8/3/2019 Original Miller

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t i e s o f t h e c o m i i p o u n d s m a n o m e t r i c a l l y ( 5 ) . I n t h eo t h e r , t h e m a t e r i a l i s a p p l i e d t o t h e p a p e r a l o n g 8 cmo f t h e b a s e l i n e r a t h e r t h a n a s a s p o t a n d , a f t e r r e s o l u -t i o n , a r e a s 8 x 5 cm c o n t a i n i n g t h e v a r i o u s c o m p o u n d sa r e c u t f r o m t h e p a p e r a n d r o l l e d i n s h e l l v i a l s . T e na n e s t h e t i z e d h o u s e f l i e s a r e t h e n i n t r o d u c e d i n t o e a c hv i a l , a n d t h e t o x i c i t y o f t h e c o m p o u n d s i s c h a r a c t e r -i z e d b y r a t e o f k n o c k d o w n a n d 2 4 - h r m l o r t a l i t y .

T h e p a p e r c h r o m a t o g r a p h i c m e t h o d i s u s e f u l i ns t u d y i n g t h e m e t a b o l i s m o f p h o s p h o r u s i n s e c t i c i d e s i np l a n t s , m a m i m a l s , a n d i n s e c t s . W i t h i t , f o r e x a m p l e ,we h a v e b e e n a b l e t o d e m o n s t r a t e t h e c o n v e r s i o n o fp a r a t h i o n a n d i t s m e t h y l a n a l o g t o . t h e c o r r e s p o n d i n gp h o s p h a t e s b y a n e n z y m e s y s t e m f o u n d i n P e r i p l a n e t aa m e r i c a n a ( L . ) ( 2 ) . F u r t h e r s t u d i e s a r e i n p r o g r e s s .T h e m e t h o d h a s a l s o b e e n o f v a l u e i n s t u d y i n g t h ea c t i o n o f h e a t on p u r i f i e d p a r a t h i o n - a n d m e t h y l p a r a -t h i o n a n d i n i s o l a t i n g t h e c o m p o u n d s f o r m e d a n d i ns t u d y i n g t h e i r b i o l o g i c a l p r o p e r t i e s ( 1 ) .R e f e r e n c e s

1 . METCALF, R . L . , and MAR CH , R . B . T o b e p u b l i s h e d .2 . . A n n . Entomol. S o c . Amer. ( i n p r e s s ) .3 . KRITCHEVSKY, T . H . , and T I S E L I U S , A . S c i e n c e , 1 14 , 2 9 9( 1 9 5 1 ) .4 . HAXES, C . S . , an d ISHERWOOD, F . A . Nature, 1 6 4 , 1 1 0 7( 1 9 4 9 ) .5 . METCALF, R . L . , and MAR CH , R . B . J . E c o n . E n t o m t i o l . , 4 2 ,7 2 1 ( 1 9 4 9 ) .M a n u s c r i p t r e c e i v e d S e p t e m b e r 1 5 , 1 9 5 2 .

A P r o d u c t i o n o f Amino A c i d s U n d e rP o s s i b l e P r i m i t i v e E a r t h C o n d i t i o n sS t a n l e y L . M i l l e r 1 ' 2G . H . J o n e s C h e m i c a l L a b o r a t o r y ,U n i v e r s i t y o f C h i c a g o , C h i c a g o , I l l i n o i s

