（二）早期的研究成果

1. 脂肪

脂肪和石蜡的研究自 1900 年以来一直很活跃。过去提出的几种方法已简化了分离和鉴定组成的问题。几十年来，分离脂肪酸的主要方法是根据古谢罗夫和瓦伦特拉普所采用的一种方法，即利用醚的液态铅盐（主要是不饱和的、可溶解的）和固态铅盐（饱和的、不可溶解的）在溶解度上的差异。这种技术在 20 年代有了改进，当时 E·特威切尔（Twitchell，1863—1929） 用醇代替了醚。直到分馏柱变得足够有效，使得甲基酯在低压下能够蒸馏以后，才通过分部结晶的方法从饱和馏分里分离出了各个脂肪酸。不饱和酸通常是经溴化，再结晶，然后才鉴定的。1940 年左右，J·B·布朗应用了低温结晶方法，从而大大改进了不饱和酸的分离工作。威斯康星的 H·A·舒特

（Schuette）和他的学生所作的酸混合物的相研究为分析研究提供了有价值的数据。50 年代，气相色谱在脂肪酸酯混合物的应用方面成了一种强有力的工具。

1. 蛋白质和氨基酸

由于氮化合物在生命活动中的重要性，对它们的研究一直很活跃。蛋白质已受到特殊的注意，而在激素、维生素、酵素、核酸和麻醉剂中遇到了许多其它类型的氮化合物。

1900 年以来，没有发现什么其它氨基酸。艾米尔·费歇尔在把乙醚分馏方法发展成一项分离技术以后，从蛋白质水解物里分离出了缬氨酸、脯氨酸和羟基脯氨酸。伊利诺伊的 W·C·罗塞（Rose 生于 1887 年）获得了酵素中存在苏氨酸的重要发现，因为他未能使吃一种不含蛋白质的合成食物的老鼠健全地成长。1915 年，梅奥学院的 E·C·肯德尔（Kendall 生于 1886 年） 从甲状腺中分离出了含有甲状腺素的碘。曼彻斯特的 C · R ·哈灵顿

（Harington）和 G·巴杰（Barger）提出了它的结构。

除了非蛋白质中存在的几种氨基酸外，所有的氨基酸在α—碳原子上都具有一个氨基，并在这个非对称中心上具有同样的光学构型。海德贝格的K·弗劳登贝格（Freudenberg 生于 1886 年）证实：天然丙氨酸与 L—（+）

—乳酸相对应。因此，所有的天然氨基酸都具有 L—构型（尽管其中大多数都是右旋光的）。氨基酸的酸—碱性似乎与两性离子式（Zwilleriun）是一致的，两性离子式一词来自雌雄同体这一德语词。

氨基酸的两性使分析工作变得复杂化了，尽管 L·J·哈里斯（Harris）、J·B·科南特（Conant）、N·E·霍尔（Hall）和索伦森（Sorensen）已设计出了几种滴定方法，而且索伦森滴定法包括了用甲醛来保护氨基。1911 年，D·D·范斯莱克介绍了一种广泛被采用的分析操作法。它是使亚硝酸钠与氨基酸发生作用，然后测定放出的氮气体积（或压力）的方法。

第二次世界大战以后，色层分离技术的采用，提高了各个氨基酸的测定工作。1945 年，马丁和辛格采用了蛋白质水解产物的纸上色层分离法，它用水合茚三酮去处理氨基，形成了一种有色化合物，从而揭示出个别氨基酸的

位置。洛克菲勒医学研究所的 S·穆尔和 W·H·斯坦 1948 年利用淀粉柱、1951 年利用离子交换树脂进行了定量分离工作，因此获 1972 年诺贝尔化学奖。

威斯康星的 E·E·斯内尔（Snell）1946 年所采用的精氨酸维生物检验法已经扩大到其它酸的检验方面。1940 年，美国哥伦比亚的 D·里腾伯格

（Rittenberg）完成了氨基酸分析的同位素稀释技术。

在蛋白质化学中具有重大意义的是端基分析的发展，利用此法就可研究氨基酸在肽链中的位置。1945 年，桑格提出用 2，4 二硝基氟苯来标记端位的氨基。所标记的酸经水解变成一种黄色的 2，4 二硝基苯衍生物，这种衍生物可以通过纸上色层分离法进行鉴定。这种技术使得剑桥大学的 F·桑格

