Johann Georg Noel Dragendorff (1836-1898) był niemieckim farmaceutą, chemikiem i historykiem farmacji. Przyczynił się do rozwoju wiedzy na temat roślin leczniczych. Badał skład chemiczny surowców zielarskich, opracowywał odczynniki do wykrywania metabolitów pierwotnych i wtórnych roślin należących do różnych grup chemicznych, m.in. fenolokwasów, garbników, olejków eterycznych, alkaloidów, aminokwasów i kwasów tłuszczowych. Udoskonalił wiele metod wykrywania i wyodrębniania aktywnych substancji zawartych w roślinach i zwierzętach. Należy do grona moich ulubionych autorów i naukowców.
Johann Georg Noel Dragendorff urodził się 20 kwietnia (niektóre źródła podają 8 IV) 1836 roku w Rostoku. Był synem lekarza i wykładowcy medycyny – Ludwiga Dragendorffa (1811–1856). Od 1853 roku odbywał praktykę aptekarską w aptece Hirsch rodziny Witte w Rostoku. W 1856 roku zdał egzamin czeladniczy i pracował w tej aptece, następnie przeniósł się do apteki dworskiej w Doberan i otworzył jej filię w Heiligendamm. W 1858 roku zdał pełny egzamin aptekarski na Uniwersytecie w Rostoku i kontynuował studia na Uniwersytetach w Rostoku i Heidelbergu. W 1860 roku podjął pracę na stanowisku asystenta w Instytucie Chemii Uniwersytetu w Rostoku u prof. Franza Ferdinanda Schulzego (1815 –1873). W latach 1860–1862 był redaktorem czasopisma „Pharmaceutische Zeitschrift für Russland“ w Petersburgu.
W 1861 roku uzyskał stopień doktora na Uniwersytecie w Rostoku na podstawie dysertacji „Wpływ fosforu na niektóre połączenia kwasów węglowego i borowego“. W maju 1864 roku Dragendorff zdał egzaminy na stopień magistra farmacji na Cesarskim Uniwersytecie w Dorpacie (Tartu, Estonia), a we wrześniu tego samego roku otrzymał tytuł magistra za rozprawę „Chemiczne badanie grzybów w białej brzozie i gatunkach pokrewnych“.
W latach 1864–1894 był kierownikiem Instytutu Farmacji Uniwersytetu w Dorpacie i profesorem; w latach 1882–1887 prorektorem, a w latach 1890–1892 dziekanem Wydziału Lekarskiego tegoż Uniwersytetu. W latach 1890–1893 pełnił funkcję prezesa Towarzystwa Przyrodników (Naturforscher-Gesellschaft). Z powodu rusyfikacji Uniwersytetu w Dorpacie zmuszony był w 1894 roku ustąpić z zajmowanych stanowisk. Przeniósł się na emeryturę do Rostoku, gdzie kontynuował działalność naukową we własnym domowym laboratorium.
W 1872 roku Dragendorff otrzymał tytuł doktora honoris causa wydziału lekarskiego Uniwersytetu Ludwiga i Maksymiliana w Monachium. Zmarł na chorobę serca 7 kwietnia 1898 roku i został pochowany w swoim rodzinnym mieście Rostoku.
Opracował urządzenia do ekstrakcji poszczególnych substancji – aparat Dragendorffa umożliwia ekstrakcję różnych związków zawartych w surowcach przy udziale szeregu rozpuszczalników o różnym charakterze (hydrofilowych, lipofilowych) i temperaturze wrzenia, pod chłodnicą zwrotną. Aparat Dragendorffa po przestawieniu chłodnicy daje możliwość odparowywania rozpuszczalnika z ekstraktu (zagęszczanie, osuszanie) oraz uzyskiwania lotnych z parą wodną składników zawartych w surowcach pochodzenia mineralnego, zwierzęcego lub roślinnego.
