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15.5. 1977 Specialia 579 newly introduced methyl group at C-4 seems to have arisen by a reaction between the methyl iodide produced during the halolysis and the anion formed at C-4 by loss of carbon dioxide from the carboxylate ion. Partial acetytation of 7 gave the amorphous 11-hydroxy diacetate (8); UV[Amax (EtOH) 217, 243 nm (emax 10260, 10530)]; IR[v 3575, 1764, 1742 cm-~]; NMR(CDCI~) [d 1.98, 2.28 (each 3H, singlet), 4.13 (1H, broad doublet, J = 4 Hz, collapsing to a broad singlet after deuterium exchange of-OH at d 3.00) and 5.13 (1H, broad singlet)]. Oxidation of 8 to the 11-ketone (9), m.p. 228-231~ caused a disappearance of the H-11 absorbance at 6 4.13 while that for H-12 was retained at d 5.08 (1H, singlet). Reduction of 9 with chromous chloride yielded (10}, m.p. 185-187~ identical in every respect with a com- pound of the same structure prepared from anthothecol (2) by a method previously described 4. 1 J.D. Connolly, K. H. Overton and J. Polonsky, in.' Progress in Phytochemistry, vot. 2, p. 385. Ed. L. Reinhold and Y. Liwsehitz. Interscience, London 1970. 2 R. Hodges, S. G. McGeachin and R. A. Raphael, J. chem. Soc. 1963, 2515. 3 I.J. Grant, J. A. Hamilton, T. A. Hamor, J. M. Robertson and G. A. Sim, J. chem. Soc. 1963, 2506. 4 C.W.L. Bevan, J. W. Powell and D. A. H. Taylor, J. chem. Soc. 1963, 980. 5 C.W.L. Bevan, A. H. Rees and D. A. H. Taylor, J. chem. Soc. 7963, 983. 6 D.A.H. Taylor, Chem. Commun. 1967, 500. 7 W.R. Chart and D. R. Tayior, Chem. Commun. 1966, 206. 8 Initially desacetylhirtin was reported as being non-crystalline, but subsequently gave crystals, m.p. 117-120 ~ 9 B.A. Burke, W. R. Chan and D. R. Taylor, unpublished results. 10 S.M. Kupchan, personal communication. 11 W. Hertz and H. J. Wahlborg, J. org. Chem. 30, 1881 (1965). 12 P.D.G. Dean, ol. chem. Soc. 1965, 6655. Ober die Bildung yon Di/ithylnitrosamin durch Reaktion yon Diiithylamin mit Stickstoffdioxid in der Gasphase Formation of diethylnitrosamine by reaction of diethylamine with nitrogen dioxide in the gas phase P. Gehlert und W. Rolle Forschungsstelle /i~r chemische Toxikologie der Akademie tier Wissenscha/ten der DDR, Johannisallee 20, DDR-701 Leipzig (Deutsche Demokratische Republik), 20. Oktober 7976 Summary. Nitrogen dioxide and gaseous diethylamiile form N-ilitrosodiethylamine and diethylammoiliumilitrate in a very fast reaction at 25 ~ Reaktionen yon sekund/iren aliphatischeil und aromati- schen Aminen mit salpetriger S/Lure bzw. ihren Derivaten in wAsseriger L6sung sind in der Literatur unter den ver- schiedensten Gesichtspuilkten (Vorkommen, Bilduilg, Kinetik, Katalyse, Karzinogenese) eingehend beschrieben worden. Wenig ist jedoch fiber die Nitrosierung yon sekuild~Lren Aminen durch Stickoxide in der Gasphase bekannt t-~, obwohI das Auffinden yon kanzerogenen N-Nitrosoverbiildungen in der Luf• yon industriellen Ballungsgebieteil ~-1~ dringend eine genauere Kenntnis tiber die daftir verantwortlichen Vorg~nge verlangt. In Analogie zu der Umsetzung im wgsserigen Medium wird yon dell meisten Autoren ailgenommen, dass letztlich such hier - wie unter bestimmten experimentellen Bediil- gungen im w~sserigen Milieu - Distickstofftrioxid das nitrosierende Agens darstellt. Das bedeutet, dass ftir die Nitrosierung voil sekund~ren Aminen in der Gasphase entsprechend dem Gleieh- gewicht n N~O 3 ~_ NO + N% sowohl NO als such NO 2 anwesend sein mtissen uild dass die Nitrosierungsgeschwindigkeit bzw. der Reaktions- umsatz bei einem/iquimolaren Verh~ltilis yon Stickstoff- monoxid zu Stickstoffdioxid ein relatives Maximum durchl~uft. Spincer x vertritt allerdings - fussend auf experimentellen Ergebnisseil - die Meiilung, dass zumindest im Fall des Dimethylamins Stickstoffdioxid such ohne Anwesenheit von Stickstoffmonoxid in der Gasphase bef/Lhigt ist, unter Dimethylnitrosaminbildung zu reagieren. Allerdings werden keine experimentellen Einzelheiten fiber Aus- gangskonzeiltrationen an Dimethylamin bzw. Stickstoff- dioxid, Bilanz und Kinetik dieser Umsetzung angeftihrt Im Rahmen unserer eigeileil experimentellen Untersu- chungen zum Verhalten yon Di/ithylamiil gegentiber Stickstoffdioxid in der Gasphase wurden die Reaktions- partner im Konzentrationsbereich von etwa 4 • 10 -6 bis 6• .5 Mol/1 unter wei• Ausschluss yon Feuchtigkeit umgesetzt. In allen uiltersuchten Konzen- trationsbereichen entstehen als Endprodukte Di/ithyl- nitrosamin und Di~Lthylammoniumnitrat im Molverh/~lt- Ills 1:1 (Mittelwert aller Versilche in der TabelIe gleich 1,06:1), sowohl bei Di~thylamin- als such bei Stickstoff- dioxid-Obersehuss. Die Bildung des Di/Lthylammonium- nitrates kailn sofort nach Reaktionsbeginn in Form weisser Nebel (Aerosol) beobachtet werden. 1 D. Spincer und D. T. Westcott, Vortrag anl~sslich des 4. Meetings <~On the Analysis and Formation of N-Nitroso Compounds~, Taltinn, Estonia (UdSSR), Okt. 1975. 2 G.B. Neurath, M. Dtinger und F. G. Pein, Vortr~ige Tallinn, Okt. 19751. 3 G. Neurath, Experientia 23, 400 (1967). 4 G. Neurath, B. Pirmann, W. Liittieh und H. Wichern, Beitr. Tabforsch. 3, 215 (1965). 5 Brit. Patent 772 331, publ. 10. April 1957. 6 Brit. Patent 772 081, publ. 10. April 1957. 7 E. Gl~iser, Dissertation TU Dresden, DDR (1970). 8 K. Bretschneider und J. Matz, Arch. Gesehwulstforsch. d2, 36 (1973). 9 D.H. Fine, D. P. Rounbehler und N. M. Belcher, Vortrag Tal- linn, Okt. 19751. 10 D. Shapley, Science, Wash., 791, 268 (1976). 11 A.J. Vosper, J. chem. Sot., Dalton Transact. 1976, 135. 12 M. Bodenstein, Z. phys. Chem. 100, 68 (1922). 13 K.-H. Becket und U. Schurath, Staub-Reinhalt. Luft 35, 156 (1975). 14 A.D. Yoffe und P. Gray, .1. chem. Soc., Lond. 7951, 1412. 15 A.M. Fairlie, jr, J. J. Carberry und J. C. Treaey, J. Am. chem. Soc. 75, 3786 (1953).

