Zur Stabilität der Glucuronide aliphatischer Alkohole

Zusammenfassung

Es wurden die nichtenzymatische und die enzymkatalysierte Hydrolyse von Glucuroniden aliphatischer Alkohole (C-1 bis C-5) untersucht. Für die nichtenzymatische Hydrolyse wurde Schwefelsäure bzw. Natronlauge verwendet, für die enzymatische Hydrolyse β-Glucuronidase aus E. coli. In stark saurem Milieu waren die Glucuronide erwartungsgemäß wesentlich instabiler als im alkalischen Milieu. Der Einfluss der Kettenlänge war deutlich ausgeprägt: Längerkettige Alkoholglucuronide wurden besser hydrolysiert als kurzkettige. Glucuronide von sekundären Alkoholen wurden schneller hydrolysiert als Glucuronide von primären Alkoholen. Bei der enzymatischen Hydrolyse mit β-Glucuronidase aus E. coli lagen das pH-Optimum bei pH 5,7 und das Temperaturmaximum bei 47°C. Die Hydrolyserate nahm mit steigender Kettenlänge stark zu. Eine Verzweigung der Alkylkette wirkte sich nur im Vergleich von n-Propyl- und Isopropylglucuronid negativ aus. Bei den übrigen Alkoholglucuroniden ließ sich nur tendenziell erkennen, dass die Michaelis-Menten-Konstanten bei den verzweigten Alkylketten höher als bei den unverzweigten Homologen liegen. Die Einflussfaktoren auf die Reaktionsgeschwindigkeit werden bei der nichtenzymatischen und enzymatischen Hydrolyse diskutiert. Ferner wird die Relevanz der Untersuchungen für die praktische Anwendung – z. B. Bestimmung der Getränkeart durch Untersuchungen von Glucuroniden sog. Begleitalkohole im Harn oder im Serum – erörtert.

Summary

The non-enzymatic and enzymatic hydrolysis of glucuronides of aliphatic alcohols (C-1 up to C-5) have been investigated. For the non-enzymatic hydrolysis sulfuric acid or sodium hydroxide solution was used and for the enzymatic hydrolysis β-glucuronidase from E. coli. In the investigation of the non-enzymatic hydrolysis only small amounts of the glucuronides were released as free alcohols even in strong alkaline medium (5 M NaOH) at 70°C. The influence of the branching of the alkylic chain in this process was noticable, but not of the chain length. The glucuronides of primary alcohols, except for methylglucuronide, were the most stable. In strong acid medium the glucuronides were less stable. In this case the chain length had a considerable influence whereby the longer the alkylic chain was, the better the glucuronides were hydrolysed. Glucuronides of secondary alcohols were better hydrolysed than glucuronides of primary alcohols. The enzymatic cleavage with β-glucuronidase from E. coli resulted in a pH optimum of 5.7 and a temperature maximum at 47°C. The rate of hydrolysis increased with increasing chain length of the alcohols. Branching of the alkylic chain only played a role in the comparison of the glucuronides of isopropanol and n-propanol. The comparison of the other glucuronides showed that the Michaelis-Menten constants of the glucuronides with branching of the alkylic chain were barely higher than the constants of the glucuronides without chain branching.