مقدمه:
با پيدايش شيمي داروئي با تلفيق شيمي آلي سنتيتك، جنبه‌هاي فارماكلوژيك و اهداف باليني به تحولي شگرف در علم داروسازي منتهي شد. تهيه تركيبات رهبر توسط علم شيمي و تطبيق آن با مقاصد درماني بوسيله مطالعات باليني مسير تحقيقات را به سمت توليد دسته‌هاي داروئي جديد سوق داده است. بي‌شك موفقيت علم پزشكي در سال‌هاي اخير تا حد زيادي مرهون اين

كشفيات است. البته پيشرفت در اين زمينه به دور از مشكلات نبوده و عدم هماهنگي واحدهاي مختلف از جمله «باليني» در پذيرش و استفاده از داروهاي جديد و يا بهره‌مند نبودن از روش‌هاي كنترل‌ شده موانعي بر سر راه تحقيقات به حساب مي‌آمدند.

پزشكي امروز جهت بكارگيري روش‌هاي مطلوب به داروهائي با طيف اثر انتخابي‌تر و عوارض جانبي كمتر نيازمند است و اين امر به جز در سايه تلاش‌هاي متخصصان شيمي داروئي محقق نخواهد شد، روندي كه در تمام طول تاريخ علي‌رغم معضلات محدوديت‌ها و موانع بيشمار به همت دانشمنداني فرزانه به بهترين نحو پيش رفته و در آينده نيز تداوم خواهد يافت.

كليات:
۱-۱- اكسيم‌ها و كاربرد آنها:
اكسيم‌ها به نحو گستر‌ده‌اي در خالص‌سازي و شناسائي تركيبات كربونيل‌دار استفاده مي‌شوند. [۱].

همچنين گروه عاملي اكسيم، آميد و لاكتام با داشتن خواص داروئي و بيولوژيكي متفاوت، كاربردي وسيع در فرآيندهاي بيوسنتزي، كشاورزي، داروسازي و ساخت رنگ‌ها در صنعت دارند [۲].
تركيبات كربونيل محافظت شده نظير اكسيم‌ها به دليل سهولت تهيه و پايداري خوب براي شيميدانان آلي از ارزش زيادي برخوردارند و روش‌هاي مختلفي براي محافظت زدائي آنها گزارش

شده است. [۵-۳ ]. اكسيم‌ها حد واسط‌هاي مهمي در شيمي آلي‌اند كه در تهيه آمين‌ها [۶]، آميدها [۷] يا لاكتام‌ها [۸] و شناسايي آلدئيدها و كتن‌ها [۱] بكار مي‌روند.
همچنين، همانطور كه گفته شد، عامل اكسيم و مشتقات آن در اغلب تركيبات داروئي وجود دارند [۹].

اكسيم‌ها كاربردهاي درماني وسيعي دارند از جمله اين كاربردها:
– به عنوان آنتي دوت مسموميت با گازهاي جنگي
– به عنوان آنتي دوت مسموميت با سموم ارگانو فسفره
– به عنوان ضد قارچ
– به عنوان علف‌كش
– به عنوان ضد كرم
– و …
در اين بخش سعي مي‌گردد آثار فارماكولوژيك اكسيم‌ها و كاربردهاي آنها بر اساس مقالات بدست آمده بررسي گردد.

۱-۱-۱- اثر اكسيم‌ها به عنوان آنتي دوت گازهاي جنگي:
آسيب ناشي از مواد شيميائي در عمليات نظامي براي اولين بار در جنگ جهاني اول (۱۹۱۸-۱۹۱۴) زماني كه گاز كلرين Chlorin Gase در يك باد ملايم از سيلندرهاي بزرگ به محيط خارج انتشار يافت صورت گرفت. از آن پس مواد شيميائي متعددي در جنگ جهاني اول بكار رفت در آن زمان از مواد تاول زائي به نام گاز خردل Mustardgas استفاده مي‌شد كه بالاترين آسيب جنگي را در آن زمان ايجاد كرد [۱۰].

