RECHERCHES CHIMIQUES SUR LE TABAC

Pour se rendre compte des réactions qui se produisent pendant la préparation du tabac, il est bon de connaître la constitution chimique des feuilles du tabac.

Les chimistes anciens, qui ne connaissaient pas les méthodes d'analyse que nous possédons aujourd'hui, ne trouvaient guère autre chose dans les plantes que des produits volatils et des produits fixes : les premiers prenaient les noms de soufre, d'esprit, d'huile exaltée ; les autres se nommaient cayut mor~ tuum ou sel, selon les propriétés qu'ils reconnaissaient à ces corps. Or le tabac était une substance reconnue bien complexe, puisqu'il contient, au dire de de Prade (1) : « Beaucoup de souphre, de sel et

(1) Loc. cit. p. 165.

d'esprit ; et son souphre n'est autre chose qu'vne matière huileuse, divisée en petites branches si déliées et si pressées les vnes contre les autres, qu'elles ne le peuvent être davantage. »

En 1809, Gaspard Cerioli (Giornale bibliogr. univers.) a donné un essai d'analyse duquel il déduit que le suc des feuilles de tabac, fticotiana Tabacum, Var. a latifolia, contient :

Acide gallique.

Tannin.

Extrait oxygéné.

— muqueux.

Muriatc de chaux.

Huile volatile.

Cette analyse très-imparfaite serait insuffisante pour rendre compte des phénomènes chimiques qui se passent pendant sa préparation.

Plus tard, Vauquelin a fait connaître une analyse plus complète des mômes feuilles de tabac et, d'après ce savant, elles seraient formées de :

Matière animalisée rouge, soluble dans l'eau et dans l'alcool.

Principe acre particulier, soluble dans l'eau et dans l'alcool (nicotine).

Principe volatil incolore {nicoiianiné).

Résine verte.

Albumine.

Ligneux.

Acide acétique.

Azotates de potasse et d'ammoniaque.

Chlorure de potassium.

Et en plus, dans le tabac du commerce, de carbonate d'ammoniaque paraissant provenir de la décomposition qui s'opère entre la chaux et le

muriate d'ammoniaque mêlé au tabac pour lui donner du montanl.

Selon MM. Possell et Reimann, 10,000 parties de feuilles fraîches du A'icotiana Tabacum contiennent :

Nicotine (base alcaline) 6,0

Nicotianine (huile volatile particulière). . 1,8

Extractif faiblement amer. 287,0

Gomme mêlée d'un peu de malate de

chaux 174,0

Chlorophylle 26,7

Albumine végétale 26,0

Gluten 104,8

Acide malique 51 ,0

Chlorhydrate d'ammoniaque \

Chlorure de potassium [ 82,2

Nitrate de potasse et quelques autres sels )

Amidon des traces

Fibre ligneuse 496,9

Eau 8828,0

D'après ces auteurs, 10,000 parties de ces feuilles renfermeraient 16,6 de phosphate de chaux. Les racines du tabac, comme celles du froment, s'emparent donc de ces sels contenus dans le sol; mais M. Uehig dit que cependant le tabac les lui rend, parce qu'ils ne sont pas indispensables à son développement (1).

On peut facilement se rendre compte de ce qui se passe dans le travail manipulatoire que l'on fait subir aux feuilles de tabac pour l'amener à présenter les qualités qu'on recherche en lui : pendant la fermentation dont nous avons parlé, et qui se

(1) Chim e organique appliquée à la phgtiologie véjétale et à l'agriculture. ;

trouve singulièrement modifiée et fixée par le sel marin, la matière azotée se décompose en formant de l'ammoniaque. Cet alcali libre se combine aux acides de la plante, les sature et met à nu une certaine quantité de wcotine dont la volatilité, augmentée d'ailleurs par celle de l'ammoniaque en excès, communique alors son odeur à la feuille. C'est donc parce que la nicotine est devenue libre en partie que le tabac préparé est odorant; mais cet état n'a pu se produire sans perte d'alcali, de sorte que, malgré cette odeur si forte, le tabac préparé contient beaucoup moins d'alcali que les feuilles sèches (1).

