Folin, Otto

Otto Knut Olof Folin (4 april 1867 - 25 oktober 1934) var en svenskfödd amerikansk kemist som utvecklade olika kvantitativa metoder för analys av biologiska vätskor, inklusive en metod för att bestämma kreatinin i urin och ett kolorimetriskt blodprov med volframsyra filtrat; hans forskning var ett viktigt steg i bildandet av begreppet proteinmetabolism .

Biografi

Barndom

Otto Knut Olof Folin föddes den 4 april 1867 i byn Oseda i södra Sverige , i det historiska landskapet Småland . Han kom från en familj av små godsägare; i synnerhet hans morföräldrar, Maria och Jonas Folina, ägde en fastighet belägen på ett mycket fördelaktigt läge. De fick åtta barn, varav två söner. Otto var barn till en yngre son, Nils Magnus, som var garvare i Osed; den äldste, Jonas Folin, blev komminister. År 1850 gifte Niels Magnus sig med Eva Ohlson, dotter till en mindre godsägare, som vid den tiden var 16 år gammal. De fick 13 barn - de första 12 var söner, Otto var den yngsta och den sista var dottern Gertrude. Väldigt många av dem levde inte till vuxen ålder: fem söner dog i spädbarnsåldern och tre dog i tonåren. Och bara två fick en utbildning som gick utöver grundskolan - den äldste, Wilhelm, som dog vid 18, och Otto.

Även om Niels Magnus Folin var en smart man hade han liten förståelse för ledning, och hans verksamhet gav ingen bra inkomst. Familjen var i nöd och Otto Folins mamma, Eva, fick ta hand om hennes välmående. Hon gick tre årliga sessioner i Göteborg för att uppfylla sin livslånga dröm om att bli sjuksköterska för att gå certifieringskurser i barnmorska och omvårdnad. Hon lämnade barnen hemma. Trots den svåra situationen för sin familj lyckades Eva Folin bli certifierad som officiell barnmorska , och tack vare detta arbete hittade hon möjligheten att försörja sin familj. Trots att hon ofta var hemifrån, eftersom hon ägnade all sin tid åt arbetet, kom Otto ihåg henne som en glad, företagsam kvinna med en sund livsfilosofi. Pojkarna bodde hemma och gick i den lokala skolan tills de blev knutna till den lutherska kyrkan vid 14 års ålder , och skickades sedan till en närliggande stad som lärlingar för att lära sig olika yrken. Tack vare sin mors ansträngningar kunde Otto studera i tre år hemma hos pastor Lang, som drev en privat skola för pojkar. Där behärskade Otto grundläggande matematik och tyska.

Emigration till Amerika, skaffa en utbildning

Vid femton års ålder skickades Otto till USA för att bo med sina två bröder och sin moster. De bodde bland sina landsmän i Minnesota . En flygbiljett (1882) gavs till honom av hans bror Axel, som bodde i Stillwater , en sågverksstad vid Santa Cruz River. Här började Otto Folin arbeta på bommar , samtidigt som han inte lämnade hoppet om att fortsätta sin utbildning. För att studera engelska gick Folin in i en lantlig skola, belägen inte långt från sin mosters gård, där han arbetade som lantarbetare i flera år. Sedan återvände han till Stillwater för att studera på grammatik- och gymnasieskolor i den staden. Folin avslutade den kombinerade åttaåriga kursen sex år senare. För att försörja sig med mat och logi fick han ett jobb under skolterminerna. Han arbetade ofta som nattportier på hotell så att han kunde studera på natten. Folin tillbringade sina somrar med att skörda eller på Santa Cruz bommar.

1888 tog han examen från gymnasiet. I slutet av det året lyckades Folin få ett jobb i Minneapolis , vilket gjorde att han kunde gå på University of Minnesota. Han tog examen 1892 med en kandidatexamen . I november 1890 blev han amerikansk medborgare.