（Sanger 生于 1918 年）能够图示出胰岛素分子中氨基酸的分布。瑞典的 P·艾德曼（Edman）提出用硫代异氰酸苯酯作为除去蛋白质或多肽中端位氨基酸的一种试剂。这些方法，连同色层法分析和物理化学方法，在像谷胱甘肽，后叶催产素和加血压素那样一些天然多肽和像短杆菌酪素和短杆菌肽那样一些细菌性多肽的研究方面，已证明是极为富有成果的方法。

1. 甾族化合物的结构

胆固醇在动物细胞组织中的普遍存在以及胆汁酸的发现，激发了人们对这些化合物结构的兴趣。到了 20 世纪，有机化学已经大为发展，使得像格廷根的 A·文道斯（Windaus，1876—1959）和慕尼黑的 H·O·维兰德（Wieland） 那样一些著名化学家乐于去解决这样重大的结构问题。直到 1932 年以前，这项工作几乎完全是在胆固醇（文道斯）以及易于得到的胆汁酸（胆酸和脱氧胆酸）（维兰德）方面。胆固醇被认为是一种带有仲醇和异辛基侧链的复杂核。胆汁酸被认为是胆烷酸的羟基衍生物，这种胆烷酸含有与带— CH

（CH3）·CH2—CH2COOH 侧链的胆固醇相同的核。这些核被证实是由四个高度饱和的稠合环构成的。根据所用的氧化降解反应来测定环之间的关系却很困难。维兰德和文道斯在接受诺贝尔奖金时（分别在 1927 年和 1928 年），提出的结构是：

构成乙基的两个碳原子的连接是假定的，不久，维兰德被迫作出结论： 它们不属于安置的那个位置。硒脱氢作用和 X 射线数据最终证实了下列环戊并全氢菲核及其如下结构：

30 年代的大部分时间都花在解决有关生成各种降解产物的难题方面。由以上两种化合物通过硒脱氢生成少量的迪尔斯烃，是许多争论的主题。迪尔斯烃

是一个芳构化的碳氢化合物，后来证明它是一个菲的衍生物，是由胆固醇经过硒脱氢转化而来。

根据 X 射线衍射证明它是一细长的分子，以及硒脱氢产物的结构这两个重要线索，才把原式修改为现在的正确的式子。通过这个曲折，可以看出， 在解决一个困难问题的过程中，有时也不免失误，即令是获诺贝尔奖的工作也会出漏子。除此之外，其它科学的帮助，也往往起着很重要的作用。今天的 X 线衍射技术远非昔比，结构测定已成为常事，但在当时却是稀罕物。胆固醇结构的测定，对 X 线衍射技术的普及也起了推动作用。

后来发现以胆固醇为代表的甾族化合物代表一大类化合物，广泛存在于动植物体内，很多都是具有重要生理作用的化合物，诸如：维生素、性激素、肾上腺皮质激素等，但他们的结构上都有一个共同的核，就是一个四环体系的氢化环戊基菲（见右图）：

这四个环系分别用 A、B、C、D 代表。中文译名用一个新字“甾”命名这一整类化合物，叫甾族。这个字的田字的四个框，代表四个环。字上面的三个“＜” 代表在这一类化合物中经常含有两个角甲基和一个烃基。这是一个形象的， 但不完善的表示方法。它的发现，其重要意义不亚于苯核的发现。

在整个有机化学中，很少有其它的化合物能像胆固醇或胆酸那样，由于对它们的研究，开辟了许多新的研究领域，带动了基本理论的探讨，对人类生活作出很大的贡献，开发了许多重要的药物。基础研究之重要性可见一斑。