Putrescine
La putrescine, ou tétraméthylène diamine, 1,4-diaminobutane ou encore butane-1,4-diamine est un composé organique de formule NH2(CH2)4NH2 appartenant à la classe des diamines. C'est un composé à l'odeur particulièrement nauséabonde[6], proche structurellement de la cadavérine et comme cette dernière, elle est principalement produite, sous l'action des enzymes protéolytiques bactériennes, par la dégradation d'acide aminés dans les organismes vivants et morts. La putrescine est notamment produite par la décarboxylation de l'ornithine par l'ornithine décarboxylase. Les deux composés sont toxiques en grande quantité[7],[8].
| Putrescine | |||
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| Formule semi-développée de la putrescine. | |||
| Identification | |||
|---|---|---|---|
| Nom UICPA | butane-1,4-diamine | ||
| Synonymes |
tétraméthylène diamine |
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| No CAS | |||
| No ECHA | 100.003.440 | ||
| No EC | 203-782-3 | ||
| No RTECS | EJ6800000 | ||
| PubChem | 1045 | ||
| ChEBI | 17148 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| Apparence | solide cristallin incolore, odeur nauséabonde | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule brute | C4H12N2 [Isomères] |
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| Masse molaire[1] | 88,1515 ± 0,0044 g/mol C 54,5 %, H 13,72 %, N 31,78 %, |
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| pKa | 10,8 (20 °C)[2] | ||
| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | 27 °C[3] | ||
| T° ébullition | 158 à 160 °C (1 013 mbar)[3] | ||
| Masse volumique | 0,877 g·cm-3[3] | ||
| Point d’éclair | 51 °C (coupelle fermée)[4] | ||
| Limites d’explosivité dans l’air | 0,7 - 11,2 vol. %[3] | ||
| Propriétés optiques | |||
| Indice de réfraction | 1,457[4] | ||
| Précautions | |||
| SGH[4] | |||
| H228, H302, H312, H314, H331, P210, P261, P280, P310, P305+P351+P338, |
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| Transport[3] | |||
| Écotoxicologie | |||
| DL50 | 1750 (souris, i.p.)[5] | ||
| LogP | -0,7[3] | ||
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
Putrescine et cadavérine sont en grande partie responsables de l'odeur nauséabonde de la chair putréfiée, mais contribuent aussi aux odeurs de mauvaise haleine et de vaginose bactérienne. On les trouve également dans le sperme et certaines micro-algues avec d'autres molécules telles que la spermine et la spermidine.
Histoire
La putrescine[9] et la cadavérine[10] furent décrites pour la première fois en 1885 par le médecin berlinois Ludwig Brieger (1849–1919)[11].
Biochimie
La putrescine est biosynthétisée en petites quantités par les cellules vivantes en bonne santé à partir de l'ornithine par l'action de l'ornithine décarboxylase. Les polyamines, dont la putrescine est l'une des plus simples, seraient un facteur de croissance nécessaire à la division cellulaire.
La putrescine attaque la S-adénosylméthionine décarboxylée et est convertie en spermidine. La spermidine à son tour attaque une autre molécule de S-adénosylméthionine décarboxylée et est convertie en spermine.
Synthèse
La putrescine est produite à l'échelle industrielle par hydrogénation du succinonitrile, lui-même produit par addition de cyanure d'hydrogène à l'acrylonitrile[12]. La production biotechnologique de putrescine à partir de matière premières renouvelables semble être une alternative prometteuse à la synthèse chimique. Des recherches sur une souche métaboliquement modifiée d'Escherichia coli produisant de la putrescine en grande quantité dans un milieu riche en glucose et sels minéraux ont été publiées en 2010[13].
Utilisation
La putrescine est utilisée dans la synthèse de médicaments et de pesticides. Comme de nombreuses diamines, elle est aussi utilisée dans des processus de polymérisation ; en la faisant réagir avec l'acide adipique, on obtient un polyamide, le Nylon-4,6 vendu par DSM sous le nom de Stanyl[14].
Toxicité
La putrescine est toxique à haute dose. Chez les rats, elle a un taux de toxicité orale aigüe plutôt bas, 2 000 mg·kg-1[15].
Notes et références
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) « Putrescine » sur ChemIDplus, consulté le 9 juillet 2011
- Entrée de « 1,4-Diaminobutane » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 9 juillet 2011 (JavaScript nécessaire)
- Fiche Sigma-Aldrich du composé 1,4-Diaminobutane, consultée le 9 juillet 2011.
- Farmakologiya i Toksikologiya Vol. 18(6), Pg. 9, 1955.
- (en) William Haglund, Forensic taphonomy: The Postmortem Fate of Human Remains, Boca Raton, CRC Press, , 2e éd. (ISBN 978-0-8493-9434-8), p. 100
- (en) Robert Alan Lewis, Lewis' Dictionary of Toxicology, Boca Raton, CRC Press, (ISBN 978-1-56670-223-2, LCCN 96035759), p. 212
- (en) Ellen, Ph.D., RN, HNC Kamhi, Alternative Medicine Magazine's Definitive Guide to Weight Loss, Berkeley, Celestial Arts, , 2e éd. (ISBN 978-1-58761-259-6, LCCN 2006020000), p. 14
- (de) Ludwig Brieger, Weitere Untersuchungen über Ptomaine (Berlin, Allemagne : August Hirschwald, 1885), page 43. page 43 : « Ich nenne dasselbe Putrescin, von putresco, faul werden, vermodern, verwesen ». (« J’appelle ce [composé] « putrescine », du [latin] putresco, devenir pourri, se décomposer, pourrir »)
- (de) Ludwig Brieger, Weitere Untersuchungen über Ptomaine (Berlin, Allemagne, August Hirschwald, 1885), page 39.
- (de) Biographie de Ludwig Brieger
- Nitriles, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 7e éd. (lire en ligne)
- (en) « Metabolic Engineering of Escherichia coli for the Production of Putrescine: A Four Carbon Diamine » (consulté le 10 juin 2010)
- (en) « DSM Engineering Plastics » (consulté le 10 septembre 2007)
- (en) Acute and subacute toxicity of tyramine, spermidine, spermine, putrescine and cadaverine in rats
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Putrescine » (voir la liste des auteurs).
- (en) Human Metabolome Database « Showing metabocard for Putrescine (HMDB01414) »