Tidigt arbete

1892 antogs Folin till forskarskolan vid det nyöppnade University of Chicago . Han valde kemi som huvudämne och fysiologi som biämne. Under de första åren ägnades Folins hela krafter åt utbildning inom de olika områdena av kemi och relaterade discipliner som krävdes av kandidater. Runt denna tid har Julius Stieglitz, Folins handledare, forskat på vissa molekylära omarrangemang som uppstår när organiska ämnen som innehåller en kvävebunden halogen (bromacetamider) behandlas med natriummetylat . Som ett resultat erhålls uretaner istället för de hydroxylaminer som förväntas i detta fall . Huvudintresset var att reaktionsmekanismen inte förstods. Folins forskning var just kopplad till studiet av produkterna från denna reaktion av ett antal sådana föreningar. Hans fynd presenteras i hans avhandling "On Urethanes" [1] och talar om ett stort experiment med organiska droger, men tar inte mycket hänsyn till de inblandade mekanismerna. En sådan utelämnande förklaras av det faktum att det under dessa år var omöjligt att logiskt förklara mekanismen för sådana reaktioner. Det var först efter idén om elektronisk kommunikation, som fördes fram av J. J. Thomson 1897, som Stieglitz (och Noyes oberoende) 1901 kunde ge den första bedömningen av mekanismen, fyra år efter att han skrivit Folins avhandling. Efter att ha avslutat sin avhandling i augusti 1896 reste Folin till Europa och tillbringade sitt första år i Olof Hammerstens laboratorium vid Uppsala universitet . Här undersökte han egenskaperna och sammansättningen av hydrolysprodukterna av glykoproteiner, muciner , från den submandibulära körteln, även kallad "djurgummi". En kort artikel med denna titel, publicerad i Hoppe-Sleirs Zeitschrift 1897, var det första bidraget till biokemin [2] .

Sommaren samma år arbetade han i Salkowski-laboratoriet i Berlin, där han tog upp det analytiska problemet med att bestämma urinsyra . De följande åren ägnades åt forskning om proteinhydrolysprodukten som finns i " Witte peptoner " vid Kossellaboratoriet i Marburg . Tre artiklar som rapporterade data från dessa laboratoriestudier dök upp snabbt i Europa i Hoppe-Sleirs Zeitschrift [3] [4] [5] ; och Folin återvände till Chicago, där han 1898 tilldelades sin Ph.D.

Sommaren 1899 fick Folin ett erbjudande om att ta en position som biträdande professor i kemi vid West Virginia University . Folin fick också en ettårig kurs i kvantitativa analysmetoder och en annan i elementär fysiologisk kemi.

Jobb på McLean Hospital

Våren 1900 erbjöds Folin en ny tjänst på McLean Hospital (för sinnessjuka) i förorten Boston . Han bjöds in att utföra utrustningen och tog senare över ledningen av laboratoriet för fysiologisk kemi. Under de första månaderna på McLean, medan utrustningen installerades, studerade Folin litteraturen om metabolism, urinkemi och påståenden (mest i franska medicinska tidskrifter) om förekomsten av giftiga ämnen i urinen hos psykiskt sjuka patienter . relaterat till deras mentala tillstånd. Det första experimentet som utfördes var att bestämma, genom injektion i kaniner , toxiciteten för normal urin och urin hos sinnessjuka, såväl som deras individuella komponenter. Märkbar toxicitet fanns endast i kalium- och ammoniumsalter, vilket redan var ett känt faktum. Folin var skeptisk till tanken att "gifter", möjligen förknippade med kolin och andra kvävehaltiga baser härrörande från nervvävnad, kunde vara orsaken till den psykiska störningen. Eftersom Folin inte hittade några bevis för detta i preliminära experiment, övergav Folin detta tillvägagångssätt.

Han bestämde sig istället för att jämföra proteinomsättningen hos en normal person och en psykiskt sjuk person. För att göra detta mätte han innehållet av alla produkter som utsöndrades i urinen, inklusive de som innehöll kväve. Folin hade för avsikt att hitta det normala intervallet för förändringar i fördelningen av totalt kväve bland de kända produkterna och restfraktionen och sedan överväga möjliga onormala förändringar. För att korrekt mäta innehållet i produkter var det nödvändigt att utveckla en effektiv kvantitativ analysmetod.