La production d'ammoniaque est très-considérable pendant la fermentation, surtout pendant l'été. Le dégagement de cet alcali volatil est si grand, que si l'on vient à déboucher un llacon d'acide chlorhydrique dans les salles où se fait la fermentation en masse, ou dans celles où se fait la fermentation en cases, on voit se former des vapeurs abondantes, dues à la combinaison de l'acide et de l'ammoniaque pour faire du sel ammoniac. Enfin, un papier de tournesol rougi par un acide est au bout de peu d'instants ramené au bleu, sa couleur naturelle (Fontan).

Cette production d'ammoniaque est si manifeste, qu'elle a donné à M. Schlœsing l'idée de rechercher si elle se trouvait toute formée dans les feuilles de tabac. Ce chimiste a été ainsi conduit à donner une méthode fort simple, à l'aide de laquelle on dose facilement la quantité d'ammoniaque contenue dans le tabac. Nous ne ferons que donner ici un aperçu

(1) Guiboart, Histoire naturelle des drogues simples, etc. Paris, 1849, 4" édit., t. II, pag. 454.

des quantités de cet alcali renfermées dans les tabacs en feuilles de diverses provenances. Selon M. Schlœsing, les tabacs de Virginie renferment 0,153 p. 100 ; ceux de Kentucky, 0,332 ; de Maryland, 0,212; de la Havane, 0,870; de l'Alsace, 0,630; duNord, 0,815; du Lot, 0,910.

On doit à MM. Boutron et 0. Henri une étude des quantités relatives de nicotine contenues dans mille grammes de feuilles de différentes espèces de tabac, comparées à celles du tabac préparé.

Nirotine.

Feuilles du Nord 11,28

d'Ille-et-Vilaine. . ... 11,20

de Virginie 10,00

de Cuba. . 8,64

du Lot-et-Garonne . . . 8,20

du Lot 6,48

du Maryland 5,28

Tabac préparé 3,86

Comme on le voit, ce tableau indique la cause de la force comparative des différents tabacs, force qui n'est sans doute pas due seulement à l'espèce de tabac, à sa culture, au sol, mais certainement à la méthode employée pour sa préparation, ainsi qu'aux soins que l'on prend de le faire plus ou moins suer ou fermenter avant de le livrer au commerce.

La réaction chimique indiquée plus haut explique encore pourquoi le tabac, en vieillissant, perd une partie de ses propriétés ou de sa force en perdant de sa nicotine. Aussi, les cigares gardés longtemps deviennent-ils plus doux et meilleurs à fumer pour quelques amateurs.

Nicotine. Depuis Jongtemps déjà Vauquelin avait retiré du tabac un principe acre particulier, so-

lubie dans l'eau et dans l'alcool, et un principe volatil incolore , qu'il considérait comme la partie active de la plante, parce qu'elle en avait l'odeur caractéristique. MM. Posselt et Reimann d'abord, et ensuite MM. Ortigoza et Melsens, ont enlrevu le principe actif (nicotine), mais M. Barrai est le premier chimiste qui l'ait obtenu à l'état de pureté. Voici le procédé qu'il a donné pour l'obtenir.

On commence par hacher les feuilles de tabac et on les fait digérer pendant trois jours dans de l'eau légèrement aiguisée d'acide sulfurique. On sépare le liquide., et les feuilles sont encore soumises à un nouveau traitement par l'eau acidulée , jusqu'à ce qu'elles aient perdu leur àcreté. On évapore les liquides à moitié, et on les distille sur de la chaux. La nicotine passe avec l'eau distillée; on la retire en l'agitant avec de l'éther sulfurique. On obtient ainsi une dissolution brune de nicotine dans l'éther. On enlève l'éther, l'eau et tous les corps plus volatils que la nicotine, en la soumettant pendant quinze jours à des températures successivement croissantes jusqu'à 140°.

