AUTRES COMBINAISONS DE L’HÉMOGLOBINE

Hémoglobine acétylènique. — Liebreich (1) a décrit, en 1868, une combinaison de l’hémoglobine avec l’acétylène. Ce corps se dissocie très facilement en scs deux composants; le sulfure d’ammonium le ramènerait à l’état d’hémoglobine. Ses dissolutions présentent le même aspect que celles de l’hémoglobine oxycarbonique.

Hémoglobine cyanhydrique (2). — Lorsqu’à une dissolution suffisamment concentrée d’hémoglobine ou de globules sanguins, on ajoute de l’acide cyanhydrique concentré, et qu’on refroidit au-dessous de 0° après avoir ajouté de l’alcool, on obtient une cristallisation qui présente les mêmes apparences qu’en l’absence d’acide cyanhydrique.

Ces cristaux, soumis à des recristallisations successives, ne perdent par leur acide cyanhydrique. Meme desséchés au-dessus de l’acide sulfurique, ils fournissent, lorsqu’on les chauffe avec un peu d’acide sulfurique étendu, un distillât contenant de l’acide prussique.

L’acide cyanhydrique entre donc évidemment en combinaison chimique avec l’hémoglobine et semble même donner à cette dernière une stabilité plus grande car, pendant la filtration, toujours très lente, des dissolutions d’hémoglobine cyanhydrique, on n’observe pas, sur les bords du filtre, cette coloration brune, indice d’un commencement d’altération du produit, et qu’il est si difficile d’éviter avec l’oxyhémoglobine.

(1) Liebreich, Ber. d. deutsch. chem. Gesellsch,, 1868, p. 220.

(2) Hoppe-Seyler, Med. Chem. Untersuch. Berlin, 1866, p. 206.

6i ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE. — LAMBLINC.

11 est remarquable de voir qu’au spectroscope, on ne saisit, pour n importe quel degré de concentration, aucune différence entre le dérivé cyanhydrique et l’oxyhémoglobine.

L’hémoglobine cyanhydrique donne avec l’eau oxygénée une réaction curieuse. Sa dissolution, additionnée d’eau oxygénée, se dédouble aussitôt en cyanohématine et en une matière albuminoïde, sans qu’il se dégage de l’oxygène. Avec l’oxyhémoglobine, au contraire, la réaction est toute différente. Schônbein a montré, en effet, que l’eau oxygénée est instantanément décomposée en oxygène et en eau, tandis que l’oxyhémoglobine reste inaltérée (1).

Preyer(2) a décrit encore une combinaison de l’hémoglobine avec le cyanure de potassium, mais Hoppe-Seyler (3) conteste l’existence d’un tel composé.

MÉTHÉMOGLOBINE.

Cette substance a été signalée d’abord, par Hoppe-Seyler (4), en 1864, comme produit de la décompôsit on spontanée de l'oxyhémoglobine au contact de l’air. Il SC forme, dans ces conditions, une matière colorante brune, fort analogue, au point de vue optique, à Thématine, mais se distinguant de cette dernière par sa propriété d’ètre coagulable par la chaleur et par sa facile solubilité dans l’eau. Hoppe-Seyler lui donna peu après le nom de méthémoglobine (1863); puis, revenant sur sa première opinion (5), il envisagea le nouveau produit comme de l’hématine maintenue en dissolution par un peu d’oxyhémoglobine non décomposée ou d’albumine. La même matière colorante fut trouvée quelques années après par A. Gamgee (6) dans le sang des animaux empoisonnés par le nitrite d’amyle, et par Sorby (7) qui d’ailleurs dès 1863 avait décrit, sous le nom de cruorine brune des vieilles taches de sang, une substance qu'il identifia plus tard (1890) avec la méthémoglobine de Hoppe-Seyler. Dans l’intervalle, Preyer(8) s’était efforcé de démontrer que la méthémoglobine est un individu chimique bien défini, et cette opinion, d’abord combattue par Hoppe-Seyler, finit par être généralement acceptée. A partir de 1876, la question de la méthémoglobine passe à l’ordre du jour et de nombreux travaux se succèdent à de courts intervalles, surtout en Allemagne. On constate alors que la méthémoglobine ne se produit pas seulement par la décomposition spontanée de l’oxyhémoglobine ou en présence de petites quantités d’acides, mais quelle prend naissance aussi sous l’influence des agents oxydants, tels que le permanganate de potassium, le chlorate

(1) Hoppe-Seyler, Physiol. Chem., Berlin 1881, p. 38t.