Odczynnik Dragendorffa (ang. Dragendorff’s reagent, DR; CAS 39775-75-2), wprowadzony w 1866 roku podczas pracy na Cesarskim Uniwersytecie w Dorpacie (Tartu), jest roztworem jodobizmutanu potasu [K(BiI₄)] sporządzanym z zasadowego azotanu bizmutu [Bi(NO₃)₃], kwasu winowego (L-(+)-acidum tartaricum) i jodku potasu (KI) w środowisku kwaśnym. Mechanizm reakcji polega na tworzeniu nierozpuszczalnych kompleksów jonowych między anionem [BiI₄]⁻ a sprotonowanymi trzeciorzędowymi grupami aminowymi alkaloidów (R₃N → [R₃NH]⁺), czego efektem jest pomarańczowy lub pomarańczowo-czerwony osad. Dragendorff stosował ten odczynnik pierwotnie do szybkiego przesiewowego wykrywania śladów alkaloidów w produktach zielarskich. Odczynnik nie wykrywa alkaloidów purynowych (np. kofeiny). Figuruje w sześciu monografiach Farmakopei Europejskiej (Ph.Eur.) jako standaryzowany odczynnik analityczny do chromatografii cienkowarstwowej (TLC – thin-layer chromatography) i testów barwnych. Stosowany jest do dziś w farmacji, chemii sądowej i fitochemii na całym świecie.
| Alkaloid | Barwa (odczynnik Dragendorffa) |
| Alkaloidy opiumowe (izochinolinowe) | |
| Morfina | pomarańczowo-różowa |
| Kodeina | pomarańczowo-czerwona |
| Papaweryna | pomarańczowo-czerwona |
| Tebaina | pomarańczowo-różowa |
| Narceina | pomarańczowo-różowa |
| Berberyna | żółto-pomarańczowa |
| Alkaloidy tropanowe (Solanaceae) | |
| Atropina | czerwono-pomarańczowa |
| Skopolamina | pomarańczowo-czerwona |
| Kokaina | czerwono-brązowa |
| Alkaloidy chinolinowe i indolowe | |
| Chinina | pomarańczowo-brązowa |
| Strychnina | pomarańczowo-brązowa |
| Piperyna | pomarańczowa |
| Cynchoninina | pomarańczowo-brązowa |
| Ajmalicyna | pomarańczowo-brązowa |
| Alkaloidy pirydynowe i piperydynowe | |
| Nikotyna | pomarańczowo-czerwona |
| Pseudo-alkaloidy purynowe (reakcja negatywna) | |
| Kofeina | brak osadu (–) |
| Teofilina / Teobromina | brak osadu (–) |
| Związki amonowe (odczynnik benzydyna-DR) | |
| Cholina | ciemnofioletowa |
| Spermina | różowa |
Dzieło Die gerichtlich-chemische Ermittelung von Giften in Nahrungsmitteln, Luftgemischen, Speiseresten, Körpertheilen etc. (Kryminalistyczno-chemiczne oznaczanie trucizn w żywności, mieszaninach powietrza, pozostałościach żywności, częściach ciała itp.), 1. wyd. H. Schmitzdorff, St. Petersburg 1868, aktualizowane i wznawiane w latach późniejszych, opisuje metody analizy chemicznej związków, które do dziś są wykorzystywane w chemii, biochemii i medycynie sądowej.
Praca Die qualitative und quantitative Analyse von Pflanzen und Pflanzentheilen. Mit eingedruckten Holzschnitten und einer lithogr. Tafel (Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 1882) zawiera metody badań surowców roślinnych. Wiele z nich zaliczanych jest do metod klasycznych i nadal wykorzystywanych podczas badań fitochemicznych.
Doskonała i ponadczasowa jest również publikacja Die Heilpflanzen der verschiedenen Völker und Zeiten. Ihre Anwendung, wesentlichen Bestandtheile und Geschichte. Ein Handbuch für Ärzte, Apotheker, Botaniker und Droguisten z 1898 roku. Zawiera spis roślin w układzie taksonomicznym, występujących na całym świecie, stosowanych w medycynie, a także opis roślin niższych oraz grzybów leczniczych. Wszyscy autorzy późniejsi wzorowali się i nadal wzorują na tym dziele, opracowując swoje publikacje. Dragendorff przy poszczególnych taksonach podał również wybrane składniki chemiczne.
Dragendorff był promotorem 90 prac magisterskich z farmacji i 87 prac doktorskich z medycyny na Uniwersytecie w Dorpacie, rozwijając w ten sposób jedno z najważniejszych europejskich centrów badań farmaceutycznych. Kierowane przez Dragendorffa prace magisterskie ujawniają jego szczególne zainteresowanie fitochemią. Spośród 87 rozpraw doktorskich nadzorowanych przez Dragendorffa, 26 dotyczyło chemii sądowej, zaś 21 – toksykologii z farmakologią.