در اواخر جنگ جهاني دوم گازهاي اعصاب يا Nerve Gases توسط آلماني‌ها كشف گرديدند. به همين دليل گازهاي عصبي سارين، سومان و تابون را عوامل G – مي‌نامند. در سال ۱۹۵۵ دسته بزرگتري از گازهاي عصبي در يك لابراتوار تجارتي توليد حشره‌كش كشف گرديد. اين تركيبات تازه با عنوان عوامل V – شناخته شدند.
اكثر اين تركيبات در حين آزمايشاتي كه براي تهيه حشره‌كش‌هاي ارگانو فسفره صورت مي‌گرفت سنتز شدند. در اين قسمت مهمترين اين تركيبات را مورد مطالعه قرار مي‌دهيم:
تابون GA:
تابون (TABUN) در اواخر جنگ جهاني دوم توسط آلمان‌ها ساخته شد و در پايان جنگ يكي از تأسيسات توليدي آن بدست روس‌ها افتاد. قدرت تابون حدوداً نصف سارين و يك چهارم سومان است.
LD50 آن از راه خوراكي ۴۰۰ ميلي‌گرم به ازاي هر فرد، از طريق جلدي ۱۰۰۰ ميلي‌گرم، Lct50 (از راه تنفس) آن ۴۰۰ ميلي‌گرم در دقيقه در مترمكعب مي‌باشد.

تابون به شكل مايع و گاز قابل انتشار بوده و پايداري آن در هواي (هواي‌ آفتابي با وجود برف زمين) از ۱ تا ۲ هفته، در (هواي آفتابي توام با نسيم) از ۱ تا ۳ روز و در (هواي مرطوب توام با باد) ۱۵ دقيقه تا ۱۶ ساعت مي‌باشد.

شكل ۱-۱- ساختمان گاز جنگي تابون
اگر چه قدرت اثر تابون به اندازه عوامل سمي ديگر نيست. ليكن بعلت پايداري نسبتاً زياد در صحنه عمليات از نظر تاكتيكي حائز اهميت است. با وجود تجزيه سريع آن در حضور رطوبت، در نتيجه عمل هيدروليز سيانيد هيدروژن ايجاد مي‌شود كه خود گاز خفه كننده خطرناكي محسوب مي‌شود. همچنين بر اثر تركيب آن با محلول‌هاي رفع آلودگي حاوي كلر، تركيب شديداً سمي كلريد سيانوژن توليد مي‌شود [۱۱].

سارين GB:
اين تركيب (SARIN) ظاهراً يكي از مهم‌ترين عوامل رده G از گازهاي عصبي مي‌باشد. در صورت خالص بودن، مايع بي‌رنگي است كه در درجه حرارت‌هاي عادي فرار بوده و گازي بي‌رنگ و بي‌بو ايجاد مي‌كند. سارين به هر نسبتي با آب مخلوط شده و در محلول‌هاي قليائي قوي يعني با PH بالا سريعاً هيدروليز مي‌گردد. مواد حاصل از هيدروليز عموماً غير سمي هستند.

عمل هيدروليز در PH بين ۴ تا ۷ كه معمولاً PH محلو‌ل‌هاي رفع آلودگي در همين حدود است، بقدري آهسته صورت مي‌گيرد كه عملاً استفاده از چنين محلول‌هايي را بي‌فايده مي‌سازد.
LD50 اين عامل از طريق خوراكي ۱۰ ميلي‌گرم، از طريق پوستي ۱۵۰۰ ميلي‌گرم به ازاء هر فرد و Lct50 آن ۱۰۰ ميلي‌گرم در دقيقه در متر مكعب مي‌باشد.

شكل ۱-۲- ساختمان گاز جنگي سارين
سارين كه تقريباً به همان سرعت آب تبخير مي‌شود. از ديدگاه نظامي يك عامل ناپايدار محسوب مي شود پايداري آن در هواي (هواي آفتابي با وجود برف روي زمين) از ۱ تا ۲ روز در (هواي آفتابي توام با نسيم) و در (هواي مرطوب توام با باد) ۱۵ دقيقه تا ۴ ساعت مي‌باشد.
خطر عمده سارين از طريق تنفسي است، بطوري كه با زدن ماسك محافظت كامل ايجاد خواهد شد [۱۱].

