Folin, Otto

Otto Knut Olof Folin
Otto Knut Olof Folin
Syntymäaika 4. huhtikuuta 1867( 1867-04-04 )
Syntymäpaikka Oseda, Kronoberg , Ruotsi
Kuolinpäivämäärä 25. lokakuuta 1934 (67-vuotiaana)( 25.10.1934 )
Kuoleman paikka
Kansalaisuus  USA
Ammatti biokemisti
Isä Nils Magnus Folin
Äiti Eva Folin (syntymä Ohlson)
puoliso Laura Churchill Grant
Palkinnot ja palkinnot kunniatohtori Lundin yliopistosta [d] kunniatohtori Chicagon yliopistosta [d]

Otto Knut Olof Folin (4. huhtikuuta 1867 - 25. lokakuuta 1934) oli ruotsalaissyntyinen amerikkalainen kemisti , joka kehitti erilaisia ​​kvantitatiivisia menetelmiä biologisten nesteiden analysointiin, mukaan lukien menetelmä kreatiniinin määrittämiseksi virtsasta ja kolorimetrinen verikoe volframihappoa käyttäen. suodokset; hänen tutkimuksensa oli tärkeä askel proteiiniaineenvaihdunnan käsitteen muodostumisessa .

Elämäkerta

Lapsuus

Otto Knut Olof Folin syntyi 4. huhtikuuta 1867 Osedan kylässä Etelä- Ruotsissa , historiallisessa Smoolannin maakunnassa . Hän tuli pienten maanomistajien perheestä; erityisesti hänen isovanhempansa Maria ja Jonas Folina omistivat erittäin edullisella paikalla sijaitsevan kiinteistön. Heillä oli kahdeksan lasta, joista kaksi poikaa. Otto oli nuoremman pojan, Nils Magnuksen, lapsi, joka oli ruskettaja Osedissa; vanhimmasta, Jonas Folinista, tuli ministeri. Vuonna 1850 Niels Magnus meni naimisiin Eva Ohlsonin kanssa, pienen maanomistajan tyttären kanssa, joka oli tuolloin 16-vuotias. Heillä oli 13 lasta - ensimmäiset 12 olivat poikia, Otto oli nuorin ja viimeinen tytär Gertrude. Hyvin monet heistä eivät eläneet täysi-ikäisiksi: viisi poikaa kuoli lapsena ja kolme murrosiässä. Ja vain kaksi sai koulutuksen, joka ylitti peruskoulun - vanhin, Wilhelm, joka kuoli 18-vuotiaana, ja Otto.

Vaikka Niels Magnus Folin oli älykäs mies, hänellä ei ollut juurikaan ymmärrystä johtamisesta, eikä hänen liiketoimintansa tuottanut hyviä tuloja. Perhe oli hädässä, ja Otto Folinin äiti Eva joutui huolehtimaan hänen hyvinvoinnistaan. Hän osallistui kolmeen vuosittaiseen istuntoon Göteborgissa toteuttaakseen elinikäisen unelmansa tulla sairaanhoitajaksi kätilön ja sairaanhoitajan sertifiointikursseille. Hän jätti lapset kotiin. Perheensä vaikeasta tilanteesta huolimatta Eva Folin onnistui saamaan virallisen kätilön todistuksen , ja tämän työn ansiosta hän löysi keinot perheensä elättämiseen. Vaikka hän oli usein poissa kotoa, kun hän omistautui kaiken aikansa töihin, Otto muisti hänet iloisena, yritteliäsnä naisena, jolla oli terve elämänfilosofia. Pojat asuivat kotona ja kävivät paikallista koulua, kunnes heidät liitettiin luterilaiseen kirkkoon 14-vuotiaana ja lähetettiin sitten läheiseen kaupunkiin oppipoikaksi eri ammatteja opiskelemaan. Äitinsä ponnistelujen ansiosta Otto pääsi opiskelemaan kolme vuotta pastori Langin kotona, joka piti yksityistä poikien koulua. Siellä Otto hallitsi perusmatematiikkaa ja saksaa.