Über die Bildung von Diäthylnitrosamin durch Reaktion von Diäthylamin mit Stickstoffdioxid in der Gasphase

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15.5. 1977 Specialia 579

newly i n t r o d u c e d m e t h y l g roup a t C-4 seems to h a v e ar i sen b y a r eac t ion b e t w e e n t he m e t h y l iodide p roduced d u r i n g the halolys is a n d t he an ion fo rmed a t C-4 b y loss of c a r b o n dioxide f rom t h e c a r b o x y l a t e ion. P a r t i a l a c e t y t a t i o n of 7 gave t h e a m o r p h o u s 11 -hydroxy d i a c e t a t e (8); UV[Amax ( E t O H ) 217, 243 n m (emax 10260, 10530)]; IR[v 3575, 1764, 1742 cm-~]; NMR(CDCI~) [d 1.98, 2.28 (each 3H, singlet) , 4.13 (1H, b r o a d double t , J = 4 Hz, col laps ing to a b r o a d s ingle t a f te r d e u t e r i u m exchange o f - O H a t d 3.00) a n d 5.13 (1H, b r o a d singlet)] . O x i d a t i o n of 8 to t he 11-ketone (9), m.p. 228-231~ caused a d i s a p p e a r a n c e of t he H-11 a b s o r b a n c e a t 6 4.13 whi le t h a t for H-12 was r e t a ined a t d 5.08 (1H, singlet) . R e d u c t i o n of 9 w i t h c h r o m o u s chlor ide y ie lded (10}, m.p . 185-187~ iden t ica l in e v e r y r e spec t w i t h a com- p o u n d of t he same s t r u c t u r e p r e p a r e d f rom a n t h o t h e c o l (2) b y a m e t h o d p rev ious ly descr ibed 4.