سومان GD:
خصوصيات مهم سومان (SOMAN) اثر سريع و بسيار پايدار آن است كه به علت مقاومتش در برابر فعال كننده‌هاي معمولي كولين استراز به سختي از بين مي‌رود شايع شده كه به دليل همين خصوصيت روس‌ها سومان را بر گازهاي عصبي ديگر ترجيح داده و آنرا بصورتي در آورده‌اند كه بسيار پايدار و قابل استفاده بوسيله انواع جنگ افزارها مي‌باشد.

شكل ۱-۳- ساختمان گاز جنگي سومان
اين عامل نيز در حالت خالص بي‌رنگ بوده و بخار حاصل از آن بوي كافور دارد. سومان غليظ و پايدار شده، در غرب VR-55 نامگذاري شده است كه سميت آن نسبت به تابون ۴۰ برابر و نسبت به سارين ۲۰ برابر مي‌باشد و فقط ۱۵-۵ ميلي‌گرم از آن كشنده مي‌باشد.
LD50 سومان معمولي از طريق خوراكي ۱۰ ميلي‌گرم، از طريق پوستي ۱۲۰۰ ميلي‌گرم به ازاي هر فرد، Lct50 آن ۷۰ ميلي گرم در دقيقه در م

ترمكعب مي‌باشد. پايداري آن در از ۱ تا ۶ هفته، در از ۱ تا ۳ روز و در از ۳ ساعت تا ۳ روز است.
عامل VX:
اين تركيب اولين بار در سال۱۹۵۵ به منظور دستيابي به حشره‌كش‌هاي جدي تهيه گرديد خواصي كه باعث اهميت VX از ديدگاه نظامي شده است. پايداري و قدرت نفوذ آن از طريق پوست مي‌باشد.

شكل ۱-۴- ساختمان عامل VX
VX در درجه حرارت معمولي مايعي غير فرار بوده و حلاليت آن در آب بين ۱ تا ۵ درصد است. عامل VX در مقايسه با سارين از خود مقاومت نشان مي‌دهد (حتي در محلول قليائي) اين ماده بعلت تبخير تدريجي مي‌تواند مدت‌ها منطقه هدف را آلوده نگهدارد، همچنين مي‌تواند توسط گياهان جذب شده و كشنده باشد. به نظر مي‌رسد كه موثرترين روش انتشار اين عامل بصورت آئروسل باشد كه در اين صورت از طريق دستگاه تنفسي و پوست جذب مي‌شود. بدين جهت در صورت استعمال VX توسط دشمن انجام عمليات حفاظتي مشكل خواهد بود، چرا كه زدن ماسك تنها نمي‌تواند از ايجاد مسموميت حاد و كشنده توسط آن جلوگيري نمايد.
براي محافظت كامل بايستي كليه بدن با لباس‌هاي غيرقابل نفوذ پوشانده شود. LD50، VX از طريق خوراكي ۵ ميلي‌گرم از طريق پوستي ۱۰-۵ ميلي‌گرم به ازاء هر فرد، Lct50 آن ۳۶ ميلي گرم در دقيقه در مترمكعب مي‌باشد. پايداري در از ۱ تا ۱۶ هفته و در از

۳ تا ۲۱ روز و در از ۱ تا ۱۶ هفته مي‌باشد.
Nerve Agent‌ها كه در ارتش به عنوان جنگ افزارهاي شيميائي به كار مي‌روند، اين تركيبات مهار كنندة قوي آنزيم استيل كولين استراز هستند. اين آنزيم مسئول خاتمه دادن به عملكرد استيل كولين در سيناپس‌هاي كوليزژيك است. اين تركيبات به دليل مهار آنزيم استيل كولين استراز، منجر به تجمع استيل كولين در سيناپس‌هاي سيستم مركزي و محيطي و تحريك بيش از حد گيرنده ه

اي كوليزژيك پس سيناپسي مي‌شود. در حيوانات و انسان سميت شديدي دارند. تركيبات ارگانو فسفره‌اي كه تحت عنوان Nerve Agent‌ها از آنها ياد مي‌شود مثل ‌سومان، تابون، سارين و VX و … بسيار سمي بوده و يكي از خطرناكترين جنگ افزارهاي شيميائي محسوب مي‌شوند. قوانين كنوانسيون سلاح‌هاي شيميائي، ساخت، گسترش، نگهداري و استفاده از اين تركيبات را ممنوع اعلام كرده است. ولي علي‌رغم آن جهان با گسترش سريع اين عوامل روبرو شده است. اين موضوع تهديدي براي ارتشيان و توده مردم به شمار مي‌رود.

