人物介紹
溫道斯1876年12月25日,出生于柏林一個平民家庭,后被一富有的工業(yè)世家寡婦收養(yǎng),他沒有繼承祖業(yè),開始想當(dāng)醫(yī)生,曾于柏林大學(xué)攻讀醫(yī)學(xué),后來在費希爾的影響下,改學(xué)有機和生化,成了費希爾的助手。1897年在柏林大學(xué)獲學(xué)士學(xué)位。1899年他在德國弗賴堡大學(xué)獲得博士學(xué)位。1903年任弗賴堡大學(xué)講師。1913-1915年任奧地利因斯布魯克大學(xué)任應(yīng)用醫(yī)藥化學(xué)教授。1915~1944年,任格丁根大學(xué)化學(xué)教授和化學(xué)實驗室主任。是格廷根、柏林、普魯士、巴伐利亞科學(xué)院院士,倫敦化學(xué)學(xué)會名譽會員。1959年6月9日他在德國格丁根去世,享年83歲。
1915年溫道斯與伊麗莎白·雷紹結(jié)婚,他們有3個孩子。1959年6月9日,他在哥廷根病逝。
學(xué)術(shù)研究
1901年溫道斯開始進行膽固醇(膽甾醇)結(jié)構(gòu)的研究和測定工作(這是他從博士學(xué)位研究以來所關(guān)注的一個題目),持續(xù)了約30年。溫道斯1903年發(fā)表了第一篇題為《膽甾醇》的首創(chuàng)性論文。1907年他合成了組胺,這是一種具有重要的生理學(xué)性質(zhì)的化合物。他還發(fā)現(xiàn)其他許多化合物也具有與膽甾醇相類似的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì),他把這類化合物歸并成一族,后來定名為甾族化合物。溫道斯是甾族化合物的主要創(chuàng)始人。他發(fā)現(xiàn)膽甾醇和膽汁酸具有相同的母核。膽甾醇是該母核帶有仲醇和異辛基側(cè)鏈而形成的化合物。母核被證實是由 4個高度飽和的稠環(huán)構(gòu)成的。
1925年,作為類固醇研究的權(quán)威,溫道斯受赫斯之邀去紐約研究抗佝僂病維生素,他同時還與倫敦的科學(xué)家合作研究。
1927年,兩個小組通過一系列巧妙的化學(xué)轉(zhuǎn)化并與已知化合物比較,推導(dǎo)出麥角甾醇可能是食物中維生素D的前體。次年溫道斯回到哥廷根的實驗室,又分離出該維生素的三種形式:兩種得自受輻照植物的固醇,他稱之為D1和D2;一種分離自受輻照的皮膚,他稱之為D3。
1931年,艾斯丘(F. A. Askew)的英國小組緊隨其后,確定了維生素D2的化學(xué)組成(現(xiàn)稱為麥角骨化醇),它是由麥角固醇衍生而來的。5年后,溫道斯合成了7-脫氫膽甾醇分子,并通過輻照將其轉(zhuǎn)化為維生素D3,現(xiàn)稱為膽骨化醇。
通過溫道斯對膽甾醇的研究,人們終于在1932年確定了這個化合物的結(jié)構(gòu)。
溫道斯的另一個重要貢獻是把上述研究方法應(yīng)用于維生素的研究, 他發(fā)現(xiàn)了維生素D可由甾族化合物的分子被陽光照射破壞一個鍵后生成。這就為照射法提供了理論根據(jù),照射法就是通過曝曬在紫外線之下可以提高象牛奶和面包這類食品中的維生素D的含量。
溫道斯還在1932年確定了維生素B1(硫胺)分子中硫原子的位置,這項研究對于確定這種重要化合物的結(jié)構(gòu)來說是一個重要的步驟。