1 J .D . Connolly, K. H. Overton and J. Polonsky, in.' Progress in Phytochemistry, vot. 2, p. 385. Ed. L. Reinhold and Y. Liwsehitz. Interscience, London 1970.

2 R. Hodges, S. G. McGeachin and R. A. Raphael, J. chem. Soc. 1963, 2515.

3 I . J . Grant, J. A. Hamilton, T. A. Hamor, J. M. Robertson and G. A. Sim, J. chem. Soc. 1963, 2506.

4 C . W . L . Bevan, J. W. Powell and D. A. H. Taylor, J. chem. Soc. 1963, 980.

5 C.W.L. Bevan, A. H. Rees and D. A. H. Taylor, J. chem. Soc. 7963, 983.

6 D .A .H. Taylor, Chem. Commun. 1967, 500. 7 W.R. Chart and D. R. Tayior, Chem. Commun. 1966, 206. 8 Initially desacetylhirtin was reported as being non-crystalline,

but subsequently gave crystals, m.p. 117-120 ~ 9 B.A. Burke, W. R. Chan and D. R. Taylor, unpublished results. 10 S.M. Kupchan, personal communication. 11 W. Hertz and H. J. Wahlborg, J. org. Chem. 30, 1881 (1965). 12 P .D.G. Dean, ol. chem. Soc. 1965, 6655.

Ober die Bi ldung yon Di / i thylni trosamin durch Reakt ion yon Di i i thylamin mit Stickstoffdioxid in der Gasphase

F o r m a t i o n of d ie thy ln i trosamine by react ion of d ie thylamine wi th ni trogen dioxide in the gas phase

P. Geh le r t u n d W. Rolle

Forschungsstelle /i~r chemische Toxikologie der Akademie tier Wissenscha/ten der DDR, Johannisallee 20, DDR-701 Leipzig (Deutsche Demokratische Republik), 20. Oktober 7976

Summary. Ni t rogen d ioxide a n d gaseous d i e thy lami i l e form N- i l i t ro sod ie thy lamine and d i e t h y l a m m o i l i u m i l i t r a t e in a v e r y f a s t r eac t ion a t 25 ~

R e a k t i o n e n y o n sekund/ i ren a l ipha t i sche i l u n d a roma t i - schen A m i n e n m i t sa lpe t r iger S/Lure bzw. i h r en D e r i v a t e n in wAsseriger L 6 s u n g s ind in der L i t e r a t u r u n t e r den ver- s ch i edens t en Ges i ch t s pu i l k t en ( V or kom m en , Bilduilg, Kine t ik , Ka ta lyse , Karz inogenese) e ingehend besch r i eben worden . W e n i g is t j edoch fiber die N i t r o s i e r ung yon sekuild~Lren A m i n e n d u r c h S t ickoxide in de r Gasphase b e k a n n t t-~, obwohI das Auf f inden yon k a n z e r o g e n e n N - N i t r o s o v e r b i i l d u n g e n in der Luf• yon indus t r i e l l en Ba l lungsgeb ie te i l ~-1~ d r i n g e n d eine genaue re K e n n t n i s t iber die daf t i r v e r a n t w o r t l i c h e n Vorg~nge ve r l ang t . I n Analogie zu der U m s e t z u n g im wgsser igen M e d i u m wird yon dell me i s t en A u t o r e n a i l genommen , dass l e tz t l i ch s u c h h ie r - wie u n t e r b e s t i m m t e n e x p e r i m e n t e l l e n Bedi i l - gungen im w~sser igen Milieu - D i s t i cks to f f t r iox id das n i t ro s i e r ende Agens dars te l l t . Das b e d e u t e t , dass ftir die N i t ro s i e rung voi l s e k u n d ~ r e n A m i n e n in de r Gasphase e n t s p r e c h e n d d e m Gleieh- gewich t n

