Tão homem - Soman
Nomes | |
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Nome IUPAC preferido
3,3-Dimetilbutan-2-il metilfosfonofluoridato |
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Outros nomes
GD; Ácido fosfonofluorídico, éster metil-, 1, 2, 2-trimetilpropílico; 2- (Fluorometilfosforil) oxi-3,3-dimetilbutano; Metilfosfonofluoridato de pinacolilo; 1,2,2-trimetilpropilmetilfosfonofluoridato; Óxido de metilpinacoliloxifluorofosfina; Fluoreto de pinacoliloximetilfosfonilo; Pinacolil metanefluorofosfonato; Metilfluoropinacolilfosfonato; Óxido de fluorometilpinacoliloxifosfina; Fluoreto de metilpinacoliloxifosfonilo; Metilfluorofosfonato de pinacolilo; Óxido de 1,2,2-trimetilpropoxifluorometilfosfina
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Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol )
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ChEMBL | |
ChemSpider | |
PubChem CID
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UNII | |
Painel CompTox ( EPA )
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Propriedades | |
C 7 H 16 F O 2 P | |
Massa molar | 182,175 g · mol −1 |
Aparência | Quando puro, líquido incolor com odor semelhante a fruta podre. Com impurezas, âmbar ou castanho escuro, com odor a óleo de cânfora. |
Densidade | 1,022 g / cm³ |
Ponto de fusão | −42 ° C (−44 ° F; 231 K) |
Ponto de ebulição | 198 ° C (388 ° F; 471 K) |
Moderado | |
Pressão de vapor | 0,40 mmHg (53 Pa) |
Perigos | |
Riscos principais | Altamente Tóxico |
NFPA 704 (diamante de fogo) | |
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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verificar (o que é ?) | |
Referências da Infobox | |
Soman (ou GD , EA 1210 , Zoman , PFMP , nome sistemático: O- pinacolil metilfosfonofluoridato) é uma substância química extremamente tóxica. É um agente nervoso que interfere no funcionamento normal do sistema nervoso dos mamíferos ao inibir a enzima colinesterase . É um inibidor da acetilcolinesterase e da butirilcolinesterase . Como arma química , é classificada como arma de destruição em massa pelas Nações Unidas, de acordo com a Resolução 687 da ONU . Sua produção é estritamente controlada e o armazenamento é proibido pela Convenção de Armas Químicas de 1993, onde é classificado como uma substância de Classe 1 . Soman foi o terceiro dos chamados agentes nervosos da série G a ser descoberto junto com GA (tabun), GB (sarin) e GF (ciclosarina).
Quando puro, é um líquido volátil, corrosivo e incolor, com um odor fraco como o de naftalina ou fruta podre. Mais comumente, é uma cor amarela a marrom e tem um odor forte descrito como semelhante à cânfora . O LCt 50 para soman é 70 mg · min / m 3 em humanos.
GD pode ser engrossado para uso como spray químico usando um copolímero acrilóide. Também pode ser implantado como uma arma química binária ; seus precursores químicos são o difluoreto de metilfosfonila e uma mistura de álcool pinacolílico e uma amina .
História
Após a Primeira Guerra Mundial, durante a qual gás mostarda e fosgênio foram usados como agentes de guerra química, o Protocolo de Genebra de 1925 foi assinado em uma tentativa de banir a guerra química. No entanto, as pesquisas sobre agentes de guerra química e seu uso continuaram. Em 1936, um novo agente químico mais perigoso foi descoberto quando Gerhard Schrader, da IG Farben, na Alemanha, isolou o tabun (chamado de GA para Agente A alemão pelos Estados Unidos), o primeiro agente nervoso, enquanto desenvolvia novos inseticidas . Esta descoberta foi seguida pelo isolamento do sarin (designado GB pelos Estados Unidos) em 1938, também descoberto por Schrader.
