Il dossier sui gas CS realizzato dal chimico Edoardo Magnone

Dr. Edoardo Magnone

Università degli Studi di Genova Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale

2-CHLOROBENZYLIDENE MALONITRILE (CS):
EVIDENZE, SINTOMI, TOSSICITÀ, CONTROINDICAZIONI E MALAFEDE DELLE "ARMI DI REPRESSIONE DI MASSE"

(in questa versione sono state omesse alcune formule, tutte le numerose note e i riferimenti bibliografici)

SOMMARIO: Premessa - Introduzione - Evidenze sperimentali e tossicità nei confronti dell’uomo - Esperimenti condotti su cavie volontarie e non - Prove in vitro - APPENDICE 1: Considerazioni: CWC e "Riot Control Agent" - APPENDICE 2: Chimica, fisica e proprietà biologiche dei gas CS, CN, e DM

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CS: 2-Clorobenziliden-malonitrile

 

 

 

 

 

 

"Un nuovo genere di paura. Non per ciò che può accadere a noi stessi, ma per quello che potrà far paura a chi non è ancora nato. Non come atto della fantasia, ma della morale e del sentimento della responsabilità che ne deriva"

Marcello Cini, da "Dialoghi di un cattivo maestro" 2001

 

 

"Il nuovo non si produce mai per semplice interpolazione del vecchio: le informazioni si aggiungono alle informazioni come manciate di sabbia, predefinite nella loro natura dal quadro concettuale che delimita il campo delle esperienze; oggi più che mai necessitavano una nuova angolazione"

Michel Houellebecq, da "Les particules alementaires" 1998

Premessa

Durante la mia presentazione sulle "Le armi chimiche e batteriologiche: loro pericolosità e le Convenzioni che hanno tentato di limitarne produzione ed uso" (Dietro lo specchio. Verità e menzogne dopo l'11 settembre 2001 - comitato Scienziate e Scienziati contro la Guerra - sede centrale CNR Roma - 3 Dicembre 2001) ho avuto modo di estrarre, da un sacchetto di carta, quella che a mio avviso poteva essere considerato un buon esempio didattico, e scenico, di arma chimica. Un lacrimogeno.

L’involucro è stato recuperato da terra durante gli scontri sul G8 a Genova e tenuto sulla mia scrivania come fermacarte. Sentimentalmente mi ricorda sempre il lavoro che faccio e quello a cui credo.

Dopo aver assicurato la platea sulla sicurezza del cilindro di metallo che tenevo in mano ho avuto la piacevole sensazione di aver trasmesso, forse, una curiosità:

Cosa c’è dentro al cilindro?

La seguente trattazione vuole evidenziare alcuni risultati scientifici sull’argomento facendo il punto della situazione nel modo più obiettivo possibile per "entrare" dentro al cilindro.

Introduzione

Il CS è stato sintetizzato per la prima volta nel 1928 da Carson e Stoughton. Dalle iniziali dei nomi dei due ricercatori deriva il nome comune CS con cui è conosciuto l’orto-clorobenzilidene malonitrile. Negli anni ’50 il CS ha rimpiazzato l’uso del CN da parte della U.S.Army perché ritenuto più efficace e meno tossico di quest’ultimo.

Il CS si presenta come un solido bianco cristallino con una bassa pressione di vapore. Il composto è insolubile in acqua e parzialmente solubile in alcool etilico. A causa delle sue caratteristiche fisiche, la decontaminazione delle costruzioni, delle strade, ed altri materiali (vestiti) è molto difficile.

La disseminazione del prodotto su civili può avvenire tramite l’esplosione da polveri e soluzioni, spruzzando la soluzione o mediante dispersione dei fumi da polvere pirotecnica.

Sugli occhi produce bruciore e infiammazione che porta al dolore accompagnata da lacrimazione e congiuntiviti. Spasmi involontari degli occhi causano la chiusura degli stessi. Fotofobia è spesso presente e può durare per un’ora dal contatto.

Comporta bruciore con eccessiva lacrimazione e irritazione delle mucose della bocca, incluse lingua e palato: accompagnato da dolore interno e intorno alle narici. Quando inalato questo composto causa una sensazione di bruciore e compressione della gabbia toracica con tosse, starnuti e aumento della secrezione.

Sulla pelle non protetta, specialmente se l’aria è calda ed umida, questi agenti causano pizzicore e bruciore entro pochi minuti. Possono svilupparsi eritemi nei siti più esposti.

Gli effetti compaiono già dopo pochi secondi dall’esposizione e peggiorano fino a quando si rimane a contatto del lacrimogeno. Molti effetti posso manifestarsi anche dopo molti minuti dall’esposizione all’agente in zone decontaminate. L’eritema può persistere per molto tempo (ore - giorni).

Se il soggetto staziona per più tempo nel teatro della soppressione dei diritti possono sopraggiungere gravi irritazioni, quali: tosse, soffocamento, nausea e vomito.

Molti individui hanno registrato una marcata intolleranza per concentrazioni da 3 a 5 mg/m³ ed altri hanno dimostrato una allergia specifica. E’ stata notata in operai e personale addetto alla preparazione industriale di CS una tolleranza superiore alla media. La resistenza agli effetti negativi del CS per queste persone, quindi, ha portato ad una sorta di assuefazione.

