Τοσαρίν είναι οργανική ένωση του φθορίου με χημικό τύπο (CH3)2CHO]CH3P(O)F. Είναι διαυγές, άχρωμο, άγευστο και άοσμο υγρό[1]που χρησιμοποιείται ως χημικό όπλο εξαιτίας της δράσης του ως νευροτοξικού παράγοντα. Έχει καταγραφεί ως όπλο μαζικής καταστροφής. Η παραγωγή και αποθήκευση σαρίν είναι παράνομη από τηΣύμβαση γιατην κατάργηση των χημικών όπλωντου 1993.
Το σαρίν είναι χειρική ένωσημε τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες σε τετραεδρικό κέντρο φωσφόρου.[2]Το ισομερές SP είναι πιο ενεργό βιολογικά επειδή έχει μεγαλύτερη συγγένεια μετην ακετυλχολινεστεράση.[3][4] Συνήθως παρασκευάζεται και χρησιμοποιείται ως ρακεμικό μίγμα. Παρασκευάζεται από την αντίδραση ανάμεσα στο διχλωριούχο μεθυλφωσφονύλιο καιτην2-προπανόλη. Στην αντίδραση χρησιμοποιείται επίσης 2-προπαναμίνηκαιγιατην εξουδετέρωση τουυδροφθορίου.
Όπως και άλλοι νευροτοξικοί παράγοντες, το σαρίν προσβάλλει τονευρικό σύστημα. Σταματά την ενεργοποίηση των νεύρων των μυών. Ο θάνατος συνήθως προκύπτει ως αποτέλεσμα της ασφυξίας λόγω της αδυναμίας των μυών που εμπλέκονται στην αναπνοή να λειτουργήσουν.
Συγκεκριμένα, το σαρίν είναι ισχυρός αναστολέας του ενζύμου ακετυλοχολινεστεράση[5], μια πρωτεΐνη που διασπά τον νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνη αφού απελευθερώνεται στη συναπτική σχισμή. Στα σπονδυλωτά η ακετυλοχολίνη είναι ο νευροδιαβιβαστής που χρησιμοποιείται στη νευρομυϊκή συμβολή, όπου τα σήματα μεταδίδονται μέσω των νευρώνων από το κεντρικό νευρικό σύστημα στις μυϊκές ίνες. Κανονικά, η ακετυλχολίνη απελευθερώνεται από τον νευρώνα γιατην τόνωση των μυών και μετά αποδομείται από την ακετυλχολινεστεράση, επιτρέποντας στομυνα χαλαρώσει. Συσσώρευση ακετυλχολίνης στη συναπτική σχισμή, που οφείλεται στην αναστολή της χολινεστεράσης, σημαίνει ότι ο νευροδιαβιβαστής συνεχίζει να ενεργεί στη μυϊκή ίνα καιτα νευρικά ερεθίσματα μεταδίδονται συνεχώς.
Το σαρίν δρα επί χολινεστεράσης σχηματίζοντας ένα ομοιοπολικό δεσμό με ένα συγκεκριμένο υπόλειμμα σερίνηςστο ενεργό κέντρο. Τοφθόριο απομακρύνεται καιο προκύπτον φωσφοεστέρας είναι σταθερός και βιολογικά αδρανής.[6][7]
Ο μηχανισμός δράσης του ομοιάζει με εκείνο ορισμένων εντομοκτόνων που χρησιμοποιούνται συνήθως, όπως τομαλαθείο.