Muutto Amerikkaan, koulutuksen saaminen

15-vuotiaana Otto lähetettiin Yhdysvaltoihin asumaan kahden veljensä ja tätinsä luo. He asuivat maanmiestensä keskuudessa Minnesotassa . Lentolipun (vuonna 1882) antoi hänelle hänen veljensä Axel, joka asui Stillwaterissa , sahakaupungissa Santa Cruz -joen varrella. Täällä Otto Folin alkoi työskennellä puomin parissa, mutta ei samalla jättänyt toivoa jatkaa opintojaan. Opiskellakseen englantia Folin meni maaseutukouluun, joka sijaitsee lähellä tätinsä maatilaa, jossa hän työskenteli useita vuosia maataloustyöntekijänä. Sitten hän palasi Stillwateriin opiskelemaan tuon kaupungin kielioppiin ja lukioihin. Folin suoritti yhdistetyn kahdeksan vuoden kurssin kuusi vuotta myöhemmin. Saadakseen ruokaa ja majoitusta hän löysi työpaikan kouluvuosien aikana. Hän työskenteli usein yöportterina hotelleissa voidakseen opiskella yöllä. Folin vietti kesänsä sadonkorjuussa tai Santa Cruzin puomeilla.

Vuonna 1888 hän valmistui lukiosta. Saman vuoden lopussa Folin onnistui varmistamaan työpaikan Minneapolisissa , minkä ansiosta hän pääsi opiskelemaan Minnesotan yliopistoon. Hän valmistui vuonna 1892 kandidaatin tutkinnosta . Marraskuussa 1890 hänestä tuli Yhdysvaltain kansalainen.

Varhainen työ

Vuonna 1892 Folin hyväksyttiin vasta avatun Chicagon yliopiston tutkijakouluun . Hän valitsi pääaineeksi kemian ja sivuaineeksi fysiologian . Alkuvuosina Folinin koko energia omistettiin perustutkinto-opiskelijoilta vaadittujen kemian eri alojen ja siihen liittyvien alojen koulutukseen. Noihin aikoihin Folinin ohjaaja Julius Stieglitz suoritti tutkimusta tietyistä molekyylien uudelleenjärjestelyistä, joita tapahtuu, kun typpeen sitoutuneen halogeenin sisältäviä orgaanisia aineita (bromiasetamideja) käsitellään natriummetylaatilla . Tämän seurauksena tässä tapauksessa odotettujen hydroksyyliamiinien sijasta saadaan uretaaneja . Suurin mielenkiinto oli, että reaktion mekanismia ei ymmärretty. Folinin tutkimus liittyi nimenomaan useiden tällaisten yhdisteiden tämän reaktion tuotteiden tutkimukseen. Hänen havainnot esitetään hänen väitöskirjassaan "Uretaaneista" [1] , ja niissä puhutaan laajasta kokeesta orgaanisten lääkkeiden kanssa, mutta niissä ei juurikaan huomioida asiaan liittyviä mekanismeja. Tällainen laiminlyönti selittyy sillä, että noina vuosina oli mahdotonta selittää loogisesti tällaisten reaktioiden mekanismia. Vasta J. J. Thomsonin vuonna 1897 esittämän sähköisen viestinnän idean jälkeen Stieglitz (ja Noyes itsenäisesti) vuonna 1901 pystyi antamaan ensimmäisen arvion mekanismista, neljä vuotta Folinin opinnäytetyön kirjoittamisen jälkeen. Valmistuttuaan väitöskirjansa elokuussa 1896 Folin matkusti Eurooppaan ja vietti ensimmäisen vuoden Olof Hammerstenin laboratoriossa Uppsalan yliopistossa . Täällä hän tutki submandibulaarisesta rauhasesta peräisin olevien glykoproteiinien, musiinien , joita kutsutaan myös "eläinkummiksi", hydrolyysituotteiden ominaisuuksia ja koostumusta . Lyhyt artikkeli tällä otsikolla, joka julkaistiin Hoppe-Sleirin Zeitschriftissä vuonna 1897, oli ensimmäinen panos biokemiaan [2] .

Saman vuoden kesällä hän työskenteli Salkowskin laboratoriossa Berliinissä, jossa hän käsitteli virtsahapon määrittämistä koskevaa analyyttistä ongelmaa . Seuraavat vuodet omistettiin " Witte peptoneissa " olevan proteiinin hydrolyysituotteen tutkimukselle Kossel - laboratoriossa Marburgissa . Kolme paperia, jotka raportoivat näistä laboratoriotutkimuksista saatuja tietoja, ilmestyivät nopeasti Euroopassa Hoppe-Sleirin Zeitschriftissä [3] [4] [5] ; ja Folin palasi Chicagoon, missä hän sai vuonna 1898 tohtorin tutkinnon.