T h e i d e a t h a t t h e o r g a n i c c o i i m p o u n d s t h a t s e rv e a st h e b a s i s o f l i f e w e r e f o r m e d w h e n t h e e ar t h h a d a na t m o s p h e r e o f m e t h a n e , a m m o n i a , w a t e r , a n d h y d r o -g e n i n s t e a d o f c a r b o n d i o x i d e , n i t r o g e n , o x y g e n , a n dw a t e r w a s s u g g e s t e d b y O p a r i n ( 1 ) a n d h a s b e e n g i v e ne m p h a s i s r e c e n t l y b y U r e y ( 2 ) a n d B e r n a l ( 3 ) .I n o r d e r t o t e s t t h i s h y p o t h e s i s , a n a p p a r a t u s w a sb u i l t t o c i r c u l a t e C H , , N H 3 , H 2 0 , a n d H 2 p a s t a ne l e c t r i c d i s c h a r g e . T h e r e s u l t i n g m i i x t u r e h a s b e e nt e s t e d f o r a m i n o a c i d s b y p a p e r c h r o m i a t o g r a p h y .E l e c t r i c a l d i s c h a r g e w a s u s e d t o f o r m f r e e r a d i c a l si n s t e a d o f u l t r a v i o l e t l i g h t , b e c a u s e q u a r t z a b s o r b sw a v e l e n g t h s s h o r t e n o u g h t o c a u s e p h o t o - d i s s o c i a t i o no f t h e g a s e s . E l e c t r i c a l d i s c h a r g e may h a v e p l a y e d as i g n i f i c a n t r o l e i n t h e f o r m n a t i o n o f c o m p o u n d s i n t h ep r i m i t i v e a t n m o s p h e r e .T h e a p p a r a t u s u s e d i s s h o w n i n F i g . 1 . W a t e r i sb o i l e d i n t h e f l a s k , m i x e s w i t h t h e g a s e s i n t h e 5 - 1f l a s k , c i r c u l a t e s p a s t t h e e l e c t r o d e s , c o n d e n s e s a n de m p t i e s b a c k i n t o t h e b o i l i n g f l a s k . T h e U - t u b e p r e -v e n t s c i r c u l a t i o n i n t h e o p p o s i t e d i r e c t i o n . T h e a c i d s

1 N a t i o n a l S c i e n c e F o u n d a t i o n F e l l o w , 1 9 5 2 - 5 3 .2 Thanks a r e d u i e H a r o l d C . Urey f o r m a n y h e l p f u l s u g g e s -t i o n s and g u i d a n c e i n t h e c o u r s e o f t h i s i n v e s t i g a t i o n .

a n d a m i n o a c i d s f o r i n e d i n t h e d i s c h a r g e , n o t b e i n gv o l a t i l e , a c c u i i m u l a t e i n t h e w a t e r p h a s e . T h e c i r c u l a -t i o n o f t h e g a s e s i s q u i t e s l o w , b u t t h i s s e e m s t o b ea n a s s e t , b e c a u s e p r o d u c t i o n was l e s s i n a d i f f e r e n ta p p a r a t u s w i t h a n a s p i r a t o r a r r a n g e m e n t t o p r o m o t ee i r c u l a t i o l n . T h e d i s c h a r g e , a s n m a l l c o r o n a , was p r o -v i d e d b y a n i n d u c t i o n c o i l d e s i g n e d f o r d e t e c t i o n o fl e a k s i n vacuum a p p a r a t u s .T h e e x p e r i n i e n t a l p r o c e d u r e w a s t o s e a l o f f t h e o p e n -i n g i n t h e b o i l i n g f l a s k a f t e r a d d i n g 2 0 0 m l o f w a t e r ,e v a c u a t e t h e a i r , a d d 1 0 e m p r e s s u r e o f H z , 2 0 cm o fC H 4 , a n d 2 0 cm o f N H 3 . T h e w a t e r i n t h e f l a s k w asb o i l e d , a n d t h e d i s c h a r g e was r u n c o n t i n u o u s l y f o r aw e e k .

5 c m

F l u ; . 1 .D u r i n g t h e r u n t h e w a t e r i n t h e f l a s k b e c a m n e n i o t i c e -a b l y p i n k a f t e r t h e f i r s t d a y , a n d b y t h e e n d o f t h ew e e k t h e s o l u t i o n w a s d e e p r e d a n d t u r b i d . M o s t o ft h e t u r b i d i t y w a s d u e t o c o l l o i d a l s i l i c a f r o m t h e g l a s s .T h e r e d c o l o r i s d u e t o o r g a n i c c o m p o u n d s a d s o r b e d

o n t h e s i l i c a . A l s o p r e s e n t a r e y e l l o w o r g a n i c c o m -p o u n d s , o f w h i c h o n l y a s m a l l f r a c t i o n c a n b e e x -t r a c t e d w i t h e t h e r , a n d w h i c h f o r m a c o n t i n u o u s s t r e a kt a p e r i n g o f f a t t h e b o t t o m o n a o n e - d i m e n s i o n a l c h r o -m at o g ra n i r u n i n b u t a n o l - a c e t i c a c i d . T h e s e s u b s t a n c e sa r e b e i n g i n v e s t i g a t e d f u r t h e r .A t t h e e n d o f t h e r u n t h e s o l u t i o n i n t h e b o i l i n gf l a s k w a s r e m o v e d a n d 1 m l o f s a t u r a t e d H g C l 2 w a sa d d e d t o p r e v e i n t t h e g r o w t h o f l i v i n g o r g a n i s m s . T h ea m p h o l y t e s w e r e s e p a r a t e d f r o m t h e r e s t o f t h e c o n -s t i t u e n t s b y a d d i n g Ba(OH)2 a n d e v a p o r a t i n g i nv a c u o t o r e m o v e a m i n e s , a d d i n g H 2 S O 0 a n d e v a p o r a t -

