La gélatine dans les formulaires officiels

1° Caractères. — On trouve au Codex 1908 trois articles concernant la gélatine.

Le premier article (p. 319) définit ainsi la gélatine : « La gélatine est une substance amorphe solide, inodore, incolore. Elle ne se dissout pas sensiblement dans l’eau froide mais s'y gonfle seulement. Ses solutions faites avec de l’eau chaude se reprennent en gelée par refroidissement. Elles sont précipitées par le tanin, l'alcool, l'acide picrique.

Une longue ébullition des solutions de gélatine leur fait perdre la propriété de se prendre en gelée.

Les deux autres articles définissent les deux variétés de gélatine pouvant être utilisées en pharmacie,

Au deuxième article on trouve :

Gélatine officinale. Grénétine. — Cette variété de gélatine est incolore. Elle se présente en général en lames minces, flexibles, à coupure non esquilleuse. La grénétine se dissout entièrement dans l’eau chaude et la solution à 1 % se prend en gelée par refroidissement. Cette gelée est incolore, sans odeur, ni saveur.

Au troisième article :

Gélatine ordinaire. — Cette variété de gélatine ne doit être employée que pour les bains. Les meilleures sortes sont celles qui ont la cassure la plus nette, qui se dissolvent le moins dans l'eau froide, mais s’y gonflent le plus.

Le Formulaire des Hôpitaux militaires ne signale que la gélatine. , |

Grénétine. — Provient de l’hydratation de l’osséine des os ou des vessies natatoires de certains poissons. Lames incolores transparentes, minces, flexibles, à coupure nette non esquilleuse.

20 Essai. — Dans ces deux formulaires l'essai seul de la grénétine est indiqué. |

Au Codex de 1908 : la solution aqueuse de grénétine doit être neutre au tournesol. Elle ne doit pas se colorer par le ferro-cyanure de potassium ou par H?S. La grénétine incinérée ne doit pas donner plus de 2 % de son poids de cendres. S

Le supplément de 1926 ajoute : « Neutre ou légèrement alcaline, l'acidité exprimée en SOH? ne devra pas dépasser PTE

Le Formulaire des Hôpitaux militaires dit : « Doit se dissoudre entièrement dans l’eau chaude en donnant une solution neutre ou très légèrement acide au tournesol. La solution à 1 % doit, par refroidissement, se prendre en gelée incolore, inodore, insipide, Elle ne doit pas précipiter par les acides minéraux, les bases, le ferrocyanure de potassium acétique, l'hydrogène sulfuré. s

Elle doit être exempte d'acide sulfureux que l’on recherche en distillant la gélatine en présence d'acide phosphorique et en recevant le distillat dans du chlorure de baryum iodé.

Il. — Pharmacopées étrangères.

Les pharmacopées belges et britanniques ne traitent pas l'essai de la gélatine. L’essai indiqué dans la pharmacopée

suisse est un essai purement bactériologique au sujet du sérum gélatiné.

La pharmacopée allemande admet un titre en cendres de - 2 % au maximum. Elle prescrit la recherche du cuivre dans les cendres par la réaction à l'ammoniaque. Elle prescrit de plus la recherche de SO? par distillation sur une solution d’iode et ajoute que le SOS formé dans cette solution doit être entièrement précipité par une quantité fixée de BaCP.

La pharmacopée des Etats-Unis fixe à 2 % la teneur maximum en cendres, et prescrit la recherche des métaux lourds dans les cendres. Elle donne de plus une technique détaillée pour la recherche de l’arsenic et pour la recherche et le dosage de SO?.

En dehors de ces procédés officiels, les travaux de Cattelain ont apporté beaucoup de précisions à cet essai. Cattelain a étudié l’acidité et les cendres.

Ill. — Travaux de Cattelain.

1o Acidité. — Cattelain a remarqué que toutes les gélatines officinales possédaient une réaction acide très nette. Dhéré d’ailleurs avait montré qu’il en était de même pour toutes les gélatines les mieux purifiées.

Le Codex d’ailleurs a prévu cette acidité puisque dans la préparation du sérum gélatiné il prescrit de neutraliser la gélatine employée.

