Adolf Windaus

Adolf Otto Reinhold Windaus ( pronunciación alemana: [ ˈaːdɔlf ˈvɪndaʊs ]^ⓘ ; 25 de diciembre de 1876 – 9 de junio de 1959) fue un químicoalemánque ganó elPremio Nobel de Químicaen 1928 por su trabajo sobrelos esterolesy su relación conlas vitaminas. Fue eldirector de tesis doctoraldeAdolf Butenandt, quien también ganó el Premio Nobel de Química en 1939.

Nació en Berlín , Alemania, el 25 de diciembre de 1876 en el seno de una familia propietaria de un negocio de telas. Asistió a una prestigiosa escuela secundaria francesa, donde se centró principalmente en la literatura. Windaus comenzó a estudiar medicina en la Universidad de Berlín alrededor de 1895 y posteriormente química en la Universidad de Friburgo . Se casó con Elizabeth Resau en 1915 y tuvieron tres hijos: Günter, Gustav y Margarete. Tras obtener su doctorado en medicina, Windaus dirigió el instituto de química de la Universidad de Gotinga desde 1915 hasta 1944. A lo largo de su vida, Windaus recibió numerosos premios, entre ellos la Medalla Goethe , la Medalla Pasteur y el Premio Nobel de Química. Además de sus múltiples logros y descubrimientos científicos, Windaus fue uno de los pocos químicos alemanes que no colaboró ​​con los nazis y se opuso abiertamente a su régimen . Como director del instituto de química de la Universidad de Gotinga , Windaus defendió personalmente a uno de sus estudiantes de posgrado judíos del despido. Windaus creía que, si bien todo hombre tenía un código moral, su ciencia estaba motivada por la curiosidad y no por la política, la ética ni las aplicaciones de sus descubrimientos. Esta postura llevó a Windaus a negarse a investigar gases venenosos durante la Primera Guerra Mundial . ^{[ 1 ]}

Participó en el descubrimiento de la transformación del colesterol a vitamina D3 ₍ colecalciferol) mediante varias etapas . Cedió sus patentes a Merck y Bayer , quienes lanzaron el medicamento Vigantol en 1927. ^{[ 2 ]}

Esteroles

Windaus inició su investigación estudiando los esteroles. En particular, estudió el colesterol , el esterol más conocido. Los esteroles son alcoholes secundarios libres de nitrógeno, de alto peso molecular, que contienen sistemas alicílicos o anillos de hidrocarburos. El colesterol se descubrió por primera vez en cálculos biliares humanos y es un alcohol monoinsaturado presente en todos los animales superiores, tanto como alcohol libre como éster de ácido graso . A Windaus le fascinaba cómo fluctúan los niveles de colesterol en el cuerpo, en particular cómo aumentan durante el embarazo y disminuyen durante las enfermedades. Investigó los esteroles en insectos, equinodermos y esponjas , denominados zoosteroles. Muchos de estos zoosteroles tienen la misma fórmula que el colesterol, excepto el espongosterol, que es un esterol saturado y más diferente del colesterol que los demás zoosteroles. En las plantas, los esteroles se conocen como fitoesteroles . Windaus descubrió que los fitoesteroles más comunes son los sitoesteroles, que tienen la misma fórmula que el colesterol. También existen fitoesteroles saturados que se mezclan con estos sitoesteroles insaturados en pequeñas cantidades. Asimismo, hay fitoesteroles similares al alcohol, que contienen un grupo hidroxilo más que los sitoesteroles y un número diferente de carbonos. Los micoesteroles son esteroles que se encuentran en los hongos . El ergosterol es un micosterol importante, ya que posee tres enlaces dobles, en comparación con el único enlace doble del colesterol. En su investigación, Windaus no encontró esteroles en las bacterias, lo cual le resultó sorprendente. Esta investigación sobre la composición de los esteroles, junto con su relación con las vitaminas, le valió a Windaus el Premio Nobel de Química en 1928. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Vitamina D2 y D3

El raquitismo , una enfermedad ósea resultante de la deficiencia de vitamina D, se trató originalmente a principios del siglo XX mediante factores dietéticos esenciales como la leche entera o el aceite de hígado de bacalao. También se postuló que el aumento de la luz solar mejoraba las condiciones, pero se concluyó erróneamente que el colesterol era el precursor activado por la luz UV. ^{[ 5 ]} Al probar esto, los investigadores bajo la instrucción de Windaus encontraron que el colesterol completamente puro, convertido en su dibromuro y recristalizado, había perdido sus efectos antirraquíticos al ser irradiado . ^{[ 6 ]} Entonces se postuló que una sustancia diferente asociada con el colesterol "químicamente puro" a través de todas las etapas habituales de purificación es el precursor de la vitamina D.

La impureza pudo precipitar con digitonina , mostrando propiedades químicas de un esteroide con tres enlaces dobles. Los tres picos de absorción UV (ver imagen) de la impureza activa se utilizaron para purificar y lograr una alta concentración a través de técnicas de destilación al vacío y adsorción de carbón. Al evaluar una variedad de esteroles que mostraron actividad antirraquítica después de la irradiación, hecho en consulta con AF Hess, O. Rosenheim y TA Webster, se encontró que el ergosterol (ver imagen) - Ca27H42 - era el único precursor de la vitamina D, convertible bajo longitud de onda entre 253 y 302  nm. ^{[ 6 ]} Las similitudes del ergosterol con la de la fracción activa del colesterol incluyeron espectros UV similares, destrucción rápida por oxidación y producción de la misma reacción de color con ácido sulfúrico .

Esta producción de vitamina D2, o calciferol (ver imagen), fue una cura completa para la raquitis , 100.000 veces más eficaz que el aceite de hígado de pescado , y Windaus y su grupo pudieron determinar sus propiedades químicas. Esto incluía ser isómero del ergosterol con un grupo hidroxilo y tres dobles enlaces conjugados ; la estructura correcta se confirmó en 1936. Se comprobó que la posibilidad de polimerización era inexacta mediante la evaluación del peso molecular, y también se pudo denunciar cierta isomerización . Se demostró que el alcohol secundario que se desplaza a un doble enlace mediante el método de Zerewitinoff (ver imagen) no ocurre, así como la transformación del doble enlace en un reordenamiento estérico no ocurre bajo observación de titulación e hidrogenación catalítica . ^{[ 5 ]} El ergosterol se encontró originalmente en hongos y no en organismos animales, por lo que la cuestión de obtener vitamina D de la luz solar seguía en cuestión y Windaus la estudió mucho después de recibir el Premio Nobel. Al aislar e identificar el 7-dehidrocolesterol en la piel de cerdo, y posteriormente en la piel humana, la leche entera y el hígado animal, también se observó que tenía propiedades antirraquíticas tras la irradiación. Este compuesto, derivado del colesterol, ya era conocido, y el nuevo producto de la irradiación se denominó vitamina D3 o colecalciferol (véase la imagen). Windaus determinó su estructura investigando las reacciones fotoquímicas implicadas en su formación. ^{[ 6 ]}

Notas

Fuentes

• Adolf Windaus en Nobelprize.org, incluyendo la Conferencia Nobel, 12 de diciembre de 1928: Constitución de los esteroles y su conexión con otras sustancias presentes en la naturaleza.