أدولف ويندوس

أدولف أوتو راينهولد فينداوس ( النطق الألماني: [ ˈaːdɔlf ˈvɪndaʊs ]^{كان جيوفاني} (25 ديسمبر 1876 - 9 يونيو 1959) كيميائيًاألمانيًاحائزًا علىجائزة نوبل في الكيمياءعام 1928 لأبحاثه حولالستيرولاتوعلاقتهابالفيتامينات. وكانالمشرف على أطروحة الدكتوراهلأدولفبوتيناندت،الذي نال أيضًا جائزة نوبل في الكيمياء عام 1939.

وُلد في برلين ، ألمانيا، في 25 ديسمبر 1876 لعائلةٍ تمتلك متجرًا للأقمشة. التحق بمدرسةٍ فرنسيةٍ مرموقة، حيث ركّز بشكلٍ أساسي على الأدب. بدأ فيندوس دراسة الطب في جامعة برلين حوالي عام 1895، ثم انتقل لدراسة الكيمياء في جامعة فرايبورغ . تزوج من إليزابيث ريساو عام 1915، وأنجبا ثلاثة أطفال: غونتر، وغوستاف، ومارغريت. بعد حصوله على درجة الدكتوراه في الطب، أصبح فيندوس رئيسًا للمعهد الكيميائي في جامعة غوتنغن من عام 1915 إلى عام 1944. خلال حياته، حاز فيندوس على العديد من الجوائز، بما في ذلك ميدالية غوته ، وميدالية باستور، وجائزة نوبل في الكيمياء. إضافةً إلى إنجازاته واكتشافاته العلمية العديدة، كان فيندوس أيضًا من بين الكيميائيين الألمان القلائل الذين لم يتعاونوا مع النازيين وعارضوا نظامهم علنًا . بصفته رئيسًا للمعهد الكيميائي في جامعة غوتنغن ، دافع ويندوس شخصيًا عن أحد طلابه اليهود من الطرد. كان ويندوس يؤمن بأنه على الرغم من امتلاك كل إنسان لقيم أخلاقية، إلا أن دافعه العلمي كان الفضول، وليس السياسة أو الأخلاق أو تطبيقات اكتشافاته. وقد دفعه هذا الرأي إلى رفض إجراء أبحاث حول الغازات السامة خلال الحرب العالمية الأولى . ^{[ 1 ]}

شارك في اكتشاف تحويل الكوليسترول عبر عدة خطوات إلى فيتامين د ₃ (كوليكالسيفيرول). تنازل عن براءات اختراعه لشركتي ميرك وباير ، اللتين طرحتا دواء فيجانتول في عام 1927. ^{[ 2 ]}

الستيرولات

بدأ ويندوس أبحاثه بدراسة الستيرولات، وتحديدًا الكوليسترول ، وهو أشهرها. الستيرولات هي كحولات ثانوية خالية من النيتروجين ذات وزن جزيئي عالٍ، تحتوي على أنظمة أليلية، أو حلقات هيدروكربونية. اكتُشف الكوليسترول لأول مرة في حصى المرارة البشرية ، وهو كحول أحادي غير مشبع موجود في جميع الحيوانات الراقية، سواءً ككحول حر أو كإستر حمض دهني . انبهر ويندوس بكيفية تقلب مستويات الكوليسترول في الجسم، وخاصة ارتفاعها أثناء الحمل وانخفاضها أثناء المرض. بحث ويندوس في الستيرولات الموجودة في الحشرات وشوكيات الجلد والإسفنج ، والتي تُسمى الستيرولات الحيوانية . تتشابه العديد من هذه الستيرولات الحيوانية في تركيبها الكيميائي مع الكوليسترول، باستثناء ستيرول الإسفنج، وهو ستيرول مشبع، ويختلف عن الكوليسترول أكثر من الستيرولات الحيوانية الأخرى. أما في النباتات، فتُعرف الستيرولات باسم الستيرولات النباتية . وجد ويندوس أن أكثر أنواع الفيتوستيرولات شيوعًا هي السيتوستيرولات، التي لها نفس الصيغة الكيميائية للكوليسترول. كما توجد فيتوستيرولات مشبعة مختلطة بكميات ضئيلة مع السيتوستيرولات غير المشبعة. وهناك أيضًا فيتوستيرولات شبيهة بالكحول، تحتوي على مجموعة هيدروكسيل إضافية مقارنةً بالسيتوستيرولات، وعدد مختلف من ذرات الكربون. أما الميكوستيرولات فهي ستيرولات موجودة في الفطريات . ويُعد الإرغوستيرول أحد أهم الميكوستيرولات لاحتوائه على ثلاث روابط ثنائية، مقارنةً برابطة ثنائية واحدة في الكوليسترول. في بحثه، لم يجد ويندوس الستيرولات في البكتيريا، وهو ما أثار دهشته. وقد حاز ويندوس على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1928 تقديرًا لأبحاثه حول تركيب الستيرولات وعلاقتها بالفيتامينات. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