La liqueur ainsi concentrée est alors mise en contact avec de la chaux éteinte, puis distillée dans une cornue placée dans un bain d'huile, chauffé à 190° environ, et dont le col, recourbé et effilé, plonge dans un petit flacon sec. En agissant ainsi, on préserve la nicotine de l'action de l'air et d'un excès de chaleur, qui l'altérerait. Malgré cette pré.caution, elle passe légèrement colorée; mais une nouvelle distillation la donné parfaitement pure.

M. Schkesing obtient la nicotine de la manière

• (1) Ann. de Chimie, LXXXI, 130, et Bull. *ûe PAorm., I, 418.

suivante : H évaporé l'infusion du tabac jusqu'en consistance d'extrait. Pendant qu'il est encore chaud, il l'agite avec un volume égal au sien d'alcool à 36', qui y fait naître un dépôt noir particulièrement formé de malate de chaux. La liqueur { surnageante est évaporée en consistance sirupeuse, et traitée une seconde fois par de l'alcool. On filtre, on évapore encore, et l'extrait obtenu est alors traité, pendant qu'il est tiède , par une dissolution de potasse qui met la nicotine à nu. Quand le mélange est refroidi , on l'agite avec de l'étber, qui dissout la nicotine. On sépare la liqueur éthérée, dans laquelle on ajoute de l'acide oxalique en poudre pour transformer la nicotine en oxalate, qui tombe au fond sous la forme d'un liquide sirupeux que l'on lave, à plusieurs reprises, avec de l'éther. Alors on décompose l'oxalate de nicotine par la potasse, et la nicotine , mise à nu , est reprise par de l'éther. La liqueur éthérée, placée dans une cornue, est exposée à la température de l'eau bouillante pour chasser la plus graude partie de l'éther; puis à la température de 140°, dans un bain d'huile, en y faisant passer un courant d'hydrogène sec. Au bout de vingt-quatre heures, on élève la température à 180", pour obtenir la nicotine pure et incolore.

C'est une base alcaline qui ne contient pas d'ammoniaque; car, traitée par une dissolution de chlore, elle ne fournit pas la plus légère trace d'azote. Elle ne contient pas non plus d'oxygène : sa formule = C 20 H 14 Az 2 (Melsens et Schlœsing). Son équivalent chimique est 1012,5 (1).

(1) Note *ur la Mcotine y par M. Melsens. Ann. chim. et ph>js. % U IX, p. Û65 (1843).

La nicotine se présente sous la forme d'un liquide transparent, incolore, assez fluide, anhydre, d'une odeur acre qui ne rappelle que très-légèrement l'odeur du tabac, et d'une saveur brûlante. Elle s'altère facilement au contact de l'air; alors elle s'épaissit et devient brune. Elle se volatilise à 250» environ , en laissant un résidu charbonneux. Exposée à un froid de — 10°, elle n'a pu se congeler. C'est un des plus violents poisons. Aussi, une seule goutte de nicotine* mise sur la langue d'un chien de moyenne taille, le tue-t-elle en moins de trois minutes. C'est une base alcaline assez énergique, qui précipite tous les métaux, et môme l'alumine, de leurs dissolutions. Elle sature bien tous les acides; sa capacité de saturation — 5/100, c'est-à-dire qu'il faut 5 parlies d'acide sulfurique réel pour saturer 100 parties de nicotine.

Ses sels simples cristallisent difficilement, à cause de leur déliquescence ; les sels doubles qu'elle forme avec divers métaux cristallisent mieux. Ils sont solubles dans l'eau, l'alcool et l'éther, aiusi que dans les huiles fixes et volatiles. Quand on chauffe leurs dissolutions, ils passent à l'état de sels acides, à la manière des sels ammoniacaux , par la perte d'une partie de nicotine. Le tannin en précipite la nicotine, et cette propriété avait été indiquée par M. O. Henry, dans le procédé général qu'il a donné pour l'obtention des alcalis végétaux.