Il CS, essendo uno dei principali irritanti della pelle, causa su alcuni individui dermatiti allergiche da contatto. L’irritazione della pelle è accentuata se questa è umida o depilata (tipicamente le guance). Se la quantità di CS, la temperatura e l’umidità hanno valori elevati l’eritema diventa sempre più grave portando alla formazione di vesciche ed edemi.

Evidenze sperimentali e tossicità nei confronti dell’uomo

Al Department of Medicine di Brooklyn è stato studiato il caso di un prigioniero di trenta anni "spruzzato" con un gas a base di orto-clorobenzilidene malononitrile (CS). Dopo 8 giorni dal contatto il paziente è ospedalizzato per fortissime dermatiti, polmonite ed epatite. Nei successivi mesi ha continuato a soffrire di dermatiti generalizzate e ricorrente tosse con disfunzione delle vie aeree. In particolare, la dermatite viene risolta gradualmente dopo oltre 6-7 mesi, mentre l’asma persisterà per molto più tempo. Quest’ultima è riscontrabile dalle visite a cui viene sottoposto periodicamente ancora dopo un anno dal contatto. I medici ipotizzano che l’alta tossicità del gas sia imputabile alla formazione di complessi con le proteine del tessuto. Questo è anche il primo caso documentato di ipersensibilità.

Nell’articolo gli autori sottolineano che le informazioni reperibili sull’argomento sono scarse per una mancanza di chiarezza da parte di chi usa queste armi (polizia), per timore dei feriti a farsi curare per eventuali ripercussioni o, dalla parte opposta, per l’allarmismo esagerato di chi le subisce. Altresì viene sottolineato come la letteratura medica sul CS metta a fuoco principalmente gli immediati effetti irritanti e le lesioni cutanee ed oculari transitorie ma non gli effetti più duraturi e meno visibili.

Data la scarsità di informazioni documentate sugli effetti duraturi, malgrado l’uso di CS nell’ultimo periodo, il gas sembra avere, per gli autori, una qualche sicurezza se sparato all’aperto e in un modo controllato. Nello stesso tempo il gas può provocare serie conseguenze mediche in soggetti a rischio e/o sensibili. Altrettanti danni permanenti si possono riscontrare se usato in modo non corretto: locali chiusi, all’aperto in presenza di ristagni gassosi dovuti alla presenza di alberi, in zone aperte non ventilate, e, più in generale, con fattori atmosferici contrari (mancanza di vento, sole, caldo).

Formula strutturale del orto-clorobenzilidene malononitrile (CS)

Molto recentemente gli inglesi S.Varna e P.J.Holt riportano uno studio clinico di un soggetto adulto esposto al CS in cui sono comparse delle pericolose dermatiti e altre reazioni cutanee. Il soggetto, un uomo di trenta anni, si è presentato al Department of Dermatology di Cardif (UK) per una grave reazione cutanea sul viso. La causa del ricovero, una spruzzata di gas CS in pieno volto da parte della polizia, era avvenuto solo due giorni prima. Da quanto riferito nello studio il guidatore dell’automobile è stato improvvisamente investito, sul lato sinistro del volto, dal gas entrato dal finestrino aperto. Quando si è presentato al dipartimento è stato subito riscontrato un diffuso eritema (presenza di pustole e sieroso) su: guancia, zigomo, occhio ed orecchio sinistro. Le foto allegate sono riportate nello studio citato.

Viene sottolineato che la pericolosità del CS potrebbe essere aggravata dal metilisobutil chetone (MIBK). Il chetone in questione è il solvente più usato nel caso del CS spray: 5% in peso di CS in MIBK, cioè 1.5 g di CS disciolto in un volume totale di 30 ml, espulso dalla bomboletta mediante un propellente (azoto).

Reazione cutanea per contatto al CS

In Inghilterra esiste è una commissione per standardizzare l’uso dei spray al CS da parte della polizia in caso di arresto. Nel corso dell’arresto è stato stimato che la quantità di CS varia con il tempo di impiego: in 3 secondi vengono espulsi tra i 12.o e 23.7 gr di CS miscelati in MIBK (calcolati da 0.28 a 0.35 g di CS).

 

 

 

 

Sono stati indicate le dimensioni delle particelle emesse dallo spray CS. Il risultato di questo studio ha dimostrato che se il gas CS viene usato ad una distanza di 2 o 3 metri dal bersaglio le dimensioni medie delle particelle sono comprese tra 417 e 441 micrometri (µm). Alcune particelle, inoltre, possiedono diametri medi inferiori a 100 µm e poche altre particelle sono presenti con diametri inferiori a 50 µm. Quando lo spray viene usato ad una distanza inferiore ad 1/10 di metro allora aumentano le dimensioni delle particelle.

Nel 2000 è uscito un articolo a firma di N.Barlow in cui si definiscono le precauzioni da prendere prima di anestetizzare un paziente che è stato esposto al gas CS. Lo studio conclude sottolineando le complicazioni che possono sopraggiungere in questi casi (ex. intubazione) in un ricovero urgente. La mancanza di informazione chimica sul gas lacrimogeno usato potrebbe mettere in serie difficoltà i medici durante l’anestesia. I problemi sperimentali che possono sorgere durante il tentativo di portare soccorso e anestetizzare un paziente intossicato da gas CS ha valenze sia mediche che etiche che all’estero si sono posti da molto tempo.

