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Sur l'identification chromatographique de bases pyraziniques
VOL.
1 (1958)
JOURNAL OP CHROMATOGRAPHY
67
,.
SUR
L’IDENTIFICATION BASES
CHROMATOGRAPHIQUE PYRAZINI
DE
QUES
P. DIETRICH ET D. MERCIER I’nslitut de Biologic Pllysico-chimique, Paris
(France)
Au tours dcs dernieres annbes un grand nombre de travaux concernant l’alt&ation des sucres en pr&ence d’acides amines ou d’amines (reaction de MAILLARD~) ont 6th publies. Un r&sum6 complet de ces recherches a 6th don& rkemment par HGDGE~. En ktudiant le mkanisme de la reaction entre sucres et acides amines, plusieurs auteursa-7 ont pu montrer que le traitement d’un sucre par le NH, (ou une amine) fournit, parmi d’autres produits de reaction, dcs bases pyraziniques. 11 est connu aussi que les composes carbonyl&s, a-amin&, se condensent facilement sur eux-mQmes en fournissant des d&iv& de la pyrazine (ou de la dihydro-pyrazine). Ainsi p. ex. une solution methanolique ou aqueuse de D-fructosamine depose, apres quelques jours, des cristaux de fructosazine (di-(Wrahydroxy-r’,z’,3’,4’butyl-r’)-2,s pyrazine)8. Etant donne que l’isolement des bases pyraziniques du milieu’ reactionel est souvent assez difficile, nous voddrions decrire une methode chro,matographique que nous utilisons, dans notre laboratoire, pour la determination de bases d&k&es de la pyrazine. &PARATION
DE PYRAZINES EN PHASE GAZEUSE
Au tours de nos travaux nous 6tions particulikrement interesses dans la separation et la determination de bases pyraziniques volatiles. Ainsi nous &ions amen& & 64udier tout d’abord la possibilit6 dune s6p;kration de ces bases par chromatographie gaz-liquide. Cctte mdthode a et& employee avec succQs pour l’identification de bases
‘,
__c Fig.
I.
Chromatographic
B,ibli ograpltis
p. 6.9.
Temps minutes ’
.,.
gaz-liquid; d’unc prdparation synthdtique de trim&h.ylp~aziri&,, trant des impurettk mono-, di- et tbtra-m&hyl&. :
.
mon-
P. DIETRICH, D. MERCIER
68
VOL. 1 (1958)
Quelques essais d’orientation nous ont montre que, par chromatopyridiniques”-ll. graphie gaz-liquide, on arrive facilement a s&parer les differentes bases pyraziniques homologues, c’est a dire pyrazine, monomethyl-pyrazine, dimethyl-pyrazine etc. Dans la Fig. I nous reproduisons une chromatographie typique d’un melange de bases pyraziniques m&hylees. Par contre, des essais de separation de bases pyraziniques isomeres, comme celle des dimbthyl-pyrazines (2,3-, z,+ et 2,6), qui montrent de t&s faibles difftkences de point d’ebullition, ne donnaient pas des resultats satisfaisants. Pour cette raison nous nous sommes proposes de combiner, pour l’identification des bases pyraziniques volatiles, la chromatographie gaz-liquide a la chromatographie sur papier. SIkPARATION DES ACIDES PYRAZINE-CARBOXYLIQUES SUR PAPIER L’identification des bases pyraziniques methylees ou alcolylees &par&s d’abord en groupes par chromatographie en phase gazeuse, peut &re effectuee par chromatographie sur papier des acides pyrazine-carboxyliques, obtenus par oxydation par de KUFFNER ET FADERLIZ qui ont decrit la le Klkh.O*. En suivant un travail separation chromatographique sur papier des differents acides pyridine-monoet di-carboxyliques nous avons trouvt5 que le melange n-butanol- acide formique- eau (4: I: I) convenait bien pour la separation des acides pyrazine-CarboXyliques. La revelation des acides pyrazine-carboxyliques peut etre effect&e facilement par une soiution aqueuse de FeSO,. Dans le Tableau I nous donnons les valeurs des R, obtenues pour les differents acides. TABLEAU
I
VALEURS DES RF DES ACIDES PYRAZINE-CARBOXYLIQUES Solvent : rt-butsnol-acido formique-cau (4 : I : I) ; revelation : F&O,
bide
IQ?‘
Pyrszinc-monocarboxylique Pyrazine-dicarboxylique-2,3 Pyrazine-dicarboxylique-2,s Pyrazine-dicarboxylique-a,6 Pyrazine-tricarboxylique Pyrazine-tetracarboxylique * Valeurs
de Rr; obtenues
en utilisant
0.64 0.49 0.42 0.71 OS.57 0.31 des ,quantit&
Cokmiion
avec FeSO4
Rouge-jaune Rouge-Bordeaux Violette Rouge-violette Rouge-violette Violette de 10-15
y de chaque
acide.
