Środek odurzający

Środek unerwiający to trucizna w układzie nerwowym, która blokuje przekazywanie informacji nerwowych do narządów . Są to organiczne związki działają jako inhibitory z acetylocholinoesterazy . Ten ostatni jest enzymem , który zazwyczaj katalizuje się hydrolizie z acetylocholiny , a neuroprzekaźnika , tak, że jego działanie nie jest przedłużona po impulsu nerwowego jest zatrzymany  ; pod wpływem środka unerwiającego acetylocholina nie jest już rozszczepiana na poziomiesynapsy i nadal działają na narządy po ustaniu impulsu nerwowego. Skutkiem tego jest przełom cholinergiczny objawiający się zespołem objawów  : zwężeniem źrenicy , przyspieszeniem wydzielania ( ślina , łzy , wyciek z nosa , oskrzeli ), drgawkami , niekontrolowanym oddawaniem moczu i wypróżnianiem , przy czym pierwsze objawy mogą pojawić się kilka sekund po ekspozycji. Śmierć z powodu uduszenia lub zatrzymania krążenia może nastąpić w ciągu kilku minut z powodu utraty kontroli nad funkcjami życiowymi.

Związki te są na ogół bezbarwnymi lub bursztynowymi cieczami, które mogą być lotne. Sarinu i VX są bezwonne, a tabun ma lekko owocowy zapach i soman słaby zapach kamfory . Niektóre substancje odurzające łatwo odparowują lub rozpylają się w aerozolu i dostają się do organizmu głównie przez układ oddechowy , podczas gdy inne są wchłaniane przez skórę, dlatego ochrona przed tymi związkami wymaga pełnego kombinezonu oprócz „ maski ochronnej” .

Mechanizm, efekty i antidotum

Sposób działania

Wszystkie środki nerwowych wpływać antycholinesterazy  : one hamować ten acetylocholinoesterazy i przyczyny cholinergicznego kryzysu blokując hydrolizy z acetylocholiny w synapsach , która przedłuża działanie neuroprzekaźnika po impulsów nerwowych ustało. Te mięśnie już odpocząć i są sparaliżowane , co wpływa na przykład na mięsień sercowy i przepony . W gruczoły wpływa w taki sam sposób i są ciągle stymuluje bez korelacji z obecnością lub nie przychodzącego impulsu nerwowego.

Acetylocholinoesterazy jest hamowany przez tworzenie wiązania kowalencyjnego z resztą z aminokwasem w miejscu aktywnym , w ten sposób blokując katalizy reakcji hydrolizy. Ten sposób działania oznacza, że objawy mogą pojawić się w ciągu kilku sekund i doprowadzić do śmierci z powodu uduszenia lub zatrzymania akcji serca w ciągu kilku minut.

Objawy

Pierwsze objawy po ekspozycji na czynnik unerwiający, taki jak sarin, to katar ( wyciek z nosa ), ucisk w klatce piersiowej i drganie źrenic ( zwężenie źrenic ). Oddychając szybko staje się trudne, a doświadczenia ofiary nudności towarzyszy obfite wydzielanie z łez i śliny , prowadzące do bólu w układzie pokarmowym , z wymiotami i mimowolne oddawanie moczu i kału . Następnie pojawiają się skurcze mięśni ( mioklonie ), a następnie stan padaczkowy . Śmierć następuje w wyniku uduszenia , najczęściej w wyniku uszkodzenia membrany silnika .

Działanie środków unerwiających jest długotrwałe i nasila się przy dłuższej ekspozycji. Prawie wszyscy ocalali cierpią na chroniczne uszkodzenia neurologiczne i związane z nimi zaburzenia psychiatryczne. Wśród efektów, które mogą utrzymywać się przez kilka lat, możemy odnotować stan zmęczenia, niewyraźne widzenie, zmęczenie oczu , utratę pamięci, zmieniony głos, zaburzenia snu, kołatanie serca czy sztywność ramion. U osób narażonych na działanie czynników nerwowych poziom erytrocytów i acetylocholinoesterazy w surowicy jest stale niższy niż normalny i jest zwykle niższy, im dłużej utrzymują się objawy.