溫道斯的研究工作還有助于性激素化學(xué)的建立,促進了治療心臟病的藥物的研究。
他也因研究甾醇類的結(jié)構(gòu)及其與維生素的關(guān)系而獲得1928年諾貝爾化學(xué)獎。他把獲得的化學(xué)獎金全部用于擴大自己創(chuàng)辦的維生素研究所。
據(jù)瑞典皇家科學(xué)院的H·G·瑟德鮑姆教授在授獎詞說,溫道斯對于固醇的研究意圖揭示有機物互相轉(zhuǎn)換的性質(zhì)。瑟德鮑姆用“勤勉”和“機智”形容溫道斯的工作。瑟德鮑姆在授獎詞中形容溫道斯以“解釋執(zhí)行的明晰”來“克服最大的實驗困難”。
1928年12月12日,溫道斯在獲獎演說中敘述了他在固醇領(lǐng)域的研究。他將固醇定義為分布于動物界和植物界,但在細(xì)菌中未發(fā)現(xiàn)的不含氮大分子醇類。膽固醇最早是從膽結(jié)石中提煉出來的,它是一種不飽和化合物,在整個人體中都存在,分子中包含27個碳原子、46個氫原子、1個氧原子。它在自然界中都有被發(fā)現(xiàn),它的單一醇類,在某種程度上,能夠酯化為不同的脂肪酸。雖然它大量集中在腦部,但在人類血清中發(fā)現(xiàn)的含量展現(xiàn)出很大的不同。高含量的膽固醇會富集在肝中并造成損害,溫道斯根據(jù)那個時代的實驗數(shù)據(jù)相信,膽固醇含量中等或偏高的飲食與動脈硬化有一定聯(lián)系。
溫道斯做過廣泛研究的另一種重要固醇是麥角固醇,它發(fā)現(xiàn)于酵母和其他真菌中。麥角固醇分子由27個碳、42個氫、1個氧構(gòu)成。它有三個雙鍵,而膽固醇中只有一個。
溫道斯與好友威蘭的工作通過一種雙氫固醇——糞酯醇有了聯(lián)系。它可以自然產(chǎn)生,但不能通過膽固醇的氫化來合成。在實驗室中,溫道斯用鹽酸初治使膽固醇轉(zhuǎn)化為糞酯醇。以糞酯醇為初始材料,溫道斯用吸收氧化劑的方法將其轉(zhuǎn)化為膽烷酸。一般的膽酸源于膽烷酸。威蘭將膽烷酸與固醇聯(lián)系起來。
溫道斯之后證明了類固醇與維生素D的關(guān)系。他用波長248nm到313nm的紫外線照射麥角固醇得到了維生素D。溫道斯還探索了照射的條件。他發(fā)現(xiàn)反應(yīng)可在極低的溫度下發(fā)生,但若照射時間太長,維生素D會被破壞。他希圖用純化學(xué)方法將麥角固醇轉(zhuǎn)化為維生素D,但沒有成功。
溫道斯繼續(xù)改進實驗,從而定量的證明了麥角固醇與維生素D有著相同的實驗式。為了區(qū)分是聚合還是異構(gòu)化,他做了分子量的研究,確定了這兩個化合物的分子量在誤差范圍內(nèi)相等。
接下來溫道斯考察了類固醇中的醇加上一個雙鍵異構(gòu)化為維生素D內(nèi)酮基的可能性。這可能是在紫外照射時發(fā)生的。仔細(xì)的實驗證明羥基并不會在照射中分解,所以醇并不會變成酮基。他對只用單一方法并不滿意,多次以合成法制備酮,發(fā)現(xiàn)它并不能成為活性的維生素。
另一種可能性是雙鍵被異構(gòu)化至另一位置。溫道斯用定量實驗證明雙鍵數(shù)量在麥角固醇與維生素D中并無不同,證明異構(gòu)化是雙鍵移位或者立體結(jié)構(gòu)重整的作用。
溫道斯獲得過諾貝爾化學(xué)獎(1928)、巴斯德獎?wù)拢?938)、歌德獎?wù)拢?941)、大十字勛章(1951)、和平十字勛章(1952)。