Nel 1996 esce un articolo dal titolo "Acute effects of the potent lacrimator o-chlorobenzylidene malononitrile (CS) tear gas" sulla rivista Human & Experimental Toxicology. Dopo una veloce introduzione dell’uso di questi gas per sedare rivoltosi (Hong Kong, centro vietnamita di detenzione) gli autori si interrogano sugli effetti sulla salute dei pazienti ricoverati nell’ospedale. Tutti i 184 pazienti sotto osservazione erano stati esposti al gas CS e visitati con cadenze mensili.

La casistica, forse unica in un grande numero di pazienti, ha permesso di concludere che i reclami più comuni sono: ustioni (52%), tosse (38%), emicrania (29%), difficoltà nella respirazione (21%), dolore alla cassa toracica (19%), gola irritata (15%) e febbre (13%). Di contro risultano dalle diagnosi delle ustioni (52%) e gola infiammata (27%). Tutte le ustioni sono di bassa intensità e dovute solo al contatto del gas. Alcuni pazienti (12%) si sono lamentati di altri sintomi che precedentemente non erano stati segnalati nella letteratura e confermati soltanto in un paziente.

La maggior parte dei manifestanti recupera la salute in 2 settimane anche se un asmatico si è lamentato di difficoltà respiratorie per più di un mese (33 giorni) e di irritazione della gola per 38 giorni. Pur non avendo avuto nessuna conseguenza grave sui pazienti ricoverati è da segnalare obbiettivamente un’incidenza di casi di ustione superiore a quella attesa da una lettura della casistica presente nella letteratura specializzata.

Sulla rivista della Società Internazionale delle Ustioni, nell’articolo a nome del Dr A.Zekri, vengono studiate le ustioni causate dal gas CS. L’evento studiato è la rivolta in un centro di detenzione di Hong Kong sedata da parte dalla polizia con una grande quantità di lacrimogeni. La casistica sugli effetti del gas è estesa a 96 casi (47 donne e 49 uomini) con un’età variabile e un limite massimo di 51 anni. Le ustioni sono state tutte catalogate come ustioni secondarie e con un’aria di estensione variabile tra l’1 e l’8 % (valore massimo = 3%). La maggior parte dei pazienti ha subito una lesione superficiale della pelle.

Le ustioni sono dovute i) alla fiamma generata dall'esplosione del lacrimogeno (o del propellente), ii) per il contatto diretto tra la scatola metallica calda e la pelle della vittima e iii) per l’effetto della polvere all'interno del candelotto quando viene espulsa nelle vicinanze della vittima. Gli autori suggeriscono che gli effetti del gas sono assolutamente sottovalutati. Concludono dicendo che gli effetti cutanei e le ustioni profonde possono derivare anche dal uso incontrollato da parte della polizia.

Nell’articolo, inoltre, viene sottolineata la necessità di una continua rivalutazione dei potenziali effetti tossici del gas lacrimogeno CS usato per disperdere i dimostranti e si chiede se l’eventuale uso può essere ancora concesso e perdonato. L’articolo, pur essendo solo del 1995, rimane di estrema attualità.

Anche nella rivista internazionale Medicine, Science, and the Law viene riportato un caso di ustione causata da esposizione al gas CS. L’autore, R.D.Southward, dice che il gas CS è "relativamente sicuro" ma ha effetti assolutamente indesiderabili e incontrollabili se viene esposta la cute in modo non corretto.

Già nel 1981 esce su rivista il caso di un uomo, precedentemente in buona salute, di 43 anni intossicato da CS. Al soggetto vengono diagnosticati un edema polmonare, complicato da polmonite, e affaticamento del cuore. L'edema polmonare può essere conseguente, come riportato, a concentrazioni insolite e/o a predisposizione specifica. Viene inoltre discussa la "sicurezza" o meno del CS.

In lingua tedesca nel 1990 esce un articolo scientifico dal titolo "Contact allergies to CN and CS ("tear gas") in participants in demonstrations" in cui si riportano gli effetti del contatto cutaneo dei gas CN e CS su 56 dimostranti. Da questo studio è stato rivelato che la maggior parte delle persone (59%) hanno avuto reazioni cutanee di diversa entità. Altresì, vengono segnalati 8 pazienti (~ 15%) con reazioni allergiche specifiche nei confronti dei gas usati dalla polizia.

Nella prestigiosa, e obbiettiva, rivista Journal of the American Medical Association (JAMA) i ricercatori Dr Hu, dell’ospedale di Brigham, il Dr Epstein del Reparto di Medicina Interna, Scuola Medica di Harvard, con il Reparto di Epidemiologia e in collaborazione con Programma di Salute dei Lavoratori (Dr Kelsey) della Scuola di Sanità Pubblica e molte altre prestigiose firme del mondo medico (Dr Fine, Dr Reynolds e Dr Walker) hanno fatto uscire un riassunto sugli effetti dei gas lacrimogeni più comuni.

Gli autori sfatano le argomentazioni dei fautori del loro uso dimostrando che, tuttavia, l'esposizione all'arma è di difficile gestione, indiscriminata e spesso non è usata correttamente. Vengono documentate, a questo proposito, ferite traumatiche dovute all’esplosione dei candelotti di lacrimogeno sparati ad altezza uomo e casi di morte per elevata tossicità. Inoltre, i medici denunciano una carenza di dati tossicologici sul potenziale degli agenti usati: effetti polmonari e/o cancerogeni di lunga durata.