Parmi les caractères chimiques essentiels les plus saillants de la nicotine, nous signalerons les suivantes, qui suffiront à la faire reconnaître. Ainsi, elle précipite les métaux à la manière de l'ammoniaque. Ses dissolutions salines donnent . avec l'acétate de cuivre, un précipité bleu gélatineux qu'un excès de nicotine redissout en Jormant un set bleu, comme

avec l'ammoniaque ; avec Je chlorure d'or, un précipité jaune-rougeâtre très-soluble dans un excès de cet alcaloïde; avec le chlorure de plaline, un précipité jaune facilement cristallisable en prismes rhomboïdaux, quadrilatères, d'un jaune assez foncé, insoluble dans l'alcool et l'éther; avec le chlorure de cobalt, un précipité bleu passant au vert et insoluble dans un excès de base.

L'acide sulfurique, concentré et froid, la colore en rouge vineux; chauffée avec les acides chlorhydrique et azotique, elle prend une couleur violette avec le premier et jaune-orangé avec le second; à l'ébullition, elle prend une couleur rouge semblable à celle du bi-chlorure de plaline. Le chlore la détruit en passant à l'état d'acide en môme temps qu'il se forme un liquide d'une covleur rouge ne sang. En6n, l'eau iodée y fait naître un précipité jaune qui se décolore par la chaleur.

ISicoHanine. Cette substance est une sorte d'huile essentielle à laquelle le tabac doit son odeur caractéristique. Elle est solide, d'une saveur amère, insoluble dans l'eau, et, au contraire, très-soluble dans l'alcool et dans l'éther. Chauffée dans une cornue avec de la potasse, elle donne naissance à de la nicotine; mais cette substance pourrait bien provenir de la décomposition des sels neutres de nicotine contenus dans le tabac, et qui, par la chaleur, passent à l'état de sels acides, en abandonnant une partie de leur base, laquelle serait entraînée par la nicotianine pendant la distillation. Comme elle est très-volatile, on l'obtient facilement en distillant, à plusieurs reprises, de l'eau sur du tabac. La nicotine vient surnager la liqueur distillée. Analysée par M. Barrai, elle a donné les résultats suivants :

Carbone. . . . 71,52

Hydrogène. . . 8,23

Oxygène. ... 13,13

Azote 7,12

Elle n'est d'aucun usage.

Acide nicotique. — Outre l'acide malique indiqué dans le tabac par Posselt et Reimann, M. Barrai y a encore constaté la présence d'un acide organique particulier, auquel il a donné le nom acide nicotique. Cet acide , dont la formule serait C 6 H* 0 3 -f H 2 0, se présenterait sous la forme de lamelles micacées, solubles daus l'eau, donnant un sel de plomb insoluble, des sels d'ammoniaque, de nicotine, de potasse, etc., cristallisables. Il se décompose par la chaleur et l'acide sulfurique en acide acétique et acide carbonique , comme l'indique l'équation suivante :

On l'obtient en faisant digérer les feuilles de ta bac dans l'eau et évaporer la liqueur filtrée en consistance de sirop , puis en faisant cristalliser ce sirop, soit à une douce chaleur et à l'air libre, soit dans le vide de la machine pneumatique.

Selon M. Goupil, les tabacs de Virginie et du Lot ne contiendraient pas d'acide nicotique , mai3 seulement de l'acide malique et de l'acide citrique. Pour obtenir ce dernier acide, M. Goupil traite le jus de tabac par l'acétate plombique, puis il y fait passer un courant d'hydrogène sulfuré. 11 filtre la liqueur, la concentre et l'abandonne pendant six semaines , au

bout desquelles il s'est formé des cristaux d'acide citrique (1).

. M. Barrai a reconnu que le Nicotiana Tabacum est la plante qui renferme le plus de cendre. Celle-ci se trouve en proportions variables dans ses diverses parties, ainsi qu'il suit :

Racines 7 centièmes.