N~O 3 ~ _ NO + N%

sowohl NO als s u c h NO 2 a n w e s e n d sein mt issen uild dass die N i t ro s i e rungsgeschwind igke i t bzw. de r R e a k t i o n s - u m s a t z bei e i n e m / i q u i m o l a r e n Verh~l t i l i s yon St icks tof f - m o n o x i d zu S t i cks to f fd iox id ein re la t ives M a x i m u m durch l~uf t . Sp ince r x v e r t r i t t a l le rd ings - fussend auf expe r i m en t e l l en Ergebnisse i l - die Meii lung, dass z u m i n d e s t im Fa l l des D i m e t h y l a m i n s S t icks to f fd iox id s u c h ohne A n w e s e n h e i t v o n S t i cks to f fmonox id in der Gasphase bef/Lhigt ist, u n t e r D i m e t h y l n i t r o s a m i n b i l d u n g zu reagieren . Al lerd ings werden ke ine e x p e r i m e n t e l l e n E i n z e l h e i t e n f iber Aus- g a n g s k o n z e i l t r a t i o n e n a n D i m e t h y l a m i n bzw. St icks toff - dioxid, B i l anz u n d K i n e t i k dieser U m s e t z u n g a n g e f t i h r t I m R a h m e n unse re r eigeileil e x p e r i m e n t e l l e n U n t e r s u -

c h u n g e n zum V e r h a l t e n yon Di / i thy lami i l gegent iber S t icks tof fd iox id in der Gasphase w u r d e n die R e a k t i o n s - p a r t n e r im K o n z e n t r a t i o n s b e r e i c h von e twa 4 • 10 -6 bis 6 • .5 Mol/1 u n t e r wei • Ausschluss yon F e u c h t i g k e i t umgese tz t . I n al len u i l t e r s u c h t e n Konzen - t r a t i o n s b e r e i c h e n e n t s t e h e n als E n d p r o d u k t e Di / i thyl - n i t r o s a m i n u n d Di~Lthy lammoniumni t r a t im Molverh/~lt- Ills 1 :1 (Mi t t e lwer t a l ler Vers i lche in de r Tabel Ie gleich 1,06:1), sowohl bei D i ~ t h y l a m i n - als s u c h bei St ickstoff- d iox id -Obersehuss . Die B i l d u n g des Di /L thy lammonium- n i t r a t e s ka i ln sofor t n a c h R e a k t i o n s b e g i n n in F o r m weisser Nebe l (Aerosol) b e o b a c h t e t werden .

1 D. Spincer und D. T. Westcott, Vortrag anl~sslich des 4. Meetings <~On the Analysis and Formation of N-Nitroso Compounds~, Taltinn, Estonia (UdSSR), Okt. 1975.

2 G .B . Neurath, M. Dtinger und F. G. Pein, Vortr~ige Tallinn, Okt. 19751.

3 G. Neurath, Experientia 23, 400 (1967). 4 G. Neurath, B. Pirmann, W. Liittieh und H. Wichern, Beitr.

Tabforsch. 3, 215 (1965). 5 Brit. Patent 772 331, publ. 10. April 1957. 6 Brit. Patent 772 081, publ. 10. April 1957. 7 E. Gl~iser, Dissertation TU Dresden, DDR (1970). 8 K. Bretschneider und J. Matz, Arch. Gesehwulstforsch. d2, 36

(1973). 9 D.H. Fine, D. P. Rounbehler und N. M. Belcher, Vortrag Tal-

linn, Okt. 19751. 10 D. Shapley, Science, Wash., 791, 268 (1976). 11 A. J . Vosper, J. chem. Sot., Dalton Transact. 1976, 135. 12 M. Bodenstein, Z. phys. Chem. 100, 68 (1922). 13 K.-H. Becket und U. Schurath, Staub-Reinhalt. Luft 35, 156

(1975). 14 A.D. Yoffe und P. Gray, .1. chem. Soc., Lond. 7951, 1412. 15 A.M. Fairlie, jr, J. J. Carberry und J. C. Treaey, J. Am. chem.

Soc. 75, 3786 (1953).

580 Specialia EXPERIENTIA 33/5

Reaktion von Di/ithylamin mit Stickstoffdioxid in der Gasphase bei 25 ~

C ~ NO 2 C ~ A Reaktionszeit CENO2 CENA nSalz*** Nr. Reaktionsumsatz* (Mol/1 • 106) (Mol./I x 10 r (Min.) (Mol/1 • 10 ~) (Mol/1 • 106) (Mol • 10 ~)

1 4,59 5,85 15 8,73 2,01 4,55 0,81 2 5,13 12,87 105 4,04 2,82 5,42 0,92 3 5,57 9,17 70 11,18 3,49 7,70 0,85 4 9,81 16,14 960 5,58 5,72 12,35 0,94 5 10,60 15,20 25 8,38 6,48 11,50 0,92 6 10,97 16,10 10 9,78 6,25 10,41 0,91 7 26,00 59,50 20 13,12 12,61 29,59 0,95 8** 4,95 10,04 120 4,19 2,68 4,91 0,93 9** 10,65 12,67 14 11,73 6,16 9,26 0,89