Cattelain a pensé qu'il y avait lieu de fixer une limite supérieure à cette acidité qu'il détermine ainsi :

10 gr. de gélatine préalablement déshydratée par un séjour à l’étuve à 1000 sont mis à dissoudre dans 200 cc. d’eau chaude. On ajoute ? gouttes de Phtaléine et on dose l'acidité par addition de soude normale.

L’acidité ne doit pas dépasser 1 gr. 50 % en HCI.

20 Cendres. — Les divers échantillons de gélatine qu'il a analysés ne lui ont fourni que 1 gr. 25 à 1 gr. 50 % de cendres blanches, aussi il propose l’abaissement de la

limite à 1 gr. 50 % au lieu de 2% : « chiffre qui correspond aux gélatines commerciales mais non aux gélatines officinales ».

Cattelain a ensuite examiné les cendres du point de vue qualitatif et quantitatif, il a trouvé à titre constant :

P205, SO, un peu de SiO? et CaO,MgO, Fe?O3.

Il signale en outre la présence fréquente de Mn et de Cu.

Il donne comme composition moyenne de cendres :

Cendres solubles :

CaO 53,46 MgO traces Fe20: 122 P205 5.40 SO: 36,36 Cendres insolubles Si02 3,36 99,80 IV. — Recherches personnelles.

1° Teneur en eau. — Les gélatines employées en pharma-

cie contiennent toujours de notables quantités d’eau. Cette teneur peut varier dans des limites assez importantes non mentionnées par le Codex qui prescrit, pour la préparation des glycérines gélatinées, l'emploi de gélatine lavée et séchée mais ne précise pas les conditions de la dessiccation.

Dhéré a signalé que les gélatines prises dans les conditions ordinaires perdent de 15 à 19 % de leur poids par dessiccation jusqu’à poids constant à 1000.

I y a intérêt à ne pas dessécher la gélatine à une température plus élevée car la dessiccation peut alors entraîner une altération du produit.

Hofmeister a montré en 1878 que si on dessèche pendant longtemps à 1300 de la gélatine, on la transforme en un produit qui ne semble pas différer du collagène. D'après Hofmeister cette transformation n’a pas lieu à une température plus basse. «Cependant, dit Dhéré, ayant desséché pendant

un ou deux jours de la gélatine à une température comprise entre 1109 et 1200, nous avons toujours constaté une diminution appréciable de la solubilité. »

Pour déterminer le poids sec des gélatines étudiées, nous avons opéré ainsi : dans une capsule en porcelaine de 10 cm. de diamètre, nous avons mis 10 gr. de gélatine (ou un poids P voisin de 10 gr.) et nous avons maintenu à l’étuve à 1000 jusqu’à poids constant.

Avec les échantillons de gélatine étudiés, 6 sélatines en plaques et 2 gélatines en grains, nous avons obtenu des chiffres compris entre 15 gr. 96 et 21 gr. pour 100 gr. de gélatine ordinaire.

Cette quantité d’eau peut varier avec le milieu où la gélatine est conservée. C’est sans doute pourquoi le Codex

indique de conserver la gélatine en vase fermé.

20 Acidité ionique. — Nous avons vu que toutes les gélatines mêmeles mieux purifiées étaient acides au tournesol. Il est intéressant de savoir à quel pH se trouve une solution degélatine. Ce pH varie avec la gélatine employée.

Nous avons déterminé le pH des solutions de gélatine à 1 %,, obtenues à partir des échantillons étudiés en opérant par colorimétrie avec l'échelle suivante :

PO!NaH M/15 PO‘KH? M/15 pH 0 cc. 25 9,75 5,29 0 cc. 50 9,5 5,50 1 9 5,90 2 8 6,23 3 7 6,46 4 6 6,64 5 5 6,81 6 4 6,98 2 3 7,16 8 2 7,38 9 1 7,13 9,5 0,5 8,04

Indicateur. — Pourpre de bromocrésol (5,2 à 6,8).

Nous avons opéré par colorimétrie à l’aide du comparateur Walpole. PE

Nous avons trouvé des chiffres allant de 5,3 à 6,8 (saufun échantillon pour lequel pH — 5). Un procédé rapide, et qui peut être suffisant dans bien des cas, consiste à utiliser le colorant Guillaumin et la technique employée pour déterminer en clinique le pH urinaire.

