CHAPITRE III
BASES ET COMBINAISONS DU GROUPE URIQUE
Les composés azotés qui font partie de ce groupe sont : l’urée, l’acide urique les bases xanthiques, l’allantoïne, la créatinine, l’acide oxalurique, l’acide taurocarbamique.
URÉE
-AzH2
CH-*Az20 = CO<
xAzH2
L’urée, carbatnide ou carbonyldiamide, est très répandue dans l’organisme animal, mais se trouve surtout accumulée dans l’urine qui est sa voie normale d'excrétion.
Synthèses et préparation de l’urée. — 1° Union directe de l’acide cyanique et de F ammoniaque et transformation isomérique de l’isocyanate d’ammonium (Wœhler) :
OCAzH + AzH3 = OCAz.AzH1 = CO I AzI12
Ac cyanique Ammo I d' AzH2
C est le premier exemple connu de synthèse d’un composé organique à l’aide d’éléments minéraux.
2° Action de l ammoniaque sur le carbonate d’éthyle (Natanson) :
CO
xO.C2I15 Carbonate d'éthyle.
-AzH2
+ 2AzH3 = CO<
XAzH2
Ammoniaque. Urée.
+ 2C2Hs.OH
Alcool.
3° Action cle U ammoniaque sur le gaz chloroxycarbonique (Natanson) :
/Cl
CO( + 2 AzH3 = XC1
Chlor. de Amraoniaq.
carbuuyle.
.AzH2
C0( -j- 2HC1.
'AzH2
Urée. Acide
chlorhydr.
4° Déshydratation à 130-140° du carbonate d’ ammonium (Basarow), ou à 140° du sesquicarbonate d’ammonium du commerce :
/O.AzH*
XO.AzH'
/AzH2
^Azll2
Urée.
Les modes de production qui précèdent démontrent nettement que l’urée est la diamide de l’acide carbonique.
L'urée se forme, en outre, dans un certain nombre de réactions dont nous citerons les suivantes :
5° Action de l’oxyde de mercure sur l’oxamidc (Williamson) :
( AzH2 .AzH2
C202 + HgO = CO( + Hg + CO2
( AzH2 'AzH2
Oxamide. Urée.
6° Dédoublement de la créatine en urée et sarcosine, sous l’influence des bases : C'H9Az302 + H20 CH)Az20 + C3H7Az02
7° Dédoublement et oxydation de l'acide urique et de ses dérivés :
C5H1Az103 + H20 + O (ac. azotiq.) = CH'Az20 + CiH2Az2OL
Acide urique. Urée. AUoxane.
CiII2.\z201 + 2H20 (bases h 100°) = CH ’'Az20 4- C3OsH2
Alloxane. Urée. Ae. mésoxalique.
8° Électrolysc de l’ammoniaque liquide entre des électrodes de charbon (-M ct de platine (— ) (Millot) (1).
9° Préparation synthétique par le cyanate d’ammonium (Wœhler) : On pré
pare du cyanate de potassium en fondant ensemble, au contact de l’air Un mélange de cyanure jaune (28 parties) privé par le grillage de son eau de cristallisation, et de bioxyde de manganèse (14 parties) ; le produit concassé puj vérisé, est épuisé par l’eau froide qui dissout le cyanate ; à la solution on ajoute 20 parties de sulfate d’ammonium pur, et l'on évapore à siccité au bain-marie
(1) Millot, C. R. Acad, des Sciences , 10 août 188a, et 12 juillet 1886.
CRÉE
Dans cette opération, le cyanate et le sulfate se transforment, par double décomposition, en sulfate de potassium et cyanate d’ammonium, lequel, en présence de l’eau, s’isomérise et passe à l’état d’urée :
20CAzK + SO^(AzH<)2 = SO'K2 + SOCAzlP = SO’-K2 + 2G0
Cyan. dépotas. Suif, d’ammon. Sulf.depot. Isocyan.ammon.
yAzH2
N'',AzH2
Urée.
10° Extraction de l’urine. — L’urine concentrée par évaporation (l'urine de chien telle quelle) au bain-marie, le mieux dans le vide, est traitée après refroidissement par un excès d’acide azotique pur exempt de vapeurs rutilantes (décomposent l’urée) ; il se forme une masse cristalline brune d'azotate d’urée qu’on exprime et décolore par cristallisation dans l’eau après traitement par le noir animal, ou encore par l’action d’un peu de chlore (C103K + HCI). Le nitrate d urée incolore, redissous dans l’eau, est traité par un excès de carbonate de baryum jusqu’à cessation d’effervescence. La solution filtrée renferme de l’azotate de baryum et 1 urée mise en liberté; on l’évapore à sec au bain-marie, et le résidu, épuisé par 1 alcool absolu et chaud, lui cède l’urée qui cristallise par refroidissement.
