Schon länger stehen Neonikotinoide im Verdacht, eine mögliche Ursache für das seit Jahren zu beobachtende Bienensterben zu sein. Nun wurde ein neuer Mechanismus entdeckt, nach dem die Insektizide über den Futtersaft der Bienen auf die Larven wirken. Bemerkenswert ist, dass offenbar schon relativ niedrige Dosen der Neonikotinoide eine schädigende Wirkung auslösen. Lesen Sie mehr ab Seite 296.

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Im März 1967 erschien das erste Heft des ersten Jahrgangs der “Chemie in unserer Zeit”. Es liegt heute wieder vor mir und ich versuche mich zu erinnern, was ich empfand, als ich vor 50 Jahren dieses Heft zum ersten Mal in der Hand hielt. Es gelingt mir nicht im Detail – aber in Erinnerung ist geblieben, dass ich die ChiuZ von Anfang an stets mit Interesse gelesen und als große Bereicherung empfunden habe. Diese Zeitschrift hat mich mit ihrem breiten Spektrum und den Anregungen, sich auch mit schwierigen Themen auseinanderzusetzen, ein halbes Jahrhundert lang kontinuierlich bei Studium, Beruf und ehrenamtlicher Tätigkeit begleitet. Alle Hefte wurden von mir sorgfältig aufbewahrt, so dass sich nun die komplette Ausgabe in Bücherregalen zu Hause aufreiht. Inwieweit ist sich die ChiuZ über die Jahrzehnte hinweg treu geblieben?

Schon länger stehen Neonikotinoide im Verdacht, eine mögliche Ursache für das seit Jahren zu beobachtende Bienensterben zu sein. Nun wurde ein neuer Mechanismus entdeckt, nach dem die Insektizide über den Futtersaft der Bienen auf die Larven wirken.

Clostridium difficile ist einer der häufigsten Krankenhauskeime und kann schwere Durchfallerkrankungen verursachen. Eine Impfung existiert noch nicht, obwohl der Erreger ein Oberflächenpolysaccharid besitzt, das starke Immunreaktionen auslöst. Allerdings kann dieses nicht in ausreichender Menge für die Impfstoffentwicklung gewonnen werden. Eine Alternative bietet die Herstellung synthetischer Polysaccharide.

Arsen, berüchtigt als Mordgift, ist im biogeochemischen Kreislauf allgegenwärtig. Seine Oxidationsstufen V, III, 0 und -III erlauben eine Vielfalt von Redox-Reaktionen im Zellstoffwechsel, vor allem bei Mikroorganismen. Eine bislang unbekannte Vielfalt an organischen Arsenverbindungen mit Ähnlichkeiten zu Stickstoff- oder Phosphor-haltigen Metaboliten stellt die toxikologische Forschung vor neue Herausforderungen.

Das Reagenzglas ist der Faustkeil der Chemie. Dieses bewährte Allzweck-Werkzeug dient nach wie vor der Beobachtung und Präsentation von chemischen Reaktionen und physikalischen Phänomenen. Der rohrförmige Reaktionsraum hat allerdings zwei Nachteile. Die Demonstration ist nur bis zu einer bestimmten Entfernung gut sichtbar und überzeugend. Der zweite Nachteil tritt in unserer Zeit der fotografischen Dokumentation besonders in den Vordergrund. Durch das runde Glas kommt es zu Spiegelungen und optischen Verzerrungen. Günstiger wäre ein flächiger Reaktionsraum. In der Spektroskopie wird das Problem mithilfe von Küvetten gelöst.

Bei Kondensationen oder Aggregation wirken die zwar schwachen, doch in ihrer Summe maßgeblichen Van-der-Waals-Kräfte. Sie treten bei der Adsorption wie auch der Reibung auf und können die Phasenbildung von atomaren wie molekularen Stoffen beeinflussen. Gleichwohl wurden sie bislang noch nie direkt gemessen, sondern nur vorhergesagt.

