DÉRIVÉS AZOTÉS CRISTALLISABLES DES MATIÈRES ALBUMINOÏDES. — URÉIDES
Après avoir fait l'étude des matières albuminoïdes, végétales et animales, et des produits très souvent amorphes qui en proviennent le plus directement, produits qui répondent souvent à une composition et à une constitution très complexe ou inconnue, nous allons aborder l'étude de leurs dérivés azotés cristallisablcs les plus importants. Ils proviennent des corps protéiques par une série de dédoublements résultant d'hvdratations et d'oxydations successives.
Nous classerons ces substances en trois familles :
(a) . Les uréides, corps imidés ou amidés, à réactions neutres ou acides, qui par leurs dédoublements en présence des réactifs hydratants, donnent tous de Vurée ou les éléments de Vurée parmi leurs dérivés immédiats.
(b) . Les leucomaïnes, corps à fonctions franchement basiques, contenant l'azote comme les précédents sous forme d'amidogène AzHs, ou d'imidogène AzH, mais généralement inaptes à donner directement de l'urée ou même des sels ammoniacaux en s'hydratant.
(c) . Les acides amidés. Ces corps sont tantôt franchement acides, comme l'acide hippurique, tantôt, comme la leucine ou le glycocolle, ils jouissent à la fois de fonctions acides et basiques.
LES URÉIDES
On retire des tissus ou liquides végétaux et animaux, et l'on sait aujourd'hui produire artificiellement par les procédés de laboratoire, un certain nombre de corps azotés cristnllisables qui jouissent tous de la propriété de donner de l'urée accompagnée d'acides, variables avec chacun d'eux, lorsqu'on les soumet à une hydratation méthodique, quelquefois à une hydratation et à une oxydation simultanées. On considère
(') Voir aussi Fitz, Quarterl. Journ. microscop-, janvier 1880; p. 106. — Badès, C. rend., Soc. biolog., 1889 ; p. 438.
(*) Compl. rend. Acad. Sciences, Cil, 489.
URËIDES. nr,
ces corps comme dérivant d'une ou de plusieurs molécules d'urée, dans lesquelles des radicaux d'acides, monovalents ou polyvalents, seraient venus remplacer un ou plusieurs atomes d'hydrogène (voir Cours de
Chimie, t. II, p. 310).
Les uréides se rencontrent surtout dans le règne animal; on en a constaté quelquefois chez les végétaux, l'acide urique en particulier.
Par leurs dédoublements réguliers, tantôt ces uréides reproduisent directement de l'urée et un nouvel uréide moins complexe; tantôt de l'urée et un acide non azoté. Voici deux exemples typiques :
: Dicréide : C8H*Az*0s + a h«0 = C4IPAz20* + CIMza0
Acide urique. Acide dialuvique. Urée.
C*U*Az»0* + aUsO = CsH*0» + CH*Az20 Acide dialurique. Acide tartronique. Urée.
puis :
Mono-uréide : C*H»Aza0* + 2 1I20 = G*ll«Os + CH4Az20
Alloxane. Acide mésoxalique. Urée.
On les divise donc en mono-uréides et diurêides. Les mono-uréides telles que l'alloxane , C''IPAz20\ l'hydantoïne, C3HvAzs0!, etc., ont généralement 2 atomes d'azote par molécule. Elles dérivent d'une seule molécule d'urée :
■ COCf'i: ; CO^^CO ; CO^T
^AzII2 -AzH-CO' XAzII-C0
Urée (type). Alloxane Ilydantûïne
ou mésoxalylurée. ou glycolylurée.
En se dédoublant les mono-uréides ne peuvent donner qu'une molécule d'urée et un acide n'appartenant plus à la série des uréides, c'est-àdire impropre à donner à son tour de l'urée par hydratation. Ainsi l'on a :
pn ✓ AzlI - CO v „„ rn y AzH2 . rn y CO - OH
LU ^ AzII - CO " LU — LU^AzH2 + LU^C0-0H Alloxane. Urée. Acide mésoxalique.
Les diurêides, telles que l'acide urique CsrPAz403, l'allantoïne, G*H6Az*03, possèdent au moins quatre atomes d'azote par molécule. Elles dérivent de 2 molécules d'urée :
rn ✓ AzII2 rn /- AzH2
LU - AzH* tu - AzH x
CU
rn y Azll2 pn y AzII / l
UU s AzII2 LU ^ AzH - CO
-2 molécules d'urée. Allantoïne ou glyoxyldiurée.