Antidotum

Atropina i inne leki przeciwcholinergiczneodtrutek przed substancjami nerwowych, o ile blokują one receptory cholinergiczne , ale są również toksyczne od siebie. Niektóre syntetyczne leki antycholinergiczne, takie jak biperyden, są również skuteczne. Pralidoksymu jest również stosowany w postaci chlorku , do aktywacji acetylocholinoesterazy eliminując fosforylową blokującą miejscem katalitycznym enzymu. Chlorek pralidoksymu byłby bardziej skuteczny na receptory nikotynowe, podczas gdy atropina byłaby bardziej skuteczna na receptory muskarynowe .

Typologia

Innervants od dawna podzielono na dwie główne serie : serię G , opracowaną w Niemczech przed i podczas II wojny światowej , oraz serię V , opracowaną przez aliantów podczas i po drugiej wojnie światowej. Te dwie serie reprezentują odpowiednio drugą i trzecią generację broni chemicznej, następującą po pierwszej generacji opracowanej podczas pierwszej wojny światowej . Następnie badano inne związki, stanowiące czwartą generację. Związki te charakteryzują się w szczególności wysokosprawną chromatografią cieczową sprzężoną ze spektrometrią mas .

Seria G.

Ta seria wzięła swoją nazwę od tego, że została opracowana w Niemczech i wyprodukowana przez IG Farben podczas II wojny światowej . Są to związki fosforowe , które mogą być postrzegane jako estry z kwasem fosforowym i wykazują podobne struktury. Wszystkie one zawierają atom z fluoru zamiast grupy hydroksylowej z fosforanem , z wyjątkiem tabun , który ma grupę nitrylową . Są to na przykład tabun , sarin , soman , cyclosarin i GV , opracowane odpowiednio w 1936, 1939, 1944 i 1949.

Działanie tych czynników unerwiających opierają się na hamowaniu w acetylocholinoesterazy . Do toksyn zajmują miejsce aktywne z enzymu , gdzie reaguje z resztą z seryny nukleofila do utworzenia wiązania kowalencyjnego .

Oprócz atropiny , niektóre oksymy mogą być stosowane jako antidotum na te substancje, takie jak bromek trimedoksymu i obidoksym .

W przeciwieństwie do V- środki serii , na G- serii środków można odszczepić przez phosphotriesterase na zwierzętach i niektóre drobnoustroje , a także jak przy użyciu kwasu organophosphoric hydrolazy w flavobacteria i Pseudomonas diminuta .

Seria V.

Pochodzenie nazwy tej serii jest niepewne i zależy od źródeł: w szczególności Victory , Venomous lub Viscous . Związki te są czasami nazywane estrami Tammelin , nazwanymi na cześć szwedzkiego naukowca, który przyczynił się do badań nad tymi substancjami odżywczymi podczas dwóch wojen światowych. Podobnie jak substancje z serii G są organicznymi fosforanami , ale są bardziej stabilne i średnio dziesięciokrotnie bardziej toksyczne. Zatem średnia dawka śmiertelna u szczurów wynosi 103  µg / kg po wstrzyknięciu podskórnym saryny , ale tylko 7  µg / kg po wstrzyknięciu dożylnym VX . Są również bardziej wytrwałe i dłużej pozostają aktywne w teatrze działań i na mundurach, mogą być dłużej przechowywane i mogą być kondycjonowane w granatach, minach lądowych lub rakietach . Występują w postaci oleistych i lepkich cieczy, więc powszechne określenie „gaz obojętny” jest w rzeczywistości mylące.

VG został wprowadzony w 1954 roku jako środek owadobójczy przez brytyjską firmę Imperial Chemical Industries pod nazwą Amiton . Zbyt niebezpieczny dla ochrony roślin, szybko został włączony do arsenałów brytyjskich i amerykańskich, chociaż nigdy nie był produkowany i przechowywany z powodu trudności praktycznych. W rzeczywistości tylko VR i VX zostały użyte militarnie. Istnieją również , między innymi , VE , VM , VS i EA-3148 .

Narażenie na toksyny serii V można ustalić, po odpowiednim przygotowaniu próbki, poprzez identyfikację metylofosfonianów CH 3 POO 2 -metodą spektroskopii mas w połączeniu z chromatografią jonowymienną . Stosunkowo szybka metoda wykrywania wykorzystuje wysokosprawną chromatografię cieczową połączoną z tandemową spektrometrią mas . Granica wykrywalności toksyn w próbkach moczu wynosi około 5  mg / ml .