(2) Preycr, Die BlutkrystaUe, léna, 1871, p. 133.

(3) Hoppe-Seyler, Med. Chem. Untersuch., Berlin, 1867, p. 207.

(4) Hoppe-Seyler, Centralb. f. d. Med. Wissensch., 1864, n' 53.

(5) Hoppe-Seyler, Med. Chem. Untersuch., Berlin, 1868, p. 378.

(6) A. Gamgee, Proceedings of the royal Society of Edimburgh, 1866-67, t. VI, p. 109.

(7) Sorby, Quart. Joum. of Microscop. Science, 1863, p. 203 et 1870, p. iOO. — Voy. aussi : Ray Lankaster, ibid., 1870, p. 402.

(8) Preyer, P/lüger’s Arch., t. I, p. 393, 1868.

M0DE5 DE PRODUCTION ET DE PRÉPARATION DE LA MÉTHÉMOGLOBINE. 6» de potassiutii, rhypofihlorite de sodium, le ferricyanure de potassium, l’iode, etc., ou encore sous l’action d’un grand nombre de corps organiques et surtout de substances de la série aromatique (nitrobenzine, aniline, toluidines, acétanilide, pliénacétine, pyrocatéchine, hydroquinone, bleu de méthylène, kairine, etc.).

En même temps s’agite la question si longtemps controversée de savoir si la méthémoglobine est un peroxyde ou, au contraire, un sous-oxyde de l’oxyhémoglobine, question étroitement liée à un problème de spectroscopie qui est la détermination exacte du spectre de la méthémoglobine. On dira dans un instant la solution que comportent aujourd’hui ces divers problèmes (1).

Modes de production et de préparation de la méthémoglobine.

La méthémoglobine est un produit de la décomposition spontanée de l’oxyhémoglobine. On la trouve dans les anciens foyers d’extravasation sanguine, dans certains kystes, dans des tumeurs de l’ovaire, dans certaines urines pathologiques, dans les taches de sang anciennes (2). Elle se produit également dans l’action des acides sur le sang. Une partie de l’oxygène primitivement fixé à l’état d’oxyhémoglobine passe alors, au moment de la formation de la méthémoglobine, à l’état de combinaison stable, non dissociable par le vide. 11 résulte de là que la pompe à mercure ne fournit plus qu’une partie de l’oxygène contenu dans le sang. Ce fait, d’abord signalé par L. Meyer (3), est dû uniquement à la production de méthémoglobine. L’acide carbonique, si son action est suffisamment prolongée, et les alcalis, provoquent également l’apparition de la méthémoglobine dans le sang.

L’oxyhémoglobine est rapidement transformée en méthémoglobine par l’action de l’ozone, du chlorate de potasse, du permanganate de potassium, de l’hypochlorite de sodium, des nitrites, de l’iode dissout dans l’iodure de potassium, du ferricyanure de potassium, du nitrate d’argent (4).

La plupart de ces corps sont des oxydants; mais la méthémoglobine peut aussi prendre naissance sous l’action de certains agents réducteiu’s. Une lame de palladium, chargée d’hydrogène, transforme, à l'abri de l’oxygène, une solution d’oxyhémoglobine en méthémoglobine (Hoppe-Seyler). 11 se produit encore de la méthémoglobine sous l’action de la nitrobenzine, de l’aniline, des toluidines, de l’acétanilide, de la pyrocatéchine, de l’hydroquinone, du pyrogallol, de la térébenthine, de la kairine, de la thalline, du bleu de méthylène, de la pyrodine, etc. (5).