Gli esami in vitro pubblicati hanno provato che il CS è una sostanza con il potere di modificare il corredo genetico delle cellule (mutagena). Tristemente, la natura stessa dell’uso da parte della polizia rende un’indagine epidemiologica analitica sulle persone esposte molto difficile per ovvie ragioni. C’è un'esigenza continua della ricerca sul potenziale tossicologico dei prodotti chimici usati nei gas lacrimogeni e un’urgenza di avviare un dibattito per proibirne l’uso "in qualunque circostanza".

Tra le altre prove della comparsa di dermatiti allergiche su uomini vengono riferiti cinque casi avvenuti per contatto con CN ed un caso dovuto al CS.

I dottori E.Olajos e H.Salem pur sottolineando una qualche valenza positiva del CS, rispetto a sostanze chimiche usate "in passato", come il chloroacetophenone (CN) ed il chlorodihydrophenarsazine (DM), ne riporta anche la pericolosità legata ad un uso scorretto. Infatti, per gli autori esiste un certo margine di sicurezza tra il dosaggio che produce pericolosi effetti ed il dosaggio di CS, o dibenz[b, f]-1:4-oxazepine (CR), usato nelle normali dimostrazioni di forza della polizia. Nello stesso tempo però il pericolo aumenta notevolmente se aumenta il tempo di esposizione e la concentrazione nell’aria del gas in questione.

Ferite oculari, polmonari e cutanee si manifestano dopo esposizione ad elevate concentrazione di lacrimogeni nell’aria. Negli spazi chiusi, non essendoci riciclo di aria, la tossicità potrebbe avere valori significativi. Le morti segnalate sono poche e risultano, per gli autori, dovute ad esposizione prolungata in aria satura.

Gli autori sottolineano che per la sicurezza dei dimostranti è auspicabile ed urgente un serio approfondimento di questi agenti di controllo e lo studio della loro permanenza nell’ambiente.

A questo proposito ricordo che viene confrontata la tossicità del CR, un materiale irritante periferico molto potente indicato per avere una tossicità mortale, con quella dei due irritanti più comuni, cioè il CS e il CN. Il fumo CR generato pirotecnicamente ha una tossicità superiore di quello dell’aerosol puro (generato termicamente). La motivazione di questo fatto è da ricercarsi nella presenza dei prodotti derivanti dalla decomposizione pirotecnica. Tuttavia, e questo è il risultato importante, l’altissima tossicità del fumo generato dal CR risulta comunque inferiore a quello prodotto per via pirotecnica dal CN o dal CS.

Sono oramai acquistabili dispositivi per la difesa personale a base di prodotti chimici tossici (CS) che vengono espulsi sotto forma di aerosol (PAPDs) e l’uso sconsiderato di queste armi ha prodotto un aumento preoccupante di lesioni connesse all’esposizione. Claman indagava già nel 1995 sull’educazione sanitaria dei medici per un soccorso urgente a persone investite da queste nuove armi.

Sulla vendita e l’utilizzo di armi a gas CS viene segnalato, sulla rivista americana Am J Forensic Med Pathol, un caso di suicidio con una pistola con carica a CS. Sparato da distanza ravvicinata il gas propellente ha permesso all’involucro di metallo di perforare la gabbia toracica attraverso il sesto spazio intercostale sinistro. La violenza è stata tale da provocare il dissanguamento causato dalle perforazioni del pericardio. Durante l’autopsia, non essendo stati rivelati altri corpi metallici, è stato concluso che le lesioni sono state causate dall’impatto. Invece, sono stati rivelati grosse quantità di prodotti di degradazione del CS all’interno della gabbia toracica.

Nello stesso articolo vengono riportati 26 casi di suicidio (da 1947 al 1989) con armi "non convenzionali" di questo tipo.

Ad Edimburgo è stata approfondita la durata e la persistenza di residui chimici rilasciati da diversi lacrimogeni sulle fibre di cotone. Inoltre, lo scopo dello studio è quello di individuare il solvente più efficace con cui estrarre i residui dai vestiti. Nella ricerca sono prese in considerazione le più comuni sostanze chimiche usate per sedare manifestazioni di dissenso. I test sono effettuati esponendo campioni di stoffa a vento e pioggia. Le analisi quantitative del residuo sono esegui campionando porzioni di tessuto in diversi tempi. Tra i solventi esaminati, per l’estrazione del composto, l'acetato di etile è risultato il più efficiente. Questi esperimenti controllati, comunque, hanno indicato che le capsaicine sono presenti dopo 72 h dall’esposizione mentre il CS persiste nei vestiti ancora dopo una settimana.

Se analizziamo il numero di riferimenti bibliografici nel tempo si può affermare che il numero di persone che si presentano in reparti di emergenza e pronto soccorso di ospedali per essere curati dopo essere stati in contatto con il gas CS sono in costante aumento. Gli effetti di questo gas, benché solitamente secondari e/o di breve durata, coinvolgono in realtà molti organi e possono portare alla morte^,.