Tiges 10 —

Côtes des feuilles. .22 — Portion membraneuse

des feuilles. ... 23 — Semences. ...... 4 —

Selon M. Barrai, tous les tabacs ne donnent pas des cendres ayant la même composition; mais cependant nulle plante ne peut mieux que le tabac justifier ce principe énoncé par Liebig, savoir : Que dans la même plante, 'suivant les circonstances, une base peut être remplacée par un équivalent d'une base différente, mais analogue. 11 résulte, dit M. Barrai, que, en exceptant les racines, la quantité d'oxygène renfermée dans les bases des cendres des tiges, des côtes et des feuilles de tous les tabacs, quels que soient les pays d'où ils proviennent, est en moyenne de 13 pour 100.

Enfin , ce chimiste fait remarquer que , dans les douze variétés de tabac qu'il a examinées, la quantité de silice est toujours plus grande dans les feuilles que dans les côtes; que, pour la chaux et la potasse, il y a lieu également à faire deux observations nouvelles : c'est que la quantité de chaux augmente en allant des racines aux tiges, aux côtes et enfin aux feuilles, tandis que la quantité de po-

(1) Ann. de chim. et de phgs. 1863, t. XVII, p. 503.

tasse , à partir des liges seulement , diminue lorsqu'on passe aux côte» et enfin aux feuilles.

Un de nos excellents élèves, M. Sarradin (1), a fait l'analyse de la cendre du Nicotiana rvstico, de laquelle ii résulte que 1,950 gr. de plantes fraîches , réduites a 200 gr. par la dessiccation , ont donné 42 gr. 70 c. de cendre.

Cette cendre a fourni :

BruL Rapp.

à 100 paru

Sable et charbon U,08

Phosphates d'alumine et de fer. 1,84 2,80

Àcide silicique 4,60 7,00

— chlorhydrique. . < . . 4,29 6,61

— sulfurique 2.58 3,98

— phosphorique 2,71 4,18

— potasse 13,76 21,19

.soude. ....... 3,10 4,78

— chaux 30,07 46,38

— maguésie 2,00 3,08

— carbonique et perie. 20,97

L'oxygène de la totalité des bases =19,28, quantité qui est plus forte que celle qui a été indiquée par M. Barrai.

M. Hertwig a aussi calculé l'oxygène des bases carbonatées des- tabacs de la Havane et de Hanovre. Le premier, d'après cet auteur, contient 12,43 pour 100 de cendres^ et le second 8,30.

Ici figure de la soude que M. Beauchef, dans son Analyse de la cendre du tabac, n'indique pas. Le résultat obtenu par M. Sarradin e6t conforme ù celui

(i) Études chimico-pkpïoloifiques xur la cendre* des végétaux (Thèse). Paria, 1«55.

qu'a obtenu M. Hertwig (1) sur les cendres du tabac de la Havane et celui de Hanovre , en ce qui concerne cette base. Ce chimiste a trouvé 19,4 de carbonate de soude dans le premier, et 1,61 seulement dans le second. MM. Will et Frésénius ont aussi trouvé de la soude, regardée à l'état de chlorure, dans les tabacs de Hongrie. Celui du Banat en contiendrait 11,41.

En 1855, M. Ant. Gommaille a fait connaître, dans deux mémoires présentés au ministre de la guerre, que les tiges de tabac brûlent en laissant voir des jets d'étincelles brillantes, nombreuses, qui sillonnent l'écorce et qui indiquent la présence d'une certaine quantité de salpêtre. Il a démontré que l'on en pouvait retirer une excellente potasse ne contenant ni chaux ni magnésie et bien propre à la fabrication artificielle du salpêtre. En effet, 10 kilog. de ces tige3, incinérées, puis lessivées et traitées à la manière ordinaire, ont donné 450 grammes de salin d'un beau blanc. Par une série de pesées, l'auteur a trouvé que , dans un pied de tabac qui donne 59 gr -,12 de feuilles,la tige pèse 49 gr -,62, ce qui établit la proportion 100 : 83,93. Or, comme le rapport de M. Duranton, chef du service des tabacs en Algérie, indique le chiffre de 3,475,780 kilog. de feuilles récoltées en Algérie en 185& (2), il en résulte qu'il y a eu 2,917,222 kilog. de tiges perdues, ce qui représente une perte de 131,273 kilog. de potasse. On sait de plus que la production du tabac en Algérie a encore augmenté d'un million de kilogrammes en 1855, et que la quantité de cette substance ira longtemps encore, toujours croissant,

(1) Amalen dir Pharm., t XLVI.