Propriétés. L urée est un corps incolore, cristallisé en longs prismes aplatis et anhydres souvent cannelés, de saveur fraîche, soluble dans son poids d’eau à 15° ou d alcool bouillant, dans 5 parties d’alcool froid, presque insoluble dans l’éther. Les solutions sont neutres au tournesol.
Sous 1 action de la chaleur, l’urée pure fond à 132°, impure à 120°; un peu au-dessus de 132°, elle dégage de l’ammoniaque et du carbonate amnjonique, et laisse un résidu d’AMMÉLiDE C°HnAz903.
Chauffée progressivement jusqu’à 150°-160°, le mieux en présence d’un peu de phénol, et maintenue longtemps à cette température, elle perd de l’ammoniaque et laisse un résidu blanc, cristallin à froid, mélange d’ammélide, de biuret (1) et d’acide cyanurique ou tricyanique :
/AzH2
✓AzH2 CO(
2C0( = >AzH +
Azll3
✓AzH2 CO— AzH— CO
3CO( = | I + 3 AzH3
xAzH2 AzH - CO— AzH
Orée. Ac. cyanurique C3Az3Q3H3.
Ce résidu, dissous dans l’eau bouillante, laisse déposer parle refroidissement un mélange d’ammélide et d’acide cyanurique cristallisés ; les eaux-mères trai-
(1) Uret, radical monoatomique ( — CO. AzH2)'.
tées par l’acétate de plomb qui précipite un peu de cyanurate de plomb, puis par l’acide sulfhydrique pour éliminer l’excès de plomb, et concentrées, fournissent par refroidissement une cristallisation de biuret.
Le biuret C2HsAz302 est un corps solide, blanc, cristallisé avec iaq, très soluble dans l’eau et dans l’alcool, fusible à 190° et décomposé au dessus en AzH3 et acide cyanurique. La solution aqueuse est colorée en rouge par addition’ de quelques gouttes de sulfate de cuivre et d’un excès de potasse ( réaction dite du biuret). La solution potassique, traitée par le nitrate d'argent, donne un précipité qui renferme C2H3Ag2Az302.
Sous l’influence des hypocblorites (à chaud) et des liypobromites (à froid), l’urée en solution aqueuse est décomposée presque instantanément en azote et gaz carbonique :
CH’Az20 + 3C10A'a = CO2 + Az2 + 3NaCl + 2H20
Le milieu étant alcalin, l’azote seul se dégage ; mais, au lieu de 37i<,°,4 que doit donner 1 gramme d’urée, on n’obtient que 340 centimètres cubes avec Cl et 3540l!,3 avec Br, à moins qu’on n’opère en présence d’une solution de sucre (Méhu, Fauconnier) qui empêche la formation d'un peu de cyanate alcalin (Fenton).
L’acide azoteux (réactif de Millon) détruit lentement l’urée, suivant la formule • CH*Az20 + Az03H + Az02H = Az2 + CO2 + Az03.AzH* + H20
Urée. Ac. azotîq. Ac. azoteux. Acétate ammoniaq.
L’acide azotique pur et froid est, sur l’urée, sans action autre que celle de la formation de nitrate durée.
Le permanganate de potassium, en présence d’un excès d’alcali, décompose l'urée avec dégagement d’azote et production d’un carbonate.
L’urée fixe les éléments de l’eau, pour régénérer le carbonate d'ammonium dont elle est la diamide, dans les circonstances suivantes :
t» Par abandon prolongé de sa solution aqueuse à la température ordinaire ou rapidement quand on chauffe cette solution sous pression à 140° (Pelouze)' à 180° (Cazeneuve et Hugounenq) (1) :
i AzH2 .O.AzH-*
( AzH2 XO.AzH'<
Urée. Eau. Carbonate d'ammonium.