Οιπιο σημαντικές χημικές αντιδράσεις των φωσφορυλαλογονίδιων είναι ηυδρόλυσητου δεσμού μεταξύ του φωσφόρου καιτου φθορίου. Αυτός ο δεσμός PF σπάει εύκολα από πυρηνόφιλους παράγοντες, όπως τονερόκαιτουδροξείδιο. Σε υψηλό pH, το σαρίν αποσυντίθεται γρήγορα σεμη τοξικά παράγωγα τουφωσφονικού οξέος.[8]
Το σαρίν αποδομείται μετά από μια περίοδο μερικών εβδομάδων έως μερικών μηνών. Η διάρκεια ζωής μπορεί να μειωθεί από ακαθαρσίες στα πρόδρομα υλικά. Σύμφωνα μετη CIA, ορισμένο ιρακινό σαρίν είχε διάρκεια ζωής μόλις λίγων εβδομάδων, λόγω κυρίως ακάθαρτων προδρόμων.[9]
Το σαρίν έχει υψηλή πτητικότητα (ευκολία μετην οποία ένα υγρό μπορεί να μετατραπεί σε αέριο) σε σχέση με παρόμοιους νευροτοξικούς παράγοντες, και ως εκ τούτου η εισπνοή του μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνη, ακόμα καιανοι συγκεντρώσεις ατμών μπορεί να διαπεράσουν τοδέρμα αμέσως. Τα ρούχα ενός ατόμου μπορούν να απελευθερώσουν σαρίν για περίπου 30 λεπτά μετά την επαφή μετο αέριο, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε έκθεση των άλλων ανθρώπων.[10]Οι άνθρωποι που απορροφούν μη θανατηφόρο δόση, αλλά δεν λαμβάνουν αμέσως κατάλληλη ιατρική θεραπεία μπορεί να υποφέρουν από μόνιμες νευρολογικές βλάβες.
Ακόμη καισε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις, το σαρίν μπορεί να αποβεί μοιραίο. Ο θάνατος μπορεί να ακολουθήσει μέσα σε ένα λεπτό μετά την άμεση κατάποση μιας θανατηφόρου δόσης εκτός καιαν χορηγηθεί γρήγορα αντίδοτο, τυπικά ατροπίνηκαιπραλιδοξίνη.[1]Η ατροπίνη, ένας ανταγωνιστής στους μουσκαρινικούς υποδοχείς ακετυλοχολίνης, χορηγείται γιατη θεραπεία των φυσιολογικών συμπτωμάτων της δηλητηρίασης. Επειδή η μυϊκή απόκριση προς την ακετυλχολίνη πραγματοποιείται μέσω νικοτινικών υποδοχέων ακετυλχολίνης, η ατροπίνη δεν δύναται να εξουδετερώσει τα μυϊκά συμπτώματα. Η πραλιδοξίμη μπορεί να αναγεννήσει τις χολινεστεράσες εάν χορηγηθεί εντός περίπου πέντε ωρών. Ηβιπεριδένη, ένας συνθετικός ανταγωνιστής της ακετυλχολίνης, έχει προταθεί ως εναλλακτική λύση στην ατροπίνη καθώς διεισδύει περισσότερο στοναιματεγκεφαλικό φραγμόκαι είναι πιο αποτελεσματική.[11]
Το σαρίν εκτιμάται ότι είναι πάνω από 500 φορές πιο τοξικό από τοκυάνιο.[12]Η LD50 (θανατηφόρος δόση γιατο 50% των θυμάτων) με υποδόριο ένεση σαρίν σε ποντικούς είναι 172 μg/kg.[13]
Το σαρίν εφευρέθηκε το 1938 στοΒούπερταλ της Γερμανίας, από επιστήμονες της IG Farbenσεμια προσπάθεια να κατασκευαστούν ισχυρά εντομοκτόνα. Είναι ο ισχυρότερος νευροτοξικός παράγοντας της σειράς G που παρασκευάστηκε στη Γερμανία. Η ουσία, η οποία ανακαλύφθηκε μετά τοταμπούν, πήρε το όνομά της από τους επιστήμονες πουτην ανακάλυψαν: Schrader, Ambros, Rüdiger και Van der Linde. Στα μέσα του 1939, παραγγέλθηκε γιατη μαζική παραγωγή γιατη χρήση σε πόλεμο. Κατασκευάστηκαν κάποιες πιλοτικές εγκαταστάσεις και μέχρι το τέλος του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου κατασκευαζόταν μια μονάδα μεγάλης παραγωγής. Ανκαιτο σαρίν τοποθετηθήκε σε κεφαλές πυραύλων, δεν χρησιμοποίηθηκε εναντίον των συμμάχων.
