Richard Synge: Das Wolllabor, das die Chemie veränderte

Das folgenreichste chemische Verfahren des 20. Jahrhunderts wurde in den Labors eines Fachverbandes für Wolle entwickelt. Während des Zweiten Weltkriegs versuchten Richard Laurence Millington Synge und Archer Martin in Leeds, die Aminosäuren in Wollfasern zu trennen, und stellten fest, dass bestehende Methoden so ähnliche Moleküle nicht unterscheiden konnten. Was sie stattdessen erfanden – die Verteilungschromatographie – gab Chemikern ein universelles Mittel an die Hand, um Gemische eng verwandter Verbindungen zu trennen. Dies brachte ihnen 1952 den Nobelpreis für Chemie ein und ermöglichte die Sequenzierung von Proteinen.

Sohn eines Börsenmaklers

Synge wurde am 28. Oktober 1914 in West Kirby auf der Halbinsel Wirral bei Liverpool geboren; einige Quellen nennen Liverpool selbst. Sein Vater, Lawrence Millington Synge, war Börsenmakler in Liverpool; seine Mutter war Katherine C. Swan. Er wurde in Old Hall in Wellington, Shropshire, und dann am Winchester College, einer der ältesten englischen Public Schools, ausgebildet, bevor er am Trinity College in Cambridge Chemie studierte.

Das Problem der Molekülunterscheidung

Von 1941 bis 1943 arbeitete Synge bei der Wool Industries Research Association in Leeds. Wolle ist ein Protein – Keratin – und die praktischen Fragen der Industrie betrafen im Grunde die Aminosäurezusammensetzung. Die Schwierigkeit war grundlegend. Aminosäuren ähneln sich in Größe, Löslichkeit und chemischem Verhalten sehr, und die analytischen Werkzeuge der damaligen Zeit konnten sie nicht zuverlässig trennen.

In Zusammenarbeit mit Archer Martin ging Synge das Problem aus einer anderen Richtung an. Anstatt nach einer Reaktion zu suchen, die eine Verbindung isolieren würde, nutzten sie eine physikalische Tatsache: Verschiedene Substanzen verteilen sich unterschiedlich zwischen zwei nicht mischbaren flüssigen Phasen. Leitet man ein Gemisch an einer stationären flüssigen Phase vorbei, die auf einem festen Träger gehalten wird, wird jede Komponente unterschiedlich stark verzögert und tritt getrennt aus. Dies war die Verteilungschromatographie – eine Technik zur Trennung von Gemischen ähnlicher Chemikalien, die laut Aufzeichnungen die analytische Chemie revolutionierte.

Ihre Stärke war die Allgemeingültigkeit. Der Methode war es egal, woraus das Gemisch bestand. Aminosäuren, Peptide, Zucker, Medikamente, Pigmente, Schadstoffe – alles wurde trennbar, und zwar in kleinen Mengen, was in der Biochemie, wo Material knapp ist, enorm wichtig war. Die moderne Laboranalyse, von klinischen Tests über die Medikamentenentwicklung bis hin zur Forensik, stammt aus dieser Kriegsarbeit in Leeds.

Peptide und Gramicidin

Von 1943 bis 1948 arbeitete Synge am Lister Institute for Preventive Medicine in London, und in diesen Jahren – etwa 1942 bis 1948 – wandte er die neue Technik auf die Peptide des Proteins Gramicidin an und arbeitete heraus, wie dessen Aminosäureeinheiten miteinander verknüpft waren.

Dies war die wichtigste Demonstration. Wenn die Chromatographie die Reihenfolge der Reste in einem Peptid bestimmen konnte, dann war die Sequenz eines Proteins im Prinzip erkennbar und nicht mehr ein ewiges Rätsel. Synges Arbeit beeinflusste direkt Frederick Sangers Bestimmung der Insulin-Struktur – die erste vollständige Proteinsequenz, die jemals erhalten wurde, und das Ergebnis, das die zentralen Fragen der Molekularbiologie beantwortbar machte. Die Kette reicht von einem Wolllabor bis zur Sequenzierung des Genoms.

Aberdeen und Norwich

1948 zog Synge an das Rowett Research Institute in Aberdeen, wo er siebzehn Jahre lang blieb und in einem Zentrum für Ernährung und Tierwissenschaften arbeitete. 1967 zog er erneut um, an das Food Research Institute in Norwich, wo er bis 1976 blieb. Von 1968 bis 1984 war er zudem Honorarprofessor für Biowissenschaften an der University of East Anglia – eine lange Verbindung zu der Stadt, in der er die letzten drei Jahrzehnte seines Lebens verbrachte.

Anerkennung

Er wurde 1950 im Alter von 35 Jahren zum Fellow der Royal Society gewählt. Zwei Jahre später, 1952, teilte er sich den Nobelpreis für Chemie mit Archer Martin für ihre Erfindung der Verteilungschromatographie – eine ungewöhnliche Auszeichnung für eine Methode statt für eine Entdeckung, und einer der klarsten Fälle in der Geschichte des Preises, in dem eine Technik ihren Platz durch das verdiente, was alle anderen damit tun konnten.

Weitere Ehrungen folgten: die John Price Wetherill Medal 1959, die Mitgliedschaft in der Royal Society of Edinburgh 1963, ein Ehrendoktortitel (ScD) der University of East Anglia 1977 und ein Ehrendoktortitel der Universität Uppsala 1980.

Familie und Tod

1943 heiratete Synge Ann Davies Stephen, die Tochter der Psychologin Karin Stephen und des Psychoanalytikers Adrian Stephen – eine Ehe, die ihn mit einer der bemerkenswerteren intellektuellen Familien des englischen Modernismus verband. Sie überlebte ihn um drei Jahre.

Synge starb am 18. August 1994 in Norwich im Alter von 79 Jahren. Die Technik, die er vor seinem dreißigsten Lebensjahr in einem Wollforschungslabor entwickelt hatte, war bis dahin ein so gewöhnlicher Teil der wissenschaftlichen Praxis geworden, dass sie selten jemandem zugeschrieben wurde – was für eine Methode die höchste Form des Erfolgs ist.