Agenci Nowiczoka

Agenci nowiczokowi z rosyjskiego Новичо́к „Newcomer” to seria związków fosforoorganicznych opracowanych w ZSRR w latach 70. i 80. XX wieku w ramach programu Foliant , a następnie w Rosji w latach 90. XX wieku . Są jednymi z najbardziej toksycznych, jakie kiedykolwiek wyprodukowano, ze szczególnym uwzględnieniem efektu starzenia ( denaturacji ) acetylocholinoesterazy , który jest dodawany do hamowania jej centrum aktywnego i zmniejsza skuteczność odtrutek , w szczególności oksymów, takich jak pralidoksym .

Raczej niestabilne z natury, nie mogą być przechowywane w takiej postaci, w jakiej są i muszą być wytwarzane na krótko przed użyciem w reakcji dwóch lub więcej prekursorów  : mówimy o czynnikach binarnych w celu zakwalifikowania takich substancji. Jeśli nazwa Nowiczok odnosi się ściśle tylko do substancji binarnych, obecnie obejmuje setki pokrewnych związków, które zostały opracowane w ZSRR i Rosji i których toksyczność jest zmienna. Mniej toksyczne z nich zostały opublikowane w radzieckiej prasie naukowej jako nowe pestycydy fosforoorganiczne, a sam program Nowiczok miał wymknąć się spod kontroli Organizacji ds. Zakazu Broni Chemicznej (OPCW) pod pozorem cywilnych badań nad zastosowaniami rolniczymi. .

Struktura tych związków przez długi czas pozostawała niejasna, a zachodni eksperci próbowali ją wywnioskować z radzieckich publikacji, ale proponowane struktury różniły się znacznie od tych ujawnionych przez Vila Mirzayanova , który pracował w GosNIIOKhT nad ich tuszowaniem.

Karbaminiany

W przeciwieństwie do poprzednich karbaminiany nie są związkami fosforoorganicznymi . Mają atomową grupę -O-CO-N <, w swojej strukturze, ale hamuje się acetylocholinoesterazy przez wiązanie się ze swoim miejscu aktywnym jako ostatnie. Są to na przykład EA-3990 i EA-4056 , uważane za trzykrotnie bardziej toksyczne niż VX , a nawet T-1123 . Zostały one opracowane w czasie zimnej wojny w zarówno w Stanach Zjednoczonych i Związku Radzieckiego i są częścią czwartej generacji broni chemicznej, są zaprojektowane, aby uciec z zakresu tej Konwencji o zakazie broni chemicznej .


Insektycydy

Niektóre środki owadobójcze , takie jak karbaminiany i organofosforany, takie jak dichlorfos , malation i etyloparation, są środkami unerwiającymi. Metabolizm z owadów jest dostatecznie różnią się od ssaków , że te związki mają niewielki wpływ na ludzi i innych ssaków, w zwykłych dawkach, lecz istnieją poważne wątpliwości co do rzeczywistej bezpieczeństwa tych związków po ekspozycji. Nadal w szczególności dla rolników, jak również żywy inwentarz. Niektóre środki owadobójcze, takie jak demeton , dimetony i paraokson, są na tyle niebezpieczne dla ludzi, że ich stosowanie w rolnictwie zostało zakazane i zbadane pod kątem możliwych zastosowań wojskowych.

Zatrucie środkami owadobójczymi fosforoorganicznymi jest główną przyczyną niepełnosprawności w wielu krajach rozwijających się.

Historia

Ta klasa związków została odkryta pod koniec lat 30. XX wieku w Niemczech . Celem badań jest produkcja skuteczniejszych insektycydów. Władza nazistowska szybko sklasyfikowała tę pracę i kontynuowała jej badania podczas II wojny światowej . Trzy z najbardziej znanych środków, sarin , soman i tabun , zostały opracowane w tamtym czasie jako broń chemiczna.

Gazy bezwładne nie były używane na dużą skalę w konfliktach. Jednak Irak Saddama Husajna użył go podczas wojny iracko-irackiej (1980-1988), zwłaszcza przeciwko kurdyjskiej wiosce Halabja . Najbardziej charakterystycznym przykładem użycia gazów unerwiających pozostaje atak sarinem w tokijskim metrze zaaranżowany20 marca 1995przez Aum Shinrikyō .

