La curiosa storia del gas Sarin

[myttex]

(Pubblicato originariamente su Italia Unita per la Scienza)


Il gas Sarin, un composto organico appartenente alla classe degli organofosfati, è un gas nervino: un'arma chimica di cui purtroppo sentiamo continuamente parlare in questi giorni, essendo connesso alle tragiche vicende siriane del 4 aprile scorso [1]. La storia di come sia nato è molto curiosa.

Siamo nella Germania degli anni Trenta (1936), presso l’IG Farben (Bayer): uno dei più grandi conglomerati di aziende chimiche del mondo. Essa fu la principale azienda fornitrice dello Zyklon-B al governo tedesco, il tristemente noto composto mortale utilizzato nelle camere a gas durante il secondo conflitto mondiale. L’enorme azienda era inoltre in contatto con l’ambito accademico-universitario e non mancavano ricercatori, test ed esperimenti: quest’ultimi effettuati su cavie umane (i deportati).
Un chimico tedesco specializzato nel campo degli insetticidi, tale Gerhard Schrader (1903-1990) [2], stava lavorando ad un nuovo insetticida che avrebbe agito interrompendo il sistema nervoso di alcune specie di insetti, quali i pidocchi delle piante (eriosomatinae e afidi, più in generale). Nessuno avrebbe mai immaginato che dal quel momento in poi sarebbe nata una nuova, potente arma di distruzione di massa. Curioso è il fatto che l’obiettivo originario di Schrader fosse quello di combattere la fame nel mondo con i pesticidi, non certamente di diventare famoso come il “padre degli agenti nervini” [3].

Quando lui e il suo assistente ottennero un primo prodotto di sintesi, una goccia di questo liquido incolore ed estremamente volatile cadde accidentalmente sul tavolo dove stavano lavorando e al quale vennero di conseguenza esposti. Entrambi iniziarono a manifestare un certo malessere ed ebbero notevoli difficoltà visive e respiratorie. Ci volle più di una settimana per recuperare pienamente le forze. I due avevano appena sintetizzato il primo agente nervino nella storia dell’uomo: il tabun [4].
Immediatamente il governo nazista vide una grande opportunità in questa nuova ricerca, tanto da ordinare a Schrader di cambiare il suo obiettivo: dall’uccisione di insetti a quella di umani; dalla salvaguardia delle coltivazioni alla distruzione del mondo. Nacquero quindi nuove industrie belliche dove furono prodotte ingenti quantità di questo genere di armi.

Successivamente Schrader e altri perfezionarono il tabun, diventando così SARIN, nome che deriva dai suoi inventori: Schrader, Ambros, Rtter e Van der Linde. A temperatura ambiente si presenta come un liquido incolore ed inodore, molto volatile. Anche il suo vapore è inodore ed incolore. L'intossicazione può avvenire per inalazione e attraverso contatto cutaneo; l’uso della maschera antigas è quindi pressoché inutile, se non si è adeguatamente protetti nelle altre parti del corpo. È circa 80 volte più letale del cianuro: approssimativamente per provocare la morte sono sufficienti solo 35 mg di gas per metro-cubo al minuto, con un’esposizione di due minuti. Più tardi divenne molto famoso, nonché il primo per scelta tra i gas nervini: esso era infatti molto più letale del tabun e facile da ottenere con bassi costi di produzione.

Dopo la guerra il governo britannico provò ad arruolare Schrader, ma nel 1947 tornò a lavorare per la Bayer di Leverkusen, rifiutando l’offerta dell’intelligence inglese. Egli sostenne che era contento di trovarsi nuovamente nel settore per la protezione delle piante e che il suo lavoro durante la guerra non lo aveva mai soddisfatto, andando contro ai suoi desideri di “combattere la fame nel mondo e non provocare nuove ferite” [5].


Fonti e approfondimenti

[1] http://www.ansa.it/sito/notizie/mondo/me...5d337.html
http://www6.ansa.it/ansamed/it/notizie/r...?idPhoto=1
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Gerhard_Schrader
[3] Tucker, Jonathon. War of Nerves: Chemical Warfare From World War I to Al-Qaeda. Pantheon Books, 2006.
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Tabun_(nerve_agent)
[5] http://www.telegraph.co.uk/news/uknews/1...n-gas.html

[Geber]