10 10,91 14,18 5760 6,14 3,31 11,50 0,94 11 9,12 14,44 2 11,18 3,51 7,60 0,88 12 10,34 12,75 3 16,79 3,80 12,10 0,84 13 11,39 16,07 2 15,64 4,21 11,34 0,86 14 10,52 5,03 27 55,87 1,74 3,85 - 15 10,10 3,87 20 36,60 1,72 3,76 - 16 12,82 3,73 23 64,53 2,12 3,71 -

C ~ NO2; C ~ A = ~nfangskonzentrationen yon Stickstoffdioxid bzw. Di/ithylamin. C E NOz; C E NA = Endkonzentrationen yon Stickstoff- dioxid bzw. Di/ithylnitrosamin. nSalz '= Endmenge von Di/ithylammoniumnitrat.

C E NO 2 *Reaktionsumsatz = 1 - ~ ** Reaktioi1 bei Dunkelheit. ***Volumen des Reaktionskolbens = 2,237 1.

C ~ NO 2 "

Die in der Tabelle darges te l l t en Ergebnisse der Nitrosie- rungs reak t ion lassen sich in Analogie zu den ausfi ihrl ich u n t e r s u c h t e n Reak t ionen Yon St icks tof fd ioxid mi t Alko- holen in der Gasphase 11, is zwanglos durch die Reak t ions - g le ichung

2 NO 2 + 2 (C2H~)2NH -+ [(C2H~)eNHe] NO 3 + (CeHs)2NNO

beschre iben. Die Ni t ros ie rungs reak t ionen wurden bei R a u m t e m p e r a t u r durchgef t ihr t . In d iesem T e m p e r a t u r - gebie t ex is t ie r t gem/iss

N20 t @ 2 N O 2

Dis t i cks to f f t e t rox id im Gleichgewicht neben St ickstoff - d ioxid in. Obwohl auf Grund des schnel len Reak t ions - ablaufes mi t den uns zur Verf t igung s t e h e n d e n Mi t te ln keine Aussagen t iber die k inet ische Ordnung, T e m p e r a t u r - koeff iz ienten und A k t i v i e r u n g s p a r a m e t e r der Reak t ion g e m a c h t werden kOnnen, sche in t es sinnvoll , auch hier wie im Fal l der U m s e t z u n g yon S t ieks tof fd ioxid mi t Alkoholen nl ,~ bzw. A m m o n i a k 16 in Dis t i cks to f f t e t rox id das eigent l iche n i t ros ie rende Agens zu sehen. Aus der Tatsache , dass NO n bzw. N~O 1 in der Lage ist, in einer schnel len Reak t ion m i t D i~ thy lamin in der Gas- phase zu reagieren, lassen sich noch keine Aussagen dar- fiber machen , in we lchem re la t iven Ausmass NOz bzw. NnOI bei Anwesenhe i t verg le ichbarer K o n z e n t r a t i o n e n yon S t i cks to f fmonox id an der N i t ro saminb i ldung teil- n i m m t . Zur Beur te i lung dieser Verh~l tn isse mt iss ten Kenn tn i s se tiber die K ine t ik der Ni t ros ie rung yon sekun- d~ren Am inen in der Gasphase sowohl durch NnO a als auch du rch NO 2 bzw. NnO 1 vorl iegen. U m m6gliche pho tochemische Einflt isse im Ver lauf der Gasphasenn i t ros i e rung auszuschl iessen, wurden einige Versuche bei v611iger Dunke lhe i t dnrchgef t ihr t . Die Er - gebnisse waren im wesen t l i chen m i t denen ident isch, die im diffusen Tages l icht (tibliches Fens t e r - und Ger/iteglas) abl iefen (Tabelle). Ges t t i tz t auf ~ h n l i c h k e i t e n im Reak t ionsab lauf , n e h m e n wir an, dass die Ni t ros ie rung ebenso wie die U m s e t z u n g mi t A m m o n i a k und Alkoholen nach fo lgender a l lgemeiner Geschwindigke i t sg le ichung verl / iuft

-- d [NO2] dt k 3 [NO2] 2 [A]