En se dédoublant par hydratation, les diurêides peuvent donner de l'urée et une mono-uréide apte elle-même à produire à son tour de
17(1 UltÉIDES.
l'urée par hydratation régulière. Ainsi nous venons de voir plus haut
1 acide urique se transformer, en deux phases successives, d'abord en urée et acide dialurique, puis celui-ci en urée et acide tartronique.
Lesuréides naturels sont généralement à forme cyclique : dans ses composés un radical acide, le plus souvent bivalent, vient remplace!1
2 atomes H empruntés à chacun des deux radicaux AzH* de la molécule d'urée C0CA/zIIâ- comme on le voit dans les schémas ci-dessus donnés de l'alloxané, de l'hydantoïne et de l'allantoïne. L'uréide ainsi constitué l'orme donc une chaîne fermée. Il existe aussi des uréides non cycliques ; on en a dit un mol (Cours de chimie, tome II; page 310). Telles sont l'acétylurée, CO C A^ml la phénylacétylurée, CO C îgjj» 11 ne sera pas ici question de ces uréides non cycliques, qui ne se rencontrent pas chez les êtres vivants.
l'acide urique, le premier connu et le plus important, est resté le type des uréides ; tous les autres peuvent d'ailleurs en dériver. C'est par lui que nous allons commencer l'histoire de cette importante famille.
ACIDE URIQUE : C5HlA2(0!
L'acide urique fut découvert par Scheele en 1775. 11 1e retira des calculs urinaires et lui donna le nom iïacide lithique. On retrouva peu après ce même acide dans les urines, le sang, les concrétions des artères et des reins, les dépôts tophacés de la goutte et du rhumatisme, les excréments d'oiseaux et de serpents. Liebig et Wœhler firent connaître sa composition et ses transformations principales dans un mémoire resté célèbre ('). Ils reconnurent qu'il donnait par oxydation Vallantoïne, substance alors déjà observée dans la liqueur allantoïdienne.
En 1861 Baeyer (2) compléta l'étude des dérivés de l'acide urique. et les divisa en trois classes : uréides, diuréides et acides uramiques ou uréides acides. Il reconnut leurs rapports naturels entre eux et établit leur constitution. Une série de synthèses ingénieuses sont venues confirmer ou rectifier ces premières conceptions : celles de Ponomarew, qui fit artificiellement l'acide parabanique, celles de E. Grimaux qui reproduisit l'allantoïne, l'acide barbiturique et d'autres corps de la série urique, celles d'Horbaczewski qui fit la synthèse totale de l'acide urique.
Préparation. — L'acide urique à l'état impur et les mates se déposent souvent dans les urines humaines (sable urina ire). Il peut former dans les reins et la vessie des calculs, dits muraux, généralement
(') Voir sa traduction aux Annales de chimie el de physique Année 1838, LXVIII. 225). (2) Ann. der Gkem. und Pharm., CXXVII, 1 et 199, et CXXX, 130. Ann. chim. et de phys., (3), LXIII, 468 et (4), IH, 47.7, et IV, 478).
ACIDE tlHIQUE. 177
constitués de conciles alternatives de cet acide et d'oxalate calcaire. Daris \c> urines de l'homme, il augmente après une grande fatigue, par l'usage du cale, du chocolat, du Champagne, des haricots verts, etc., au cours des affections rhumatismales ou fébriles.
On l'extrait généralement des excréments de serpents, des calculs urinaires, de la fiente de poule ou de pigeon, etc. A cet elle!, ces matières sont épuisées à chaud par de l'acide; chlorhydrique étendu de 4 à 5 vol. d'eau pour dissoudre les sels ammoniacaux, les phosphates et carbonates de calcium et de magnésium et beaucoup de matières organiques, cl mettre en même temps l'acide urique en liberté. Grâce à sa lies faible solubilité, cet acide reste dans le résidu qu'on lave et met à bouillir avec de la potasse caustique étendue qui le dissout. A la liqueur alcaline on ajoute un peu de chaux caustique et l'on brasse bien : il se précipite ainsi diverses matières unies à la chaux, tandis (pie I'urate potassique reste dissous. On filtre et précipite enfin l'acide urique par l'acide chlorhydrique. Pour le purifier, on peut traiter sa solution alcaline par un courant d'acide carbonique jusqu'à ce que I'urate acide de potasse, qui se dépose d'abord à l'état gélatineux, ait pris un aspect grumeleux. Ce sel est alors recueilli, lavé à l'eau froide, redissous dans une solution diluée de potasse, et enfin précipité par l'acide chlorbydrique qui sépare l'acide urique qu'on n'a plus qu'à laver à l'eau. Propriétés. — Ainsi préparé il forme des paillettes blanches satinées,
Fig. 15. — Acide urique hydraté Pig. 16. — Autre aspect de l'acide urique
précipité des urines par les acides. hydraté déposé dans les urinés.
