Sarin

Sarin, of GB, een organische verbinding met de formule CH3PF. Het is een kleurloze, geurloze vloeistof wordt gebruikt als chemisch wapen vanwege zijn extreme potentie als een zenuwgas. Het is geclassificeerd als een massavernietigingswapen in VN-resolutie 687. De productie en opslag van sarin werd verboden door het Verdrag inzake chemische wapens van 1993, en is geclassificeerd als een Schedule 1 stof.

Sarin kan dodelijk zelfs bij zeer lage concentraties, met de dood volgt binnen 1 tot 10 minuten na inhalatie direct gevolg van verstikking long- spierverlamming, tenzij een tegengiffen, meestal atropine of biperideen en pralidoxime, snel toegediend aan een persoon. Mensen die absorberen een niet-dodelijke dosis, maar onmiddellijk medische behandeling krijgen, kan blijvende neurologische schade lijden.

Productie en structuur

Sarin is een chiraal molecuul omdat het vier chemisch verschillende substituenten die aan het tetraëdrische fosfor centrum. De SP vorm optische isomeer) is de actievere enantiomeer vanwege zijn grotere bindingsaffiniteit voor acetylcholinesterase. De PF binding wordt gemakkelijk gebroken door nucleofiele middelen, zoals water en hydroxide. Bij hoge pH, sarin snel ontleedt tot toxische fosfonzuurderivaten. Het wordt meestal vervaardigd en bewapend als racemisch mengsel een gelijk mengsel van beide enantiomeren van de alcoholyse reactie van methylphosphonyl difluoride met isopropylalcohol:

Isopropylamine is ook opgenomen in de reactie op het waterstoffluoride bijproduct neutraliseren. Als binair chemisch wapen, kunnen in situ worden gegenereerd door dezelfde reactie.

Een bijproduct van sarin productie diisopropyl methylfosfonaat, dat afbreekt in isopropyl methylfosfonzuur.

Biologische effecten

Net als andere zenuwgassen, sarin valt het zenuwstelsel door te interfereren met de re-absorptie van neurotransmitters bij neuromusculaire verbindingen. De dood gewoonlijk optreedt als gevolg van verstikking te wijten aan het onvermogen om de bij ademhalingsfunctie spieren regelen.

Specifiek, sarin is een krachtige remmer van acetylcholinesterase, een enzym dat de neurotransmitter acetylcholine afbreekt nadat deze is vrijgegeven in de synaptische spleet. In vertebraten, de neurotransmitter acetylcholine is gebruikt bij de neuromusculaire junctie, waarbij signalen spiervezels worden overgedragen tussen neuronen van het centrale zenuwstelsel. Gewoonlijk wordt acetylcholine vrij van neuron tot de spier, waarna het wordt afgebroken door acetylcholinesterase stimuleren, waardoor de spieren ontspannen. Een opbouw van acetylcholine in de synaptische spleet, wegens de remming van cholinesterase betekent de neurotransmitter blijft werken op de spiervezels, zodat eventuele zenuwimpulsen daadwerkelijk continu verzonden.

Sarin werkt op cholinesterase door vorming van een covalente binding met de specifieke serine residu op de actieve plaats. Fluoride is de vertrekkende groep en de resulterende fosfo robuust is en biologisch inactief.

Het werkingsmechanisme lijkt op dat van een aantal veel gebruikte insecticiden, zoals malathion. In termen van biologische activiteit, het lijkt carbamaat insecticiden, zoals Sevin, en de medicijnen pyridostigmine, neostigmine en physostigmine.

Degradatie en houdbaarheid

De belangrijkste chemische reacties fosforylchloride halogeniden is de hydrolyse van de binding tussen fosfor en fluoride. Dit PF obligatie wordt gemakkelijk gebroken door nucleofiele middelen, zoals water en hydroxide. Bij hoge pH, sarin snel ontleedt tot toxische fosfonzuurderivaten. De oorspronkelijke verdeling van sarin moet in isopropyl methylfosfonzuur, een chemische stof die niet gewoonlijk wordt gevonden in de natuur, behalve als afbraakproduct van sarin. IMPA vervolgens afgebroken tot methylfosfonzuur, die ook kan worden door andere organofosfaten.

Sarin degradeert na een periode van enkele weken tot enkele maanden. De houdbaarheid kan worden verkort door onzuiverheden in voorlopermaterialen. Volgens de CIA sommige Iraqi sarin had een houdbaarheid van enkele weken, meestal vanwege onzuivere precursors.