Czynniki nerwowe zostały również wykorzystane do celowych zabójstw, lub usiłowanie zabójstwa, jak z Kim Dzong Nam , brat północnokoreański przywódca Kim Dzong Un , zamordowany13 lutego 2017 rz gazem VX na lotnisku w Kuala Lumpur .

Plik 4 marca 2018 r, 64- letni Siergiej Skripal , rosyjski podwójny agent uchodźca w Anglii i jego córka Julia, lat 33 , byli rzekomo ofiarami w Salisbury usiłowania zabójstwa przez otrucie się agenta Nowiczoka .

Uwagi i odniesienia

  1. (in) „  Wytyczne postępowania medycznego dla środków nerwowych: Tabun (GA); Sarin (GB); Soman (GD); and VX  ” , na https://www.atsdr.cdc.gov/ , 21 października 2014(dostęp 28 kwietnia 2018 ) .
  2. (w) Frederick R. Sidell Medical Aspects of Chemical and Biological Warfare , Borden Institute, Walter Reed Army Medical Center, 1997 str.  131-139 . ( ISBN  978-9997320919 )
  3. (w) Charles B. Millard Gitay Kryger, Arie Ordentlich, Harry M. Greenblatt, Michal Harel, Mia L. Raves‖, Yoffi Segall Dov Barak, Avigdor Shafferman, Israel Silman and Joel L. Sussman , „  Crystal Structures of Aged Phosphonylated Acetylcholinesterase: Nerve Agent Reaction Products at the Atomic Level  ” , Biochemistry , tom.  38 N O  22 1999, s.  7032-7039 ( PMID  10353814 , DOI  10.1021 / bi982678l , czytaj online )
  4. (w) Charles B. Millard, Gertraud Koellner Arie Ordentlich Avigdor Shafferman, Israel Silman i Joel L. Sussman , „  Reaction Products of Acetylcholinesterase and VX Reveal Mobile has his histydyna in the Catalytic Triad  ” , Journal of the American Chemical Society , lot.  121 n O  42, 1999, s.  9883-9884 ( DOI  10.1021 / ja992704i , czytaj online )
  5. (w) Frederick R. Sidell Medical Aspects of Chemical and Biological Warfare , Borden Institute, Walter Reed Army Medical Center, 1997 str.  147-149 . ( ISBN  978-9997320919 )
  6. (w) Frederick R. Sidell , „  Soman and Sarin: Manifestacje kliniczne i leczenie przypadkowego zatrucia przez przypadek organofosforanów  ” , Clinical Toxicology , tom.  7, N O  1, Styczeń 1974, s.  1-17 ( PMID  4838227 , DOI  10.3109 / 15563657408987971 , czytaj online )
  7. (w) Yuji Nishiwaki, Kazuhiko Maekawa, Yasutaka Ogawa, Nozomu Asukai, Masayasu Minami i Kazuyuki Omae , „  Effects of Sarin on the Nervous System in Rescue Team Members and Police Officer 3 years after the Tokyo Subway Sarin Attack  ” , Environmental Health Perspektywy , vol.  109 n O  11 Listopad 2001, s.  1169-1173 ( PMID  11713003 , PMCID  1240479 , DOI  10.2307 / 3454865 , JSTOR  3454865 , czytaj online )
  8. (w) Tamie Nakajima Setsuko Ohta, Yoshimitsu Fukushima Nobuo Yanagisawa , „  Następstwa toksyczności Sarin w jednym i trzech latach po ekspozycji w Matsumoto, Japonia  ” , Journal of Epidemiology , vol.  9 N O  5, Listopad 1999, s.  337-343 ( PMID  10616267 , DOI  10.2188 / jea.9.337 , czytaj online )
  9. (en) T.-M. Shih i JH McDonough , „  Skuteczność biperydenu i atropiny jako przeciwdrgawkowego leczenia zatrucia organofosforowym środkiem nerwowym  ” , Archives of Toxicology , vol.  74, n o  3, Maj 2000, s.  165-172 ( PMID  10877003 , DOI  10.1007 / s002040050670 , czytaj online )
  10. (w) Pan Eddleston, L. Szinicz P. Eyer i N. Buckley , „  Oksymy w zatruciu pestycydami organofosforowymi: systematyczny przegląd badań klinicznych  ” , MDQ: An International Journal of Medicine , vol.  95 N O  5, Maj 2002, s.  275-283 ( PMID  11978898 , PMCID  1475922 , DOI  10.1093 / qjmed / 95.5.275 , czytaj online )