(mit A = A m m o n i a k ; ausgew/ihl te prim~tre, sekund~tre und tert i / i re Alkohole; Di/~thylamin). Nach der kleinsten, bei unserer Arbei tsweise exper imen- tell noch real is ierbaren Reak t ionsze i t von 2 bis 3 Min. ist berei ts ein U m s a t z yon ungef/ ihr 90% erre icht (Tabelle). E ine 1/ingere B e o b a c h t u n g l iefert vor allem eine Best/ i t i- gung der K o n s t a n z der s t6eh iomet r i schen Bilanz. Das Ver fah ren ist n i ch t geeignet , die K ine t ik der Reak t ion in den Einze lhe i ten zu kl~ren. Die b e o b a c h t e t e sehr hohe Reak t ionsgeschwind igke i t 1/~sst j edoch eine Bi ldung po- tent ie l l gef~hrl icher N i t r o s a m i n m e n g e n auch d a n n noch bef t i rchten, wenn Amin und St ickoxide in niedr igen K o n z e n t r a t i o n e n nebene inande r vorliegen. U m die Aus- beu ten ers tmal ig q u a n t i t a t i v be rechnen oder zumindes t h a l b q u a n t i t a t i v abseh~Ltzen zu k6nnen, waren wir be- s t reb t , e inen Teil der durch die E x p e r i m e n t e gewonnenen I n f o r m a t i o n in einer Masszahl zu fassen, die es erm6glicht , modellm/gssige umwel t chemische Berechnungen 17 fiber die N i t ro saminb i ldung in der Atmosph~Lre vorzunehmen . Dazu wurde aus den Kurzze i tve r suchen in An lehnung an Yoffe und Gray 11, Fair l ie 15 und Falk und Pease 16 dureh In t eg ra t i on der Geschwindigkei t sg le ichung eine Gr6sse {,ks~ berechne t , die die formalen E igenschaf t en einer Geschwind igke i t skons tan te 3. Ordnung besi tz t . Es sche in t uns gerecht fer t ig t , diesen W e r t yon <~ka~ = 6,5 • 10 s 1 n Mo1-2 s -1 als eine un te re Schranke ftir die wirkl iche Ge- s ehwind igke i t skons t an te zu be t r ach ten . Experimentelles. In eifler zu Al iquot ierung, Dosierung und U m s e t z u n g versch iedener gasf6rmiger R e a k t a n d e n ge- e igneten Glasappa ra tu r wurde S t i cks to f fmonoxid nahezu q u a n t i t a t i v (Oxida t ionsgrad _> 99,9%) mi t Luf t oxi- diertl=, 18, a l iquot ie r t und mi t gasfOrmigem Dig thy lamin bei 25~ zur Reak t i o n gebracht . Der T r a n s p o r t der gas- f6rmigen K o m p o n e n t e n erfolgte durch Auss t r6menlassen in evakuie r te Vo lumina ; im Bedarfsfal l wurde get rockne- t e r S t icks tof f (reinst) als Tr&gergas ve rwende t . St ick- s to f fmonox id wurde aus einer kommerz ie l len Stahl f lasche e n t n o m m e n . Di / i thy lamin p.a. wurde ge t rockne t und frisch dest i l l ier t in eine Ampul le e ingewogen und bei 10 -1

15.5. 1977 Specialia 581

bis 10 .3 To r r d u r c h Z e r t r i i m m e r u n g de r Ampul l e mi t t e l s M a g n e t e n in die A p p a r a t u r v e r d a m p f t . S t icks tof f (reinst) , L u f t u n d S t i eks to f fmonox id w u r d e n vor d e m E i l l s t r 6me n in die Reak t io i l s - bzw. Al iquot ie - rungsgef~isse sorgf~iltig m i t K O H u n d P~Q-Bimss te i i1 ge- t r ockne t . Alle Sch l i f fverb i i ldu i lgen u n d V a k u u m h / i h n e w u r d e n m i t e inem P r / i p a r a t der F i r m s H a l o c a r b o n Pro- d u c t Corpo ra t i on (USA), ~ H a l o c a r b o n 25-5 S Grease~>, e ingefe t te t . Zur Druck- bzw. V a k u u m m e s s u n g k a m e n je n a c h d e m zil m e s s e n d e n Bere ich Pirail i- , McLeod- ode r H u y g e n s - M a n o m e t e r bzwl ein eii lfaches, m i t Quecks i lber gefii l l tes U - R o h r z u m E insa t z . Vor j eder U m s e t z u n g er- folgte ein Ausheizei l der R e a k t i o n s - bzw. Al iquo t ie rungs- gef/~sse bei 10 -1 bis 10 -2 Torr , u m an den Glasw/indei l a d s o r p t i v gebu i ldenes W a s s e r w e i t g e h e n d zu en t f e rnen . Analytik. N a c h e l l t sp rechenden R e a k t i o n s z e i t e n w u r d e n Di / i thy ln i t rosami i l , u n u m g e s e t z t e s S t icks tof fd iox id sowie das als Aerosol an fa l l ende D i~Lthy lammoniumni t r a t d u r c h in t ens ives Sch i i t t e ln des geschlossenen R e a k t i o n s k o l b e n s m i t 0,1 N Kal i l auge in die w/isserige P h a s e i ibergef i ihr t . U n u m g e s e t z t e s S t icks to f fd iox id wurde - n a c h A b s o r p t i o n in 0,1 N KOH, Diazo t i e r ung m i t Sulfani ls / iure u n d K u p p - l ung m i t N - ( 1 - N a p h t h y l ) - ~ t h y l e n d i a m i n - als Azofarb- s toff bei 540 n m b e s t i m m t . I m NO~-Koi l zen t r a t i onsbe re i ch yon 20 bis 250 p p m wurde Ullter den b e s c h r i e b e n e n expe r i m en t e l l en Bedin- g u n g e n der U m w a n d l u n g s g r a d yon S t icks to f fd iox id zu

