Pourquoi l'ypérite est toxique

[ecolami]

Bonjour,
Depuis longtemps je ne comprenais pas la raison de la toxicité de cette molécule et des molécules apparentées. Dans une page allemande de Wikipedia j'ai trouvé l'explication:

Dans un premier temps il se forme (un équilibre avec ??) un cycle et c'est ensuite la réaction de ce cycle sur certaines fonctions amines sur l'ADN qui dénaturent la cellule.
En résume il faut retenir que les groupes chloroéthyl fixés sur un soufre ou un azote forment des produits hautement toxiques. Quand on travaille a trier des déchets dangereux il vaut mieux le savoir (avant d'en trouver éventuellement).

[darrigan]

Bonjour,
Je doute de ce mécanisme... En effet l'ypérite est un composé en phase vapeur, connu comme gaz mortel vésicant. Mais pourquoi écrire un mécanisme faisant intervenir un fragment d'ADN, alors que l'ADN est bien protégé dans le noyau des cellules ? Si c'était une altération de l'ADN, l'effet toxique par mort cellulaire n'interviendrait qu'à la prochaine mitose...
S'il réagit sur des fonctions amine, il serait plus probable qu'il agisse sur ce qui est attaquable immédiatement, par exemple les protéines en surface de cellules, éventuellement les protéines qui lient les cellules entre elles, extracellulaires, comme le collagène (ce qui expliquerait l'effet vésicant). Et à la limite, les protéines intracellulaires, et l'ARN, hors du noyau.
Ce qui manque dans l'équation, c'est le devenir du chlorure. En fait, il y a aussi un proton qui part de l'amine, ce qui forme HCl (H+ Cl- dans un milieu biologique aqueux), donc une brûlure chimique de type acide.

[ecolami]

Bonjour,
Sur la page française on lit

L'alkylation se déroule en trois étapes :

cyclisation intramoléculaire d'une des deux chaînes chloroéthyle avec libération d'un ion chlorure ;
l'ion aziridinium (ou éthylène imonium) formé est très instable. Il se transforme en ion carbonium hautement réactif ;
ce dernier se fixe sur l'ADN avec une prédilection pour les résidus guanine en position 7. La liaison ainsi formée est très stable.
La deuxième chaîne chloroéthyle peut également se fixer sur l'ADN pour former un pont intrabrin ou interbrin.

Sur la page anglaise:

Nitrogen mustards (NMs) form cyclic aminium ions (aziridinium rings) by intramolecular displacement of the chloride by the amine nitrogen. This azidirium group then alkylates DNA once it is attacked by the N-7 nucleophilic center on the guanine base. A second attack after the displacement of the second chlorine forms the second alkylation step that results in the formation of interstrand cross-links (ICLs) as it was shown in the early 1960s. At that time it was proposed that the ICLs were formed between N-7 atom of guanine residue in a 5’-d(GC) sequence.[15][16] These kinds of lesions are effective at forcing the cell to undergo apoptosis via p53, a protein which scans the genome for defects. Note that the alkylating damage itself is not cytotoxic and does not directly cause cell death.

Later it was clearly demonstrated that NMs form a 1,3 ICL in the 5’-d(GNC) sequence.[17

Il semble donc bien que c'est l'ADN qui serait attaqué au niveau des guanines. Mais il est vrai que je trouverai logique que d'autres groupes amines soient attaqués.
Je pense que l'attaque doit libérer du HCl. Pour l'ADN je pense que l'explication proposée permet de comprendre pourquoi il y a des dégâtsa ce niveau et pourquoi la cicatrisation est perturbée par une altération de la division cellulaire.

[ecolami]

Bonsoir,
On lit sur ces pages que pour détoxifier l'ypérite il faut de l'eau de javel (ou de l'hypochlorite de calcium) on imagine que l'oxydation du soufre bloque la cyclisation indiquée comme préalableà l'action toxique. Seulement les équivalents azotés ne peuvent pas être oxydés dans ces conditions puisqu'il s'agit d'amines tertiaires.
Je pense que l'ammoniaque est alors la solution.

[marie]

auriez vous d'autres informations concerant l'interaction peau gaz ypérite, les réactions chimiques produites... Il s'agit du sujet de mes épreuves pour le bac les TPE si certains connaissent merci

[ecolami]

Bonsoir,
Je trouve que le sujet choisi comme TPE niveau lycée est bien complexe! Le sujet est bien documenté sur internet et ce sera plus une compilation d'informations qu'autre chose.