(1) Nous empruntons ce court historique au travail très étendu et très complet de H. Bertin- Sans sur la méthémoglobine, et auquel nous renvoyons le lecteur pour do plus amples détails (H. Bertin-Sans, Thèse de la Faculté de médecine de Montpellier, 1888).

(2) Hoppe-Seyler, Physiol. Chem., Berlin, 1881, p. 391.

(3) L. Meyer, Zeitschr. f. rat. Med., nouvelle suite, t. VUI, p. 236.

(4) Jâderholm, Maly's Jahresb., t. \T, p. 86, 1876.— Marchand, ibid., t. IX, p. 96, 1879.

— Weil et Anrep, Maly’s Jahresb., t. X, p. 163, 1880. — Saarbach, ibid., t. Xll, p. 131, 1882. — Berlin-Sans, loc. cit., p. 33 et suiv.

(5) Starkow, Virchow's Arch., t. LU, p. 464, 1870. — Lewin, Vichow’s Arch., t. LXXVl, p. 443, 1879. — Weil et Anrep, Maly's Jahresb., t. X, p. 163, 1880. — Combeinale, Compt.

66 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE. — LAMBLING.

Ces divers composés agissent tous assez rapidement sur l’oxyhémoglobine dissoute dans l’eau. Leur action sur l’oxyhémoglobine encore fixée dans le globule est au contraire variable. Aussi longtemps que le globule est intact, il n y aurait pas d’après von Mering (1), production de méthémoglobine; celle-ci ne commencerait que lorsque le globule est détruit.

L’action de ces agents présente d’ailleurs un tableau différent, selon qu’on les étudie in vitro ou dans leurs effets sur l’organisme, et, sur ce dernier point, l’accord est souvent loin d’être complet. Hayem (2) divise en deux classes les substances qui provoquent la formation de la méthémoglobine. Les unes, telles que le chlorhydrate de kairine, le nitrite d’amyle, transforment l’oxyhémoglobine en méthémoglobine dans l’intérieur des globules, mais sans détruire ces derniers. Les autres exercent sur les globules une action destructive; elles peuvent se subdiviser en trois groupes. Le premier groupe comprend des substances qui, comme le nitrite de sodium, l’acide pyrogallique, le permanganate de potassium, l’acide osmique, dissolvent rapidement un certain nombre de globules et transforment en méthémoglobine l’oxyhémoglobine dissoute, comme aussi celle qui se trouve encore dans les globules non détruits. Les chlorates forment un deuxième groupe. Ces sels sont sans action nuisible à petite dose, car ils agissent lentement et sont éliminés avant d’avoir pu produire des effets sensibles; à doses moyennes, ils dissolvent des globules, provoquent l’apparition de méthémoglobine dans le plasma; a doses élevées, enfin, ils forment de la méthémoglobine dans les hématies mêmes. Le type des substances du troisième groupe est le ferricyanure de potassium, qui ne dissout pas les globules, ne provoque pas l’apparition de métliémoglobine globulaire, et ne peut transformer que l'oxyhémoglobine dissoute (3).

Préparation. — Une dissolution concentrée d’oxyhémoglobine de sang de porc, ou plus simplement de globules, est additionnée d’un peu de ferricyanure de potassium (deux fragments de la grosseur d’un grain d’orge pour 500" de liquide). On agite jusqu’à ce que la couleur soit devenue brune, puis on refroidit à 0» et on ajoute le 1/4 du volume d’alcool absolu également refroidi.

Le liquide, placé dans un mélange réfrigérant, abandonne bientôt une grande quantité de cristaux aiguillés bruns. Ces cristaux sont redissous dans la quantité minima d’eau a 40° et soumis à une nouvelle cristallisation. — Les sangs de cheval et de chien se prêtent également très bien à cette préparation (4).