S C I E N C E , V o l . 1 1 72 8

8/3/2019 Original Miller

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F I G . 2 .i n g t o r e m n o v e t h e a c i d s , n e u t r a l i z i n g w i t h B a ( O H ) ,f i l t e r i n g a n d c o n c e n t r a t i t g i n v a c u o .T h e a m i n i o a c i d s a r e n o t d u e t o l i v i n g o r g a n i s m sb e c a u s e t h e i r g r o w t h w o u l d b e p r e v e n t e d b y t h e b o i l -i n g w a t e r d u r i s i g i t h e r u n , a n d b y t h e H g C l 2 , B a ( O H ) 2 ,H , S O 4 d u r i n g t h e a n a l v s i s .I n F i g . 2 i s s h o w n a p a p e r c h r o i n a t o g r a m i i r u n i nn - b u t a n o l - a c e t i e a c i d - w a t e r m i i i x t u r e f o l l o w e d b y w a t e r -s a t u r a t e d p h e n o l , a n d s p r a y i n g w i t h n i n h y d r i n . I d e n -t i f i c a t i o n o f a n a m i i i n o a c i d w a s i m i a d e when t h e R f v a l u e( t h e r a t i o o f t h e d i s t a n c e t r a v e l e d b y t h e a m i n o a c i dt o t h e d i s t a n c e t r a v e l c d b y t h e s o l v e n t f r o n t ) , t h es h a p e , a a n d t h e c o l o r o f t h e s p o t w e r e t h e s a m e o n ak n o w n , u n k n o w n , a n d m l i x t u i r e o f t h e k n o w n a n d u I n -k n o w n ; a n d when c o n s i s t e n t r e s u l t s w e r e o b t a i n e dw i t h e h r o m a t o g r a m i s u s i n g p h e n o l a n d 77% e t h a n o l .On t h i s b a s i s g l y c i n e , a - a l a n i n e a n d 0 - a l a n i n e a r ei d e n t i f i e d . T h e i d e n t i f i c a t i o n o f t h e a s p a r t i c a c i d a n da - a m i n o - n - b u t y r i c a c i d i s l e s s c e r t a i n b e c a u s e t h e s p o t sa r e q u i t e w e a k . T h e s p o t s m n a I k e d A a n d B a r e u n i d e n -t i f i e d a s v e t , b u t may b e b e t a a n d g a m m n a a m i i n o a c i d s .T h e s e a r e t h e m a i n a m i n o a c i d s p r e s e n t , a n d o t h e r sa r e u n d o u b t e d l y p r e s e n i t b u t i n s m n a l l e r a m o u n t s . I t i se s t i m a t e d t h a t t h e t o t a l y i e l d o f a m i n i o a c i d s w a s i nt h e m i l l i g r a m i r a n g e .I n t h i s a p p a r a t u s a n i a t t e m i p t w a s m a d e t o d u p l i -c a t e a p l r i m n i t i v e a t m o s p h e r e o f t h e e a r t h , a n d n o t t oo b t a i n i t h e o p t i m l l u m t i c o n d i t i o n s f o r t h e f o r m a t i o n o fa m i n o a c i d s . A l t h o u g h i n t h i s c a s e t h e t o t a l y i e l d w a ss m a ll f o r t h e e n e r g y e x p , e n d e d , i t i s p o e s i b l e t h a t , w i t hm o r e e f f i c i e n t a p p a r a t u s ( s u c h a s m i x i n g o f t h e f r e er a d i c a l s i n a f l o w s v s t e m l i . u s e o f h i g h e r h v d r o e a r b o n sf r o m n a t u r a l g a s o r p e t r o l e u m , c a r b o n d i o x i d e , e t c . ,a n d o p t i m u m r a t i o s o f g a s e s ) , t h i s t y p e o f p r o c e s sw o u l d b e a way o f c o m m i i i i e r c i a l l y p r o d u f i n g a m i n oa c i d s .A i m o r e c o m p l e t e a n a l y s i s o f t h e a m l i n o a c i d s a n do t h e r p r o d u c t s o f t h e d i s c h a r g e i s now b e i n g p e r -f o r m e d a n d w i l l b e r e p o r t e d i n d e t a i l s h o r t l y .

