens nicht durch Dopamin hervorgerufen sein kann, da der Rattenuterus nur auf mehr- tausendfache Dosen yon Dopamin wie auf Adrenalin anspricht. (Die Dopamin- Konzentrat ion der Ganglien miiBte hundertmal h6her sein, als die an Noradrenalin, um am Uterus einen Effekt hervorzurufen.) Das gleiche gilt auch fiir den Adrenalin- Nachweis, wie er hier durchgeffihrt wird. Im Herzen des Kaninehens konnte yon BERTLER, CAI~LSSON U. ROSENGREN (1958) Dopamin nicht entdeckt werden. In einem eigenen Versuch, bei dem ein Extrakt aus 14 g Katzenherzmuskel mit Phenol : HC1 papierehromatographiert wurde, konnte nur eine dcm Noradrenalin entspreehende Anf~rbung erzielt werden; ein dem Dopamin entspreehender Fleck t ra t auf dem Chromatogramm nicht auf. Dopamin tr i t t demnach aueh im Herz- muskel der Katze nicht in so groBer Menge auf, um die Bestimmung yon Adrenalin zu st6ren.

Tyramin ist ebenfalls am Rattenuterus so schwach wirksam, dab es den Adrenalintest nieht beeinflussen kann. AuBerdem war die adrenalinartige Aktivit~t der Eluate aus Herzgewebe durch Erhitzen auf 100°C bei PH 8 zerst6rbar. Tyramin wiirde unter diesen Bedingungen nicht inaktiviert werden (v. EULER 1956a, S. 106).

NoradrenMin und Adrenalin in einzelnen Abschnit ten des Herzens 357

Histamin hemmt in 2000fach hSherer Konzentrat ion als Adrenalin den Rat ten- uterus. Ffir ein Vorkommen so groBer Mengen im t terzen gibt es keinen Anhalt.

Acetylcholin ist im I-Ierzen der untersuchten Tierarten in Konzentrationeu yon 1--10/~g/g enthMten (RoTRSCHUK). Der gr51~te Teil wird sicher mit extrahiert, auf dem Chromatogramm breitet sieh Acetylcholin diffus aus (VoGT 1954). ~rber die Ausschaltung der durch Acetyleholin hervorgerufenen Senkung des Blutdruckes und Stimulierung des Uterus durch Atropin wurde bereits berichtet.

]~ber die Ausschaltung yon Isopropylnoradrenalin als eine den AdrenMin-Naeh- weis stSrende Substanz wird in einer getrennten Arbeit berichtet (ML~scHoLL 1959a). Im Herzen der untersuchten Spezies konnte es nicht nachgewiesen werden.

Mit Ausnahme yon Noradrenalin-,Athyldther und Adrenalin.z~thyl~ither (N~ bzw. A/~) I~Bt sich bei Verwendung yon Rattenblutdruck- und -Uterus jede der in Tab. 3 angegebenen Substanzen yon jeder anderen differenzieren; nur N~ bzw. AA

Tabelle 4. Vergleich der an Blutdruck und isoliertem Uterus der t~atte bestimmten adrenalinartigen Aktivi~t in Eluaten aus dem Adrenalinstreifen yon Chromatogrammen °/o Adren =-Antei l yon Adrenalin an dem Gehalt des Gewebes an Adrenalin

-4- Noradrenalin in Prozent

H e r z k a m m e r n y o n

Ratte Nr. 1 . . . . . Ra t te Nr. 2 + . . . .

Maus Nr. 1/2 . . . . Maus Nr. 3/4 . . . . Maus Nr. 5/6 . . . . Maus Nr. 7/8 . . . . Maus Nr. 9/10 . . . Maus Nr. 11/12 . . .