Pour la préparation en petit des cristaux de méthémoglobine, on peut, suivant Halliburton (5), agiter quelques centimètres cubes de sang défibriné avec du nitrite d’amyle (quelques gouttes). Le mélange, qui prend une teinte acajou, est

rend, de la Soc. de Biol., t. XLIII, p. 300, 1891. — Quinquaud, ibid., 3 mai 1884, et 10 mai 1884. — A. Conscience, Thèse de Paris, 1884.

(1) Von Mering, Zeitschr. f. physiol, Chem., t. VIII, p. 186.

(2) Hayem, Compt. rend., t. CH, p. 698.

(3) Le lecteur trouvera dans le travail déjà cité de Bertin-Sans, p. 72, de plus amples détails sur la méthémoglobine dans l’organisme.

(4) Hüfncr et Otto, Zeitschr. f. physiol. Chem., t. VII, p. 63, 1882-1883. — Hüfner ibid t. VIII, p. 366, 1883-1884.

(3) Halliburton, ilaly's Jahresb., t. XVI, 111, 1886.

PROPlUÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DE LA MÉTHÉMOGLOBINE. 6T

étendu en couche mince sur une lamelle porte-objet et recouvert d’une autre lamelle. Il se forme aussitôt une abondante cristallisation. Halliburton a obtenu ainsi des cristaux de méthémoglobine avec du sang de cobaye, d’écureuil, de rat.

Propriétés physiques et chimiques de la méthémoglobine.

Les cristaux de méthémoglobine de chien ont la même forme que ceux d’oxyhémoglobine; ce sont des aiguilles ou de longs prismes de i/2 millimètre ou plus. Avec le sang de cheval, Hammarsten a obtenu des prismes rouge grenat réguliers, hexagonaux, de plus de l™” de diamètre. Ceux du sang de porc sont de fines aiguilles brunes, un peu fauves; enfin, le sang de cobaye fournit des tétraèdres, et les sangs d’écureuil et de rat des lamelles à six faces et des prismes rhomboïdaux. Les cristaux de méthémoglobine de sang de chien, qui ont été spécialement étudiés par Jaderholm, jouissent de la double réfraction. D’après Hüffner et Otto, les cristaux du sang de porc, desséchés sur l’acide sulfurique^ perdent, à 113°, 12 p. 100 d’eau.

La méthémoglobine est, en général, moins soluble dans l’eau que l’oxyhémoglobine correspondante. Celle du sang de porc se dissout à 0°, à raison de b8',8Sl pour 100" d’eau. La méthémoglobine est insoluble dans l’alcool et dans l’éther,, et ces deux véhicules la conservent pour ainsi dire indéfiniment à l’état cristallisé; mais ces cristaux, mis en contact avec de l’eau, passent aussitôt à l’état amorphe (1).

La méthémoglobine a un pouvoir colorant beaucoup moins intense que l’oxyhémoglobine. Ses dissolutions aqueuses ont une couleur jaune rougeâtre quand elles sont diluées, rouge brun quand elles sont concentrées. Leur mousse a une couleur sépia assez caractéristique, mais l’agitation à l’air ne modifie pas la coloration du liquide. Les dissolutions sont assez stables ; toutefois, par un long: repos, il se sépare un précipité ; puis le liquide, continuant à se décomposer,, prend une couleur brun verdâtre et une consistance gélatineuse. — Les solutions alcalines de méthémoglobine ont une couleur franchement rouge; elles présentent aussi, comme on va le voir, un spectre différent.

Spectre d'absorption et constantes spectrophotométriques de la méthémoglobine. — Dès l’époque des premiers travaux sur la méthémoglobine, des discussions très vives se sont élevées au sujet du spectre d’absorption de cette substance. On verra, en effet, plus loin, que c’est uniquement d’après des réactions spectrales que l’on a considéré la méthémoglobine soit comme un peroxyde, soit, au contraire, comme un produit de réduction partielle de l’oxyhémoglobine.