répondant à la formule C3H*Az403 lorsqu'il est sec. Ces cristaux sont orthorhomhiques. Impur, tel qu'il est précipité par un acide d'une Solution froide étendue, comme les urines, il forme des cristaux souvent volumineux, bruns, réunis en rosaces ou en tonnelets (lig. 15), répondant
A. Gautier. — Chimie biologique. I >
178 URÉIDBS.
alors à la formule C5H*Az*08, 2H*0. Cet hydrate perd lentement son eau à la température ordinaire. Ce fait explique les divers aspects de l'acide" urique dans les préparations qu'on observe au microscope (fig. 16).
L'acide urique ne possède ni odeur ni saveur. 11 se dissout dans 15 000 parties d'eau à 10" et dans 1 900 p. à 100". Un litre d'eau andulëe à ~ d'acide chlorhydrique en dissout seulement 0gr, 040. Il est insoluble dans l'alcool et dans l'éther. 11 se dissout dans les alcalis, en particulier dans la potasse, et mieux encore dans la lithine, et même dans son carbonate : une partie de ce dernier sel dans 90 parties d'eau chaude dissout 4 p. d'acide urique, observation sur laquelle on s'appuie pour admettre l'efficacité des eaux Iithinées dans le traitement du rhumatisme, de la goutte, de la lithiase urique.
L'acide urique disparaît aussi en sensible proportion dans le bicarbonate et l'acétate de potassium, le borax, le phosphate et le lactate de sodium et même, à chaud, dans les sulfates et chlorures alcalins.
Chauffé à sec, il se décompose sans fondre en dégageant de l'acide eyanhydrique et donnant un sublimé d'acide cyanurique mêlé de carbonate, cyanate d'ammonium et biuret, etc. 11 reste finalement un charbon azoté. Fondu avec la potasse en excès, il dégage de l'ammoniaque et forme du carbonate, del'oxalate, du cyanure et du cyanate de potassium.
L'acide urique s'unit aux bases pour former des sels; ses solutions concentrées rougissent le tournesol ; mais c'est un acide faible qui ne déplace qu'incomplètement l'acide carbonique des carbonates.
Soumis en présence de l'eau à l'action de l'amalgame de sodium, l'acide urique se transforme successivement en xanthine et sarcine :
1° CBH4Az"03 + II2 = CsH*Az*03 + H20
Acide urique. Xanthine.
2° CsH*Az*03 + iHs = C«IMz*0 + aH20
Acide urique. Sarcine.
L'acide iodhydrique l'hydrate et le décompose à 160"; il en résulte de l'ammoniaque, de l'acide carbonique et du glycocolle CrIFAzO2 :
C3H"Az403 + 5 11*0 = OtMzO2 + 3C02. -f 3AzIls (')
Acide urique. Glycocolle.
Dans toutes ces réactions, l'édifice de l'acide urique se maintient dans ses lignes principales, ou se détruit complètement sans qu'il se forme d'urée. L'hydratation ménagée et surtout l'oxydation de l'acide urique vont la faire apparaître.
(') Suivant Esbach, L'iodure d'ammonium on solution aqueuse et à chaud transformerait aussitôt l'acide urique en acide oxalique (?)
ACIDE URIQUE. |7g
Si l'on fait bouillir longtemps l'acide urique avec l'eau, il se dédouble en un acide nouveau, l'acide dialurique, C*H*Az!Ok, et en urée CH*AziO [Magnier de la Source) :
C»IÎ*Az*Os + all»0 = C*II«AzsO* + C0AzaH4
Acide urique. Acide dialurique. Urée.
Cette même transformation <e produit sous l'influence de certains qjicro organismes ('),
Si sur de l'acide urique, suspendu dans l'eau froide, on fait agir du brome, de l'acide nitrique ordinaire et froid, du chlorate de potasse et de l'acide chlorhydrique, de l'ozone, de l'hypobromite de soude étendu, il s'oxyde et se dédouble eu alloxane et en urée :
C»H4Az»03 + H*0 + 0 = C*lPAz*0* + CH*Az?Q
Acide uri(lue- Alloxane. Orée.