Esiste una contraddizione nella bibliografia del CS come viene denunciato da alcuni ricercatori tedeschi: in assoluto gli effetti del gas sugli esseri umani sono poco conosciuti ma se rimaniamo nel campo della ricerca militare il gas, essendo considerato potenzialmente pericoloso per un esercito nemico, è protetto da segreto militare e i risultati delle ricerche non sono divulgabili. Di contro se l’uso è fatto da parte di polizia su civili lo stesso gas è considerato come inoffensivo. Pur con questa palese contraddizione, i ricercatori, concludono scrivendo che i risultati della ricerca medica militare indicano comunque che esiste un rischio non trascurabile per le persone con età superiore a 30 anni, per quelle sotto sforzo fisico e/o con allergie specifiche.

Esperimenti condotti su cavie volontarie e non

Vengono riportate, nella rivista dell’Associazione Americana dei Optometristi, alcune prove di laboratorio effettuate direttamente su 22 agenti di polizia che si sono resi disponibili ad un esperimento per valutare gli effetti oculari di alcuni gas lacrimogeni. Visite oculistiche sono state effettuate prima (prova in bianco) e dopo essersi fatti spruzzare per due volte con i gas. In questo studio sono usate quattro marche diverse di lacrimogeni di diversa natura. La tecnica gascromatografica è utilizzata per determinare quali- e quanti-tativamente le sostanze chimiche residue. Sono registrati effetti acuti, della durata di circa 5 - 10 minuti, con un recupero relativamente completo della vista dopo circa 30-60 minuti. In tutti i casi le cavie hanno avuto fortissime congiuntiviti risolte entro 24 ore. Tracce consistenti di gas sono state rivelate e misurate all’interno delle palpebre che avevano subito due spruzzate.

Grazie a dei militari volontari che si sono sottoposti all’esposizione al CS e all’ammoniaca, rispettivamente 0,16 - 4,4 mg e 50 - 344 mg, è stato possibile determinare la variazione del volume di ventilazione al minuto e la frequenza cardiaca durante l’esperimento. E’ risultato che entrambi i gas favoriscono una riduzione del volume di ventilazione (in media una diminuzione del 6%). Il fatto potrebbe essere imputato allo stimolo dei ricettori della laringe e delle vie aeree nei polmoni da parte del gas. Viene constatato che il dolore diffuso delle vie respiratorie e della gabbia toracica è una caratteristica dell’esposizione al CS ma non all’ammoniaca. Obbiettivamente non è stato riscontrato nessun effetto diretto sulla frequenza cardiaca delle cavie.

La concentrazione media incapacitante varia da 12 a 20 mg/m³ dopo soli 20 secondi dall’esposizione e dopo due minuti di esposizione ad una concentrazione compresa tra 2 e 10 mg/m³ è considerata intollerabile per il 40% della popolazione investita. In un altro studio, 3 su 4 volontari esposti ad una concentrazione di 1.5 mg/m³ per 90 minuti evidenziavano forti emicranie e ad un volontario lacrimavano gli occhi e riferiva bruciori alle vie respiratori; i volontari umani dopo concentrazioni di 10 mg/m³ (30 secondi) trovavano il gas estremamente irritante e intollerabile.

A volontari esposti ad una dose di 14 mg/m³ di gas per 1 ora consecutiva produceva sintomi estremamente irritanti, eritemi e comparsa di vesciche sulla pelle Il livello di tollerabilità nell’uomo è approssimativamente 4 - 7 mg/m³ (10 minuti).

A sinistra un eritema dopo 25 ore dall’esposizione ad alti Ct (definito come il prodotto della concentrazione per il tempo di esposizione; in questo caso 14,040 mg min/m³) di CS a 100% di umidità. A destra la stessa lesione 45 ore dopo con presenza di vesciche.

Prove di tossicità (metabolismo del CS) sono state eseguite in cavie e cellule di fegato degli stessi animali. In questo crudele studio il composto veniva somministrato alle cavie nelle dosi standard da 0,08 a 159 moli/kg. Viene constatato che la dose maggiore è eliminata attraverso l’urina (44-100%).

I prodotti rivelati nell’urina delle cavie erano l’acido 1-O-(2-chlorobenzyl), la cisteina 2-chlorobenzyl e acidi 2-chlorobenzoic glucuronici. Altri composti chimici sono stati rivelati nelle urine solo in traccia. La concentrazione delle sostanze nelle urine aumentano considerevolmente con dosi di 159 moli/kg. Con una concentrazione maggiore c’è una sovraproduzione di acidi (conversione molare: 21,5-29,9%). Da notare che con una somministrazione superiore la conversione diventa oltre il 60%.

Le prove in vitro su cellule portano agli stessi risultati di quelle in vivo dimostrando, ancora una volta, l’inutilità delle prove su cavie non volontarie. Quindi, una somministrazione orale comporta l’espulsione, per via urinaria, del 70% sotto forma di acidi. In un secondo studio la quantità di acidi, determinati gascromatograficamente, espulsi con le urine sono circa il 4% della dose somministrata o subita. Comnque, in tutto il processo di metabolizzazione il composto non sembra dealogenarsi.

La tossicità comparata di due sostanze, CN e CS, è approfondita in topi, cavie e porcellini usando una somministrazione endovenosa con soluzioni in polietilene glicole, intraperitoneale, via orale e via aerosol (esposizione per inalazione). Altresì, viene studiata la comparsa di dermatiti primarie per contatto.