De andere wijze korte houdbaarheid kan worden uitgebreid door het vergroten van de zuiverheid van het uitgangsmateriaal en tussenproducten en waarin stabilisatoren zoals tributylamine. In sommige formuleringen is tributylamine vervangen door diisopropylcarbodiimide, waardoor sarin worden opgeslagen in aluminium behuizingen. In binaire chemische wapens, worden de twee voorlopers afzonderlijk in hetzelfde reservoir opgeslagen en gemengd om het middel te vormen onmiddellijk voordat of wanneer de houder in de vlucht. Deze benadering heeft het dubbele voordeel van het oplossen van het stabiliteitsprobleem en verhoging van de veiligheid van sarin munitie.

Gevolgen en behandeling

Sarin heeft een hoge volatiliteit ten opzichte van vergelijkbare zenuwgassen, daarom inademing kan zeer gevaarlijk zijn en zelfs dampconcentraties kan onmiddellijk de huid doordringen. Kleding Een persoon kan sarin vrijgeven gedurende ongeveer 30 minuten na het in aanraking komen met sarin gas, wat kan leiden tot blootstelling van andere mensen. Mensen die een niet-dodelijke dosis absorberen maar onmiddellijk de nodige medische behandeling kan blijvende neurologische schade lijden niet ontvangen.

Zelfs bij zeer lage concentraties, sarin kan fataal zijn. De dood kan volgen in 1-10 minuten na directe inhalatie van een dodelijke dosis tenzij tegengif, meestal atropine en pralidoxime, snel toegediend. Atropine, een antagonist voor muscarine acetylcholine receptoren, wordt aan de fysiologische vergiftigingsverschijnselen behandelen. Aangezien musculaire reactie op acetylcholine wordt gemedieerd door nicotine acetylcholinereceptoren gaat atropine niet tegen de musculaire symptomen. Pralidoxime kunnen cholinesterasen regenereren indien toegediend binnen ongeveer vijf uur. Biperideen, een synthetisch acetylcholine antagonist, is voorgesteld als alternatief voor atropine vanwege betere bloed-hersenbarrière penetratie en hogere werkzaamheid.

Sarin is 26 keer dodelijker dan cyanide. De LD50 van subcutaan sarin in muizen is 172 ug / kg. Behandelingsmaatregelen zijn beschreven.

Eerste symptomen na blootstelling aan sarin zijn een loopneus, beklemming op de borst en vernauwing van de leerlingen. Kort na, het slachtoffer heeft moeite met ademen en ervaart misselijkheid en kwijlen. Als het slachtoffer nog steeds de controle over lichamelijke functies te verliezen, het slachtoffer braakt, ontlasting en urineert. Deze fase wordt gevolgd door trillen en schokken. Uiteindelijk is het slachtoffer wordt comateuze en stikt in een reeks krampachtige spasmen. Bovendien gemeenschappelijke mnemonics voor de symptomatologie van organofosfaatvergiftiging, waaronder sarin gas, zijn de "killer B's 'van bronchorrhea en bronchospasmen, omdat zij zijn de belangrijkste oorzaak van de dood, en slib - speekselvloed, tranenvloed, plassen, ontlasting, gastro-intestinale klachten, en Emesis .

Diagnostische tests

Gecontroleerde studies bij gezonde mannen dat een niet-toxisch 0,43 mg oraal toegediende dosis in meerdere porties gedurende een 3 dagen interval veroorzaakt gemiddelde maximale verlagingen van 22 en 30%, respectievelijk in plasma en erytrocyten cholinesterase levels. Een enkele acute 0,5 mg dosis veroorzaakt milde symptomen van intoxicatie en een gemiddelde daling van 38% in beide maatregelen van cholinesterase activiteit. Sarin in bloed wordt snel afgebroken in vivo of in vitro. Zijn primaire inactieve metabolieten in vivo serumhalfwaardetijden van ongeveer 24 uur. Het serum niveau van ongebonden isopropylmethylphosphonic zuur, een sarin hydrolyse product, varieerden 2-135 ug / l bij overlevenden van een terroristische aanval tijdens de eerste 4 uur na blootstelling. Sarin of de metabolieten kan worden bepaald in bloed of urine door gas- of vloeistofchromatografie, terwijl cholinesteraseactiviteit meestal wordt gemeten door enzymatische methoden.

Geschiedenis

Sarin werd ontdekt in 1938 in Wuppertal-Elberfeld in Duitsland door wetenschappers van IG Farben een poging om sterker pesticiden te creëren; het is de meest toxische van de vier G-serie zenuwgassen van Duitsland. De verbinding, die de ontdekking van het zenuwgas tabun gevolgd, werd genoemd ter ere van de ontdekkers: Schrader, Ambros, Gerhard Ritter, en Van der Linde.