De första åren på McLean ägnades till stor del åt att utveckla och finjustera metoder för bestämning av urea, ammoniak , urinsyra, kreatinin och kreatin , sulfater och urinsyra. Folins första kolorimetriska metod utvecklades av honom för bestämning av kreatinin; den använde den färgade reaktionen mellan kreatinin och pikrinsyra som upptäcktes mycket tidigare än Jaffe. Långt innan dess hade andra färgreaktioner redan använts för att bestämma biologiska produkter (till exempel Nesslers reagens för bestämning av ammonium i vattenlösningar), men Folin-metoden för bestämning av kreatinin innehöll ett mer subtilt och exakt instrument för färgjämförelse - Dubosque-kolorimetern . Alla dessa noggrant utformade användes för att studera ämnesomsättningen hos friska människor och personer som observerades på sjukhus, som var och en var på en konstant diet av känd sammansättning.

Men här avbröts Folins forskning tillfälligt av hans sjukdom. I juni 1903 tog Massachusetts General Hospital bort en tumör från hans vänstra örebromskörtel och skar bort hans ansiktsnerv. Tumören var godartad och det fanns inga återfall av dess utveckling.

År 1904 publicerade två på varandra följande nummer av American Journal of Insanity (numera American Psychiatric Journal) en lång artikel [6] om resultaten av experiment relaterade till studiet av metabolism. Det noterades dock inte av forskarsamhället, förmodligen på grund av dess oattraktiva innehåll. Artikeln inkluderade litteraturöversikter, metoder med 67 datablad och förslag på att allmän förlamning kan vara relaterad till metabola störningar. Ett sådant kallt mottagande fick Folin att sluta försöka etablera ett samband mellan ämnesomsättning och psykiska störningar.

Men han fortsatte att arbeta för att utveckla metoder som gör det möjligt att bedriva mer allmän fysiologisk forskning – att identifiera mönster i den fysiologiska utsöndringen av urin. Folin använde olika dieter för sin forskning , inklusive en speciell med låg kvävehalt. Och Folin själv ansåg att hans nästa artikel från 1905 [7] var en av de bästa. Det citeras fortfarande i texter och monogram som "Folins klassiska verk" om principerna för intermediär metabolism.

Folin märkte att nivån av proteinmetabolism som studerats av hans kollega Van Someren var ungefär en tredjedel av den nivå som ansågs normal, och detta faktum fick honom att studera effekten av en lågproteindiet på urinsammansättningen hos friska människor. Från data om användningen av dieter med olika proteininnehåll härledde Folin reglerna som bestämmer urinens sammansättning, och utifrån dem byggde han sin teori om proteinmetabolism. Hans data visar tydligt en tydlig skillnad mellan metaboliska produkter som inte är beroende av mängden protein som konsumeras (kreatinin) och produkter som har detta beroende (urea). Han kallade denna "endogen" och "exogen" metabolism, och konceptet antogs snart av det vetenskapliga samfundet och var mainstream i flera decennier.

Jobb på Harvard

Resultatet av Folins artiklar var inte bara att sprida populariteten för hans metod inom kemisk analys, utan också att utse Folin 1907 till positionen som biträdande professor i biologisk kemi och 1909 till positionen som Hamilton Kuhn professor vid Harvard .

1912 återvände Folin till studiet av ämnesomsättningsproblemet. Dessförinnan hade det redan visat sig att kostproteiner nästan helt bryts ner i tarmen till aminosyror , medan konventionella metoder inte kunde upptäcka några märkbara koncentrationer av aminosyror i blodomloppet. Därför föreslogs det att den omvända processen inträffar på ytan av tarmslemhinnan - aminosyror i absorptionsprocessen sätts samman till proteiner. Folin föreslog en enkel och ganska exakt metod för att bestämma icke-proteinkväve i blodet, inklusive i urea och i alla andra kväveföreningar med låg molekylvikt (fria aminosyror, ammonium , etc.). Detta var den så kallade "blod-npn"-analysen, som omedelbart accepterades av kliniker för att fastställa njursvikt.