Pour l’oxydation des bases pyraziniques alcoylees en acides pyrazine-carboxyliques nous avons employe une solution de KMnO, & 4 %. En utilisant ce reactif l’oxydation des diffkentes bases pyraziniques alcoyldes ainsi que celle d’autres bases pyraziniqucs (comme par exemple de la fructosazine) est complete apres 5-6 heures (a une temperature de Bc+Ioo~). Le produit brut d’oxydation (en solution dans l’eau et apres decantation du ,MnO,) peut Qtre employ&, sans autre purification, pour les chromatographics sur ,papier. Ceci permet d’effectuer ces oxydations en partant de 1-2 mg d’un melange de bases pyraziniques. BibZiogva#$aie 9. 69.
VOL.
1 (x958)
IT)%N’~‘Il?ICATION
DE
PARTIE
BASES
PYRAZINIQUES
69
EXPI?RIMENTALE
Citrovnatografil~ie gaz-Ziquide Les chromatographies des bases pyraziniques maison Griffin & Tatlock, Angleterre. Phase stationnaire : Di-n.onyl-phtalate. Phase mobile : Azote (d&bit: 2.8 l/h). Temperature de la colonne : 120~. Pression B I’cntrde de la colonne: 400 mm.
volatiles
ont 6th effect&es
sur un appareil
de la
Pression B la sortie de la colonne: go mm.
Chromatographie suv papiev Pour toutes les chromatographies
nous avons employ& le papier Whstman No. I (chromatographies ascendantes en laissant couler le solvant pendant 15 heures; 1s r&&ation est faite avec une solution de FeSO, & 0.5 %). Le solvant indique plus haut (+z-butanol-acide formique-eau (4 : I : I)) permet
une bonne separation
das diffdrents acides pyrazine-carboxyliquos. REMERCIMENTS
Nous
remercions
les Etablissements
Mcnsieur
E. LEDERER
Firmenich
de l’int&+t:
qu’il a t6moign6
A ce travail
et
et Cie. (Genitve) pour leur aide financi6re. Rl%UMti
Description de la sdparation’de lazes pyraziniques volatiles par chromatographie gaz-liquide de la.sbparation des acides pyrazine-carboxyliques par chromatographie sur papier.
et
SUMMARY Description of the separation of volatile pyrazine bases by gas-liquid separation of the pyrazine-carboxylic acids by paper chromatography.
chromatography
and the
BIBLIOGRAPHIE 1 2 3 4
L. C. MAILLARD. Corn@. rend., 154 (igI2) 66. J. E. HODGE, Agricultural and Food Chem., I (1953) 928. A. GOTTSCHALK, Nature, 167 (1951) 845. C. D. HURD, in Contvibutions of Browrting Research to Ratio?& Item Stability, pp. 21-23, Chicago, Ill., Research and Development Associates, Food and Container Institute, Inc., 1952. b L. F. WIGGINS ET W. S. WISE, Chem. and Znd., (1955) 656. a B. K. DAVISON ET L, F. WIGGINS, Chem. and Ind.,, (1956) 982. 7 L. HOUGH, J, K. N. JONES ET E. L.,RICHARDS, J, Chem. Sot., (1952) 3854. 8 L. DE BRUYN, Rec. tvav. ckim., 18 (1899) 72. 0 A. T. JAMES, Biochem. J., 52 (1952) 242. 10 W. J. MURRAI- ET A. F. WILLIAMS, Chem. a?zd 1nd.. (1956) 1020. 11 V. T. BROOKS ET G. A. COLLINS, Chem. and Tnd., (1956) 1021. 12 F. KUFFNER ET N. FADERL, &fonalsk.. 86 (195.5) 995.
