VX (agent innervant)

Le VX est un agent innervant organophosphoré de la famille des phosphonothioates, inventé dans un centre de recherche britannique en 1952. Il s'agit d'une version plus mortelle du sarin. Les symptômes et le mode d'absorption sont les mêmes que pour le sarin, à savoir l'inhalation et le contact cutané. Seule différence : il peut se répandre dans l'air et dans l'eau. La dose létale est de 10 mg·min·m-3 contre 100 pour le sarin.

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VX
Identification
Nom UICPA S-[2-(diisopropylamino)éthyl]méthylphosphonothioate d'O-éthyle
No CAS 50782-69-9 (racémique)
PubChem 39793
SMILES
InChI
Apparence liquide huileux incolore et inodore[1]
Propriétés chimiques
Formule C11H26NO2PS  [Isomères]
Masse molaire[2] 267,368 ± 0,016 g/mol
C 49,41 %, H 9,8 %, N 5,24 %, O 11,97 %, P 11,58 %, S 11,99 %,
Propriétés physiques
T° fusion −38,2 °C[1]
T° ébullition 298 °C (décomp.)[3]
Solubilité eau : 3 g·l-1 à 20 °C[4]
très soluble dans les huiles[3]
Masse volumique 1,01 g·cm-3[3]
Pression de vapeur saturante 14 Pa à 20 °C[3]
Précautions
NFPA 704

 
Directive 67/548/EEC[5]

T+

N
Écotoxicologie
DL50 5 µg/kg (chat, i.v.)[4]
6 µg/kg (singe, i.v.)[4]
7 µg/kg (rat, i.v.)[4]
225 µg/kg (lapin, s.c.)[4]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Contrairement à la croyance populaire, le VX n'est pas un gaz à température ambiante, mais un liquide qui se décompose à sa température d'ébullition ; le VX n'existe donc pas sous forme gazeuse.

Stéréochimie

Le VX possède dans sa structure un atome de phosphore tétraédrique dont les quatre substituants sont différents, il est donc chiral. Le VX se présente donc sous la forme de deux énantiomères :

Énantiomère (R)-VX à gauche et (S)-VX à droite

Synthèse

Le VX est produit via un processus « transester ». Celui-ci comprend plusieurs étapes dans lesquelles du trichlorure de phosphore, PCl3, est méthylé pour produire le dichlorure de méthylphosphore, P(CH3)Cl2, qui est mis à réagir avec de l'éthanol pour former le diester CH3P(OCH2CH3)2. Cet ester est transestérifié avec le N,N-diisopropylaminoéthanol (en), ((CH3)2CH)2NCH2CH2OH, pour produire un phosphonite mixte. Finalement, ce précurseur immédiat réagit avec du soufre pour former le VX :

Solvolyse

Comme les autres agents innervants organophosphorés, le VX est détruit par réaction avec de forts nucléophiles. La réaction du VX avec une solution aqueuse concentrée d'hydroxyde de sodium, NaOH, conduit à un clivage compétitif entre les esters P-O et P-S, avec le clivage de la liaison P-O qui domine. Ceci est un peu problématique parce que le produit issu du clivage de la liaison P-O, nommé EA 2192, reste toxique. En revanche, la réaction avec des anions hydroperoxydes, HOO– (hydroperoxydolyse), conduit exclusivement à un clivage de la liaison P-S[6],[7].

Clivage P-S
NaOH(aq) réagit avec le VX de deux façons. Il peut cliver la liaison P-S du VX, formant deux produits relativement non toxiques…
Clivage P-O
…ou il peut cliver la liaison P-O du VX, formant de l'éthanol et EA 2192 (en rouge) qui a une toxicité similaire au VX lui-même.

Pharmacologie

Le VX est un neurotoxique G. Il s'attaque aux systèmes nerveux central et périphérique.

La plupart des actions musculaires et neuronales sont liées à l'activité de l'acétylcholine, un neurotransmetteur. Ses neurones, ionotropes, possèdent deux types de récepteurs : Les récepteurs muscariniques et les récepteurs nicotiniques. Ils sont situés sur la membrane des neurones post et présynaptique.

La bonne régulation de l'acétylcholine réside sur l'action de l'acétylcholinestérase qui effectue l'hydrolyse de l'acétylcholine par la réaction :

CH3COOCH2CH2N+(CH3)3 + H2O → CH3COO− + HOCH2CH2N+(CH3)3.

Cette réaction permet d'éviter une concentration massique d'acétylcholine sur ses récepteurs.

Le VX inhibe l’acétylcholinestérase en formant un lien covalent avec le site actif de l'enzyme. L'enzyme ne peut plus effectuer l'hydrolyse, et l'acétycholine se fixe massivement sur ses récepteurs. Ce sont les effets du VX.

L'atropine, principal antidote, est un antagoniste des récepteurs cholinergique et bloque l'accès à l'acétylcholine, limitant les effets du VX car si l'acétylcholinestérase ne peut plus dégrader le neurotransmetteur, il ne peut pour autant se fixer sur ces récepteurs et il est rapidement éliminé par d'autres structures moins rapide que son hydroxylase.

Effets biologiques et symptômes

Le VX est l'agent innervant le plus toxique jamais synthétisé et son activité a été confirmée indépendamment[8]. La dose létale médiane (DL50) pour les humains est estimée à dix milligrammes par contact sur la peau[9] et la DL50 par inhalation est estimée à 30–50 mg·min·m-3[9].

Les symptômes peuvent varier d'un individu à l'autre, mais les plus observés sont :

  • myosis intense ;
  • des écoulements du nez ;
  • des larmes aux yeux ;
  • une salivation excessive ;
  • une transpiration accrue ;
  • tremblements musculaires.