Lorsqu’on traite une solution sanguine par du ferricyanure de potassium par exemple, on voit que le spectre de l’oxyhémoglobine se transforme en un spectre à quatre bandes, très analogue à celui de l’hématineen solution acide (voy. plus loin). Ces bandes sont situées: ta première entre C et D,plus près de C; la seconde et la troisième entre D et E et occupant presque complètement la position

(1) Lachowicz et Nencki, Ber. d. d. chein. Gesellsch., t. XVIII, p. 2129.

68 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE. — LAMBLING.

des deux bandes de l’oxy hémoglobine; la quatrième enfin (qui n’est pas signalée par tous les auteurs), entre R et F et séparée par un espace très peu éclairé de l’extrémité violette obscure du spectre. Or, on a discuté pendant fort longtemps la question de savoir si les deux bandes situées entre D et E et qui pâlissent sensiblement sitôt après l’addition du ferricyaiuire appartiennent en propre à la méthémoglobine, ou sont dues au contraire à un reste d’oxyhémoglobine non altérée. On ne reproduira pas ici le long débat qui s’est engagé à ce sujet (1), ni les expériences très variées qui ontété successivement produites. Notons simplement qu’il est, en général, »dmis aujourd’hui que le spectre de la méthémoglobine acide (2), telle qu’on l’obtient par exemple en faisant réagir le ferricyanure sur une solution d’oxyhémoglobine, est un spectre à quatre bandes. Par l’addition d’un alcali, ce spectre se modifie profondément et se transforme en un spectre à trois bandes.

Spectre de la méthémoglobine acide. — C’est le spectre à quatre bandes, visible bien entendu pour une épaisseur ou un degré de dilution convenablement choisis. La bande dans le rouge, plus près de C que de D, est la plus foncée et la plus nelte. Son centre répond à À z= 633 millionièmes de millimètre. Les deux bandes entre D et E sont beaucoup plus estompées et moins sombres que celles que fournit, toutes choses égales d’ailleurs, la solution d’oxyhémoglobine dont on est parti; la première, moins foncée, très voisine de D par son bord gauche, a son centre à X =3: 380; la seconde, plus sombre et plus large, atteint ou dépasse E par son bord droit et a son milieu à X = 538, 0. Enfin la dernière (bande IV), très large, très estompée n’est visible que dans les dissolutions assez étendues ; son bord droit est alors séparé de l’extrémité violette obscure du spectre par un espace à peine éclairci. Son centre répond à X = 500 (3). Lorsqu’on dilue progressivement la solution ou qu’on diminue son épaisseur, les bandes 11 et III disparaissent presque simultanément, la bande III, qui est la plus foncée, diminuant plus rapidement d’intensité que II, tandis que pour l’oxyhémoglobine c’est la bande voisine de E qui paraît la moins foncée et qui disparaît la première, alors que la bande voisine de D persiste encore nettement. Une autre expérience intéressante, due à Bertin-Sans, et qui montre que les bandes II et III appartiennent bien en propre à la méthémoglobine, consiste à transformer devant le spectroscope une solution d’hémoglobine oxycarbonée en méthémoglobine. On sait que les deux bandes de la combinaison oxycarbonée sont situées un peu plus à droite que celles de l’oxyhémoglobine. Or, au moment de la transformation à l’aide du ferricyanure, on voit ces deux bandes s’estomper et se déplacer légèrement vers le rouge en même temps qu’apparaissent la bande du rouge et celle du bleu. Si la solution de méthémoglobine ainsi obtenue est traitée par le sulfure ammoniaque, on voit se reproduire le spectre de

(1) Voy. tes travaux déjà cités de Hoppe-Seyler, Sorby, Lankaster, Dreyer, Jâdcrhotm, Marchand, Saarbach, etc., et en particulier te trayait d’ensemble de Bertin-Sans.

(2) Les solutions de méthémoglobine sont en effet légèrement acides au papier. On y trouve des traces d’acides organiques, tels que de l’acide formique, de l’acide butyrique, etc. Ces acides sont peut être dus à la décomposition de l’oxyhémoglobine (Hoppe-Seyler).

(3) Bertin-Sans, loc. cit., p. 93. — Ces mesures concordent très bien ave Jàderbolm.

celles de