Kesällä 1899 Folin sai tarjouksen ryhtyä kemian apulaisprofessoriksi Länsi-Virginian yliopistoon . Folin sai myös vuoden mittaisen kurssin kvantitatiivisista analyysimenetelmistä ja toisen alkeisfysiologisesta kemiasta.

Työpaikat McLean Hospitalissa

Keväällä 1900 Folinille tarjottiin uutta asemaa McLeanin sairaalassa (hulluille) Bostonin esikaupunkialueella . Hänet kutsuttiin suorittamaan laitteet, ja hän siirtyi myöhemmin fysiologisen kemian laboratorion johtamiseen. Ensimmäisten kuukausien aikana McLeanissa, kun laitteita asennettiin, Folin tutki aineenvaihduntaa, virtsan kemiaa koskevaa kirjallisuutta ja väitteitä (useimmiten ranskalaisissa lääketieteellisissä lehdissä) myrkyllisten aineiden esiintymisestä mielisairaiden potilaiden virtsassa . liittyvät heidän mielentilaansa. Ensimmäisessä kokeessa määritettiin injektiolla kaneihin normaalin virtsan ja hullujen virtsan myrkyllisyys sekä niiden yksittäiset komponentit . Huomattavaa myrkyllisyyttä oli vain kalium- ja ammoniumsuoloissa, mikä oli jo tunnettu tosiasia. Folin suhtautui skeptisesti ajatukseen, että "toksiinit", jotka mahdollisesti liittyvät koliiniin ja muihin hermokudoksesta peräisin oleviin typpipitoisiin emäksiin, voisivat olla syynä mielenterveyshäiriöön. Koska Folin ei löytänyt tästä alustavissa kokeissa todisteita, hän hylkäsi tämän lähestymistavan.

Sen sijaan hän päätti vertailla normaalin ihmisen ja mielisairaan ihmisen proteiiniaineenvaihduntaa. Tätä varten hän mittasi kaikkien virtsaan erittyneiden tuotteiden pitoisuuden, mukaan lukien typpeä sisältävät tuotteet. Folin aikoi löytää normaalin vaihteluvälin kokonaistypen jakautumisessa tunnettujen tuotteiden ja jäännösfraktion välillä ja sitten tarkastella mahdollisia poikkeavia muutoksia. Tuotteiden sisällön tarkan mittaamisen kannalta oli välttämätöntä kehittää tehokas kvantitatiivinen analyysimenetelmä.

McLeanin alkuvuodet olivat suurelta osin omistettu urean, ammoniakin , virtsahapon, kreatiniinin ja kreatiinin , sulfaattien ja virtsan happamuuden määrittämiseen tarkoitettujen menetelmien kehittämiseen ja hienosäätöön . Hän kehitti Folinin ensimmäisen kolorimetrisen menetelmän kreatiniinin määrittämiseen; siinä käytettiin kreatiniinin ja pikriinihapon välistä värillistä reaktiota, joka löydettiin paljon aikaisemmin kuin Jaffe. Kauan ennen sitä biologisten tuotteiden määrittämiseen oli jo käytetty muita värireaktioita (esim. Nesslerin reagenssi ammoniumin määrittämiseen vesiliuoksissa), mutta Folin-menetelmä kreatiniinin määrittämiseen sisälsi hienovaraisemman ja tarkemman instrumentin värien vertailuun. - Dubosque-kolorimetri . Kaikkia näitä huolellisesti suunniteltuja käytettiin terveiden ihmisten ja sairaaloissa havaittujen ihmisten aineenvaihdunnan tutkimiseen, joista jokainen oli jatkuvalla koostumukseltaan tunnetulla ruokavaliolla.

Mutta täällä Folinin tutkimus keskeytti tilapäisesti hänen sairautensa. Kesäkuussa 1903 Massachusetts General Hospital poisti kasvaimen hänen vasemmasta korvasylkirauhasestaan ​​ja leikkasi hänen kasvohermostaan. Kasvain oli hyvänlaatuinen, eikä sen kehityksessä ollut uusiutumista.