Am Blutdruck bestimmte Aktivit~t

Nor- I Adrenalin Adren adrenalin in

pg/g ng /xg/g I %

17 0,05 10 0,03

25 ~ 13 0,04 13 0,07 16 0,09 23 0,12 10 0,05

0,57 0,39

0,62 0130 0,53 0,50 0,38 0,49

8 8

18 20 12 15 25 10

1Viittelwert yon °/0 Adren Maus 1/2 -- 11/12 17

Am Uterus bestimmt

Adrenalin Adren

ng itg[g %

15 0,03 7 8,3 0,03 6

8 0,06 13 25 0,13 20 15 0,09 15 17 0,09 20 10 O,05 10

17

+ l~atte mit hochdosierter R5ntgenbestrahlung der ~Tieren (siehe MUSCI:IOLL 1959C).

haben gleicherweise etwa 1/10o bis 1/200 der Wirkung yon Noradrenalin bzw. Adrenalin (MUSCKOLL 1959 a, Tab. 1). So kann z. B. eine best immte Menge yon N)[ eine 100 faeh kleinere yon Noradrenalin an Blutdruck und Uterus vortausehen. In der vorliegen- den Arbeit l~tSt sieh eine Differenzierung aber doch durchfiihren, da der Rv-Wert yon N/~ zwisehen dem yon Adrenalin und Isopropylnoradrenalin liegt. Falls N~ wi~hrend der Aufarbeitung entsteht, kSnnte es nut mit tier Bestimmung yon Adrenalin interferieren. Am Uterus hat NX aber nur 1/1~5 o der Adrenalinwirkung. Weun AA entstehen sollte, wiirde es auf Grund seines hohen Rr-Wertes nieht in alas Eluat des Adrenalinstreifens hineingeraten.

Eine Parallelbestimmun9 der adrenalinartigen Aktivit~it an Blutdruek und Uterus wurde in einer Reihe yon Versuchen durchgefiihrt (Tab.4). Fiir diese Experimente war eine gute Empfindlichkeit der Blutdruckratte Voraussetzung; die durch die Eluate hervorgerufene Blutdruckreaktion glieh aueh in der Form der dureh Adrenalin verursaehten Blutdruekzaeke (Abb.2). Die mit den beiden Bestimmungsmethoden nachgewiesenen Adrenalinmengen sind gleich grol3. Ffir

358 E. MVSC~OLL:

die Identi t~t der im Adrenalinstreifen vorhandenen Substanz mit Adrenalin sprieht aueh das Ergebnis folgenden Versuches, wenn es sich dabei allerdings auch nicht um eine Parallelbestimmung ein und desselben Eluates handelte: Die Adrenalinkonzentration betrug bei 6 Katzenvorh6fen, am Blutdruek getestet, 0,040 ~= 0,008/~g/g und bei 5 Vorh6fen, am Uterus getestet, 0,041 ± 0,006/~g/g.

Unspezifische Reaktionen an den pharmakologischen Pr~paraten k6nnten dadurch entstehen, dab Oxydationsprodukte des bei der Chromatographie verwen- deten Phenols in die Eluate gelangen. Um diese M6glichkeit zu priifen, wurde ein

Abb.2. Pharmakologische Bestimmung des Adrenalingehaltes yon l:[erzgewebc am Rattenblutdruck. Ea und E4: Eluate aus Adrenalinstreifen yon Chromatogrammen, die yon tterzextrakten der ~Iaus

~ngefertigt wurden. Dosen yon Adrenalin (A) in Nanogramm (n). Zeitschreibung 30 sec

Chromatogramm ohne einen Herzextrakt mit Phenol:HC1 entwickelt und die Eluate der NoradrenMin- und Adrenalinstreifen an Blutdruck und Uterus getestet. In beiden F~llen war eine biologische Aktivit~t nicht nachzuweisen.

