VOL. 7 (1952) ANALYTICA CHIMICA ACTA 255

QUELQUES Rl?ACTIONS CHIMIQUES QUALITATIVES El’

QU.4NTIT.4TIVES DE LA Pl?NTCILLINE

par

I-1. \VACI-ISA1 UTI-I

Quoique la dctcrmination qualitative ct surtout quantitative de la pinicillinc ait fait l’objct dc nombreux mCmoircs, lcs methodes chimiclucs rcstcnt ccpcndant extrCmcment rat-es.

Nous nous sommcs cfforces dc dkrirc quclqucs nouvellcs r&actions*, dont plu- sieurs SC sont revcl4cs qunntitatives. Nous nc donncrons qu’un apcrcu schdmatiquc de cellcs-ci cn indiquant que sommaircmcnt la tcchniquc opdratoire. 11 est tt noter que dans ccrtains cas la r&action quantitative evoluc diffkemmcnt suivant l’echantillon ct il scmblc bien clue ccrtaincs reactions realisent ainsi, pour certaincs penicillincs r$x.rtdcs purcs, Cgalcmcnt un tri qualitatif dcs echantillons.

RfiACTIONS DC RlhUCTION

La pkricillinc possedc un car-act&-c rCductcur marque vis-a-vis de ccrtains reactifs (solutions nlcalincs). Unc solution de nitrate d’argcnt ammoniacal cst deja rcduitc h froid alors que lc glucose nc rdduit cettc solution qu’aprL\s un tcmps prolong& 0.2 h I mg de penicillinc reduit rl chaud lc r6actif de ,,Folin” et In coloration blcue qui SC devcloppc apres addition d’un rdactif phosphotungsto- molybdiquc se p&c fort bicn r‘L dcs determinations colorimctriqucs**.

La yenicillinc reduit aisement l’anion iodomcrcuriquc 3. froid et on obtient un prdcipite noir de mcrcurc. Nous nous sommcs servis d’un rdactif iodomcrcuriquc qui n’cst pratiquemcnt pas influenk par l’ammoniaquc et lcs sucrcs r&ducteurs* * *. Les dosages ont dtC cffcctubs avec I h 5 mg de substance dissoute dans 0 ml dc liquide auquel on ajoute 2 ml de rdactif. On mesure nCplGlom&triqucmcnt aprios 30 minutes.

+ Toutcs les rtkxtlonh ont et& cffcctudes avcc In Pdnicillinc G. ** 11 y await peut4trc llcu d’cn tcnir cornpte lors clc la ddterlnllliltlon du gluco~i~

sanguin, en cab d’injcction mabblb-c clc ph~ic~ll~iie, ct clc choisir ahrs UII tlCf~quant adhqunt.

+++ HgI, I g. ICI 7.5 g; NaOH 18 g; H,O ad loo.

256 H. WACIISMUTH VOL. 7 (1952)

R&ACTION COLORIhfbTRI~,,UE

Nous avons songi: h adapter ccttc r&action B un dosage colorimdtrique. En cffct si l’on ajoute h cc liquide de l’acidc phosphotungstomolybdique, le mercure rfduit cct acidc et on obticnt une coloration blcuc proportionncllc h la quantitC de mcrcure Gcluit qui lui-mcmc cst proportionncl ZL la quantit4 de pdnicilline mise en oeuvrc. Dans dcs conditions dCtermin<es de prr, il y a moyen d’obtenir une r&ac- tion h blanc nhgative. Lcs mcsurcs colorim6triques ont Gtf faitcs avcc 0.5-5 mg dc pdnicilline clans G ml de liquidc, lc volume total 6tant port& 21 20 ml. On obtient dcs mcsures tr&s pr&ziscs gr2ce h la coloration blcuc intcnsc quc d&veloppe le rdactif. Lc rdactif iodomcrcuriquc utilis6 cst influcnc6 par la crkatininc, mais il cst B notcr quc la p&icilline cst sans cffct sur l’acidc picriquc alcalin alors que la crdatininc rdduit aiscmcnt cc rdnctif.

Acida iodiqzrc Nous nous sommes demand& si la pcnicilline ne pr&cntcrait pas d’effet rQduc-

tcur vis-2L-vis dc l’acide iodiquc. C’cst cn cffct cc qui SC passe; il se d6veloppc une coloration jaune qui augmentc rapidcmcnt cn intensitd. Le maximum est atteint apres environ 15 h 30 minutes. Nous avons suivi la cindtique dc la r&action Q l’nidc dc 1’6lectrospectrophotom&trc de Beckman et observe que diffdrents Cchan- tillons de mGmc tencur ne SC comportaient pas dc faGon identique. 11 semblc bien que ccrtains &hantillons , ,d&radfs” ou hydrolys6s aicnt un comportement moins favorable cn cc clu’ils donnent lieu B unc liberation moins grande d’iode, soit qu’il SC libfirc effectivcmcnt unc plus petite quantit6 d’iode ou quc l’iode lib&6 serve aussitOt & oxydcr certains chainons d6ja modifids.