Requ le 5 juin 1957
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CHROMATOGRAPHIQUE PYRAZINI
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P. DIETRICH ET D. MERCIER I’nslitut de Biologic Pllysico-chimique, Paris
(France)
Au tours dcs dernieres annbes un grand nombre de travaux concernant l’alt&ation des sucres en pr&ence d’acides amines ou d’amines (reaction de MAILLARD~) ont 6th publies. Un r&sum6 complet de ces recherches a 6th don& rkemment par HGDGE~. En ktudiant le mkanisme de la reaction entre sucres et acides amines, plusieurs auteursa-7 ont pu montrer que le traitement d’un sucre par le NH, (ou une amine) fournit, parmi d’autres produits de reaction, dcs bases pyraziniques. 11 est connu aussi que les composes carbonyl&s, a-amin&, se condensent facilement sur eux-mQmes en fournissant des d&iv& de la pyrazine (ou de la dihydro-pyrazine). Ainsi p. ex. une solution methanolique ou aqueuse de D-fructosamine depose, apres quelques jours, des cristaux de fructosazine (di-(Wrahydroxy-r’,z’,3’,4’butyl-r’)-2,s pyrazine)8. Etant donne que l’isolement des bases pyraziniques du milieu’ reactionel est souvent assez difficile, nous voddrions decrire une methode chro,matographique que nous utilisons, dans notre laboratoire, pour la determination de bases d&k&es de la pyrazine. &PARATION
DE PYRAZINES EN PHASE GAZEUSE
Au tours de nos travaux nous 6tions particulikrement interesses dans la separation et la determination de bases pyraziniques volatiles. Ainsi nous &ions amen& & 64udier tout d’abord la possibilit6 dune s6p;kration de ces bases par chromatographie gaz-liquide. Cctte mdthode a et& employee avec succQs pour l’identification de bases
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Quelques essais d’orientation nous ont montre que, par chromatopyridiniques”-ll. graphie gaz-liquide, on arrive facilement a s&parer les differentes bases pyraziniques homologues, c’est a dire pyrazine, monomethyl-pyrazine, dimethyl-pyrazine etc. Dans la Fig. I nous reproduisons une chromatographie typique d’un melange de bases pyraziniques m&hylees. Par contre, des essais de separation de bases pyraziniques isomeres, comme celle des dimbthyl-pyrazines (2,3-, z,+ et 2,6), qui montrent de t&s faibles difftkences de point d’ebullition, ne donnaient pas des resultats satisfaisants. Pour cette raison nous nous sommes proposes de combiner, pour l’identification des bases pyraziniques volatiles, la chromatographie gaz-liquide a la chromatographie sur papier. SIkPARATION DES ACIDES PYRAZINE-CARBOXYLIQUES SUR PAPIER L’identification des bases pyraziniques methylees ou alcolylees &par&s d’abord en groupes par chromatographie en phase gazeuse, peut &re effectuee par chromatographie sur papier des acides pyrazine-carboxyliques, obtenus par oxydation par de KUFFNER ET FADERLIZ qui ont decrit la le Klkh.O*. En suivant un travail separation chromatographique sur papier des differents acides pyridine-monoet di-carboxyliques nous avons trouvt5 que le melange n-butanol- acide formique- eau (4: I: I) convenait bien pour la separation des acides pyrazine-CarboXyliques. La revelation des acides pyrazine-carboxyliques peut etre effect&e facilement par une soiution aqueuse de FeSO,. Dans le Tableau I nous donnons les valeurs des R, obtenues pour les differents acides. TABLEAU
I
VALEURS DES RF DES ACIDES PYRAZINE-CARBOXYLIQUES Solvent : rt-butsnol-acido formique-cau (4 : I : I) ; revelation : F&O,
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BASES
PYRAZINIQUES
69
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Citrovnatografil~ie gaz-Ziquide Les chromatographies des bases pyraziniques maison Griffin & Tatlock, Angleterre. Phase stationnaire : Di-n.onyl-phtalate. Phase mobile : Azote (d&bit: 2.8 l/h). Temperature de la colonne : 120~. Pression B I’cntrde de la colonne: 400 mm.
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Pression B la sortie de la colonne: go mm.
Chromatographie suv papiev Pour toutes les chromatographies
nous avons employ& le papier Whstman No. I (chromatographies ascendantes en laissant couler le solvant pendant 15 heures; 1s r&&ation est faite avec une solution de FeSO, & 0.5 %). Le solvant indique plus haut (+z-butanol-acide formique-eau (4 : I : I)) permet
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Description de la sdparation’de lazes pyraziniques volatiles par chromatographie gaz-liquide de la.sbparation des acides pyrazine-carboxyliques par chromatographie sur papier.
et
SUMMARY Description of the separation of volatile pyrazine bases by gas-liquid separation of the pyrazine-carboxylic acids by paper chromatography.
chromatography
and the
BIBLIOGRAPHIE 1 2 3 4
L. C. MAILLARD. Corn@. rend., 154 (igI2) 66. J. E. HODGE, Agricultural and Food Chem., I (1953) 928. A. GOTTSCHALK, Nature, 167 (1951) 845. C. D. HURD, in Contvibutions of Browrting Research to Ratio?& Item Stability, pp. 21-23, Chicago, Ill., Research and Development Associates, Food and Container Institute, Inc., 1952. b L. F. WIGGINS ET W. S. WISE, Chem. and Znd., (1955) 656. a B. K. DAVISON ET L, F. WIGGINS, Chem. and Ind.,, (1956) 982. 7 L. HOUGH, J, K. N. JONES ET E. L.,RICHARDS, J, Chem. Sot., (1952) 3854. 8 L. DE BRUYN, Rec. tvav. ckim., 18 (1899) 72. 0 A. T. JAMES, Biochem. J., 52 (1952) 242. 10 W. J. MURRAI- ET A. F. WILLIAMS, Chem. a?zd 1nd.. (1956) 1020. 11 V. T. BROOKS ET G. A. COLLINS, Chem. and Tnd., (1956) 1021. 12 F. KUFFNER ET N. FADERL, &fonalsk.. 86 (195.5) 995.
Requ le 5 juin 1957