Aparat do ekstrakcji (wtedy chłodnica jest ustawiona pionowo) i odparowywania rozpuszczalnika (wtedy chłodnica jest ustawiona poziomo, jak na ilustracji w celu wykroplenia rozpuszczalnika) metodą Dragendorffa. Taki aparat służy również do uzyskiwania spirytusów aromatycznych, hydrolatów i olejków eterycznych (chłodnica poziomo, na końcu odbieralnik destylatu). Rycina wg dra St. Büchnera, 1955 r.
Test Dragendorffa na pigmenty żółciowe (Dragendorff’s bile test)
Poza słynnym odczynnikiem do alkaloidów, imię Dragendorffa nosi również odrębny, dziś już przestarzały test jakościowy na pigmenty żółciowe. Test ten polega na naniesieniu kropli rozcieńczonego kwasu azotowego(V) (HNO₃) na biały papier filtracyjny lub nieszkliwioną porcelanę zwilżoną płynem zawierającym pigmenty żółciowe. W obecności barwników żółciowych (bilirubiny, biliwerdyny) pojawia się charakterystyczna gra barw – od żółtej przez zieloną do czerwonej. Test ten jest w istocie tożsamy z testem Gmelina na żółć w moczu. Zasada opiera się na stopniowym utlenianiu bilirubiny (C₃₃H₃₆N₄O₆) przez kwas azotowy do biliwerdyny (zieleń), a następnie do purpuryny, choleteliny i in. pochodnych barwnych. We współczesnej diagnostyce test ten został całkowicie zastąpiony metodami spektrofotometrycznymi i immunochemicznymi.
Modyfikacja metody Stasa-Otta – ekstrakcja alkaloidów z materiału biologicznego
Dragendorff był jednym z pionierów analitycznej chemii sądowej, który udoskonalił klasyczną metodę wyodrębniania alkaloidów z materiału biologicznego. Oryginalna metoda Stasa-Otta (Jean Servais Stas, 1813–1891; Rudolf Otto, 1826–1882), opracowana w latach 1851–1857, polegała na ekstrakcji alkaloidów z matrycy biologicznej (narządów, treści żołądkowej, moczu) za pomocą etanolu, a następnie rozdziale między fazę kwasową (wodną) i zasadową (organiczną). Dragendorff należał do tych analityków, którzy wnieśli istotne modyfikacje do fundamentalnej metody Stasa-Otta, ułatwiające jej praktyczne zastosowanie; jego modyfikacje, obok prac Autenrietha, Bamforda, Magnina i Zappiego, weszły do kanonu historycznej chemii toksykologicznej. Dragendorffa wersja procedury była szerzej dostępna dzięki jej opisowi w czterotomowym podręczniku kryminalistyczno-chemicznym z lat 1868–1895.
Jakościowe i ilościowe metody analizy alkaloidów, glikozydów i innych substancji czynnych
Kluczowym obszarem metodycznym dorobku Dragendorffa były systematyczne procedury wykrywania i oznaczania różnych klas metabolitów wtórnych w surowcach roślinnych. Sukcesem naukowym Dragendorffa i jego uczniów było wdrożenie zarówno jakościowych, jak i ilościowych metod analitycznych dla alkaloidów, glikozydów i innych biologicznie czynnych substancji. Metody te zostały zebrane i usystematyzowane w podręczniku Die qualitative und quantitative Analyse von Pflanzen und Pflanzentheilen (Göttingen, 1882), przetłumaczonym na język angielski przez Henry’ego George’a Greenisha (1855–1933) pt. Plant Analysis: Qualitative and Quantitative. Podręcznik ten przez dziesięciolecia służył jako standardowe źródło procedur fitochemicznych i stanowił wzorzec dla późniejszych podręczników farmakognozji.
Jahresbericht über die Fortschritte der Pharmacognosie, Pharmacie und Toxicologie
Dragendorff był autorem i redaktorem kolejnych rocznych przeglądów postępów w farmakognozji, farmacji i toksykologii, publikowanych jako Jahresbericht über die Fortschritte der Pharmacognosie, Pharmacie und Toxicologie. Rocznik ten ukazywał się od 1876 roku pod redakcją Dragendorffa. Stanowił coroczne kompendium doniesień naukowych z całego świata, dokumentujące postępy w analizie surowców roślinnych, chemii trucizn i chemii sądowej – zbliżone w funkcji do współczesnych przeglądów systematycznych. Był to jeden z pierwszych naukowych periodyków referencyjnych w historii farmakognozji.