  11. (w) Vijay Tak, Ajay Purohit, Deepak Pardasani, D. Raghavender Goud, Rajeev Jain i DK Dubey , „  Jednoczesne wykrywanie i identyfikacja Juventy, degradacji i produktów ubocznych chemicznych środków bojowych w wodzie pitnej za pomocą płynu o ultra wysokiej wydajności chromatografia - kwadrupolowa spektrometria mas z czasem przelotu  ” , Journal of Chromatography A , vol.  1370, 28 listopada 2014, s.  80-92 ( PMID  25454132 , DOI  10.1016 / j.chroma.2014.10.030 , czytaj online )
  12. (w) Stuart A. Willison , „  Investigation of the Persistence of Nerve Agent Degradation Analytes, które wypływa przez pobieranie próbek i detekcję przez wycieranie za pomocą ultrawysokiej wydajności chromatografii cieczowej-tandemowa spektrometria mas  ” , Analytical Chemistry , tom.  87 N O  2, 20 stycznia 2015, s.  1034-1041 ( PMID  25495198 , DOI  10.1021 / ac503777z , czytaj online )
  13. (w) Fredrik Ekström, Andreas Hornberg, Elisabet Artursson Lars-Gunnar Hammarström, Gunter Schneider i Yuan-Ping Pang , „  Structure of HI-6 • Sarin-Acetylcholinesterase Determined by X-Ray Crystallography and Molecular Dynamics Simulation: Reactivator Mechanism and Design  ” , PLoS One , vol.  4, n O  6, 18 czerwca 2009Artykuł n o  e5957 ( PMCID  2693926 , DOI  10.1371 / journal.pone.0005957 , bibcode  2009PLoSO ... 4.5957E , czytać online )
  14. (w) Timur Baygildiev Alexandra Zatirakha Igor Rodin, Arkady Brauna Andrey Stavrianidia, Nadezhda Koryagina Igor Rybalchenko and Oleg Shpigun , Rapid IC-MS / MS oznaczanie kwasu metylofosfonowego w moczu szczurów narażonych na organofosforowe środki nerwowe  " , Journal of Chromatography B , vol.  1058, 15 lipca 2017 r, s.  32-39 ( PMID  28531843 , DOI  10.1016 / j.jchromb.2017.05.005 , czytaj online )
  15. (w) Igor Rodin Arcady Braun Andrey Stavrianidi Timur Baygildiev Oleg Shpigun Dmitry Oreshkin Igor Rybalchenko , ' rozcieńcz-i-shoot „RSLC-MS-MS Sposób szybkiego wykrywania nerwowych i blister bronią chemiczną agenta metabolitów w moczu  ” , Journal of Analytical Toxicology , vol.  39, n o  1, styczeń 2015, s.  69-74 ( PMID  25326204 , DOI  10.1093 / jat / bku119 , czytaj online )
  16. (w) Pål Aas , „  Future Considerations for the Medical Management of Nerve-Agent Poisoning  ” , Prehospital and Disaster Medicine , vol.  18, n o  3, Lipiec-wrzesień 2003, s.  208-216 ( PMID  15141860 , czytaj online )
  17. (w) Jiri Bajgar Jiri Kassa, Josef Fusek Kamil Kuca i Daniel Jun , „  Chapter 26 - Other Toxic Chemicals Chemical Warfare Agents as Potential  ” , Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents (wydanie drugie) , 2015, s.  337-345 ( DOI  10.1016 / B978-0-12-800159-2.00026-9 , czytaj online )
  18. (w) Jonathan B. Tucker, War of Nerves , Anchor Books, Nowy Jork, 2006, str.  231-232 . ( ISBN 978-0-375-42229-4 )  
  19. (w) Vil S. Mirzayanov, State Secrets: An Insider's Chronicle of the Russian Chemical Weapons Program , Outskirts Press, 2008. ( ISBN  978-1-4327-2566-2 )
  20. (w) Nick A Buckley, Darren Roberts i Michael Eddleston , „  Pokonywanie apatii w badaniach zatrucia fosforanami organicznymi  ” , BMJ , vol.  329 n O  7476, 20 listopada 2004, s.  1231-1233 ( PMID  15550429 , PMCID  529372 , DOI  10.1136 / bmj.329.7476.1231 , czytaj online )

Zobacz też

Powiązane artykuły