Bereits in den 1920er Jahren beschrieb Otto Warburg den erhöhten Glucose-Bedarf und die aerobe Glycolyse von Tumorzellen. Dieser Warburg-Effekt ist, anders als damals vermutet, in den meisten Fällen nicht durch Defekte im Stoffwechsel der Mitochondrien ausgelöst, sondern eine zweckmäßige Anpassung des Grundstoffwechsels an den Bedarf sich vermehrender Zellen.

Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) trennen Ionen anhand ihrer Bewegung in der Gasphase und eignen sich insbesondere als extrem schnelle und empfindliche Sensoren für Spurengase in Luft. Bei vergleichsweise geringem instrumentellem Aufwand erreichen sie Nachweisgrenzen im Bereich von einem Analytmolekül auf 10¹⁰ Gasmoleküle für Messdauern unter einer Sekunde. Zugleich bieten sie als Spektrometer ebenfalls eine gewisse Selektivität. Obwohl sie aufgrund dieser Vorteile bereits seit den 1960er Jahren in sicherheitstechnischen und militärischen Anwendungen starke Verbreitung gefunden haben, hat ihr Einsatz in der analytischen Chemie erst in den letzten zwei Jahrzehnten zugenommen.

Immer mehr Kunststoffartikel gelangen täglich in unsere Haushalte. Plastiktüten und Co werden ohne große Beachtung benutzt und schnell wieder weggeworfen. Die lange Haltbarkeit der Kunststoffe ist eines der schwerwiegenden Probleme für die Umwelt. Neue Methoden zur Herstellung biologisch abbaubarer Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen stehen daher im Fokus der Forschung.

Artemisinin, ein Sesquiterpenoid mit ungewöhnlicher Endoperoxid-Einheit, gehört strukturell und wegen der überragenden Wirkung gegen Malaria in die Champions League der bioaktiven Naturstoffe. Von chinesischen Wissenschaftlern, darunter To Youyou (Medizin-Nobelpreisträgerin 2015), in den 1970ern isoliert und charakterisiert, macht die Verbindung derzeit Karriere, und nicht nur als Mittel gegen Malaria. Wir setzen die beiden ChiuZ-Beiträge von 2014 fort und stellen die Isolierung von reinem, kristallinen Artemisinin aus Blättern des Einjährigen Beifußes vor. Wie immer folgt die komplette und kommentierte spektroskopische Analyse. Aber – wie wirkt Artemisinin? Und wie gelangt die Menschheit nun an genug Artemisinin?

In der Natur finden zahlreiche chemische Reaktionsprozesse statt, unter denen die Gesteinsmetamorphose eine besondere Stellung einnimmt. Die Ergebnisse dieses Umwandlungsvorganges, welcher sich tief im Erdinneren abspielt, sind in den Scherzonen, den geochemischen Laboren der Natur ersichtlich.

Mit ambitionierten Zielen zur Reduktion von Treibhausgasen nimmt die Europäische Union (EU) international eine Vorreiterrolle im Kampf gegen den Klimawandel ein. Doch Klimaschutz wird nur dann zum Erfolg, wenn wirtschaftlich tragfähige Lösungen global zur Verfügung stehen und eingesetzt werden. Dazu bedarf es technischer Innovationen und geeigneter politischer Rahmenbedingungen. Die (chemische) Industrie leistet mit ihren Produkten wichtige Beiträge und erwirtschaftet zudem den Wohlstand für notwendige Investitionen. Die regional begrenzten Vorgaben der EU stellen für die im internationalen Wettbewerb stehende Industrie eine Belastung dar. Um dem globalen Klimaschutz zu nutzen, muss die EU nicht nur Vorreiter, sondern auch Vorbild sein: Wachstum und Klimaschutz müssen in Einklang gebracht werden.

Unser inneres Thermometer, das uns frösteln und schwitzen lässt, reagiert auch auf “kühles” Menthol und scharfe Chili-Schoten. Es beruht auf Membranrezeptoren – ähnlich wie unser Sehen, Schmecken und Riechen. Deren molekulare Verknüpfungen umfassen auch Schmerzleitung und -linderung. Mögliche medizinische Implikationen reichen von Prostatakrebs bis zu Epilepsie.