2° Par ébullition à 100° de la solution aqueuse en présence des acides concentrés ou des alcalis, avec dégagement d’acide carbonique dans le premier cas d’ammoniaque dans le second :
(1) Cazeneuve et Hugounenq, C. B. Acad, des Sciences, t. XCV1I, p. 48 1883 et fi Soc. ch. t. XLV1II, p. 82, 1887. ’ U‘
URÉE
CH<Az20 + H 20 -f-^SO'Il2 - SO'fAzII1)2 + GO2 CIIAYz20 + 2K0H = C03K2 + 2Azll3
3° Par abandon de la solution d’urée ensemencée avec certains microbes uropliages dont on connaît au moins quatre espèces : — a) Ferment de l’urée de Pasteur, identique au Micrococcus ureæ de Van Tieghem; le plus répandu, se présente sous forme de globules sphériques réunis en chapelets plus ou moins longs; — b) Bacillus ureæ de Miquel, en longs filaments; — c) une mucédinée de la famille des Aspergillus; — d) Bactérium de Bouchard, en articles allongés et cylindriques souvent soudés bout à bout en nombre variable; existerait, suivant son inventeur, dans presque toutes les urines pathologiques.
Ces divers organismes microscopiques sécrètent tous un ferment soluble, une zymase précipitable par l’alcool et isolée par Musculus, laquelle hydrate l’urée. D'après Richet, la muqueuse de l’estomac possède aussi cette propriété.
Les diverses réactions qui précèdent ont été appliquées au dosage de l’urée dans les urines, le sang, les eaux (1), etc.
L’urée forme, avec les acides forts, des pseudo-sels bien cristallisés résultant de 1 union dune molécule durée avec 1 molécule d’acide monobasique et conservant toute 1 acidité de ce dernier, de telle sorte qu’ils rougissent le tournesol et sont décomposés facilement môme par les carbonates terreux qui saturent l'acide et mettent l’urée. en liberté; tels sont :
le nitrate d urée CH4Az20.Az03H, cristallisé en lamelles peu solubles dans l’eau froide;
l’oxalate d’urée (GHiAz20)2.C20iH2, aussi peu soluble;
le chlorhydrate d’urée CH,Az2O.ClH, déliquescent.
Les solutions aqueuses d'urée montrant un pouvoir dissolvant notable à l’égard de l’acide urique, Rüdel (2) admet que l’urine contient normalement la combinaison
urate d’urée CH3Az20.C5H<Az^03.H20
analogue aux sels minéraux qui précèdent, et que c'est sous cette forme qu'a lieu l'excrétion de l’acide urique libre, que son coefficient de solubilité dans l'eau serait insuffisant à maintenir en dissolution. L'existence de cette combinaison nous donne la raison pourquoi il faut toujours employer un excès d'acide minéral dans la précipitation de l'acide urique, laquelle, malgré cela, est encore très lente.
L'urée se combine avec la plupart des oxydes métalliques pour donner des combinaisons définies ; ainsi elle s'unit à 2, 3 ou 4 molécules d’oxyde mercurique et forme des combinaisons insolubles.
L'urée s'unit également à divers sels, tels que nitrate de soude, nitrate d’argent,
(1) Musculus, C. lî. Acad., t. LXXXII, p. 333, 1876, et Pflüger's Archiv, t. XII, p. 214; — Miquel. C. Ii. Acad., t. CXI, p. 301, 1890.
(2) Rüdel, Arch. f. exp. Path. u. Pharm, t. XXX, p. 469-478, et Jahresber. f. Thierch. p. 199, 1892.
chlorure sodique, etc. ; la simple évaporation de l’urine détermine souvent la formation, dans le liquide concentré et refroidi, de cristaux en tables hexagonales rhombiques renfermant ClDAz1 20.NaCl.H20 (Ultzmann et Hofmann).
Ces cristaux sont faciles à obtenir et à observer au microscope par simple évaporation de quelques gouttes d'urine sur la lame porte objet. Poehl (1) croit que l’urée est éliminée dans l'urine, non pas à l’état libre, mais sous la forme de ce sel double [urée + chlorure de sodium -f H20] ou de chlorhydrate d'urée.
Les solutions très étendues d’urée et de nitrate mercurique neutre donnent, par leur mélange, un précipité blanc, lourd, soluble dans l’acide nitrique, insoluble dans les bases, qui répond à la formule :
2CH''Az20.(Az03)2Hg.3Hg0 (Liebig).