N i t r i t bzw. z u m Azofa rbs to f f u n t e r s u c h t . I n d iesem Be- re ich wurde ein k o n z e n t r a t i o n s u n a b h / i i l g i g e r W e f t yon 0,64 (<~ S a l t z m a n - F a k t o r ~ ) gefunden . N i t r a t wurde n a c h e inem v o n Sawicki u n d Scaringel l i b e s c h r i e b e n e n 18 ul ld yon uns modi f i z i e r t en V e r f a h r e n 19 ana lys ie r t , wobei die zuvor e rmi t t e l t e i l N i t r i t - u n d Ni t ros- a m i n k o n z e n t r a t i 0 n e n be r i i cks ich t ig t wurden . Di / i thyl- l l i t rosamin wurde n a c h W a s s e r d a m p f d e s t i l l a t i o n u n d k a t a l y t i s c h e r S p a l t u n g im w/isserigen, a lka l i schen Milieu ebenfa l ls s p e k t r a l p h o t o m e t r i s c h b e s t i m m t 19. Die Iden- t i t / i t des geb i lde ten Di~i thy ln i t rosamins wurde d i inn- s c h i c h t c h r o m a t o g r a p h i s c h s0 d u r c h Vergle ich m i t a u t h e n - t i s chen R e f e r e n z p r o b e n best~itigt. Di~ i thy lammoni i lm- n i t r a t wurde s p e k t r a l p h o t o m e t r i s c h 19 (Nit ra t ) u n d d u r c h Ni t ros i e rung 21 (Di~ithylamin) m i t nach fo lgende r Di inn- s c h i c h t c h r o m a t o g r a p h i e bzw. k a t a l y t i s c h e r S p a l t u n g charak te r i s i e r t .

16 F. Falk und R. N. Pease, J. Am. chem. Soe. 76, 4746 (1954). 17 W. Rolle, Vortrag vor der Klasse <,Umweltsehutz und Umwelt-

gestaltung,~ der AdW der DDR, Feb. 1976. Akademie-Verlag Berlin, im Druck.

18 C. R. Sawicki und F. P. Scaringelli, Microchem. J., N.Y. 16, 657 (1971).

19 W. Rolle und P. Gehlert, Z. Chem. 7g, 157 (1974). 20 N.P. Sen und C. Dalpe, Analyst 97, 216 (1972). 21 P. Gehlert und W. Rolle, Z. Chem. 1•, 145 (1976).

Correlation between serum dopamine-/3-hydroxylase activity and dopamine-~-hydroxylase and tyrosine hydroxylase activities in central and peripheral adrenergic neurons and adrenal glands

T. Naga t su , T. Ka to , Y. N u m a t a ( S u d o ) , K. I k u t a , M. Sano, I. Naga t su , T. Takeuchi , M. M a t s u z a k i and H. U m e z a w a

Laboratory of Cell Physiology, Department o/ Li/e Chemistry, Graduate School at Nagatsuda, Tokyo Institute o/ Tech- nology, Tokyo (Japan); Departments o/ Biochemistry and Anatomy, School o/Dentistry, Aichi-Gakuin University, Nagoya (Japan)," Department o/Anatomy, School ol Medicine, Fu]ita-Gakuen University, Toyoake, Aichi (Japan)," and Institute o/Microbial Chemistry, Tokyo (Japan), 27 September J976