Vuonna 1904 kahdessa peräkkäisessä American Journal of Insanity -lehdessä (nykyisin American Psychiatric Journal) julkaistiin pitkä artikkeli [6] aineenvaihdunnan tutkimukseen liittyvien kokeiden tuloksista. Tiedeyhteisö ei kuitenkaan huomannut sitä, luultavasti sen epämiellyttävän sisällön vuoksi. Artikkeli sisälsi kirjallisuuskatsauksia, menetelmiä 67 tietolomakkeella ja ehdotuksia siitä, että yleinen halvaus voisi liittyä aineenvaihduntahäiriöihin. Tällainen kylmä vastaanotto sai Folinin lakkaamaan yrittämästä luoda yhteyttä aineenvaihdunnan ja mielenterveyshäiriöiden välille.

Mutta hän jatkoi työtä sellaisten menetelmien kehittämiseksi, jotka mahdollistavat yleisemmän fysiologisen tutkimuksen - virtsan fysiologisen erittymisen mallien tunnistamisen. Folin käytti tutkimuksessaan erilaisia ​​​​ruokavalioita , mukaan lukien erityistä, jossa oli alhainen typpipitoisuus. Ja Folin itse piti seuraavaa artikkeliaan vuodelta 1905 [7] yhtenä parhaista. Se mainitaan edelleen teksteissä ja monogrammeissa "Folinin klassisena työnä" väliaineenvaihdunnan periaatteista.

Folin huomasi, että hänen kollegansa Van Somerenin tutkima proteiiniaineenvaihdunta oli noin kolmannes normaalina pidetystä tasosta, ja tämä tosiasia sai hänet tutkimaan vähäproteiinisen ruokavalion vaikutusta virtsan koostumukseen terveillä ihmisillä. Eri proteiinipitoisten ruokavalioiden käyttöä koskevista tiedoista Folin johti virtsan koostumuksen määräävät säännöt ja rakensi niiden perusteella teoriansa proteiiniaineenvaihdunnasta. Hänen tiedot osoittavat selvästi selkeän eron aineenvaihduntatuotteiden, jotka eivät riipu kulutetun proteiinin määrästä (kreatiniini), ja tuotteiden, joilla on tämä riippuvuus (urea), välillä. Hän kutsui tätä "endogeeniseksi" ja "eksogeeniseksi" aineenvaihdunnaksi, ja tiedeyhteisö hyväksyi sen pian ja se oli valtavirtaa useiden vuosikymmenten ajan.

Työpaikat Harvardissa

Folinin artikkeleiden tuloksena ei ollut vain hänen menetelmänsä suosion levittäminen kemiallisessa analyysissä, vaan myös Folinin nimittäminen vuonna 1907 biologisen kemian apulaisprofessoriksi ja vuonna 1909 Hamilton Kuhnin professoriksi Harvardiin .

Vuonna 1912 Folin palasi aineenvaihduntaongelman tutkimiseen. Tätä ennen oli jo osoitettu, että ravinnon proteiinit hajoavat lähes kokonaan suolistossa aminohapoiksi , kun taas tavanomaisilla menetelmillä ei pystytty havaitsemaan huomattavia aminohappopitoisuuksia verenkierrossa. Siksi ehdotettiin, että käänteinen prosessi tapahtuu suolen limakalvon pinnalla - imeytymisprosessissa olevat aminohapot kootaan uudelleen proteiineihin. Folin ehdotti yksinkertaista ja melko tarkkaa menetelmää ei-proteiinitypen määrittämiseksi veressä, mukaan lukien urea ja kaikki muut typpiyhdisteet, joilla on pieni molekyylipaino (vapaat aminohapot, ammonium jne.). Tämä oli niin kutsuttu "veren npn"-analyysi, jonka klinikat hyväksyivät heti munuaisten vajaatoiminnan määrittämiseksi.

Tällä menetelmällä Folin osoitti, että ruoansulatuksessa suolistossa muodostuneet vapaat aminohapot ovat läsnä verenkierrossa, mikä kumosi ajatuksen, että proteiinisynteesiä tapahtuisi suolen limakalvon pinnalla. Sitten hän päätti seurata, mitä tapahtuu aminohappoille sen jälkeen, kun ne ovat imeytyneet vereen suolistosta.