Eine spezifische Hemmung der pressorischen Wirkung sympathicomimetischer Amine kann durch Dibenamin erreicht werden. Die pressorische Aktivit~t des Noradrenalinstreifens bei Chromatographie yon Herzextrakten lieB sich in derselben Weise hemmen, wie die yon Noradrenalin selbst.

c) Die nachweisbare Adrenalinmenge bei Variation der aufgearbeiteten Menge yon Noradrenalin. Die in Tab.5 wiedergegebenen Versuehe dienten der Frage, ob bei der Aufarbeitung aus dem Noradrenalin, dem haupts~chlich vorkommenden Brenzcatechinamin, eine Substanz entstehen kOnnte, die eine adrenalinartige Aktivitat besitzt. Zu diesem Zweck wurde der Noradrenalin- und AdrenalingehMt einer Gewebsprobe bestimmt und einer gleichartigen Probe eine im Verh~ltnis zu der vorhandenen Menge sehr groBe Menge yon Noradrenalin zu ]3eginn der Auf- arbeitung zugesetzt. Wenn bei der Aufarbeitung aus dem Noradrenalin eine Ver- bindung mit gleichem R]~,-Wert und ~hnlicher Uterus-Aktivit~t wie Adrenalin entstehen wtirde, sollte die adrenalinal%ige Aktivit~t dieser Probe entsprechend der zugesetzten Menge an Noradrenalin auch ansteigen. Die Versuche zeigen, dab auch ein sehr groBer ~berschuB an Noradrenalin die adrenalinartige Aktivit~t des entsprechenden Eluates nicht beeinfluBt. Das Herzgewebe reserpinbehandelter Katzen wurde deswegen benutzt, well der Noradrenalingehalt durch dieses Pharma- kon um etwa 95°/o herabgesetzt wird und der Zusatz einer 20 oder 200fachen Menge an Noradrenalin sieh besonders stark bemerkbar machen sollte, wenn ein Aufarbeitungsprodukt zu der pharmakologischen Aktivit~t des Adrenalinstreifens beitr~gt.

Noradrenalin und Adrenalin in einzelnen Absehnitten des Herzens 359

Tabelle 5. Wirkung eines Zusatzes yon Noradrenalin zu Beginn der Aufarbeitung au/ die im Adrenalinstreifen nachweisbare biologische Aktivitiit am isolierten Rattenuterus

Gewebe

Normale Katze, linke Kammer

Reserpinbehandelte KatzO, linke Kammer

[~eserpinbehandelte KatzO, linke Kammer

Normale Katze, Ganglia stellata

l~oradrenalin

vorlmnden I zugegeben

440 mg 250 ng - -

440mg 250 ng 220 ng

450 mg 8 ng -- 450 mg 8 ng 200 ng 450 mg 8 ng 2000 ng

400 mg 10 ng -- 400 mg 10 ng 200 ng

Adrenalin

gefunden

8 ng = 0,018 ,ug/g 8 ng = 0,018 ~ug/g

7,5 ng = 0,017 #g/g 4,3 ng = 0,010 #g/g 7,4 ng = 0,016/~g/g

1,5 ng = 0,004 gg/g 2,5 ng = 0,006/~g/g

(3,3 ng) 3 = 0,12 gg/g 5 n g = 0 , 1 8 #g/g

a Einzelheiten siehe MVSC~tOLL (1959b); 2 Noradrenalingehalt auf Grund des Mittelwertes der Konzentration in 7 Ggl. stell, normaler Katzen yon 4,83 #g/g berechnet; a Adrenalingehalt auf Grund der Angabe yon MVSCHOLL U. VOOT .be- rechnet, dab der Adrenalingehalt des Ggl. stell, der Katze 2,40/0 des Noradrenalin- gehaltes betr~gt.