Le VX s'attaque au système nerveux et musculaire. Il peut provoquer la mort en quelques minutes après une exposition.

Traitement

Dans l'immédiat, il faut retirer ses vêtements et se laver les yeux et la peau avec de l'eau froide et du savon. Le principal antidote est l'atropine mais d'autres substances comme la pralidoxime ou le diazépam peuvent réduire les risques. Les militaires soumis à une menace chimique disposent d'AIBC (Auto-Injecteur Bi-Compartiment) de 2 mg. L'AIBC est utilisé au maximum deux fois à intervalle de quinze minutes au moment de l'apparition des symptômes du neurotoxique. Si les symptômes persistent, seul un médecin militaire est en mesure de pratiquer (au maximum) deux injections supplémentaires.

Utilisation dans des conflits

Le VX a été utilisé le dans l'assassinat de Kim Jong-nam, demi-frère du dirigeant de la Corée du Nord. Des traces ont été retrouvées dans les échantillons prélevés sur son visage et ses yeux. Il a été attaqué à l'aéroport international de Kuala Lumpur par deux femmes, dont l'une semble souffrir des effets du VX[10]. La Corée du Nord n'ayant jamais ratifié le traité d'interdiction du VX, certains experts considèrent qu'il est possible qu'elle en possède encore des stocks[11]. Au cours d'une audience du procès des présumées meurtrières fin , il a été révélé que Kim Jong-nam avait sur lui des comprimés d'atropine qui auraient pu le sauver[12].

Dans la culture populaire

Le VX est une arme de choix pour les scénaristes de films, séries télévisées et jeux vidéo. On l'y retrouve en effet dans de nombreuses situations impliquant des actes terroristes.

Cinéma

Télévision
  • Dans la série MI-5 (épisode 2x05 : SOS (I spy apocalypse)), le gaz VX est employé lors d'une simulation d'attentat sur Londres.
  • Dans la série 24 heures chrono, saison 5, Jack Bauer doit retrouver des conteneurs de VX avant que celui-ci ne soit libéré dans Los Angeles.
  • Dans la série The Unit : Commando d'élite, il apparaît lors de l'épisode 3 de la saison 3.
  • Dans la série Eleventh Hour (2008), il apparaît lors de l'épisode 16 de la saison 1, intitulé Subway.
  • Dans la série Strike Back, il apparaît dans la saison 2.
  • Dans la série Nikita, il apparaît dans la saison 2.
  • Dans la série Legends.
  • Dans le téléfilm Les Ailes du chaos (2005).
  • Dans la série Archer, il apparaît dans la saison 4, lors des épisodes 12 et 13.
  • Dans la série SEAL Team, il apparaît dans la saison 1, lors de l'épisode 02.
  • Dans la série Scorpion, saison 2 épisode 13.
  • Dans l'épisode 9 de la deuxième saison de MacGyver, MacGyver et son équipe doivent empêcher une organisation terroriste de commettre un attentat au gaz VX.
  • Dans la série S.W.A.T., Saison 1, épisode 19, l’equipe de Hondo protégeant Irina Zemanova, une journaliste russe de renom en visite à Los Angeles y est confronté.
  • Dans la série « Startup », saison 3, un attentat est orchestré avec du gaz VX acheté sur internet via le réseau « Araknet ».

Jeu vidéo
  • Dans le jeu vidéo Tom Clancy's Splinter Cell: Blacklist (2013), le héros Sam Fisher pose un « mouchard » dans un conteneur de gaz VX, ce qui manque de le faire mourir par inhalation du produit.

Manga
  • Dans le manga Bloody Monday, saison 2, Pandora no hako (パンドラの匣, la boîte de Pandore) que les terroristes utilisent comme menace pour faire libérer J/Kanzaki Jun de prison.
  • Dans le manga Psycho-Pass, dans le film Psycho-Pass: Sinners of the System Case.2 - First Guardian, un gaz VX modifié est utilisé par l'armée lors d'une opération secrète dans le territoire de l'Union d'Asie du Sud-Est contre des opposants antigouvernementaux.

Notes et références
  1. (en) D. Hank Ellison, Handbook of chemical and biological warfare agents, Boca Raton, CRC Press, , 2e éd., 762 p. (ISBN 978-0-8493-1434-6, OCLC 82473582), p. 27.
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. Fiche VX, Römpp Online, Georg Thieme Verlag
  4. (en) « VX (agent innervant) », sur ChemIDplus.
  5. (de) Patrick Echlin, Handbuch der gefahrlichen guter, transport- undgefahrenklassen neu : umsetzung der un, S.l, Springer, (ISBN 978-3-540-20348-3, OCLC 947070070).
  6. Yang Yu-Chu, Chemical Detoxification of Nerve Agent VX, Acc. Chem. Res., 1999, vol. 32(2), p. 109–115, DOI:10.1021/ar970154s.
  7. Kelly Daniel, Laura A. Kopff, Eric V. Patterson et al., Computational studies on the solvolysis of the chemical warfare agent VX, J. Phys. Org. Chem., 2008, vol. 21(4), p. 321–328, DOI:10.1002/poc.1333.
  8. VX, Council on Foreign Relations, janvier 2006.
  9. (en) Federation of American Scientists: Types of Chemical Weapons sur Fas.org, février 2012.
  10. Kim Jong-nam tué par un agent neurotoxique plus mortel que le gaz sarin, Le Figaro, 24 février 2017.
  11. « Qu’est-ce que le VX, le poison qui a tué Kim Jong-nam ? », lemonde.fr avec AFP,‎ (lire en ligne, consulté le )
  12. Corée du Nord: Le demi-frère de Kim Jong-un avait un antidote au VX, le poison qui l'a tué, 20 minutes, 1er décembre 2017.

Articles connexes
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