Heinz Gibian

THE METABOLISM OF DIMETHYL SULFOXIDE AND ITS METABOLIC EFFECTS IN MAN AND ANIMALS

35 After intravenous and cutaneous application of S-labeled dimethyl sulfoxide (DMSO) to normal persons and rats the unchanged compound and dimethylsulfone (DMS02) were excreted in the urine. DMSO and DMSOz were isolated and identified.* In FIGURE 1 is shown how the 35S activity in human urine is distributed between DMSO and DMSOz. After intravenous (person A) as well as after cutaneous application of DMSO (persons B, C, D) the excretion of the unchanged compound is rapidly diminished. 24 hrs after the administration there is hardly any DMSO detectable. Up to 24 hrs after intravenous administration of 35S-labeled DMSO with 25 pc to rats less than 0.02% of the administered activity were detectable in the sulfate fraction in urine after precipitation with BaC12. This means that DMSO is hardly demethylated and oxydized to sulfate in vivo. We have studied the intracellular localization and cofactor requirement of DMSO metabolism with liver of male rats. In all the incubations* the enzyme preparation was equivalent to 125 mg of liver. DMSOisoxydized to DMSO:! by microsomes in the presence of NADPH2 and molecular oxygen. NADPH2 can be replaced by NADH2. In a nitrogen atmosphere DMSO is not oxydized to DMS02 (FIGURE 2). The formation of DMSOz is markedly enhanced by liver microsomes, prepared from animals treated with phenobarbital for three days. This result is in accordance with several reports in the literature regarding the stimulating effect of phenobarbital treatment on microsomal drug-metabolizing enzymes. The following in vitro studies were done to get some information about the ability of different tissues to bind DMSO and about the important question, whether or not DMSO might accumulate in any of the tissues studied. The binding of DMSO was determined by equilibrium dialysis.

Stoffwechsel und Wirkung des Dimethylsulfoxids

Physikalisch-chemische Eigenscha/ten Die physikalischen Eigenschaften und die Verwendung von DMSO als LSsungsmittel wurden yon SCI~LXrER U. Mitarb. [57~, MARTIN U. Mitarb. [401 u .a . [t, 49, 55 j mitgeteilt. DMSO ist bei Zimmertemperatur eine wasserklare, farbund geruchlose, hygroskopische Fl~issigkeit mit schwach bitterem Geschmack. Der Siedepunkt liegt bei t89 ~ tier Erstarrungspunkt bei 18,5 ~ Beim Stehen an tier Luft nimmt DMSO bei 20 ~ 10% Wasser auf [261. DMSO besitzt eine pyramidenfSrmige Molekfilstruktur, wobei die Ecken der Pyramide mit Schwefet, Sauerstoff oder Kohlenstoff besetzt sind E21 ]. Die Schwefel-Sauerstoff-Bindung ist stark polarisiert, dabei ist der Schwefel das positivierte Atom des Dipols. Die Polarit~t bedingt die hohe Dielektrizitiitskonstante des DMSO und die Strukturierung der fliissigen Phase: Die DMSO-Molekfile sind kettenfSrmig angeordnet [37j. Die Dielektrizit~itskonstante des DMSO ist gr6Ber als diejenige des Methanols und bedingt die gute L6slichkeit von ionischen, polaren oder polarisierbaren Molektilen [591. Trotz des positivierten Sehwefelatoms ist der Methylwasserstoff nur sehr wenig acid. Die Acidit~tt des DMSO betr~igt nur 0,t % der Acidit~t des Diphenylmethans [621. Allein in Gegenwart extrem starker Basen wie Natriumhydrid wirkt DMSO daher als Protonendonator. Aufgrund der erhShten Elektronendichte am Sauerstoff neigt DMSO bevorzugt zur Solvatbildung mit Kationen. In den Solvaten sind I bis 8 DMSO-Molekiile dem Kation assoziiert [391Die Stabilit~t der DMSO-Solvate entspricht etwa der entsprechender Hydrate. DMSO und Wasser k6nnen sich in Solvaten gegenseitig ersetzen. Die erhShte Elektronendichte am Sauerstoff des DMSO bedingt die gegeniiber Wasser etwas st~irkere Basizit~tt sowie eine hShere Stabilit~t der Wasserstoffbriicken-Bindungen [37j zwischen DMSO und Wasser als zwischen Wassermolektilen untereinander. Eine Folge der begiinstigten DMSO-Wasser-Bindung ist z.B. die erhShte Reaktivit~t von Hydroxyl-Ionen in w~tBrigen DMSO-LSsungen, da durch das DMSO die Hydrathiille des Hydroxyl-Ions verkleinert wird [631.

Notiz über die Anfärbung von Mucopolysaccharidsäuren auf Papier

Papiere lek t rophore t i sche oder pap ie rchromatographische Un te r suc hunge n yon Hyalurons~ure schei ter ten bisher am Fehlen einer Nachweisreaktion~). Die sul fa thal t igen Mucopolysacchar idsguren (Heparme, Chondroit inschwefels~uren) lassen sich du tch ihre Metachromasie mi t geeigileten Farbs to f fen darstellen~),~), al lerdings bisher nu r auf gefgrb tem Unte r grund. Hyalurons~iure b i tde t n n t e r geeigneten ]gedingungen un te r ande r e m mit Album, nen schwerl&liche Kompleze; auf Grund dieser Ta t sache k6nnen Hyaluronsgure und Hyaluroni dase tu rb id ime t r i e r t werden ~). W i t fanden, dab I-Iyalurons~iure so auch auf Papier festgelegt und dann ind i rek t mit te ls tiblicher Eiwei~/afbungsmethoden s ich tbar gemach t werden kann (Fig. l). Auch