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Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik - Vom Farbstoff zum Medikament
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Inhalt Purpur, der rote Farbstoff der Purpurschnecken, war seit dem Altertum den Mächtigen und Reichen vorbehalten. Für den Königsmantel Ludwigs I. z. B. mussten drei Millionen Purpurschnecken sterben. Weniger vermögende Kreise mussten für ihre Kleidung mit billigeren Mineral- und Pflanzenfarben auskommen - bis das aufstrebende Bürgertum im 19. Jahrhundert nach mehr Farbe in seiner Kleidung verlangte. Naturfarben wie Indigo, die aus aus Indien und anderen Überseekolonien importiert woren waren, wurden nun durch industriell hergestellte Teerfarbstoffe ersetzt. Die Entdeckung der Teerfarbstoffe war eine Folge der Einführung der Gasbeleuchtung im 19. Jahrhundert. Das verwendete Leuchtgas wurde durch trockene Destillation aus der Steinkohle gewonnen. Als Rückstand blieb der Koks, beinahe reiner Kohlenstoff, der in Eisenhütten als Reduktionsmittel und als hochwertiger Brennstoff verwendet wurde, und Steinkohlenteer. In geringem Umfang konnte dieser Rückstand zum Imprägnieren von Schiffrümpfen oder von Dachpappe verwendet werden, der Rest wurde als unbrauchbar weggeworfen. Der Chemiker Friedlieb Ferdinand Runge enteckte schließlich 1833 beim Destillieren des scheinbar überflüssigen Teers, das sich das Destillat in Chlorkalk blau färbt und nannte den neuen Farbstoff “Cyanol” - später erhielt er den noch heute gültigen Namen Anilin. Der Chemiker Wilhelm August Hofmann macht das Anilin, das man damals auch aus Indigo herstellt, zum Mittelpunkt seiner Forschungsarbeit. Hofmanns Ruf dringt bis in die damals führende Wirtschaftsmacht England, er erhält einen Ruf nach London an und wird zum Superintendenten des Royal College of Chemistry bestellt. Einer seiner begabtesten Schüler ist William Henry Perkin, den er mit 17 Jahren zu seinem Assistenten bestellt. Hofmann beauftragt ihn, Chinin synthetisch herzustellen. Dieses für die Kolonialmacht England wichtige Medikament gegen die Malaria wird damals mit großem Aufwand aus Chinarinde gewonnen. Perkin entdeckt beim Experimentieren zwar kein Chinin, stattdessen aber einen roten Farbstoff, der sich zum Färben von Textilien eignet - den ersten Teerfarbstoff. Perkin kehrt dem College den Rücken und gründet eine Farbenfabrik, in der er das “Anilinpurpur” in großem Maßstab herstellt. Die Produktion des “Mauvein”, wie es die französischen Färber bald nennen, macht Perkin zu einem reichen Mann. Bald werden weitere Teerfarbstoffe wie das Fuchsin entdeckt, meist sind es Produkte zufälligen Experimentierens. August Kekulé von Stradonitz schließlich kann die Struktur des chemischen Grundstoffes Benzol aufklären und liefert so die Grundlage für die Schaffung weiterer synthetischer Farbstoffe. So gelingt es, mit Mitteln der Strukturchemie den Farbstoff Krapp gezielt synthetisch herzustellen. Andere Sythesen sind wesentlich aufwändiger, so arbeitet Adolf Baeyer 14 Jahre lang an der Synthese des Indigo, die ihm schließlich 1880 gelingt. Vom bayerischen König wird er dafür geadelt. Nicht nur die Textilindustrie profitiert von den neuen, preiswerten Farbstoffen. Biologen und Mediziner erhalten durch sie die Möglichkeit, kontrastschwache Objekte wie Mikroben oder Gewebeteile anzufärben und so besser sichtbar zu machen. Robert Koch z. B. gelingt 1882 mit Hilfe der Methylenblaufärbung der Nachweis des Tuberkuloseerregers. In der Folge erkennen die Forscher, dass sich mit bestimmten Farbstoffen Bakterien anfärben lassen, menschliches Gewebe aber nicht. Mit solchen giftigen Farbstoffen müssten sich daher Bakterien vernichten lassen, ohne den erkrankten Menschen zu schädigen. Kochs Mitarbeiter Paul Ehrlich findet so 1910 eine Substanz, die mit nur geringen Nebenwirkungen für den Patienten den Erreger der Syphilis wirksam bekämpft, das Salvarsan. Weitere Mittel folgen, so das Germanin gegen die Schlafkrankheit oder das weltbekannte Aspirin . Auch die von Gerhard Domagk 1932 erfundenen Sulfonamide sind abgewandelte Farbstoffe. Durch chemische Abwandlung der Stuktur entstehen in den nächsten Jahren über 1.000 verschiedene Sulfonamide - vollsynthetische Medikamente gegen eine Vielzahl bisher lebensgefährlicher Infektionskrankheiten. Aus den primitiven Farbenfabriken von einst sind inzwischen hochmoderne pharmazeutische Betriebe geworden. Der Grundstoff Teer hat nach dem 2. Weltkrieg seine Bedeutung verloren, Erdöl ist an seine Stelle getreten. Geblieben aber ist die aus der Farbstoffforschung entwickelte Strukturchemie, die heute mit Hilfe der Computersimulation zu besseren und schnelleren Forschungsergebnissen führt. Gesamte Folge als ZIP-Datei. Mit -d entpacken (/folge.htm/...)! Gemeinsame Bilder als ZIP-Datei. Mit -d entpacken (/img/...)! |
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