Med denna metod visade Folin att de fria aminosyrorna som bildas under matsmältningen av maten i tarmarna finns i cirkulationssystemet, och motbevisar därigenom tanken att proteinsyntes sker på ytan av tarmslemhinnan. Han bestämde sig då för att följa vad som händer med aminosyrorna efter att ha tagits upp i blodet från tarmarna.

För att göra detta påbörjade Folin och Denis en serie experiment, med avsikt att spåra vägen för urea och några aminosyror, som de injicerade i djuren i tunntarmen eller intravenöst. Ungefär samtidigt genomförde D. D. Van Slyke också liknande experiment, bara de ledde till olika slutsatser. Folin drog slutsatsen att alla vävnader absorberar och deaminerar aminosyror, medan Van Slyke, baserat på hans data, trodde att deaminering och omvandling av ammoniak bildad från urea huvudsakligen sker i levern. Detta problem löstes tack vare Manns experiment - efter avlägsnandet av levern slutade djuren att producera urea . Denna slutsats bekräftades senare av upptäckten av de enzymatiska processerna för ureabildning som förekommer i levern.

Även under dessa experiment upptäckte Folin att komplex av fosfovolframsyror och fosfomolybdinsyror är känsliga färgreagenser med avseende på ett antal ämnen - fenol , tyrosin , urinsyra, glukos , etc. - under vissa förhållanden. En annan upptäckt var att volframsyra visade sig vara ett enkelt och effektivt reagens för fullständig utfällning av alla blodproteiner vid en nästan neutral surhet av mediet utan absorption av icke-proteinkomponenter. Dessa observationer låg till grund för ett systematiskt blodprov utvecklat från 1920 i samarbete med Hsien Wu. I volframsyrafiltrat var det möjligt att bestämma socker , icke-proteinkväve, urea, urinsyra, kreatinin och kreatin, aminosyror, klorider och andra föreningar.

Senare år

Folin arbetade också med Metropolitan Life Insurance Company, där han tillsammans med Benedict utsågs till en kommitté för att utarbeta en plan för att omorganisera företagets biokemiska laboratorium. Ganska snart blev Folin inbjuden att bli chef för detta laboratorium. Trots den uppenbara ekonomiska fördelen accepterade inte Folin honom och valde att stanna på Harvard. Samtidigt deltog Folin och Benedict i ledningen av laboratoriet tills doktor Blaferwick blev dess chef 1928, och båda belönades med titeln "konsult biokemist", som Folin bar fram till sin död.

Folin fortsatte att förbättra sina tekniker fram till sin död. Hans sista artikel, som lämnades in till Journal of Biological Chemistry den 7 juni 1934, hade titeln "En enkel metod för att förbereda det korrekta reagenset för bestämning av urinsyra (och några kommentarer)". [åtta]

För att hedra årsdagen av hans utnämning till professor i biologisk kemi vid Harvard University hade en grupp av hans kollegor beställt ett porträtt av honom tidigare 1934 av en välkänd konstnär som skulle visas vid en galamiddag.

Folins död den 25 oktober 1934 i en hjärtattack förändrade deras planer, och ett minnesmöte hölls den 25 november, där flera av hans medarbetare talade. Ett porträtt av Pollack-Ottendorf visades samtidigt och hänger nu i biblioteket vid Harvard Medical School.

Otto Folin ligger begravd i ett hörn av New Hampshire där han hade ett sommarhem.

Personlighet

Folin var en blygsam, lugn men beslutsam man, som drogs mot optimistiska åsikter och bedömningar. Han var något långsam och försiktig i sina tal. När det gällde frågan om olikheter i vetenskaplig åsikt kunde Folin lägga personliga känslor åt sidan och eftertänksamt och noggrant bedöma situationen, han försökte alltid se olika sidor av frågan. Han uppskattade mycket bra arbete och var generös med att uttrycka sin tacksamhet. Han kunde kritisera utan att tveka.

Folin var en hängiven make och far: han tog alltid något tungt från sin fru och bakade bröd till sin familj på lördagskvällar och söndagsmorgnar. Till frukost åt han smörkringlor och drack kaffe som han bryggde på samma sätt som Kjeldahl .