Réactions caractéristiques de l’urée. — 1° Formes microscopiques des cristaux d’urée, d’azotate ou d’oxalate durée. — 2° Réaction du biuret avec le résidu de la calcination de l’urée dans un tube à 180°, jusqu'à cessation de dégagement d’ammoniaque. — 3° Réaction du furfurol : un cristal d’urée est recouvert successivement d’une goutte d’une solution aqueuse concentrée de furfurol, puis d’une goutte d’acide chlorhydrique de D = 1,10; il se développe rapidement une série de teintes successives, jaune, verte, bleue, violette, puis pourpre, auxquelles succède un précipité noir (Schiff) (2).
Drées composées. — On a prétendu que l’urine normale renfermerait, à côté yAzH.CH3
de l'urée ordinaire, des traces de méthylurée CO< ; mais rien ne le
XAzH2 le
démontre avec certitude. En revanche, Schmiedeberg (3) a trouvé, dans l’urine ,AzH.C2H3
du chien, de très petites quantités d éthylurée CO^ ^ ^ , après ingestion de
carbonate detliylamine.
Présence de l’urée dans l’organisme
L’urée est l’élément caractéristique de l’urine des mammifères et surtout des carnivores, et le plus important, comme quantité et signification physiologique parmi les corps azotés qu’elle renferme. En calculant tout l’azote organique contenu dans l’urine à l’état d’urée [14 d’Az = 30 d’urée], l’urine de l'homme sain, dans les conditions normales de l’existence et avec un régime mixte, en contient de 2,5 à 3,2 p. 100, soit 22 à 35 grammes pour les 24 heures (Huppért). On a trouvé également de 1 urée dans le sang normal de l’homme et des animaux (Dumas, Prévost), le chyle, la lymphe (Wurtz), le liquide amniotique
(1) Poehl, Einvirkung des Spermins bei harnsaurer Diathese, Zeitsch. f. klin
t. XXVI, fasc. 1 et 2. — Extrait, p. 26. ’ a'
(2) Schiff, Ber. der chem. Gesellsch., t. X, p. 773, 1877.
(3) Schmiedeberg, Arch. f . exper. Pathol ., t. VIII, p. 5, 1878.
URÉE
l’humeur aqueuse, l’humeur vitrée, la bile, la sueur, le foie, la rate, les reins, les poumons, les muscles, le cerveau, et, à l’état pathologique, dans presque tous les liquides et les organes des urémiques (salive, sueur, lait, liquides hydropiques, suc intestinal, etc.). L’urine des oiseaux n’en contient que 2 à 4 p. 100 (Minkowski).
Rôle physiologique de l’urée
Lurée est un produit de déchet dont l'origine albuminoïde explique l’importance, au point de vue de l’appréciation de l’intensité de la désassimilation animale (1). C est en effet sous cette forme qu'a lieu la majeure partie de l’excrétion de 1 azote ; mais, comme les autres éléments azotés de l'urine représentent environ 16 p. 100 de l’azote total excrété (Pflügeret Bohland), le dosage de l’urée, utilisé depuis longtemps pour suivre les variations physiologiques et pathologiques que peuvent éprouver les combustions dans l'organisme, ne donne pas l’expression rigoureusement exacte, mais seulement approchée, de l’assimilation et de la désassimilation des albuminoïdes de l’économie.
Origine et mode de formation de l’urée dans l’organisme
Lurée provient certainement des matières albuminoïdes de l’économie ani. male, ainsi que le prouve la corrélation entre l’alimentation carnée exclusive" et 1 augmentation énorme de l’urée dans l’urine, d’une part, d'autre part la persistance de la sécrétion de l'urée pendant le jeûne absolu. De ces matières albuminoïdes, les unes font partie intégrante de nos tissus et, en particulier, du muscle, mais une quantité notable se trouve en dissolution dans le sang, provient des peptones de la digestion stomacale et intestinale, et constitue ce que l'on a nommé Y albumine circulante (Voit) ; d'après Fick, la plus grande partie de l’urée proviendrait de cette dernière, sans qu’on puisse nier cependant la transformation de l'albumine solide fixée dans les tissus, ainsi que le démontre la continuité de la sécrétion dans l’inanition.
Les 100 grammes d'albumine absorbés en moyenne, dans les 24 heures par l'homme adulte, contiennent environ 16 grammes d’azote et correspondent, par suite, à 16 X = 34 grammes d’urée.