Le colorant Guillaumin se fait avec :

Rouge de méthyle ............. 0 gr. 125 Bromothymol bleu............. 0 gr. 400

NaAOHEN 0 RE n oeecrie 19 cc. 5 Eau distillée, q.s.p.......... 1000

À 10cc. de la solution de gélatine à 1 % , on ajoute 10 gouttes de réactif et on compare la teinte obtenue avec celle d’un tableau fait à cet usage portant des teintes allant du rouge grenadine (pH 4,6) au vert végétal pH 7,4. -

3° Acidité de titration. — Dans une fiole d'Erlenmeyer de 250 cc. tarée, on met un poids P de gélatine voisin de 5 gr. et on ajoute 100 cc. d’eau distillée. On fait dissoudre en chauffant légèrement sur un bain-marie et après dissolution on laisse refroidirivers 35-400. On titre avec NaOH N/10 en présence de phtaléine. » Soit n cc. employés pour avoir la coloration rose :

l'acidité en SO‘H? est de À — 0,49 5 %.

exprimée en HCI elle est de (0,365 en HCI %).

P représente le poids de la prise d'essai. Connaissant la teneur en eau on peut en déduire le poids p de gélatine sèche dans P gr. de gélatine ordinaire, L'acidité rapportée à 100 gr. de gélatine sèche est l'acidité corrigée Ac.

Ac — 0,49 a %, en SO‘H:

Les échantillons étudiés nous ont fourni des acidités comprises entre 0 gr. 20 et 1 gr. 07 % de gélatine ordinaire à

l'exception d’une gélatine en grains qui présentait une acidité de 1 gr. 82 % en SO‘H?2.

40 Teneur en cendres. — Toutes les pharmacopées exigent après incinération, un résidu inférieur à 2 %. Cattelain trouve ce chiffre trop élevé et propose de l'abaisser à 1 gr. 50 %, le chiffre de 2 % correspondant aux gélatines commerciales et non aux gélatines officinales.

OBTENTION DES CENDRES. — [’incinération de la gélatine est une opération délicate, car par le chauffage la gélatine noircit, se liquéfie et boursoufle en une masse charbonneuse qui a tendance à déborder et il se produit en même temps un dégagement abondant de fumées épaisses.

Nous avons opéré ainsi :

La gélatine qui a servi à déterminer la teneur en eau est portée après dessiccation complète dans un four à moufle. Nous avons d’abord chauffé très lentement de façon à éviter le gonflement de la masse et réduire au minimum la production de fumées. Ce n’est que lorsque le chauffage un peu forcé ne donne plus de vapeurs épaisses que nous avons augmenté le feu afin d'obtenir des cendres blanches.

Nous avons alors laissé refroidir au dessiccateur, nous

avons pesé et nous avons rapporté le poids trouvé au poids P de la prise d'essai qui a servi à déterminer la teneur en eau.

Nous avons trouvé des chiffres compris entre 1 gr. 14 et 1 gr. 49% pour les échantillons de gélatine officinale étudiés et une teneur de 2 gr. 10 % pour une gélatine du commerce. Ceci justifie bien les remarques formulées par Cattelain, au sujet de la tolérance du Codex, pour la teneur en cendres.

50 Examen des cendres. — Dans les cendres ainsi obtenues nous avons recherché les métaux lourds les plus couramment rencontrés, c’est-à-dire Cu et Mg. Nous y avons également caractérisé SO#-—, PO‘ Cat Fet+t Mgt+ qui en sont les éléments constitutifs constants.

Pour faire ces recherches nous avons commencé par trai-

ter les cendres obtenues par l'acide azotique et nous avons chassé l'excès d’acide par chauffage. |

Nous avons dissous ce résidu dans 3 cc. d'acide He drique à 10% et nous avons mis la solution dans un tube à centrifuger. Puis nous avons ajouté un excès d'ammoniaque. Nous avons alors observé la coloration produite. La coloration bleue de la solution amimoniacale révèle la présence de Cu.

L'addition d’'ammoniaque produit un précipité abondant renfermant le PO#-—— Fet+ Cat+ Mg++ et éventuellement Mn++. Pour séparer ce précipité de la solution ammoniacale, nous avons préféré la centrifugation à la filtration afin d'éviter les pertes possibles.