Versuchsergebnisse

Die Resul ta te s ind in der Tab .6 dargestell t . Bei den un t e r such t en Tierar ten ist die h6chste Konzen t r a t i on an Noradrena l in im rechten Vorhof festzustellen. Der rechte Vorhof enth/~lt stets eine h6here Kon- zen t ra t ion als der linke, wenn die Wer te von ein u n d demselben Tier mi te inander verglichen werden. Dies k o m m t in der s tat is t isch signifikan- ten Differenz zwischen rechts u n d links, die mi t dem t-Test geprfift wurde, zum Ausdruck. Auch bei der K a m m e r ist bei ein u n d demselben Tier rechts eine h6here K o n z e n t r a t i o n an Noradrena l in anzutreffen, als l inks, u n d daher ist auch hier die Differenz s tat is t isch signifikant. Die Kon- zen t ra t ionen an Noradrena l in u n d Adrena l in ira Herzen s t reuen aber yon Tier zu Tier h~ufig mehr, als die Differenz zwischen rechtem u n d l inkem t terz te i l im Mittel ausmacht . Daher ist bei e inem Vergleich der Mittel- werte, in deren S t reuung ja die S t reuung yon Tier zu Tier eingeht, n u r in den F/illen eine signifikante I)ifferenz festzustellen, in denen der Unte r - schied zwischen rechts u n d l inks besonders hoch is t (Vorh6fe yon Katze u n d Kaninchen) . Die Empfindl ichkei t der ausgearbeite~en Methode ges ta t te t es, die Konzen t r a t i on yon Noradrena l in u n d Adrena l in in jedem t terz te i l ein u n d desselben Tieres zu messen, ohne die Menge des Ausgangsmater ia ls durch Verarbei ten mehrerer t t e rzen gleichzeitig steigern zu m/issen.

Nur bei einera Teil der Gewebsproben wurden Adrena l inbes t immun- gen durchgeffihrt. Signifikante Differenzen der Adrena l inkonzen t ra t ion zwischen rechts u n d l inks wurden n icht beobachtet . Der G r und daffir

360 E. MUSCHOLL:

Tabelle 6. Verteilung von Noradrenalin und Adrenalin im Herzen

Mittelwerte der Konzentrationen in ttg/g Frischgewicht; n = Anzahl der Herzen; °/o - Anteil des Adrenalin an dem Gehalt des Gewebes ~n Noradrenalin -4- Adrenalin in Prozent. Statistische Sicherung der Differenz zwischen linkem und rechtem Herzteil ein und desselben Tieres mit dem t-Test: +++ P < 0,001; ++ P < 0,01;

+ P < 0,02

N o r a d r e n a l i n

S t r e u u n g s -

v l g g / g b e r e i e h

I

Rechter Vorhof 11 J 1.24 +++ 0,8--2,0 i

Linker Vorhof 10 0,61 +++ 0,3--0,9 X rorho.fseptum . . . . . 3 0,2 ! 075--1:3

Rechte Kammer linke K a m m e r

K¢~mnlerseptum Herzspitze Papillarmuskel d. linken Herzens

I Rechte Kammer I Linke Kammer J

i Herzkammern u.

9 1'15++ i 0,6--1,8 s : o,s8+* 6 0,76 0,6--1,0 8! 0,57 0.3--0,8

i

5 ' 0,60 ! 0,2--0,9

Rechter Vorhof 7 3.03 +++ J 2,5--3,5 Linker Vorhof 7 1,51 +++ i 0,9--2,3 Vorhofseptum 5 I 1,62 1,2--2.1

• 2 l~echte Kammer 8 1,98 ++ 1.3--2,5 i 1,t--1,8 L inkeKammer 6 i 1, 52++ i

Kammerseptum 5 i 1,59 i 0,7--2,8

Herzspitze 3] 1.82 : 1.5--2,1

Rechter Vorhof 8 i 4'11+++ i 2.9--5,6 ~ Linker Vorhof 8 2,73 +++ ! 1.7--4.0

~ Rech teKammer 7 1,57 + i 1,2--2,1 Linke Kammer 5 i 1, 30+ ! 1,0--1.9

. i

i RechterVorhof 10! 1,49+++ 0 , 5 - - 2 , 0 . Linker Vorhof 10 1 1.14+++ i 0.5--1.7