Nel caso dell’iniezione endovenosa e intraperitoneale i due gas sono stati equamente tossici. Il CS, in questo articolo, risulta significativamente meno tossico nelle vie respiratorie ed orali. Invece, le prove di sensibilità indicano che già il 12.5 % in peso di una soluzione di CS in acetone applicata per 6 ore sulla pelle dei mammiferi comporta una irritazione della pelle.

La tossicità da inalazione ripetuta nel tempo del CS è stata ugualmente approfondita. I risultati di tali studi vengono riportati anche nell’articolo "A repeated dose study of the toxicity of inhaled 2-chlorobenzylidene malononitrile (CS) aerosol in three species of laboratory animal".

In questo lavoro i test sono condotti, con metodi falsamente tradizionali e assolutamente sorpassati, in batterie di topi maschi, ratti e cavie. L'esposizione consiste nell’investire gli animali con il gas (dosaggi diversi) per 1 h/gg fino al sopraggiunto decesso.

La mortalità è stata notata superiore nei gruppi sottoposti a concentrazioni superiori. Infatti, la morte degli animali sottoposti a questa tortura durata 120 giorni è stata collegata alla concentrazione delle esposizione piuttosto che la dose totale. In particolare, intorno alla concentrazione di 200 mg/m³ la mortalità è circa il 35 % degli animali esposti nel primo mese di esposizione.

Dall’autopsia dei corpi non è riscontrata nessuna correlazione dose-risposta tra la zona colpita dalla forma tumorale e la dose totale di CS. Dunque i tumori si manifestano in diverse zone del corpo senza essere in funzione alla dose subita. Nessuna considerazione sull’inutilità di tale studio/tortura è stata riportata dagli autori.

La concentrazione del gas sembra influenzare negativamente anche: la spermogenesi, il sistema immunitario, il funzionamento della membrana cellulara e dei tessuti corticali e midollari.

La tossicità del gas sotto forma di fumo generato con metodo pirotecnico è stata testata anche su roditori e maialini. In questo caso è dimostrato che una breve esposizione (10-20 minuti) alla concentrazione di CS intorno a 4gr/m³, o esposizioni più prolungate (alcune ore) al livello di 30-40 gr/m³, risultano mortali. La morte sopraggiunge per emorragia

Il CS è studiato per confronto diretto con oleoresin capsicum (OC), e loro rispettivi solventi, su cavie da laboratorio. In questo studio la parte sperimentale consiste in un sistema integrato per esporre solo il naso della cavia e un controllo multiplo della respirazione. L’aerosol è generato da un nebulizzatore "Collison".

L’edema polmonare è stato riscontrato dopo esposizione a OC mentre l’enfisema dopo esposizione al CS. La riduzione della ventilazione per minuto (Rv/min), osservata durante l'esposizione nei primi 5 minuti, è sensibilmente maggiore nel CS che nel OC. Invece, la Rv/min non registrava significative differenze nei casi dei due solventi. Questo potrebbe far credere che non esistono differenze nei solventi usati.

A questo proposito esiste un altro lavoro che dimostra l’esistenza di una dipendenza molto forte tra l’entità dell’irritazione degli occhi nei conigli e il solvente usato per diluire il CS. Infatti, una soluzione CS in PEG-300 (Polietilene glicole) al 5% in peso produce effetti irritanti nei conigli (moderate cheratiti dopo 2 settimane) mentre al 10% in peso di soluzione di tricloroetano (10% in peso) forma alcune congiuntiviti ma nessun danneggiamento della cornea (neanche dopo 7 giorni di esposizione). Dalla Committees on Toxicity, mutagenicity and Carcinogenicity and of chemical in foood, consumer products and the environment inglese risulta, tra le altre cose, che alcune prove sono state effettuate su occhi in vivo di conigli spruzzati con soluzioni 7% CS in MIBK provocando fortissimi effetti sulla cornea (opacità)^,.

Sempre per confrontare la "potenza" del CS rispetto all’OC sono stati condotti test su topi da laboratorio. In questo caso il parametro registrato è la variazione della frequenza del battito ciliare (CBF).. Da questo studio si deduce che il CBT, dopo 30 minuti dall’esposizione, subisce una diminuzione progressiva già da una concentrazione inferiore a 0,05% per l’OC (da 11.5 ± 0.5 a 4 ± 0.1 Hz) e solo per una concentrazione del 0,01% nel caso del CS (da 12.5 ± 0.5 a 2.5 ± 0.1 Hz). L'analisi istologica della trachea dei topi ha rivelato un aumento nella secrezione di muco dopo l’esposizione.

I cambiamenti istologici nella ghiandola tiroidea nelle cavie iniettate con O-clorobenzilidene malononitrile della (CS) era già nota dal 1978. Era stato osservato che il CS, una volta iniettato, causa cambiamenti istologici, con diversa potenza a seconda della dose, nella tiroide con scompensi nella produzione di ormoni. Risultati simili sono stati ottenuti su oche e gatti con marcatori radioattivi.

Prove in vitro

Sul giornale della società di citologia analitica sono stati studiati gli effetti del CS sulla moltiplicazione delle cellule di mammiferi in vitro. Sull’embrione di criceto (CHE) l'esposizione alle molecole di CS (60 microM) ha causato l’arresto permanente in 50% delle cellule e un’asincronia nella crescita delle cellule. In questo studio, quindi, è dimostrata che la tossicità citologica indotta dal gas è una funzione sia della fase del ciclo delle cellule (funzione temporale) che del tipo particolare di cellule (funzione selettiva).

