
We 
DIE NATURWISSENSCHAFTEN 

Elfter Jahrgang. 
2. November 1923. 
Heft 44, 
Die Grenzen der mikrochemischen Methodik in der Biologie. 
Von Hermann Brunswik, Berlin-Dahlem. 
a Rache 
{ Wesen und Wert der mikrochemischen Metho- 
_ dik sowie ihre vorteilhafte Anwendung in den 
- verschiedensten naturwissenschaftlichen Diszi- 
plinen ist schon vielfach hervorgehoben worden 
und heute bereits allgemein bekannt. Dasjenige 
Gebiet, für das die Mikrochemie unersetzlich er- 
scheint, ist die Analyse der lebenden Zelle, der 
Versuch, die Lebensprozesse auf chemisch-physi- 
_ kalische Vorgänge zurückzuführen. Jede Methode, 
und sei sie die beste, besitzt jedoch gewisse 
Grenzen und Grenzmöglichkeiten. Die Grenzen 
der biologischen Mikrochemie (,,Zellmikrochemie“) 
sollen im folgenden rein rechnerisch in ihrer 
Größenordnung aufgezeigt und mit der wichtiger 
Zellstoffwechselvorgänge verglichen werden. ‚Man 
wird hierbei zu einem Ergebnis gelangen, das 
manchen Biologen rein gefühlsmäßig, durch ihre 
a Erfahrung und ihren Takt, vielleicht schon lange 
bekannt ist und ihnen daher selbstverständlich 
R erscheint, das aber die der Chemie Fernstehenden 
5 vor nutzlosen Versuchen oder triigerischen Hoff- 
f nungen bewahren mag, dem Chemiker’ und Phy- 
 siker aber wiederum vor Augen führt, um wie 
vieles diese an und für sich wunderbar feine und 
exakte Methode von den subtilen Vorgängen des 
Zellgeschehens noch absteht. 
Es 
Die notwendigen Voraussetzungen für einen 
zellmikrochemischen Nachweis sind: 
1. seine Eindeuligkeit. Diese kann durch eine 
einzige Reaktion oder durch Kombination einer 
Reihe von Einzelreaktionen erreicht werden. 
2. die Empfindlichkeit [Erfassungsgrenze]. Sie 
_ wird am besten erreicht durch das Behrenssche 
Prinzip der Kristallfällung; es werden solche 
- Verbindungen ausgewählt, die ein gutes Kristal- 
lisationsvermögen und ein möglichst großes Mole- 
_ kularyolumen besitzen. Die Empfindlichkeit wird 
_ angegeben in y (= !ıooo mg) als die kleinste Sub- 
 stanzmenge, mit der die Reaktion.noch eben sicher 
gelingt. — Man unterscheidet eine theoretische 
- und eine praktische Empfindlichkeit!). Diese 
beiden Begriffe seien an einem Beispiel erläutert. 




















1) In letzter Zeit schlug F. Feigl (Mikrochemie I 
(1923), S. 4-20) vor, gleichwie in der Makro. 
chemie unter „Empfindlichkeit“ ein Verdünnungsver- 
 hältnis zu verstehen und die kleinste absolute Menge 
Substanz, die durch eine Reaktion noch nachweisbar ist, 
als „Erfassungsgrenze“ zu bezeichnen. Da dieser sehr 
_ erwiinschte Begriff aber noch nicht allgemein einge- 
- bürgert ist, verwende ich im folgenden: mikrochemische 
Empfindlichkeit = Erfassungsgrenze. 
Nw. 1928. 
Der mikrochemische Nachweis von Cl- und 
Ag-Ionen mittels Silbersalzen bzw. durch Chloride 
zählt infolge der sehr geringen Löslichkeit des 
Reaktionsproduktes AgCl zu den empfindlichen 
Proben. In einem Tröpfchen von 1 mm? (übliche 
Prüfungseinheit) lassen sich nach Behrens hier- 
bei 0,05 y Cl bzw. 0,1 y A& nachweisen. Diese 
Zahlen stellen die praktische Empfindlichkeit dar. 
Es ist klar, daß man bei der Kristallfällung stets 
eine größere Zahl von Individuen (AgCl-Kri- 
stalle) erzielt, von denen eigentlich ein einziges 
ausreichen würde, um einen positiven Reaktions- 
ausfall zu entscheiden. Die theoretische Empfind- 
lichkeit berechnet sich daher mit 1,5.10— y Cl 
bzw. 45.10 y Ag (Gewicht eines einzigen 
charakteristischen Kristallwürfels von 1 Seiten- 
länge [= 5,56.10-* y] + der nach der Theorie in 
Lösung verbleibenden AgCl-Menge [0,38 .10-8y]!) 
Wie man sieht, liegen theoretische und prak- 
tische Empfindlichkeit hier um 4 Zehner- 
potenzen auseinander (5.102 y Cl gegen 1,5. 
10—-*y Cl). Der Gehalt eines durch Silberionen 
oligodynamisch wirkenden Wassers an Ag* liegt, 
auch wenn man Liter davon auf ein kleines Vo- 
lumen eindampft, unter dieser praktischen (theo- 
retischen) Empfindlichkeitsgrenze, das Ag ist 
analytisch-chemisch nicht nachweisbar — trotz- 
dem aber physiologisch in so augenfälliger Weise 
wirksam. Die Diskrepanz zwischen dem analytisch 
Erreichbaren und dem biologisch zu Fordernden 
tritt schon hier klar zutage. f 
In einem Falle gelingt es, die Empfindlichkeit 
[Erfassungsgrenze] bedeutend zu steigern — wenn 
es sich nämlich um den Nachweis an einer unge- 
lösten, festen Substanz handelt. Dies benützte 
Emich bei seiner Lakmusseide (Empfindlichkeit 
5.10=2y HCl, 3.10 y NaOH) und dem Sulfid- 
faden, auf zellmikrochemischem ‚Gebiete zählen 
hierzu die ältesten — und uniibertrefflichsten Mi- 
kroreaktionen: der Nachweis der Stärke, von Gly- 
kogen, von Holzsubstanz (Phlorglucin-HCl), von 
Fett (Sudan III-Osmiumsäure) und Suberin, 
von Zellulose, Chitin, Keratin usw., deren Er- 
fassungsgrenze bei allen bis in die Größenord- 
nung 106 y reicht. Bei genauer Analyse dieser 
Fälle zeigt sich, daß es sich hierbei nicht um rein 
chemische Umsetzungen handelt, sondern daß 
physikalische Faktoren mitspielen (Eingehen 
des Jod in eine „feste Lösung“, Adsorption, 
Farbstoffspeicherung usw.). Hieraus erklärt 
sich die durchschnittlich um 4 Zehner- 
potenzen größere praktische Empfindlichkeit als 
113 