Tra l'altro il Sarin è tristemente noto anche per il suo utilizzo come arma chimica da parte dei terroristi. Nel 1995 a Tokyo fu rilasciato il Sarin ad opera di una nota setta religiosa giapponese, la Aum Shinrikyo; sebbene fosse impuro il sarin, uccise 12 persone e ne danneggiò +6200. Oggi è tra le armi di distruzione di massa ed è in Categoria 1 (può essere usato tale e quale o come materiale di partenza per produrre altre armi chimiche).
È liquido a temperatura ambiente ed evapora velocemente una volta che il contenitore in cui è contenuto viene aperto. Può essere addensato fino alla consistenza di un olio che non evapora ma in questo modo lo si rende più assorbibile attraverso il contatto con la pelle. Di solito è incolore e senza odore. Evapora a 22 °C ed è il più volatile tra gli agenti nervini.
La sua sintesi è davvero banale. La molecola è chirale perché ha quattro sostituenti chimicamente distinti attaccati all'atomo di fosforo centrale tetraedrico. La forma otticamente attiva (–) è l'enantiomero più attivo a causa della sua maggiore affinità di legame nei confronti della acetilcolinesterasi. Il legame P-F è facilmente rotto da agenti nucleofili, come acqua e lo ione idrossido. A pH elevato, si decompone rapidamente in derivati dell'acido fosfonico non tossici. Viene di solito prodotto e reso un'arma come miscela racemica (miscela 1:1 delle sue due forme enantiomeriche) dato che facendo così si sintetizza e lo si rende un'arma in pochi veloci passaggi.
Il Sarin viene rapidamente assorbito attraverso la pelle, gli occhi ed il tratto respiratorio, e l'inalazione costituisce la via di esposizione maggiormente tossica. Come altri agenti G, il Sarin è solubile in acqua con la solubilità direttamente correlata alla temperatura. Manifestazioni tossiche dell'esposizione ai vapori o agli aerosol di Sarin impiegano da pochi secondi fino a 5 minuti dall'inalazione per sortire effetti, mentre i segni e i sintomi di esposizione percutanea possono impiegare da minute a ore per essere visibili.

[ChemLore]

Una sostanza terribile il Sarin 
Con cosa si può neutralizzare e con cosa vengono curate le ferite e i danni causati dal Sarin sull'uomo?

[fosgene]

Una sostanza terribile il Sarin 
Con cosa si può neutralizzare e con cosa vengono curate le ferite e i danni causati dal Sarin sull'uomo?

Se ricordo bene viene facilmente idrolizzato da soluzioni acquose basiche.
Inoltre, andando sempre a memoria, come antidoti per gli avvelenamenti da questa tipologie di sostanze si usano pralidossima e atropina.

[luigi_67]

Confermo l'atropina.
Ricordo che, quando facevo il militare, ci spiegavano che nelle cassette mediche NBC di campo, erano disponibili delle siringhe già pronte con una soluzione iniettabile di atropina che al bisogno poteva essere utilizzata sulla persona colpita per minimizzare gli effetti letali... chiaramente l'intensità dell'esposizione al nervino e la tempestività di intervento erano determinanti per un buon esito.
Il pericolo maggiore viene, come detto sopra, dall'inalazione del gas, che permette allo stesso di agire più in fretta rispetto ad altri metodi. L'utilizzo di maschere con filtri appositi scongiurava il problema.
Che poi la cosa fosse efficace non lo so in quanto per fortuna le prove non le abbiamo mai fatte, () però così era.
Un saluto
Luigi

[Geber]

Mio padre mi raccontava spesso di quando era militare e gli facevano fare prove con maschere e filtri, e ricordo mi diceva anche lui che avevano a disposizione dei kit medici appositi per eventuali attacchi con armi non convenzionali. Ma mio padre ha fatto il militare nel 1968/69... Non so allora cosa poteva capire. Forse armi atomiche...

[fosgene]

Comunque  organofosfati e organotiofosfati sono molecole che mi hanno sempre intrigato.
Soprattutto quelle sintetizzate per scopi civili (pesticidi) di cui ne esistono tantissime specie diverse. Molte di queste, soprattutto quelle di prima generazione prodotte a partire dalla fine degli anni '40, hanno la caratteristica di essere molto velenose. 
Famoso in questo senso è il paration ( O,O-dietil O-(4-nitrofenil) fosforotioato ) la cui tossicità si avvicina molto a quella degli agenti nervini da guerra, tanto che le forze militari Sudafricane volevano utilizzarlo proprio come arma chimica.
Molecole di più moderna concezione, invece, hanno una tossicità più bassa nei confronti dell' uomo.

[Geber]

Anche a me la chimica dei composti organofosforo ha sempre intrigato. Ma alla fine vedi sempre e solo i composti usati in chimica organica.
Non che sia mia intenzione mettermi a studiare gli organofosfati come armi. Però spesso sono insetticidi o pesticidi che diventano tristemente noti quando finiscono nei corpi delle persone vuoi per inquinamento vuoi per ingenuità.