Da prove sperimentali sembra che il gas in questione intervenga nella composizione del cromosoma dei nuclei cellulari. In un articolo vengono analizzate sperimentalmente, in modo molto dettagliato e con buon accordo con i dati teorici, gli effetti del CS sul DNA. L’induzione avviene nel 63-73% dei casi con dosi da 10 a 30 microM di CS e suggerisce un’origine dai cromosomi interi. Quasi il 50% del totale ha mostrato un segnale non sdoppiato e questo ha portato a concludere la presenza di un singolo cromosoma. Soltanto il 4,5% del totale non ha mostrato nessuna risposta strumentale.

Sulla base di questi test si è dimostrato che esiste una certa rottura della distribuzione del contenuto del DNA, e ricombinazione casuale dei frammenti, legata alla presenza di CS. Esiste anche una buona approssimazione tra i calcoli teorici e quelli ottenuti sperimentalmente.

La mutazione dei geni delle cellule dopo essere venuti a contatto con CS è stato comprovato anche dall’équipe di G.P.Meshram e presentato sulla rivista JAT (Journal of Applied Toxicology) nel 1992 quando l’agente era ancora ai primi studi. In tale occasione si dimostra l’attività mutagena in vitro del gas usando cinque tester diversi (TA97a, TA98, TA100, TA102 e TA104). Nello studio è stata approfondita in parallelo all’attività mutagena anche l’attività citotossica. Facendo prove in bianco con diverse miscele è stato concluso che una dose di 200 microgrammi di CS è risultata tossica facendo diminuire la probabilità media di sopravvivenza delle cellule.

Prove di laboratorio in vitro per testare le mutazioni dopo varie esposizioni al CS (agente mutageno) sono state effettuate anche su culture di cellule di cavia (V79)^,. Le aberrazioni cellulari indotte dipendono dalla dose "subita" e possono attivarsi già dopo 20 h dall’esposizione (3 h seguita da un periodo di 20 ore di recupero; tempo di ciclo delle cellule 8-10 h). Viene indicato anche un’ipotesi di meccanismo in quanto i prodotti di idrolisi (o-chlorobenzaldehyde) e il malonitrile erano, in questi esperimenti, resi inattivi.

La dipendenza dose-risposta è stata inoltre dimostrata, utilizzando le stesse prove in vitro dopo un’esposizione di 3 ore all’agente CS, in altri lavori^,.

La tossicità genetica e mutagena sono dimostrate anche dal gruppo di ricerca del Dott. K.Ziegler-Skylakakis. Le conclusioni di questo studio hanno portato i ricercatori a sostenere che il responsabile del mal funzionamento del DNA è proprio l’agente tossico CS e non, come si potrebbe pensare, i suoi prodotti di idrolisi o prodotti comunque di reazione. Infatti, l’osservazione che esistono cambiamenti genetici ereditari nelle cellule esposte al gas CS, pur in assenza di danni immediatamente rilevabili nel DNA, suggerisce che gli effetti del CS non sono causati da un'interazione del residuo di reazione, o dei relativi prodotti di idrolisi, con il DNA della vittima e possono manifestarsi a distanza di tempo.

Prove in vitro più articolate sono state effettuate con il 2-chloro -, 3-chloro -, di 4-chloro- e di 2,6-dichlorobenzylidene malononitrile (chloroBMNs) dimostrando che tra questi composti esiste una diversa cinetica nell’attacco delle cellule in quanto esiste un diverso ingombro sterico nella geometria dei tossici.

La cinetica del ciclo delle cellule di criceti, in funzione della concentrazione del gas CS, è stata studiata, oltre che nell’articolo del 1988, in tempi più recenti. Questi ultimi dati sono riportati sulla rivista Mutagenesis del 1992. I risultati hanno reso noto che il CS induce sulle cellule un'inibizione dipendente dalla concentrazione e un contemporaneo spargimento laterale dei nuclei delle cellule. L’altezza del plateau che si forma, dovuto alla maggior parte delle divisioni cellulari, è proporzionale alla concentrazione della sostanza tossica. I risultati di queste ricerche indicano che il composto induce il danneggiamento dei singoli cromosomi durante la mitosi.

Obbiettivamente, c’è da segnalare, l’esistenza di alcuni studi che arrivano a considerazioni opposte fino a questo punto viste^,,. In questi articoli si arriva alla conclusione che, con gli esperimenti effettuati dagli autori, non è stata ancora dimostrata un'attività mutagena del CS.

Un altro articolo che discute sulla "temporanea" tossicità (risolvibile solo dopo 15-30 minuti) potrebbe essere quello apparso su Human Toxicology nel 1987.

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APPENDICE 1: Considerazioni: CWC e "Riot Control Agent"

Secondo la Convenzione sulla proibizione dello sviluppo, la produzione, l’accumulo e l’uso delle armi chimiche e sulla loro distruzione (CWC) del 13 gennaio 1993, entrata in vigore il 29 aprile 1997 e sottoscritta da 174 paesi, si può leggere nell’articolo sulle "definizioni e criteri" generali (Art. 2 - Comma 1) che "per armi chimiche si intendono, nel loro insieme o prese separatamente, quanto segue:

1. Sostanze chimiche tossiche o loro precursori, eccetto quando utilizzate per scopi non proibiti da questa convenzione purché di tipo e quantità consistenti con questa finalità;
2. Munizioni e ordigni, specificatamente progettati per causare la morte o altri danni mediante le proprietà tossiche di quelle sostanze chimiche tossiche specificate nel paragrafo (a) che possono essere rilasciate come risultato dell’impiego di queste munizioni e di questi ordigni;
3. Ogni mezzo specificamente progettato per essere usato in connessione con impieghi delle munizioni e degli ordigni specificati nel paragrafo (b)".