Tätä varten Folin ja Denis aloittivat sarjan kokeita, joiden tarkoituksena oli jäljittää urean ja joidenkin aminohappojen reitti, jota he injektoivat eläimiin ohutsuolessa tai suonensisäisesti. Samoihin aikoihin myös D. D. Van Slyke suoritti samanlaisia ​​kokeita, mutta ne johtivat erilaisiin johtopäätöksiin. Folin päätteli, että kaikki kudokset imevät ja deaminoivat aminohappoja, kun taas Van Slyke uskoi tietojensa perusteella, että ureasta muodostuvan ammoniakin deaminaatio ja konversio tapahtuu pääasiassa maksassa. Tämä ongelma ratkesi Mannin kokeiden ansiosta - maksan poistamisen jälkeen eläimet lopettivat urean tuotannon . Tämä johtopäätös vahvistettiin myöhemmin maksassa tapahtuvien urean muodostumisen entsymaattisten prosessien löytämisellä.

Myös näiden kokeiden aikana Folin havaitsi, että fosfovolframi- ja fosfomolybdeenihappojen kompleksit ovat herkkiä värireagensseja useille aineille - fenoli , tyrosiini , virtsahappo, glukoosi jne. - tietyissä olosuhteissa. Toinen löytö oli, että volframihappo osoittautui yksinkertaiseksi ja tehokkaaksi reagenssiksi kaikkien veren proteiinien täydelliseen saostukseen väliaineen lähes neutraalissa happamuudessa ilman ei-proteiinikomponenttien imeytymistä. Nämä havainnot muodostivat perustan järjestelmälliselle verikokeelle, joka kehitettiin vuodesta 1920 yhteistyössä Hsien Wun kanssa. Volframihapposuodoksissa oli mahdollista määrittää sokeria , proteiinitonta typpeä, ureaa, virtsahappoa, kreatiniinia ja kreatiinia, aminohappoja, klorideja ja muita yhdisteitä.

Myöhemmin

Folin työskenteli myös Metropolitan Henkivakuutusyhtiön kanssa, jossa hänet nimitettiin Benedictin kanssa komiteaan, joka laati suunnitelman yhtiön biokemian laboratorion uudelleenjärjestelystä. Pian Folin kutsuttiin tämän laboratorion johtajaksi. Ilmeisestä taloudellisesta hyödystä huolimatta Folin ei hyväksynyt häntä ja päätti jäädä Harvardiin. Samanaikaisesti Folin ja Benedict osallistuivat laboratorion johtamiseen, kunnes tohtori Blaferwickistä tuli sen johtaja vuonna 1928, ja molemmille myönnettiin "konsulttibiokemistin" arvonimi, jota Folin käytti kuolemaansa asti.

Folin jatkoi tekniikkansa parantamista kuolemaansa asti. Hänen viimeinen artikkelinsa, joka toimitettiin Journal of Biological Chemistrylle 7. kesäkuuta 1934, oli nimeltään "Yksinkertainen menetelmä oikean reagenssin valmistamiseksi virtsahapon määrittämiseen (ja joitain kommentteja)". [kahdeksan]

Hänen Harvardin yliopiston biologisen kemian professoriksi nimittämisen vuosipäivän kunniaksi joukko hänen kollegojaan oli tilannut aiemmin vuonna 1934 tunnetulta taiteilijalta muotokuvan näytteille gaalaillallisella.

Folinin kuolema 25. lokakuuta 1934 sydänkohtaukseen muutti heidän suunnitelmiaan, ja 25. marraskuuta pidettiin muistotilaisuus, jossa useat hänen työtoverinsa puhuivat. Samaan aikaan näytettiin Pollack-Ottendorfin muotokuva, joka roikkuu nyt Harvard Medical Schoolin kirjastossa.

Otto Folin on haudattu New Hampshiren nurkkaan, missä hänellä oli kesäasunto.