فيتامين د2 ود3

كان مرض الكساح ، وهو مرض يصيب العظام وينتج عن نقص فيتامين د، يُعالج في أوائل القرن العشرين من خلال عوامل غذائية أساسية مثل الحليب كامل الدسم أو زيت كبد الحوت. وقد افترض حينها أن زيادة التعرض لأشعة الشمس تُحسّن الحالة، ولكن تم التوصل خطأً إلى استنتاج مفاده أن الكوليسترول هو المادة الأولية التي يتم تنشيطها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية. ^{[ 5 ]} وفي اختبارٍ لهذا، وجد الباحثون، بتوجيه من ويندوس، أن الكوليسترول النقي تمامًا - الذي تم تحويله إلى ثنائي بروميده وإعادة بلورته - قد فقد تأثيراته المضادة للكساح عند تعرضه للإشعاع . ^{[ 6 ]} ثم افترض الباحثون أن مادة أخرى مرتبطة بالكوليسترول "النقي كيميائيًا" خلال جميع مراحل التنقية المعتادة هي المادة الأولية لفيتامين د .

ترسبت الشوائب مع الديجيتونين ، مُظهرةً خصائص كيميائية للستيرويد بثلاث روابط مزدوجة. استُخدمت قمم الامتصاص الثلاثة للأشعة فوق البنفسجية (انظر الصورة) للشوائب النشطة لتنقيتها، وتركيزها بدرجة عالية من خلال التقطير تحت فراغ عالٍ وتقنيات الامتزاز على الفحم. عند تقييم مجموعة متنوعة من الستيرولات التي أظهرت نشاطًا مضادًا للكساح عند تعريضها للإشعاع، وذلك بالتشاور مع أ. ف. هيس، و أ. روزنهايم، و ت. أ. ويبستر، وُجد أن الإرغوستيرول (انظر الصورة) -  Ca27H42 - هو السلف الوحيد لفيتامين د، القابل للتحويل عند أطوال موجية تتراوح بين 253 و 302 نانومتر. ^{[ 6 ]} تشمل أوجه التشابه بين الإرغوستيرول والجزء النشط من الكوليسترول أطيافًا متشابهة للأشعة فوق البنفسجية، وتدميرًا سريعًا بالأكسدة ، وإنتاج نفس تفاعل اللون مع حمض الكبريتيك .

كان إنتاج فيتامين د2، أو الكالسيفيرول (انظر الصورة)، علاجًا شافيًا للكساح - أكثر فعالية بمئة ألف مرة من زيت كبد السمك - وتمكن ويندوس وفريقه من تحديد خصائصه الكيميائية. شمل ذلك كونه متماثلًا مع الإرغوستيرول بوجود مجموعة هيدروكسيل وثلاث روابط مزدوجة مترافقة ؛ وقد تم تأكيد البنية الصحيحة في عام 1936. تم اختبار إمكانية البلمرة وثبت عدم دقتها من خلال تقييم الوزن الجزيئي، كما تمكنوا من نفي حدوث بعض عمليات التماثل . تبين أن إزاحة الكحول الثانوي إلى رابطة مزدوجة عبر طريقة زيرويتينوف (انظر الصورة) لا تحدث، كما أن تحول الرابطة المزدوجة إلى إعادة ترتيب فراغي لم يحدث عند مراقبة المعايرة والهدرجة التحفيزية . ^{[ 5 ]} اكتُشف الإرغوستيرول في الأصل في الفطريات وليس في الكائنات الحيوانية، لذا ظلّت مسألة الحصول على فيتامين د من ضوء الشمس محلّ تساؤل، ودرسها ويندوس لفترة طويلة بعد حصوله على جائزة نوبل. عند عزل وتحديد 7-ديهيدروكوليسترول في جلد الخنزير، ولاحقًا في جلد الإنسان والحليب كامل الدسم وكبد الحيوانات، تبيّن أنه مضاد للكساح عند تعريضه للإشعاع. كان هذا المركب معروفًا بالفعل بأنه مشتق من الكوليسترول، وسُمّي ناتج التشعيع الجديد بفيتامين د3، أو كوليكالسيفيرول (انظر الصورة). حدّد ويندوس التركيب من خلال دراسة التفاعلات الكيميائية الضوئية التي تحدث أثناء تكوينه. ^{[ 6 ]}

ملحوظات

مصادر

• أدولف ويندوس على موقع Nobelprize.org، بما في ذلك محاضرة نوبل بتاريخ 12 ديسمبر 1928 بعنوان "تركيب الستيرولات وعلاقتها بالمواد الأخرى الموجودة في الطبيعة".