11 peut aussi s'oxyder sans que l'urée se sépare de sa molécule : ainsi, bouilli avec du bioxyde de plomb et de l'eau, il donne l'allantoïne :
CsiI*Az*0= + PbO + h»0 = OIMz^ + GOPb
Acide urique. Allautoïne.
Mais par une oxydation plus avancée cette allautoïne se dédouble ellemême en urée ClPAz20 et acide oxalique C2H20* :
C*H«Az*0* + 2KX) + 0 = aCH*Az*Û + G*I1*0*.
Lorsqu'on chauffe a sec à 100° des urates neutres ou basiques de plomb ou d'argent avec de l'iodure de méthyle, on obtient divers acides in iques méthylés : deux acides monométhylés C'U^CH'^Az'O3 et un dimé thvlé CsH2(CIP)2Az403. On connaît aussi un acide trimétbyluriquc et un I acide tétrarnéthylurique C5(GH3)'AzW. Nous tirerons parti de ces observations, dues aE. Fischer, pour établir la constitution de l'acide urique.
Urates. - - Ens'unissant aux bases, l'acide urique donne des urates .neutres et des urates acides. Les urates neutres de potassium, sodium lithium sont seuls solubles ; celui d'ammonium n'existe pas. Les urates àcides de potassium, sodium et ammonium sont peu solubles ; les urates bterreux très peu. Les autres sont tout à fait insolubles dans l'eau.
Les urates et l'acide urique, même mêlés d'impuretés, se reconnaissent : 1° par la faible solubilité de l'aeidc urique et la forme de ses «cristaux caractéristiques (p. 177); '2° par la réaction dite de la rnurexide- M I on prend le produit qu'on suppose être de l'aeide urique ou un ■ffate, .'I que dans une petite capsule de porcelaine on le chauffe à sec
H c'°"ip- Hend., 1. CXX1ÏI, p. -180.
p;„ |7. Urate aL-iilo d'ammoniaque cristallisé
dans l'eau chaude.
180 URÉIDKS.
avec un peu d'acide azotique ordinaire, il reste un résidu rougeâtre qui se colore en beau pourpre lorsqu'on le soumet à l'action de l'ammoniaque 1res étendue. C'est le purpurate d'ammonium ou mureœide qui caractérise l'acide urique ; 3° Un urate alcalin traité à l'ébullition par un sel cuivrique donne un précipité de couleur mal définie qui se trans^ forme très rapidement en urate cuivreux blanc insoluble.
Vurate d'ammoniaque neutre n'existe pas. Vurate acide (fig. 17)
répond à CH^AzH^Az'O». On le rencontre dans les excréments de reptiles et d'oiseaux. Il l'orme dans les urines fébriles des sédiments pulvérulents, amorphes, grumeleux. — Vurate neutre dû potassium C*H*K'Az*03 est soj lubie dans 44 p. d'eau froide.
Il attire l'acide carbonique de j l'air qui le décompose. Vu rate acide C3H3KAzl03, qu'on prépare en traitant l'urate neutre par CO2, se dépose en flocons. Il est neutre, soluble dans 75 p. d'eau bouillante et 800 d'eau froide; le sel ammoniac le précipite. -
Vurate neutre de sodium PHWAzW est en mamelons solubles dans 77 p. d'eau froide et 73 d'eau bouillante. L'acide carbonique le transforme en urate acide CsH3NaAz403 formé de mamelons ou d'étoiles solubles dans 1 '200 p. d'eau à 15° et dans 125 p. d'eau bouillante. Sa solution est précipitée par les bicarbonates alcalins, les sels de baryum et d'argent. On le trouve dans les sédiments urinaires sous forme de sphéroïdes ou de glomérules hérissées d'aiguilles (fig. 18). — Vurate de calcium neutre C3H5CaAzv03 se dissout dans 1500 p. d'eau froide. L'urate acide (OTA^'Ca^H'O se prépare en versant du chlorure calcique dans de l'urate acide de potassium. Il exige 203 parties d'eau froide pour se dissoudre. On le rencontre dans les calculs urinaires.
Synthèses et isoméries de l'acide urique. Horbaczewsh a réalisé d'abord la synthèse totale de l'acide urique en chauffant à 230° un mélange de glycocolle et d'urée jusqu'à fusion el coloration en jaune .
Fig. 18.
Urate acide de soude on aiguilles et sphèrules b.
C3H8AzOa
Glycocolle.
3 CH*Azs0 Urée.
i 11*0 + 3AzHs +
Acide urique.