C’cst pourquoi nous avons cltudid le comportcment dc la pdnicilline hydrolysbc. A cct cffet la p6nicillinc est traitde par unc quantit6 connuc dc NaOH N, la solution est ensuite acidifide par HCl N, rcncutralis6e par KI-ICO, ct addition&e d’acidc iodiquc. On obtient ainsi unc libbration immediate d’iode. Nous avons ddtermind l’iodc lib&& spcctrophotomCtriqucment et titrimdtriquement h l’aide d’arsr%itc 0.001 N, cn pr6scnce dc bicarbonate et d’iodure. Les quantitCs d’iode lib&&s diffcrcnt l@rement suivant les &zhantillons, la tcchniquc opdratoire et le tcmps d’hydrolysc.

En rhgle g&ndralc la rdaction dirccte parait favoris& par un produit intact plutbt quc par un produit fut-il rl. peine hydrolys6, qui lui exigc une petite quantitC d’iodc. Quant au produit hydrolys6, l’on assiste d’unc part h une lib&ration immd- diate d’iode au moment de l’addition de l’exc&s d’acidc iodique et d’autre part B unc consommation trtis rapide dc l’iodc lib&r& Lcs r&ultnts different pour toute unc sdrie d’&chantillons dont la teneur (en mg par unit@ cst la mGmc et dont le dosage iodomdtrique courant fournit dcs r@sultats idcntiqucs.

La reaction est sensible: 50 y dc pcnicilline dans quelques ml de solution sont trait& par l’acidc iodique. Apr&s un certain temps on ajoute quclques gouttes de chloroforme, agite et centrifuge. La solution pcnicillique fournit unc couche chloro- formiquc nettcment teint@e de mauve.

VOL. 7 (1952) &ACTIONS DE LA PI~NICILLINE 257

Ferricyanure ferriqtrc

La penicilline traitdc par NaOH N et additionnee cnsuite d’unc solution chlorhydrique de chlorure ferriquc-fcrricyanure fournit unc coloration bleue.

La pCnicilline est traitee par NaOI-I N. Apres addition dc I ml dc reactif phos- photungstiquc (Folin ou similaire), il se devcloppc une coloration blcuc. L’intens site de la coloration cst favorisee a la fois par la durde d’hydrolyse et le temp- qui s’ecoule apres l’addition du reactif (temps dc developpcmen t). Si l’on prolongc la durk d’hydrolyse, le maximum d’intensit6 (apres addition du reactif) est plus rapidement atteint. On realise des conditions convenables cn soumcttant l’echan- tillon pendant 15 B 30 minutes i‘L l’nction de NaOH N ct cn cffcctuant la lecture apres 20 minutes. Pour les determinations quantitatives, lcs solutions doivent Btre relativcmcnt concentrdcs (0.4 %,) et il y a lieu, apr&s addition du rdactif, d’alcaliniser encore davantagc (2 ml h IO ml dc solution penicilliquc ii. 0.4 o/“; z ml de NaOH N, contact 15 minutes, I ml dc r&actif, 2 ml dc NaOH N). On constate qu’il n’y a pas d’nffaiblisscmcnt dc la coloration cn fonction du tcmps ce qui fait supposer que dans cc cas-ci lc rkctif n’cxcrcc plus d’action subs& quente ou n’oxyde pas certains chainons.

Cette rdaction est beaucoup plus scnsiblc quc la prckddcntc. La solution p&i- cillique (0.5-2 mg de pdnicillinc dans 5 ml de liquidc) cst trait& par 2 ml dc NaOH N. AprGs addition du rdactif phosphotungstomolybdique (0.5-0.7 ml), on pro&de immediatemcnt a la lecture colorim8triquc. On constate clue l’intcnsit6 de la coloration cst favorisee par la durec de contact cntre la penicilline et la soudc mais qu’elle diminue tres rapidcment apr6.s l’addition du rdactif phospho- tungstomolybdique. I1 est avantagcux d’accorder une dunk de contact d’une heurc environ, quoique le dosage puissc se faire aprfis un laps de temps beaucoup plus court.

I&CTIONS DE PRkCIPITATION

L’iode iodurd prdcipite la ponicilline en solution suffisamment conccntree. La reaction est plus scnsiblc en solution alcaline. La plupart des rdnctifs de prd- cipitation de bases azotees ont cepcndant pcu d’action sur la pdnicillinc.

Sulfate acide de mcrcwc

Chauffd ,?. l’ebullition, on obtient un abondant pr6cipitG cristallin avcc lc rcactif de DENI&%.

C&we-pyridirct.3

On traite la pkicilline successivement par quelqucs gouttes de solution dilu& de sulfate de cuivre et ensuite par de la pyridinc diluCc. On constate que la couleur

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bleue vire brusclucmcnt au jaunt, puis au brun et il se forrne cnsuitc un abondant prdcipitk jaunt-brun. 11 est possible qu’on ait h faire A un complcxc Cu-pt2nicilime- pyricline. Si l’on cffectuc la mL=me reaction avec unc solution cupro-ammoniacale, on assistc apr&s t&s longtcmps rl un l&er changcment de coulcur dc la solution.