Beiträge zur gerichtlichen Chemie einzelner organischer Gifte (1871)
Dragendorff opublikował w 1871 roku monografię Beiträge zur gerichtlichen Chemie einzelner organischer Gifte. Untersuchungen aus dem pharmaceutischen Institute in Dorpat (St. Petersburg). Należy do grupy głównych monografii Dragendorffa, obok Die gerichtliche chemische Ermittelung von Giften (St. Petersburg 1876, wyd. 2.) i Die qualitative und quantitative Analyse von Pflanzen und Pflanzentheilen (Göttingen 1882). Monografia z 1871 roku zawiera oryginalne wyniki analiz poszczególnych organicznych trucizn – w tym alkaloidów i preparatów rtęci, które były wówczas najważniejszymi substancjami w toksykologii klinicznej i sądowej – przeprowadzonych w Instytucie Farmacji w Dorpacie. Działalność Dragendorffa jako toksykologa koncentrowała się na dwóch grupach substancji szczególnie ważnych dla XIX-wiecznej medycyny: alkaloidach i preparatach rtęci.
Aparat Dragendorffa do ekstrakcji wielorozpuszczalnikowej
Dragendorff zaprojektował i opisał specjalistyczne urządzenie laboratoryjne do sekwencyjnej ekstrakcji surowców przy użyciu szeregu rozpuszczalników o różnej polarności i temperaturze wrzenia – od lipofilowych (eter dietylowy, chloroform, węglowodory) do hydrofilowych (etanol, woda) – pod chłodnicą zwrotną (ekstrakcja ciągła). Przestawienie chłodnicy umożliwiało odparowanie rozpuszczalnika z ekstraktu (zagęszczanie) lub destylację z parą wodną składników lotnych. W epoce przed powszechnym stosowaniem aparatu Soxhleta (Franza von Soxhleta, 1879) i kolumn chromatograficznych był to jeden z najwydajniejszych systemów ekstrakcji surowców naturalnych.
Modyfikacje odczynnika Dragendorffa opracowane przez innych autorów
Oryginalny odczynnik stał się podstawą szeregu modyfikacji stosowanych do dziś:
- Wariant Munier i Macheboeuf (ok. 1949) – modyfikacja do chromatografii bibułowej ( paper chromatography); zwiększona czułość detekcji na poziomie 0,1–1 μg alkaloidu.
- Wariant Thiess, Reuther i Vagujfalvi – niewodny odczynnik (bez wody) stosowany w TLC na żelach krzemionkowych.
- Modyfikacja do surfaktantów niejonowych – zmodyfikowany odczynnik (KBiI₄ + BaCl₂ + kwas octowy lodowaty) stosowany jest dziś w przemyśle do strącania niejonowych surfaktantów (non-ionic surfactants) z roztworów wodnych.
- Odczynnik benzydyna-DR (Universytet Tampere, Finlandia) – do detekcji choliny i sperminy na płytkach chromatograficznych; spermina daje barwę różową, cholina – ciemnofioletową.
- Raal A, Meos A, Hinrikus T, Heinämäki J, Romāne E, Gudienė V, Jak Tas V, Koshovyi OM, Kovaleva A, Fursenco C, Chiru T, Nguyen HT. Dragendorff’s reagent: Historical perspectives and current status of a versatile reagent introduced over 150 years ago at the University of Dorpat, Tartu, Estonia. Pharmazie. 2020;75(7):299–306. PMID: 32635970. doi:10.1691/ph.2020.0438.
- Raal A, Gudienė V, Koshovyi O. Professor Georg Dragendorff (1836–1898) as a toxicologist. Pharmazie. 2023;78(8):170–175. PMID: 37592423. doi:10.1691/ph.2023.3008.
- Tankler H, Hinrikus T, Raal A. Georg Dragendorff and his students – the M.Sc. dissertations in pharmacy at Tartu University (1864–1894). Pharmazie. 2002;57(11):763–771. PMID: 12611282.
- Katner W. Dragendorff, Johann Georg Noël. In: Neue Deutsche Biographie. Bd. 4. Berlin: Duncker & Humblot; 1959. p. 99.
- Kokoska U. Johann Georg Noel Dragendorff (20.4.1836–7.4.1898). Sein Beitrag zur Gerichtsmedizin, Pharmakologie und Pharmazie an der Universität Dorpat. Inaugural-Dissertation. Berlin: Freie Universität Berlin; 1983.
- Różański H.: Zasługi Johanna Georga Dragendorffa dla rozwoju fitochemii, zielarstwa i farmakognozji. Porady na zdrowie nr 4(71), 2024, s. 32.
Najnowsze komentarze