6! 0,70++ 0,5-0,8

i Septum zusam- I I men verarbeitet

Adrenalin Streuungs-

~t zg/g bereieh °/o I

6 0,048 i 0,03--0,06 3,7 5 (t.031 ! 0,01--0,04 4,4

i

_ - - 2 - -- 5j 0,035 0,01--0,05 [ 3,0

.... 5; 022% o,o2-o: %1 3,4

0,03--0,11 0,01 --0,05 0,02 ; 0,1

5 0,05 1,7 4 [ 0,02 1,6 2 0,06 3

4 I 0,03 0,02--0,05 i 1,9 2 0,02 0,02 ; 0,0251 1

- - j . . . . r

2r 0,03 0,02 ; 0,04 2 i

. . . . - - - - - r . . . . . . , . . . . .

5 0.23 ! 0,04-0,60 4.s 6 0,14 i 0,07-0,40 4,3

4 ] 0,09 0,03--0,17 4,8 4 [ 0,06 i 0,01-0,13 3,9

_ _ j - _ I

- - i . . . . h . . . . . . , _ _ _

6 0,40 ++ ] 0.3--0,6 - - i -- -- --

1 ] I

22 i 0,61 0,5 0,8 1 6 0,032 ] 0,01--0.05 ~ 4,7

k 6 n n t e in de r r e l a t i v gr6Beren V a r i a t i o n der A d r e n a l i n w e r t e l iegen. Be i de r K a t z e betr/~gt de r A n t e i l des A d r e n a l i n an der S u m m e Nor- a d r e n a h n + A d r e n a l i n i m V o r h o f 40/0 u n d in de r K a m m e r 30/0; b e i m K a n i n e h e n e t w a 20/0, u n d b e i m Mee r schwe inehen 4--50/0 . Die Adrena l i n -

k o n z e n t r a t i o n i m l~a t t enhe rz w u r d e n u r be i V e r a r b e i t u n g des g a n z e n

M y o k a r d s u n t e r s u e h t ; sie b e t r u g 4,70/o .

Noradrenalin und Adrenalin in einzelnen Abschnitten des Herzens 361

Besprechung der Versuchsergebnisse Dislcussion des methodischen Tells

Die empfindiichsten und spezifisehsten chemischen Bestimmungs- methoden ffir •oradrenalin im tterzgewebe, die bisher beschrieben warden, sind die auf einem spektrofluorometrischen Nachweis bertthenden Verfahren yon SHORE U. OLI~ sowie yon BERTLER, CARLSSO~ n. ROSEN- G~E~ (1958). Das hier beschriebene Verfahren ist ffir die Bestimmung yon Noradrenalin um mehr als eine GrSl3enordnung empfindlieher. Die minimalen, in Herzgewebe vorhandenen Konzentrationen an Adrenalin lassen sich mit den chemischen Methoden offenbar nicht bestimmen.

Die Spezifit~t des Noradrenalin-Nachweises in Gehirn und Nerven- gewebe mit der Methode yon VOGT (1954) ist Yon anderen Autoren nicht in Zweifel gezogen worden, da sich die mit der pharmakologischen ~¢[ethode gefundenen Konzentrationen mit denen decken, die mit rein chemischen Verfahren nachzuweisen sind. AuBerdem hatte bereits VOGT (1954) gezeigt, da]~ in Gehirnextrakt die gleiche Menge Noradrenalin mit ihrer Methode und mit einer fluorometrischen Bestimmung zu finden war. Mit der hier ausgearbeiteten Methode werden Noradrenalin- Konzentrationen gefunden, die den mit verlaBlichen chemischen Ver- fahren bestimmten entsprechen: S~O~E u. 0LrN geben ffir das ganze Xaninchenherz 2,0 #g/g, B]~RTL~R, CARLSSON U. ROSS~NGREN (1956) 1,6 #g/g an. Zu den eigenen Werten siehe Tab. 6. Friihere Untersueher batten dagegen mit aaderen Methoden im Kaninchenherz wesentlich geringere Konzentrationen an Noradrenalin gefunden: ttOLTZ, KRONE- BER(~ U. SCHi~MAN~ 0,2--0,5 #g/g, V. E U L ~ (1956a, S. 141) 0,5/~g/g und ttSKFELT ebenfalls 0,5/~g/g. Die mit der eigenen Methode bestimmte Noradrenalin-Konzentration im Herz der Katze entspricht dem yon v. EULER (1956 b) mitgeteiltenWert yon 1,3/~g/g und die Konzentratiom fin Rattenherz dem in der umfangreichen Arbeit yon tt(iKFSLT wiederholt und mit ehemischenund biologischenVerfahrengewonnenenWert vort 0,65#g/g.