Sur le précipité on caractérise :

Fe ‘ par le Ferrocyanure de K.

POi---— par le réactif nitromolybdique, et nous avons recherché Mn par la réaction de Marshall Bertrand.

«On fait dissoudre 5 centigrammes de précipité dans 5 cc. d'acide nitrique au 1/4, on ajoute V gouttes de NO Ag à 10% et 0 gr. 25 de persulfate de soude. On fait bouillir, on ne doit observer aucune coloration. Une coloration rose décèle la présence de Mn.

RÉSULTATS. — Dans toutes les gélatines étudiées, nous avons trouvé:

SO‘-— POi-——-, Ca++, Mg++, Fet++

Dans une seule nous avons trouvé Cu par la réaction à l'ammoniaque.

6° Recherche et dosage de SO:. — Le Codex ne signale rien au sujet de la présence de SO? dans la gélatine. Le F. H. M. dit: « La gélatine doit être exempte de SO?, ce que l’on voit en recevant le distillat phosphorique dans du chlorure de baryum iodé. »

La pharmacopée américaine (septembre 1916) donne une

technique détaillée de recherche de SO? et fixe les quantités limites,

«Dans un ballon à long col, faire dissoudre 20 gr. de gélatine dans 150 cc. d’eau chaude. Ajouter 5 cc. d’acide phosphorique officinal et 1 gr. de bicarbonate de soude. Relier à un réfrigérant. Distiller 50 cc. et recevoir le distillat dans 90 cc. diode N/10. Ajouter au distillat quelques gouttes d'HClet 2cc. de BaCl. Chauffer au B.-M. jusqu’à ce que le liquide soit à peu près décoloré, le précipité de BaCP s’il y en a, après filtration, lavage et calcination, ne doit pas peser plus de 0 gr. 015, ce qui correspond à moins de 0 gr. 02°, de SO’, correction faite des sulfates pouvant être présents dans 50 ce. de solution iodée.

La pharmacopée allemande indique également la recherche de SO? par distillation sur une solution d’iode, mais au lieu de peser elle fixe seulement une limite supérieure ; la totalité du SOS formé devant être précipité par une quantité fixée de BaCP.

Padé, au lieu de distiller directement, entraîne SO? par un courant de CO?. Les gaz entraînés barbotent dans une solution d'iode qui retient SO?. Ce procédé a été également préconisé par Haas pour le dosage de SO? dans les vins.

Pour le dosage de SO? dans la gélatine, nous avons employé la technique suivante qui diffère des précédentes par plusieurs points :

a) Entraînement de SO? par la vapeur d'eau au lieu de CO? ;

b) Le distillat au lieu d’être reçu dans de l’iode N/10 est recu dans de la soude N comme le préconisent Blarez et Chelle pour doser SO? dans le vin ;

c) Le sulfite de soude formé est dosé par iodométrie.

Nous avons opéré dans un appareil identique à celui qui est employé pour le dosage de l'acidité volatile du vin. Il comprend un ballon A générateur de vapeur d’eau, un ballon B contenant la gélatine à étudier (10 gr. environ) dissoute dans 10 fois son poids d’eau et additionnée de 5 cc. environ de PO: HS officinal. Ce ballon B est relié, d’une part, à À par un tube plongeant au fond de B et d'autre part à un réfrigérant descendant.

On chauffe d'abord A et B, les vapeurs qui se dégagent de A viennent barboter dans B, quand l'ébullition est atteinte on arrête le feu sous B et on le règle sous A car il faut avoir soin d'éviter en B une ébullition tumultueuse pour empêcher la formation d’une mousse abondante pouvant envahir l'appareil et passer dans le réfrigérant.

Quand le chauffage est bien réglé, les-vapeurs issues de À arrivent régulièrement en Bet y entretiennent l'ébullition, puis ces vapeurs se condensent dans le réfrigérant et arrivent dans le verre V contenant la soude (10 cc. de NaOH N). On continue l'opération jusqu’à obtention de 50 cc. de distillat.

On ajoute alors dans le verre V : 11 cc. de SO‘ Net un peu de bicarbonate pour avoir dans le milieu une alcalinité légère nécessaire à un bon dosage iodométrique. On ajoute 25 cc. d’iode N/100.