On ajoute au rkidu see clc pcnicillinc, z ml d’acidc sulfurique et 0.1 ml dc solution rksorciniquc (solution conccntrdc dc rkorcine et quclqucs cristaux de bromure dc potassium). En chauffan t, on obticn t progrcssivcmcnt une coloration vertc qui s’intcnsific avcc l’&l&vation dc tcmptiraturc et la clurk dc chauffc. (Toujours cffcctucr un cssai h blanc: on obticnt une teinte d’un mauve dclav6, la solution cst opalcsccntc.)

I~l?action iodtk

On ajoutc x-2 ml dc solution iodo-ioc_lur& B la solution dc p6nicillinc et on chassc l’iodc par cbullition. 11 SC d6vcloppc une coloration rose-rouge. Si la solution cst acide, la ncutrnliscr pr6alablcmcnt par l’ammoniaquc et rdpftcr, s’il y a lieu. lc traitcmcnt iodo-iodur6. Ccrtains acidcs amink, tcls Ic tryptophanc donncnt unc coloration hrunAtrc. La coloration rose dc la p&icillinc ne passe pratiqucment pas dans lcs solvants organiques alors quc lc colorant fourni par le tryptophane cst facilcment estractible par unc skit dc solvnnts tcls clue l’alcool amyliquc, isobu tylique, etc.. La solution rose prdscntc unc vivc fluoresccncc sous l’action des rayons U-V d’aillcurs peu scnsiblc aux variations de PII. Lc tryptophane ne prkentc de fluorcsccncc qu’nprk alcalinisation par l’ammoniaquc, elle dis- parait cn milieu ncide ct rcapparait cn milieu alcalin. Le colorant rose montrc spcctroscopiqucmcnt unc faiblc bande d’absorption, large, et diffuse (470-530 Fm). L’cau de bromc prkipitc la p6nicillinc mais ne fournit pas dc r&action color&.

Lc wr-dinitrobcnzhnc fournit cn milieu alcalin une coloration brunt assez pcu caractfristique. La reaction cst pcu sensible.

Lc rfactif ddveloppc cn milieu alcalin unc coloration jaunt brun. Ccttc coloration s’obticnt dgalcmcnt avec lcs acidcs amin&. Ccpcndant avec la pkicillinc la colo- ration se d&vcloppc progressivcmcnt (hydrolyse), alors qu’ellc apparait immC- diatcmcnt si l’on a eu soin dc traiter la penicillinc prealablemcnt par un peu de NaOH N.

ZGO 11. WACHShIUTIf VOL. 7 (rg52)

Certain of them permit not only quantitative dctcrmmatlons but also qualitative hclcctionq of tlic cliffcrcnt sxmplcs. ‘l‘hc rctluction reactions arc carried out with cupric, mercuric, ioclic, molybdic, tungstomolybdlc rcagcnts or with a ferric ferrl- cyanide-chlorltlc rcagcnt, thu prccipltation rcactlons usccl hnvc been effected w1tl1 1ocl1nc 1oclitlc, mcrcurlc bisulphatc, and a copper-pyritline reagent ; the colour rcnctlons tlescrrbctl arc tllosc obtalnccl using sulphorcsorcln, iodine solution, r,r-dlnitrobcn;r.cllc, lI-n~tl~l~thoquinorlcsulphonlc acid, p-d~methylaminobcnzaldchydc, ci~~n~~malclcl~yclc, and i~~~l~litlic)rcsorci11 rcagcnts.

Dcr Vcrfasscr llat such r11c I:cschrclbung clnlgcr ncucr Rcaktioncn dcr Pcni- zlllln-C,hcnllc hum ZICIC gcsctzt. Drcl l~calctiotlsgruppcll, nrlmlich lZcduktions-, l?::‘hllungs- 11nc1 L;,rrl,rcaktlc~ncll wcrdcn bcruckslchtlgt. E:lnige dicscr Rcakttoncn gcstattcn nlcht nur tllc Ausfuhrung quantltatlvcr Ucstimmungcn, sonclcrn such tin clualitativcs Sorticrcn vcrscliicdcilcr Probcn. Fur die Rcdulctionsrcaktloncn wurclcn I<cagcntlcn vcrwcnclct, wclchc Cuprl-, Rlcrcuri-, Jodsaurc, MolybdtinsBurc odcr \Volframn~olybcl~~ns~~~~r~~~~rbi~~cIungcn, odcr Fcrrlcyanld-Fcrrichlorid cnthalten. Als Fallungsrcagcnticn dlcntcn Joel- Jod~cl, \aurcb Quccksilbersulfat oder ein Kupfcr- Pyrlcllnrcagcns, fur die L~arbrcalctioncn wurdcn vcrwcnclct : Sulforcsorcln, Jodldsung, Ill-l)lllltrc~lxllzol, B-NaptitlioLhiiioiisulfollsrrurc, Z~mtalcichyd untl N.ll~~itliorcsorcin.

p-l~~mcthylaminobcnzaldchyd,

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