(2) Moniteur algérien du 28 février 1855.

comme la consommation du tabac. Ceci peut donner une idée de l'importance du travail de M. Commaille qui, approuve* par la direction de l'artillerie et par S. Ex. le maréchal Vaillant, a déterminé une ordonnance portant que la potasse retirée du tabac sera achetée par l'Etat, pour le service des salpêtrières du gouvernement.

Enfin, d'après M. Chatin, l'iode serait un des éléments de la constitution des tu bacs, particulièrement celui de la Havane et celui de France, qui contiendraient tous deux une quantité égale de ce métalloïde. Dans une note publiée dans le Journal île Pharmacie et de Chimie (I), M. Casaseca a exposé le résultat de ses recherches, tant sur la quantité d'iode que sur la quan'.ité de cendres contenues dans certains tabacs de la Havane. Voici briè/ement en quoi elles consistent : 500 grammes de feuilles de tabac à l'état de sécheresse où il est quand il est employé pour les cigares, a été arrosé avec 500 grammes d'eau distillée, contenant 3 grammes de carbonate de potasse exempt d'iode ; puis il a été incinéré au rouge sombre. Le résidu a été traité par les moyens ordinaires , de façon à concentrer la totalité de l'iode dans la plus petite quantité de liquide possible. Ce métalloïde a été recherché et dosé par le procédé de M. Lucas, basé sur l'emploi «lu brome et du chloroforme, mais en y apportant quelques modifications particulières. En opérant sur les tabacs de la Lena (supérieur), de la Hermdura (inférieur), de Partidos (de la plus mauvaise qualité), M. Casaseca a tiré les conclusions suivantes :

« 1° Le tabac contient d'autant plus de principes

(i) T. XXIX, p. 122.

volatils qu'il est de meilleure qualité; mais deux tabacs éprouvant la même perte par la dessiccation peuvent cependant être de qualités différentes.

» La première qualité de tabac de la Lena a perdu 25 p. 100 par la dessiccation; la deuxième qualité, 24, et la troisième, 23. Le tabac de laHerraduraa subi une perte de 18,16 et 14 centièmes. Enfin un seul échantillon de tabac de Partidos a offert une perte de 16 centièmes.

o 2° La quantité de cendres est en raison inverse de la qualité du tabac ; les cendres sont d'autant plus blanches que le tabac est meilleur ; mais deux tabacs fournissant la même quantité de cendres peuvent être de qualités différentes.

» Dans la première qualité de tabac de la Lena il a été trouvé 16 p. 100 de cendres; dans la deuxième qualité, 16,4; dans la troisième, 16,8. Le tabac de la Herradura en a fourni 17,8 pour la première qualité; 18,6 pour la seconde, et 19,4 pour la troisième.

» L'iode est accidentel dans le tabac et par conséquent sans influence sur sa qualité. Le tabac de la Lena et celui de Partidos n'en ont pas donné de traces. La proportion d'iode trouvée dans les trois qualités de tahac de la Herradura correspondait à 0,00007.

Le Nicotiana Tabacum est aussi celle des plantes analysées jusqu'à ce jour qui s'est montrée la plus riche en azote ; car, dans la portion membraneuse de la feuille, l'azote s'y élève jusqu'à 5 ou 6 centièmes. Les racines renferment une grande proportion de silice, qui est au moins huit fois plus grande que dans les autres parties de la plante. Enfin, les

graines contiennent 10 centièmes d'une huile grasse tout à fait incolore (1).

Pour terminer, enfin, tout ce qui a été fait sur les recherches de la composition du tabac , nous ajouterons que M. Schlœsing a donné une méthode propre à doser la nicotine dans les divers tabacs de France et d'Amérique et de laquelle il s'est servi pour établir le tableau suivant, en opérant sur des feuilles privées dé leurs côtes ■