Par quel processus l’urée dérive-t-elle des matières albuminoïdes? On l’a considérée pendant longtemps comme un produit d'oxydation direct, en se basant sur le fait que l’acide urique et ses dérivés, la xanthine, la guanine et d'autres matières azotées, que l’on a envisagées comme des termes intermédiaires entre I albumine et 1 urée, donnent naissance à cette dernière par oxydation, ainsi que sur la formation d urée dans l’oxydation des matières albuminoïdes par le péril) Consulter à ce sujet : Voit, Zeitsch. f. Biol., 1888, t. XXV, p. 232 : «Ueber die Kost eines Vegetariers. »
EXCYCLOP.
manganpte de potassium (Béchamp) (1), Ritter (2). Mais, outre que les matières azotées énumérées précédemment ne doivent plus être considérées exclusivement comme des produits vers l’urée , et malgré l’augmentation de l'urée observée par Wœlher et Frerichs après ingestion ou injection intraveineuse d’acide urique (3), Stcedeler, Lœw, Tappeiner ont contesté les résultats de Bécliamp et de Ritter, et I.ossen a démontré que la prétendue urée obtenue et capable de former un nitrate cristallisable n’est autre que la guanidine (4). La formation de l’urée dans l’économie paraît donc résulter d’un processus plus complexe que l’oxydation directe des matières protéiques.
Tous les physiologistes sont d’accord pour admettre, comme résultat de l’expérience, qu’entre l’albumine et l’urée il se forme un certain nombre de produits intermédiaires par dédoublements et oxydation simultanés, desquels dérive l'urée en fin d’analyse. Scliutzenberger a été conduit, par ses recherches sur la décomposition de l'albumine en présence de la baryte et de l’eau, au-dessus de 100°, à envisager les matières albuminoïdes comme des combinaisons complexes d’urée et d’oxamide, se dédoublant par hydratation en donnant l'urée comme terme ultime ; sans contester l'importance de cette théorie, nous allons voir qu’on ne peut cependant nier le rôle des oxydations, tout au moins à l’égard des produits de dédoublement.
En effet, dans certains cas pathologiques tels que l’atrophie aiguë du foie l’intoxication par le phosphore, on voit certains de ces produits, qui manquent dans les excrétions normales, faire leur apparition dans les urines et y remplacer une certaine quantité d’urée; tels sont laleucine et la tyrosine (Friedriclis) (S) ‘dont la décomposition avec tendance vers l’urée paraît ainsi être entravée. Or, si l’on n'a pu réaliser cette transformation au laboratoire, du moins Scliult- 7. en et Nencki (6) ont-ils observé que l'ingestion de glycocolle et de leucine est suivie d’une augmentation de l’urée qui correspond exactement à l’azote contenu dans les corps ingérés, et Salkowski (7) est arrivé à la même conclusion après ingestion d’alanine et de sarcosine. Knieriem (8) a observé la transformation de l’acide aspartique en urée, dans les mêmes conditions. Il paraît impossible de contester l’intervention des oxydations dans la transformation en urée des composés acides amidés énumérés précédemment; car la non-augmentation de l’acide sulfurique urinaire n’autorise pas l’hypothèse d’une exagération dans la désassimilation des tissus.
Cependant certains corps amidés qui proviennent également de matières albuminoïdes, tels que la tyrosine, la taurine, passent dans les urines non décomposés, mais transformés par la fixation dans l’organisme du groupe OCAzH (acide
(t) Béchamp, Ann. de Ch. et de Phys. (3), t. LXVI1I, p. 348.
(2) Ritter, C. 11. Acad, des Sc., t. LXX11I, p. 1219.
(3) Voir, sur la transformation de l’acide urique en urée, le résumé des travaux an) .. rieurs par Zabelin, Liebig's Ann., vol. suppl. 2, p. 326, 1862 et 1863.
(4) Lossen, Liebig's Annalen d. Ch. a. Pharm ., t. CCI, p. 369, 1880.
(ti) Friedriclis, Klinike der Leberkrankheiten, Ilraunschweig, 1838.
(6) Schultzen et Nencki, Zeitsch. f. Biol., t. VIII, p. 124, 1872.
(7) Salkowski, Zeitsch. f. physiol. Ch., t. IV, p. 100, 1879.
(8) Knieriem, Zeitsch. f. Biol., t. X, p. 279, 1874.
CRÉE
cyanique ou carbimide) en uramides acides tels que l’acide taurocarbamique, par exemple :
Cil1 2. A/. Il2 CH2.AzH.CO.AzH2
I + OCAzIl = I