Gebruiken als wapen

Medio 1939 is de formule voor de agent werd doorgegeven aan de afdeling chemische oorlogsvoering van het Duitse leger wapens Office, die beval dat het in massaproductie voor oorlogstijd gebruikt worden gebracht. Een aantal van de proefinstallaties werden gebouwd, en een hoge productie-faciliteit in aanbouw was tegen het einde van de Tweede Wereldoorlog. De schattingen voor de totale productie van sarin door nazi-Duitsland variëren van 500 kg tot 10 ton. Hoewel sarin, tabun en Soman in artilleriegranaten werden opgenomen, had Duitsland geen gebruik zenuwgassen tegen geallieerde doelen.

  • 1950: De NAVO heeft sarin als een standaard chemische wapens, en zowel de Sovjet-Unie en de Verenigde Staten geproduceerde sarin voor militaire doeleinden.
  • 1953: 20-jarige Ronald Maddison, een Royal Air Force ingenieur uit Consett, County Durham, overleed in menselijke testen van sarin in de Porton omlaag chemische oorlogsvoering testfaciliteit in Wiltshire, Engeland. Tien dagen na zijn dood een onderzoek werd gehouden in het geheim met een uitspraak van "tegenspoed" geretourneerd. In 2004 werd het onderzoek heropend en, na een 64-daagse lijkschouwing terechtzitting heeft de jury oordeelde dat Maddison was onwettig gedood door de "toepassing van een zenuwgas in een niet-therapeutisch experiment."
  • 1956: Regelmatige productie van sarin stopte in de Verenigde Staten, hoewel de bestaande voorraden bulk sarin werden opnieuw gedistilleerd tot 1970.
  • Maart 1988: In de tijdspanne van twee dagen in maart, de etnische Koerdische stad Halabja in Noord-Irak werd gebombardeerd met chemische bommen, die sarin opgenomen in de Halabja gifgas aanval. Naar schatting 5000 mensen stierven.
  • April 1988: Sarin werd vier keer tegen Iraanse soldaten die in april 1988 aan het einde van de Iran-Irak oorlog, helpt Iraakse troepen om de controle van de al-Faw schiereiland te heroveren tijdens de Tweede Slag van al-Faw. Met behulp van satellietbeelden, de Verenigde Staten bijgestaan ​​Iraakse troepen in het lokaliseren van de positie van de Iraanse troepen tijdens die aanvallen.
  • 1993: De Verenigde Naties Verdrag inzake chemische wapens werd ondertekend door 162 landen, het verbod op de productie en opslag van veel chemische wapens, waaronder sarin. Het ging in werking op 29 april 1997, en riep op tot de volledige vernietiging van alle aangegeven voorraden van chemische wapens door april 2007.
  • 1994: De Japanse religieuze sekte Aum Shinrikyo vrijgegeven een onzuivere vorm van sarin in Matsumoto, Nagano, het doden van acht mensen en schaden dan 200.
  • 1995: Aum Shinrikyo sekte vrijgegeven een onzuivere vorm van sarin in de metro van Tokio. Dertien mensen overleden.
  • 1998: In de VS, Time Magazine en CNN liep valse nieuwsberichten beweerde dat in 1970 US Air Force A-1E Skyraiders verwikkeld in een geheime operatie genaamd Operation Tailwind, waarin ze bewust gedaald-sarin met wapens op de Amerikaanse troepen die in waren overgelopen Laos. CNN en Time Magazine ingetrokken later de verhalen en de producenten verantwoordelijk zijn, die nog steeds de juistheid van hun verslag te behouden, werden ontslagen.
  • 2004: Iraakse opstandelingen ontploft een 155 mm granaat met binaire voorlopers voor sarin in de buurt van een Amerikaans konvooi in Irak. De schaal is ontworpen om de chemische stoffen te mengen als het draait tijdens de vlucht. De ontploft shell bezit slechts een kleine hoeveelheid sarin gas, hetzij omdat de explosie niet de binaire middelen meng goed of omdat de chemicaliën in het reservoir was afgebroken met de leeftijd. Twee Amerikaanse soldaten werden behandeld na de weergave van de vroege symptomen van blootstelling aan sarin.
  • 21 augustus 2013: Sarin werd gebruikt in een aanval in de Ghouta regio van de Rif Dimashq van Syrië in de Syrische burgeroorlog. Wisselende bronnen gaf een dodental van 322 tot 1729.
(0)
(0)
Commentaren - 0
Geen commentaar

Voeg een reactie

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tekens over: 3000
captcha