Folins andra passion är golf . När han kom in på Harvard och flyttade från Cambridge till Brooklyn, blev han medlem av Chestnut Hill Golf Club och blev snart en spelare och en ganska bra spelare. Under många år har golfen hållit Folin i god fysisk form.

Familj

1899 gifte sig Otto Folin med Laura Churchill Grant, en ung kanadensiskfödd flicka som, efter examen från Vassar College, gick in på University of Chicago som doktorand i matematik och ekonomi. De fick tre barn: Joanna (död 1912), Grant, Teresa (examen från Johns Hopkins Medical School). Många barnbarn, ett av dem är också Otto Folin.

Undervisningsaktivitet

Folin var en bra lärare. Han tillbringade mycket tid med att arbeta med elever. Folin tog en student eller grupp och arbetade intensivt med dem och gjorde en del av den forskning de behövde för att fortsätta. Bland hans studenter finns George Minot (Nobelpriset i fysiologi eller medicin, 1934), James Batcheller Sumner (Nobelpriset i kemi, 1946), Elliot Proctor Joslin ( diabetesforskare ).

Utmärkelser och utmärkelser

Doctor of Science från University of Washington (1915), University of Chicago (1916), Doctor of Medicine från Lunds universitet, Sverige (1918). Medlem av US National Academy of Sciences sedan 1916, German Imperial Academy of Sciences sedan 1932, American Chemical, Physiological Society, Society for Pharmacology and Experimental Therapy, Society for Experimental Biology and Medicine.

Litteratur

• RHShryock, American Medical Research, NY 1947.
• CDHaagensen, WEBLoyd, Hundred Years of Medicine, NY 1943.
• PA Shaffer, Otto Folin, Biografiska memoarer, National Academy of Sciences, Washington DC, 1952.
• HAChristian, Science, 81; sid 37, 1935; Harvard Alumni Bulletin,9; sid.22, januari 1935.
• RHCittenden, Utveckling av fysiologisk kemi i USA.
• HCTrimble, American Swedish Monthly, 29, s.9, sept. 1935.

Anteckningar

1. ↑ På Urethanes. En avhandling inlämnad till fakulteterna vid forskarskolorna för konst, litteratur och naturvetenskap i kandidatur för filosofie doktorsexamen (Kemiska institutionen). Oktober 1896. Universitetet i Chicago. Chemical Publishing Company, Easton, Pa., 1897. American Chemical Journal 19:323,1897.
2. ↑ Zur Kenntnis des Sogenannten Thierschen Gummis. Zeit. physiol. Chem. 23:347, 1897.
3. ↑ Eine Vereinfachung der Hopkins'chen Methode zur Bestimmung der Harnsaure im Harn. Zeit. physiol. Chem. 24:224.
4. ↑ Die Hopkins'sche Harnsaure-Bestimmung. Zeit. physiol. Chem. 25:64.
5. ↑ Ueber die Spaltungsprodukte der Eiweisskorper. I. Ueber Einige Bestandtheile von Wittes Pepton. Zeit. physiol. Chem. 25:152.
6. ↑ (Med PA Shaffer och LA Hill) Några metabolismstudier. Med särskild hänvisning till psykiska störningar. Amer.Jour.Insan. 60:699; ibid. 61:299.
7. ↑ Proteinmetabolism i dess förhållande till kostnormer. Proceedings of the Lake Placid Conference on Home Economics, 1905. 47th Annual Conference, Lake Placid Club, Essex County, New York, 1906, sidan 101.
8. ↑ Beredningen av ren natriumwolframat för användning vid beredningen av korrekta urinsyrareagenser. Apartado de la Revista de la Sociedad Argentina de Biology. Supplemento del Volume X, november.

Ordböcker och uppslagsverk	Amerikansk nationalbiografi
I bibliografiska kataloger GND : 118873660 ISNI : 0000 0000 8356 6704 LCCN : n88090556 NTA : 130618101 LIBRIS : 0xbddffj1584dmg SUDOC : 123805295 VIAF : 7145857779123021184 WorldCat VIAF : 7145857779123021184