Può venire in aiuto il secondo comma dello stesso articolo (Art. 2 - Comma 2) per introdurre invece le "Toxic Chemical" che per definizione sono "sostanze chimiche che attraverso reazioni chimiche sui processi vitali possono causare la morte e un’incapacità temporanea o permanente sugli uomini o negli animali".

Quindi, più in generale, possiamo dire che sono considerate armi chimiche tutti gli aggressivi chimici, e i mezzi usati o predisposti per consentirne l’impiego militare sia contro eserciti (offensivo) che contro civili (repressivo), che possiedono le proprietà intrinseche o potenziali di praticare negli uomini lesioni di diversa natura (da una inefficienza momentanea di uno dei cinque sensi sino alla morte).

Questa convenzione, che ricordo firmata anche dall’Italia, cataloga in modo preciso circa una trentina di sostanze chimiche e moltissimi precursori e, nello stesso tempo, in conformità allo scopo della convenzione stessa, ricorda che le schede riepilogate non devono essere considerate freddamente un elenco di sostanze chimiche per usi militari. Sottintendendo che, comunque, non deve essere una classificazione chiusa su sé stessa ma in continua evoluzione. L’evoluzione e l’inserimento di nuove sostanze deve essere basata su prove chimiche e tossicologiche dell’aggressività dei nuovi materiali.

Fino a questo punto le definizioni, per loro natura, sono servite a riportare un certo ordine lessicale e chimico. Invece dal versante politico la convenzione prevede anche la descrizione dei "Riot Control Agent" (Art. 2 - Comma 7) come ogni sostanza, non proibita e quindi automaticamente esclusa dalle precedenti schede, per il mantenimento dell’ordine costituito, che può produrre rapidamente una qualunque privazione sensoriale sull’uomo. L’irritazione dovuta a questi agenti di controllo dei rivoltosi e/o armi di repressione di masse (sinistramente assonnanti con le più note "armi di distruzione di massa") devono avere tempi brevi e scomparire alla mancanza della causa.

Questa nuova classe di agenti per il controllo delle masse è essenzialmente basato sulla conoscenza scientifica che può derivare solo da studi approfonditi sulla sintomatologia delle sostanze usate dalle forze dell’ordine (tempi di privazione sensoriale, controindicazioni, elementi a rischio, concentrazione, etc.).

Nel caso che i dati forniti da una bibliografia controllata e da nuovi studi multidisciplinari dovessero fornire un qualunque dubbio sulla tossicità a lungo termine sull’uomo queste sostanze dovrebbero essere inserite automaticamente nella convenzione e, quindi, proibite da qualunque governo firmatario.

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APPENDICE 2: Chimica, fisica e proprietà biologiche dei gas CS, CN, e DM

proprietà	o-Chlorobenzylidene Malononitrile (CS)	1-Chloroacetophenone (CN)	Diphenylaminearsine (DM)
formula molecolare	C10H5ClN2	C8H7ClO	C12H9ClNAsCl
chimica e fisica
punto di ebollizione	310°C	248°C	410°C con decomposizione
pressione di vapore	0.00034 mmHg a 20°C	0.0041mmHg a ~ 20°C	4.5 10-11 mmHg a 25°C
volatilità	0.71 mg/m3 a 25°C	34.3 mg/m3 a ~ 20°C	insignificante
densità
vapore	-	5.3*	-
liquido	-	1.187 g/ml a ~ 58°C	-
solido	bulk: 0.24-026 g/cm3 cristallo: 1.04 g/cm3	1.318 g/cm3 a ~ 20°C	bulk: <1 g/cm3 cristallo: 1.65 g/cm3 a 20°C
aspetto e odore	bianco, cristallino, odore pungente (peperoncino)	fragrante (mele)	giallo scuro, cristallino, inodore
solubilità
in acqua	insolubile	insolubile	0.0064 g/100g a temperatura ambiente
in altri solventi	solventi organici: completamente solubile	solventi organici: completamente solubile	acetone: 13.03 g/100g a 15°C
rilevabilità	nessun rivelatore	nessun rivelatore	nessun rivelatore
persistenza
al suolo	variabile	poco persistente	persistente
nei materiali nei vestiti	variabile 72h - 1 settimana	poco persistente -	persistente -
decontaminazione	sapone e acqua	sapone e acqua	sapone e acqua
effetti biologici attraverso:
aerosol (mg min/m3)	LCt50: 60,000 ICt50: 3-5	LCt50: 7,000-14,000 ICt50: 20-40	LCt50: 11,000-35,000 ICt50: 22-150; nausea e vomito: ~ 370

*comparata con la densità dell’aria

LCt50: concentrazione nel tempo (Ct) che risulta letale per il 50% della popolazione esposta;

ICt50: concentrazione nel tempo (Ct) che risulta incapacitante per il 50% delle popolazione esposta