Persoonallisuus

Folin oli vaatimaton, rauhallinen mutta päättäväinen mies, joka vetosi optimistisiin näkemyksiin ja tuomioihin. Hän oli hieman hidas ja varovainen puheissaan. Kysymys tieteellisten mielipiteiden eroista Folin saattoi jättää henkilökohtaiset tunteet syrjään ja harkiten ja huolellisesti arvioida tilannetta, hän yritti aina nähdä asian eri puolia. Hän arvosti suuresti hyvää työtä ja ilmaisi anteliaasti kiitollisuutensa. Hän osasi arvostella epäröimättä.

Folin oli omistautunut aviomies ja isä: hän otti aina jotain raskasta vaimoltaan ja leipoi leipää perheelleen lauantai-iltaisin ja sunnuntaiaamuisin. Aamiaiseksi hän söi voipretzelejä ja joi kahvia, jonka hän keitti samalla tavalla kuin Kjeldahlia .

Folinin toinen intohimo on golf . Kun hän saapui Harvardiin ja muutti Cambridgestä Brooklyniin, hänestä tuli Chestnut Hill Golf Clubin jäsen ja pian hänestä tuli peluri ja melko hyvä peluri. Monien vuosien ajan golf on pitänyt Folinin hyvässä fyysisessä kunnossa.

Perhe

Vuonna 1899 Otto Folin meni naimisiin Laura Churchill Grantin, nuoren kanadalaissyntyisen tytön kanssa, joka valmistuttuaan Vassar Collegesta tuli Chicagon yliopistoon matematiikan ja taloustieteen jatko-opiskelijana . Heillä oli kolme lasta: Joanna (kuoli 1912), Grant, Teresa (valmistui Johns Hopkins Medical Schoolista). Monet lapsenlapset, yksi heistä on myös Otto Folin.

Opetustoiminta

Folin oli hyvä opettaja. Hän vietti paljon aikaa opiskelijoiden parissa. Folin otti yhden opiskelijan tai ryhmän ja työskenteli intensiivisesti heidän kanssaan tehden osan tutkimuksesta, jota he tarvitsivat jatkaakseen. Hänen oppilaitaan ovat George Minot (Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinto, 1934), James Batcheller Sumner (Nobelin kemian palkinto, 1946), Elliot Proctor Joslin ( diabetestutkija ).

Palkinnot ja kunnianosoitukset

Tieteiden tohtori Washingtonin yliopistosta (1915), Chicagon yliopistosta (1916), lääketieteen tohtori Lundin yliopistosta Ruotsista (1918). Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian jäsen vuodesta 1916, Saksan keisarillisen tiedeakatemian jäsen vuodesta 1932, American Chemical, Physiological Societyn, Society for Pharmacology and Experimental Therapy, Society for Experimental Biology and Medicine.

Kirjallisuus

Muistiinpanot

  1. Uretaaneista. Taiteiden, kirjallisuuden ja luonnontieteiden tutkijakoulujen tiedekuntiin jätetty väitöskirja filosofian tohtorin tutkintoon (kemian laitos). lokakuuta 1896. Chicagon yliopisto. Chemical Publishing Company, Easton, Pa., 1897. American Chemical Journal 19:323,1897.
  2. Zur Kenntnis des Sogenannten Thierschen Gummis. Zeit. fysiol. Chem. 23:347, 1897.
  3. Eine Vereinfachung der Hopkins'chen Methode zur Bestimmung der Harnsaure im Harn. Zeit. fysiol. Chem. 24:224.
  4. Die Hopkins'sche Harnsaure-Bestimmung. Zeit. fysiol. Chem. 25:64.
  5. Ueber die Spaltungsprodukte der Eiweisskorper. I. Ueber Einige Bestandtheile von Witten Pepton. Zeit. fysiol. Chem. 25:152.
  6. (PA Shafferin ja LA Hillin kanssa) Jotkut aineenvaihduntatutkimukset. Erityisesti mielenterveyshäiriöt. Amer.Jour.Insan. 60:699; ibid. 61:299.
  7. Proteiiniaineenvaihdunta suhteessa ravintostandardeihin. Proceedings of the Lake Placid Conference on Home Economics, 1905. 47th Annual Conference, Lake Placid Club, Essex County, New York, 1906, sivu 101.
  8. Puhtaan natriumvolframaatin valmistus oikeiden virtsahapporeagenssien valmistukseen. Apartado de la Revista de la Sociedad Argentina de Biology. Supplemento del Volume X, marraskuu.