Die Spezifit~t des Adrenalin-N~chweises wurde in der vorliegenden Arbeit deswegen so ausffihrlich geprfift, weil daran gezweifelt wurde, dab die mit der Methode nach VOGT (1954) gefundene Aktivit~t des Adrenalin- streifens des Chromatogramms yon Extrakten sympathiscber Nerven auch tatsachlich Adrenalin entspricht (ScRtYMAN~ 1956; 1958a).

In sympathischen Ganglien und Milznerven des Rindes konnte SeHi~MA~S :Noradrenalin und Dopamin in etwa gleichgroBen Mengen nachweisen, nicht aber Adrenalin. Andererseits war yon VOGT (1954) in sympathischen Gangtien des Hundes auger Noradrenalin auch eine geringe Menge an &drenalin gefunden worden. Paravertebrale sympathische Ganglien yon Katzen und Kaninchen enthalten aufler Noradrenalin nur eine geringe Menge an Adrenalin, prgvertebrale eine grSflere Konzentration, die manchmal gleich derjenigen yon Noradrenalin ist (MuSCHGLL u. VOGT). Die Anwesenheit relativ grol~er Mengen an Adrenalin in den pr~vertebralen Ganglien wurde auf das Vorkommen yon chromaffinem Gewebe zuriickgefiihrt, das

362 E. MUSC~OLL :

auch histologisch nachgewiesen wurde. ])as Vorkommen yon Dopamin in bestimm- ten Geweben yon Rind, Schaf und Ziege ist nach FALCK, HILLARP U. TORP an die Anwesenheit eines bislang unbekannten chromaffinen Zelltyps geknfipft, der aber bei Katzen, Kaninchen, Meerschweinchen und Ratten nicht anzutreffen ist. In ~bereinstimmung damit ist bei den ]etztgen~nnten Tierarten auBerhalb des Gehirns kein Dopamin nachwelsbar. Somit wfirde das Vorkommen yon Dopamin beim Rind eine Specieseigentiimlichkeit darstellen und nicht gegen das Vorkommen yon Adrenalin im sympathischen •ervengewebe bei anderen Tieren sprechen.

Wenn auch keines der im methodischen Teil wiedergegebenen Ex- perimente ffir die Spezifit~t des hier verwendeten Adrenahn-Nachweises beweisend ist, so diirfte doch das Ergebnis so vieler, verschiedener Tests, das immer in ein und dieselbe Richtung weist, die MSglichkeit einer un- spezifischen pharmakologischen Reaktion sehr unwahrscheinlich machen.