References1 . O ( ) n I . x , A . I . T he O r i g i n i o f L i f e . N e w York: M a c m i l l a n i( 1 9 3 8 ) .2 . U R E Y , H . C . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U . S . , 3 8 , 3 5 1 ( 1 9 5 2 )The P l a n e t s . N e w Haven: Y a l e U n i v . P r e s s C h a p . 4 ( 1 9 5 2 ) .3 . BERNAL, J . D . P r o c . P h t y s . S o c . ( L o n d o n ) , 6 2 A , 5 3 7 ( 1 9 4 9 ) ;6 2 B , 597 ( 1 9 4 9 ) ; P h y s i c a l B a 8 i s o f L i f e . L o n ( d o n : R o u t -l e ( d l e an d Kegan P a u l ( 1 9 5 1 ) .N I M a i i t i s e r i p t r e c e i v e d F e b r u a r y 1 3 . 1 9 5 . 3 .

A Vacuum M i c r o s u b l i m a t i o n A p p a r a t u sJ o h n R . M a h e r 1C h e m i s t r y B r a n c b , S i x t h A r m y Area M e d i c a l L a b o r a t o r y ,F o r t B a k e r , C a l i f o r n i a

T h e a n a l y t i c a l b i o c h e m i s t i s f r e q u e n t l y c o n f r o n t e dw i t h t h e t a s k o f i s o l a t i n g i n i c r o q u a n t i t i e s o f s u b -s t a n c e s i n a c h e m i i c a l l y p u r e s t a t e f r o m s m a l l q u a n -t i t i e s o f t i s s u e s o r b i o l o g i c a l f l u i d s . K o f l e r ( 1 ) e d i t e da b o o k c o v e r i n g t h e u s e o f i m i c r o s u b l i i n a t i o n , m e l t i n gp o i n t , e u t e c t i e s , e t c . , i n i d e n t i f y i n g m i c r o q u a n t i t i e s o fo r g a n i c m a t e r i a l . T h e a d v a n t a g e s o f s u b l i m i a t i o n o v e ro t h e r m e t h o d s o f p u r i f i c a t i o n h a v e b e e n d i s c u s s e d b yH u b a e h e r ( 2 ) . Many t y p e s o f v a c u u m s u b l i m a t i o na p p a r a t u s h a v e b e e n d e s c r i b e d ( 1 - 3 ) . T h e e q u i p m i i e n td e s c r i b e d h e r e i s i n e x p e n s i v e a n d c a n b e a s s e m b l e dr e a d i l y b y a n y l a b o r a t o r v w o r k e r w i t h a m o d i c u m o fg l a s s b l o w i n g s k i l l .To a t h i c k - w a l l e d , r o u n d - b o t t o m , P y r e x t e s t t u b e ,3 0 x 2 0 0 mm, i s a t t a c h e d a g l a s s s i d e arm a b o u t o n ei n . f r o m t h e b o t t o m . U s i n g a s u s p e n s i o n o f v e r y f i n ee m i i e r y i n g ly c e r i n o r f i n i e - a l v e - g r i n d i n g c o m p o u n d ,t h e o p e n e n d o f t h e t e s t t u b e i s g r o u n d a g a i n s t t h ea l u m i n u m b lo c k o f a F i s h e r - J o h n i s m n e l t i n g p o i n t a p -p a r a t u s ( F i s h e r S c i e n t i f i c C o . , S t . L o u i s , M o . ) u n t i li t m a k e s a v a c u u m - t i g h t s e a l when d r y . T h i s i s t h ev a e u u m h o o d . M i c r o b e a k e r s a r e p r e p a r e d f r o m f l a t -

' - T h e author i s i n d e b t e d t o R o b e r t P u c k e t t , o f t h i s l a b o r a -t o r - , f o r t e c h n i c 3 l a s s i s t a n c e i n p r e p a r i n g - t h i s a p p a r a t u s .M a y . 1 5 , 1 9 5 3 52 9 t