Summary. S e r u m dopamine-~ ' -hydroxy lase a c t i v i t y in s p o n t a n e o u s l y h y p e r t e n s i v e r a t s a n d W i s t a r - K y o t o ra t s h a d a pos i t ive cor re la t ion w i t h dopamine - /%hydroxy lase and ty ros ine h y d r o x y l a s e ac t iv i t i es in mesen te r i c vessels, vas de- ferens, a n d ad rena l g lands a t 14-16 weeks of age, a nega t i ve cor re la t ion w i t h dopamine- /~-hydroxylase a c t i v i t y in locus coeruleus a t 3 weeks a n d 14-16 weeks o f age, and a pos i t ive cor re la t ion w i t h tyrosi i le h y d r o x y l a s e a c t i v ! t y on ly a t 3 weeks of age, b u t n o t a t 14-16 weeks of age.

Since dopamii le - /3-hydroxylase (DBH) is secre ted in to b lood f rom t h e n e r v e end ings of t he s y m p a t h e t i c ne rves t o g e t h e r w i t h n o r a d r e n a l i n e i, i t is specu la ted t h a t s e rum D B H a c t i v i t y c an be a n index of the pe r iphe ra l s y m p a - t h e t i c ne rve ac t iv i ty . However , s e rum D B H a c t i v i t y appea r s to be an i i lsensi t ive i ndex of acu te changes of t he s y m p a t h e t i c n e r v e a c t i v i t y as c o m p a r e d w i t h t he nor- a d r e n a l i n e level in b lood 2. One ques t ion is w h e t h e r or n o t s e r u m D B H can express t he changes of s y m p a t h e t i c n e r v e a c t i v i t y d u r i n g a l o n g - t e r m per iod such as d u r i n g t he onse t of h y p e r t e n s i o n . W e h a v e e x a m i n e d t h e r e l a t i on b e t w e e n t he s e rum D B H ac t iv i ty , wh ich is m a i n l y der ived f rom t he pe r iphe ra l s y m p a t h e t i c n e r v e t e rmina l s , a n d t he D B H and ty ros ine h y d r o x y l a s e (TH) ac t iv i t i e s in t he pe r iphe ra l s y m p a - t h e t i c a l l y i n n e r v a t e d t issues, ad r ena l glands, and in t he ca t echo lamine rg i c regions of b r a i n w i t h s p o n t a n e o u s l y h y p e r t e n s i v e (SH) ra t s a n d coi l t rol W i s t a r - K y o t o r a t s d u r i n g t he d e v e l o p m e n t of h y p e r t e n s i o n , in order to e v a l u a t e t he s igni f icance of s e rum D B H a c t i v i t y as all i n d e x of p e r i p h e r a l a n d c e n t r a l no rad rene rg i c n e u r o n a l ac t iv i ty .

The SH ra t s a and W i s t a r - K y o t o ra t s e x a m i n e d were a t 3, 14 alld 16 weeks of age. T h e y were k i n d l y suppl ied b y Drs O k a m o t o a n d Y a m o r i (Kyo to Un ive r s i t y , Kyoto) and ra ised in our l a b o r a t o r y u n d e r t he same condi t ions . The m e a n va lues of D B H and T H ac t iv i t i es in t i ssues of r a t s a t 3 weeks~ and 14 weeks 5 were r epo r t ed previous ly . R a t s were decap i t a t ed , al ld mesel l ter ic vessels, vas def- erens, ad rena l g lands and b r a i n were qu ick ly r emoved , weighed, f rozen oil d r y ice a n d s tored a t -80~ 'Mesen- ter ic vessels ' cons is t of superior , infer ior a n d eoeliac mes- en te r ic a r te r ies a n d ve ins plus connec t ive t i ssues a f te r r e m o v i n g fa t f rom the mesen t ry . Blood s a m p l e s were

1 J. Axelrod, Pharmae. Rev. 2d, 233 (1972). 2 L. Geffen, Life Sei. ld, 1593 (1974). 3 K. Okamoto and K. Aoki, Jap. Circul. J. 27, 282 (1963). 4 T. Nagatsu, K. Ikuta, Y. Numata(Sudo), T. Kato, M. Sano,

I. Nagatsu, H. Umezawa, M. Matsuzaki and T. Takeuchi, Science 191, 290 (1976).

5 T. Nagatsu, T. Kato, Y. Numata(Sudo), IZ. Ikuta, H. Kuzuya, H. Umezawa, M. Matsuzaki and T. Takeuchi, Experientia 31, 767 (1975).