Diskussion der Ergebnisse Bei den vier untersuchten Species besteht im rechten Herzen eine

hShere Konzentrat ion an Noradrenalin als ira linken. Besonders aus- geprKgt ist diese Differenz bei den VorhSfen. Eine Reihe von Argumenten spricht dafiir, dab Acetylcholin nicht nur in den Vagusfasern und damit nicht nur in parasympathisch innerviertem Gewebe vorhanden ist (Literatur bei ROTHSC~UH), sondern auch in nervenfreiem Gewebe vorkommt. Dagegen ist Noradrenalia auBerhalb des Zentralnerven- systems bisher nur in chromaffinem Gewebe und in sympathischen Ganghen und postganglionKren Neuronen nachgewiesen worden. Wird das Herz sympathisch denerviert, so sinkt der Noradrenalin- und Adrenalingehalt s tark ab (GooDALL). Bei der Reinnervation wird dcr Brenzcatechinamingehalt wieder restituiert. Dieses Ergebnis spricht sehr ffir ein ausschlieBliches Vorkommen yon Noradrcnalin in den post- ganglionaren sympathischen Nervenfasern. Auch die h6here Konzentra- tion yon Noradrenalin im rechten Herzen und besonders im reehten Vorhof als ira lirtken Herzteil kSnnte durchaus auf eine st~rkere sym- pathisehe Innervat ion zuriickgef/ihrt werden. Eine Hiiufung yon chrom- affinem Gewebe im rechten Herzen als Quelle der hSheren Noradrenalin- Konzentrat ion d/irfte aus folgendem Grund wenig wahrseheinlich sein: Bei der Katze und dem Kaninchen zeichnet sich chromaffines Gewebe durch einen groBen Anteil yon Adrenalin aus (Mcsc~o~L u. VOGT). Ein hbherer Prozentsatz yon Adrenalin im reehten Hcrzen wurde in der vor- liegenden Arbeit aber nicht festgestellt. Ein weiteres Argument fiir die Annahme, das Noradrenalin aller Herzabschnitte s tamme aus sym- pathischen Fasern, wird durch Versuch emi t Reserpin geliefert (MusCHOLL 1959b) : Eine einmalige Injektion reduziert den Noradrenalingehalt aller Teile des Herzens gleichm~Big um 93--97°/0, ahnlich wie den Gehalt postganglion~rer sympa~hiseher Neurone (MuscHOLL U. VOGT). Chrom- affines Gewebe reagiert unter diesen Versuchsbedingungen dagegen nut mit einer geringen Abnahme der Noradrenalin-Konzentration.

Noradrenalin und Adrenalin in einzelnen Abschnitten des Herzens 363

Summary 1. A me thod for the assay of noradrena l ine and adrenal ine in small

pieces of hear t tissue is described. The amines were ex t rac ted with acid e thano l and separated by paper chromatography. The regions conta in ing the amines were eluted and the a m o u n t of amines in the eluates was de te rmined by bioassay. Noradrena l ine was assayed on the blood pressure of the pi thed rat . Adrenal ine was assayed on the isolated a t ropinized ra t ' s u terus s t imula ted with oxytocin.

2. The iden t i ty of the substances tes ted by bi0assay wi th noradrena l ine and adrenal ine was confirmed by a n u m b e r of chemical and pharmacologi- cal tests.

3. The concent ra t ion of eatechol amines in different par ts of the hear t was s tudied in cats, rabbi ts , guinea pigs, and rats. I n all species invest igated, the noradrenal ine concent ra t ion was much higher in the r ight a t r i um t h a n in the left a t r i um and higher in the r ight ventr ic le t h a n in the left ventricle. Approx imate ly 40/0 of the to ta l amines consisted of adrenal ine.

4. The small percentage of adrenal ine indicates t ha t the hea r t of these species contains only l i t t le chromaffine tissue. The high concentra- t ion of noradrenal ine in the r ight a t r ium is thought to be ma in ly due to the presence of adrencrgie fibres.

Die Arbeit wurde mit Unterstiitzung durch die Deutsche Forschungsgemein- schaft ausgefiihrt. Frl. HILDE OSBURG danke ich far ihre ausgezeichnete Mitarbeit.

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Priv.-Doz. Dr. E. MUSCHOLL, Pharmakologisches Ins t i tu t der Universit~t, Mainz, Langenbeckstrai~e 1