Durante a Segunda Guerra Mundial, as pesquisas sobre agentes nervosos continuaram nos Estados Unidos e na Alemanha. No verão de 1944, o soman, um líquido incolor com odor de cânfora (denominado GD pelos Estados Unidos), foi desenvolvido pelos alemães. Soman provou ser ainda mais tóxico do que tabun e sarin. O ganhador do Prêmio Nobel Richard Kuhn junto com Konrad Henkel descobriram soman durante a pesquisa sobre a farmacologia de tabun e sarin no Instituto Kaiser Wilhelm de Pesquisa Médica em Heidelberg . Esta pesquisa foi encomendada pelo Exército Alemão. Soman foi produzido em pequenas quantidades em uma planta piloto na fábrica IG Farben em Ludwigshafen . Nunca foi usado na Segunda Guerra Mundial.
A produção ou armazenamento de soman foi proibida pela Convenção de Armas Químicas de 1993 . Quando a convenção entrou em vigor, as partes declararam estoques mundiais de 9.057 toneladas de soman. Em dezembro de 2015, 84% dos estoques foram destruídos.
A estrutura cristalina de soman complexado com acetilcolinesterase foi determinada por Millard et al. em 1999 por cristalografia de raios X: 1som . Outras estruturas de acetilcolinesterase resolvidas com soman ligado a elas incluem 2wfz , 2wg0 e 2wg1 .
Estrutura e reatividade
Soman (C (±) P (±) -soman) tem quatro estereoisômeros , cada um com uma toxicidade diferente, embora amplamente semelhante. Os estereoisômeros são C (+) P (+) - soman, C (+) P (-) - soman C (-) P (-) - soman e C (-) P (+) - soman.
Soman tem um grupo fosfonil com um fluoreto e um hidrocarboneto (grande) covalentemente ligado a ele. A estrutura é, portanto, semelhante à do sarin, que tem apenas um grupo hidrocarboneto menor ligado (isopropil). Devido à semelhança entre as estruturas químicas, a reatividade dos dois compostos é quase a mesma. Soman e sarin irão reagir usando o grupo fosfo oxigênio, que pode se ligar a aminoácidos como a serina.
Síntese
A fabricação do soman é muito semelhante à fabricação do sarin. A diferença é que o isopropanol dos processos de sarin é substituído por álcool pinacolílico :
Soman é sintetizado pela reação de álcool pinacolílico com difluoreto de metilfosfonila . O resultado dessa reação é a formação de soman, que é descrito como "líquido incolor com um odor um tanto frutado". A baixa pressão de vapor de soman também produzirá a forma de gás volátil de soman. Além disso, o ácido fluorídrico se formará devido à eliminação do fluoreto e de um próton. Este ácido é indiretamente perigoso para os humanos. O contato da pele com o fluoreto de hidrogênio causará uma reação imediata com a água, que produz ácido fluorídrico .
Mecanismos de ação
Soman é um agente nervoso organofosforado com mecanismo de ação semelhante ao Tabun. Os agentes nervosos inibem a acetilcolina esterase (AChE) formando um aduto com a enzima por meio de um resíduo de serina nessa enzima. Esses adutos podem ser decompostos hidroliticamente ou, por exemplo, pela ação de algumas oximas e, assim, regenerar a enzima. Um segundo tipo de reação, no qual o complexo enzima-organofosfato (OP) sofre uma reação subsequente, é geralmente descrito como “envelhecimento”. Depois que o complexo enzima-OP envelhece, ele não é mais regenerado pelos reativadores oxima comuns. A taxa desse processo depende do OP. Soman é um OP que estimula a taxa de envelhecimento mais rapidamente, diminuindo a meia-vida para apenas alguns minutos.
AChE é uma enzima envolvida na neurotransmissão. Devido à redução acentuada da meia-vida dessa enzima, a neurotransmissão é abolida em questão de minutos.
Metabolismo
Uma vez absorvido pelo corpo humano, o soman não apenas inibe a AChE, mas também é um substrato para outras esterases. A reação de soman com essas esterases permite a desintoxicação do composto. Nenhuma reação de toxificação metabólica é conhecida por Soman.
Soman pode ser hidrolisado por uma chamada A-esterase, mais específica uma diisopropilfluorofosfatase. Essa esterase, também chamada de somanase, reage com a ligação anidrido entre o fósforo e o flúor e é responsável pela hidrólise do flúor. Somanase também hidrolisa o grupo metil de soman, resultando na formação de ácido pinacolilmetilfosfônico (PMPA), que é um inibidor de AChE menos potente.