Το σαρίν ήταν ανάμεσα στους νευροτοξικούς παράγοντες που χρησιμοποιήθηκαν στην επίθεση με χημικά όπλα στην κουρδική πόλη ΧαλάπτζαστοΙράκκαι λίγα χιλιόμετρα από τα σύνορα μετοΙράντον Μάρτιο του 1988. Υπολογίζεται ότι 5.000 άτομα έχασαν τη ζωή τους.[14]
Η ιαπωνική θρησκευτική σέχτα Aum Shinrikyo χρησιμοποίησε το ακάθαρτο σαρίν δύο φορές. Το 1994 στην πόλη Ματσουμότο, με αποτέλεσμα το θάνατο 8 ανθρώπων και τις 20 Μαρτίου 1995 στοΜετρό του Τόκυο, με 13 θανάτους.
Στις 21 Αυγούστου 2013 έλαβε χώρα επίθεση με χημικά όπλα στηΣυρία, πιθανόν με σαρίν[15], κατά τη διάρκεια τουΣυριακού Εμφυλίου Πολέμου. Οι αναφορές κάνουν λόγο για 322[16] μέχρι 1729 θύματα.
Στις 5 Απριλίου 2017 η πόλη Ιντλίμπ της Συρίας έχει πληγεί με ψεκασμούς του θανατηφόρου αερίου Σαρίν. Μέσα σε μία βδομάδα αυτού του είδους οι επιθέσεις σκότωσαν 58 ανθρώπους, από τους οποίους 11 ήταν μικρά παιδιά.
↑ 1,01,1Sarin (GB). Emergency Response Safety and Health Database. National Institute for Occupational Safety and Health. Ανακτήθηκε την 20 Απριλίου 2009.
↑D. E. C. Corbridge "Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology" 5th Edition Elsevier: Amsterdam 1995. ISBN 0-444-89307-5.
↑Kovarik, Zrinka (March 2003). «Acetylcholinesterase active centre and gorge conformations analysed by combinatorial mutations and enantiomeric phosphonates». Biochem. J.373: 33–40. doi:10.1042/BJ20021862.
↑Benschop, H. P.; De Jong, L. P. A. (1988). «Nerve agent stereoisomers: analysis, isolation and toxicology». Acc. Chem. Res.21 (10): 368–374. doi:10.1021/ar00154a003.
↑Millard CB, Kryger G, Ordentlich A, et al. (June 1999). «Crystal structures of aged phosphonylated acetylcholinesterase: nerve agent reaction products at the atomic level». Biochemistry38 (22): 7032–9. doi:10.1021/bi982678l. PMID10353814.
↑Hörnberg, Andreas; Tunemalm, Anna-Karin; Ekström, Fredrik (2007). «Crystal Structures of Acetylcholinesterase in Complex with Organophosphorus Compounds Suggest that the Acyl Pocket Modulates the Aging Reaction by Precluding the Formation of the Trigonal Bipyramidal Transition State†,‡». Biochemistry46 (16): 4815–4825. doi:10.1021/bi0621361. PMID17402711.
↑«Facts About Sarin». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 14 Απριλίου 2003. Ανακτήθηκε στις 30 Αυγούστου 2013.Centers for Disease Control and Prevention, 17 Μαΐου 2004. Ανακτήθηκε τις 23 Δεκεμβρίου 2012.
↑Shim, TM; McDonough JH (May 2000). «Efficacy of biperiden and atropine as anticonvulsant treatment for organophosphorus nerve agent intoxication.». Archives of Toxicology74 (3): 165–172. doi:10.1007/s002040050670.