Dans un verre témoin, on met:

10 cc. de soude N 50 cc. d’eau distillée 11 ce. de SO‘?

20 centigrammes de bicarbonate 25 ce. diode N/100

Dans chacun des verres on ajoute de l’hyposulfte de soude N/100 jusqu'à décoloration.

Soit N. cc. pour l'essai.

N: cc. pour le témoin.

N, — N. représente le nombrede ce. d'I N/100 nécessaire pour oxyder le SO? distillé.

Cette méthode a pour avantage :

1° L’entraînement à la vapeur d'eau qui permet d'opérer à 100° en atmosphère de vapeur d’eau donc à l'abri de l'air et dispense d’un générateur à CO?.

20 Le dosage iodométrique de SO?.

La réception du courant gazeux (distillat en atmosphère de CO? ou de vapeur d’eau) interdit l'emploi du dosage iodométrique qui est cependant plus commode quele dosage pondéral du sulfate de baryum formé et l’approximation

du sulfate formé est délicate et imprécise en liquide coloré.

La réception du distillat sur la soude est facile et permet le dosage iodométrique de SO?.

Nous avons trouvé par ce procédé des teneurs en SO? souvent supérieures à la tolérance de la pharmacopée américaine puisque nous avons trouvé des teneurs comprises

entre 0 gr. 012 % et 0 gr. 112 %.

70 Recherche sur la teneur en produits d'hydrolyse. — Nous venons d'étudier les différents tests préconisés par les pharmacopées pour apprécier la qualité d'une gélatine. Dans l’industrie des colles et des gélatines, on a préconisé d’autres tests.

Certains procédés d'appréciation, procédés physiques ou mécaniques, tels que la mesure de la viscosité d’une solution ou la détermination de son point de fusion, ne présentent qu'un intérêt industriel car ils ne sont applicables qu'aux colles et aux gélatines grossières. Mais on a proposé aussi des procédés chimiques basés sur les deux déterminations suivantes.

Détermination de l'azote total.

Détermination de l’azote précipitable par un réactif donné. La comparaison de ces deux chiffres devait permettre d’apprécier la richesse en produits d’hydrolyse de la gélatine étudiée. Des essais faits avec le tanin, avec le sulfate de zinc à saturation, n’ont conduit à aucun résultat certain (Vézien).

Nous avons cherché à apprécier le degré d’hydrolyse d'une gélatine par action du formol. Nous savons que le formol agit sur les matières protéiques en bloquant les fonctions amines et en libérant les fonctions acides des acides aminés. (Dosage des acides aminés : procédé Sürensen). Cette propriété a été mise à profit pour le dosage des protéines du lait.

Si à une solution de gélatine neutralisée à la phtaléine on ajoute du formol, la solution devient acide, de l'acidité

ainsi obtenue, nous pouvons déduire l’azote aminé. Javillier et Guérithault ont utilisé cette propriété du formol pour doser l’azote aminé des peptones officinales et s'en servent pour apprécier le degré de dégradation par la détermination du rapport :

N total N aminé

Nous avons appliqué la méthode à la gélatine en opérant ainsi : mettre 2 grammes de gélatine (ou 20 cc. de solution à 10 %) dans 50 cc. d’eau (ou 30 cc. d’eau). Faire dissoudre au B.-M. Laisser refroidir vers 35° ou 40°. Neutraliser en présence de phtaléine. Ajoutons 10 cc. de formol neutre. Neutraliser l'acidité produite par NaOH N/10. En déduire N aminé.

1 cc. NaOH N/10 = 0 gr, 0014 N

(Le réactif de Nessler ne décelant pas d’ NH3 nous avons admis que la totalité de l'azote était à l'état d'acide aminé.) |

Déterminer l'azote total par la méthode de Kjeldalh.

Faire le rapport :

N total N aminé

Nous avons déterminé ce rapport pour les diverses gélatines étudiées. Nous avons trouvé des chiffres identiques.

Pour ces différentes gélatines :

Re — 41 Nous avons ensuite étudié ce rapport pour des solutions de gélatine fortement hydrolysées par les traitements suivants :

1e Solution. — Solution de gélatine à 10 % -contenant 4 gr. 90 de SO? H! par litre maintenue à l’autoclave 1/2 heure à 125°,