Soman também pode se ligar a outras esterases , por exemplo, AChE , colinesterase (ChE) e carboxilesterases (CarbE). Nessa ligação, o soman perde seu flúor. Após se ligar à AChE ou ChE, soman também perde seu grupo fosforila, levando à formação de ácido metilfosfônico (MPA). A ligação ao CarbE reduz a concentração total de soman no sangue, resultando em menor toxicidade. Além disso, os CarbE estão envolvidos na desintoxicação pela hidrólise de Soman em PMPA. Portanto, o CarbE é responsável pela desintoxicação de soman de duas maneiras.
A importância da desintoxicação de soman após a exposição foi ilustrada em experimentos de Fonnum e Sterri (1981). Eles relataram que apenas 5% do LD50 inibiu a AChE em ratos, resultando em efeitos tóxicos agudos. Isso mostra que as reações metabólicas foram responsáveis pela desintoxicação dos 95% restantes da dose.
sinais e sintomas
Como soman está intimamente relacionado a compostos como o sarin, as indicações para envenenamento por soman são relativamente semelhantes. Um dos primeiros sinais observáveis de um envenenamento soman é a miose . Algumas, mas não todas as indicações posteriores são vômitos, dores musculares extremas e problemas do sistema nervoso periférico. Esses sintomas aparecem logo 10 minutos após a exposição e podem durar muitos dias.
Além dos efeitos tóxicos diretos no sistema nervoso, as pessoas expostas ao soman podem sentir efeitos de longo prazo, a maioria dos quais psicológicos. Os indivíduos expostos a uma pequena dose de soman sofreram graves efeitos tóxicos; uma vez tratados, os indivíduos freqüentemente desenvolviam depressão, tinham pensamentos anti-sociais, eram retraídos e subjugados, dormiam agitados e tinham pesadelos. Esses sintomas duraram seis meses após a exposição, mas desapareceram sem danos permanentes.
Toxicidade e eficácia
O LC 50 de soman no ar é estimado em 70 mg min por m 3 . Em comparação com o valor de LC 50 de um rato, a concentração letal humana é muito mais baixa (954,3 mg min / m 3 versus 70 mg min / m 3 ). Para compostos como o soman, que também podem ser usados como uma arma, geralmente uma fração da dose LC 50 é onde os primeiros efeitos aparecem. A miose é um dos primeiros sintomas da intoxicação feminina e pode ser observada em doses inferiores a 1% do CL 50 .
Efeitos em animais
Experimentos foram feitos nos quais ratos foram expostos a soman para testar se os efeitos comportamentais poderiam ser vistos em baixas doses sem gerar sintomas evidentes. A exposição dos ratos a soman em uma dose inferior a 3 por cento do DL 50 causou alterações no comportamento. A evitação ativa dos ratos expostos foi menor do que a evitação de ratos não expostos (experimento com caixa de transporte bidirecional). Também a coordenação motora (tarefa de salto de obstáculos), comportamento de campo aberto e comportamento de esquiva ativo e passivo foram afetados. Pode-se concluir que ratos expostos ao soman realizaram com menos sucesso tarefas que requerem atividade motora e também a função de estruturas superiores do sistema nervoso central (SNC) ao mesmo tempo. Nisso, soman tem um efeito predominantemente central.
O conhecimento dos efeitos de baixas doses de Soman e outros inibidores da colina esterase em ratos poderia ser usado para explicar a incidência relativamente alta de acidentes de avião devido a erros de pilotos agrícolas. Se esse conhecimento pudesse ser aplicado a humanos, seria possível explicar essa alta incidência de atividade deprimida da colina esterase devido à exposição a pesticidas. Não se sabe se a extrapolação de ratos para humanos pode ser feita.
Referências
links externos
- Senado dos Estados Unidos, 103d Congresso, 2d Sessão. (25 de maio de 1994). Folha de dados de segurança de material - Lethal Nerve Agents Somain (GD e Thickened GD) . Recuperado em 6 de novembro de 2004.
- Inibidores de AChE e substratos em Proteopedia
- 2wfz em Proteopedia
- 2wg0 em Proteopedia
- 2wg1 em Proteopedia
- 1som em Proteopedia
- https://somantoxicologia.wixsite.com/meusite