شناخت مكانيزم پايه سميت تركيبات ارگانو فسفره منجر به ساخت تركيبات درماني فارماكولوژيك شده است. درمان استاندارد و رايج اين گونه سموميت‌ها شامل استفاده از يك آنتاگونيست گيرنده‌هاي موسكاريني براي بلاك تحريك بيش از حد گيرنده‌هاي كوليزژيك توسط استيل كولين و همچنين استفاده از يك اكسيم براي احياي آنزيم مهار شده است. كارهاي آزمايشگاهي زيادي براي شناخت كينتيك و فارماكوديناميكي تركيبات متنوعي از اكسيم‌ها كه به عنوان آنتي دوت مطرح هستند انجام شده است. [۱۲]
خواص فيزيكي و شيميائي عوامل عصبي:
عوامل عصبي رده G با اينكه در حالت عادي مايع مي‌باشند ولي فراريت نسبتاً زيادشان باعث مي‌شود كه قابليت انتشار به شكل گازها را داشته باشند. اين مواد عموماً بي‌رنگ و بي‌بو بوده و يا تقريباً چنين حالتي دارند. و نه تنها از راه تنفس و چشم بلكه از طريق پوست و مجاري ترشحي و غيره … نيز جذب مي‌شوند و در محل جذب يا ديگر قسمت‌هاي بدن ايجاد تحريك و يا حس ديگري نمي‌كنند.
عوامل رده V نيز عموماً مايعاتي بي‌رنگ و بي‌بو هستند ولي برخلاف عوامل G در شرايط عادي قابليت تبخير شدن ندارند با اين وجود آنها را مي‌توان به شكل مايع و يا آئروسل (اسپري) در آورد كه در اين حالت در غلظت‌هاي كمتر از عوامل G از طريق تنفسي و پوست تلفات مشابهي را ايجاد مي‌كنند.
بعضي از خواص فيزيكي عوامل عصبي در جدول زير نشان داده شده است.

GA GB GD VX
وزن مولكولي ۱۳/۱۶۲ ۱۰/۱۴۰ ۱۸/۱۸۲ ۳۸/۲۶۷
نقطه جوش
۲۴۶ ۱۴۷ ۱۶۸ ۲۹۸
نقطه انجماد
۵۰- ۵۶- ۵۰- ۵۱-
دانسيته در
۰۷۳/۱ ۰۸۸/۱ ۰۲۲/۱ ۰۰۸/۱
فراريت در

۶۱۰ ۲۱۹۰۰ ۳۰۶۰ ۵/۱۰
عوامل عصبي با حلال‌هاي قطبي و غير قطبي قابل اختلال بوده و در PH خنثي و اسيدي ضعيف به آهستگي هيدروليز مي‌شوند. واكنش هيدروليز در شرايط اسيد و باز قوي خيلي سريع‌تر مي‌شود و سميت مواد حاصله نسبت به تركيبات اصلي به طور قابل ملاحظه‌اي كمتر است.
عوامل عصبي به شكل مايع و گاز قادر به عبور از لباس‌هاي عادي، چرم، پوست مي‌باشند. اما از پلاستيك خصوصاً پلاستيك بوتيل و مواد مصنوعي مانند پلي استرها به سختي رد مي‌شوند (در اغلب موارد نفوذ از اين مواد غير ممكن است). البته قابليت و مقدار نفوذ گاز به عواملي چون تعداد لايه‌هاي لباس و سرعت باد در هواي آزاد بستگي دارد.

الف) ساختار شيميائي و ويژگي اكسيم‌ها:
تركيباتي كه جزء اكسيم‌ها (RCH=N-OH) هستند به نيتروژن كواترنر حلقه پريدينيوم متصل شده و آنزيم مهار شده را با دفسفريلاسيون جايگاه فعال آن احيا مي‌كنند.
نيتروژن كواترنز مولكول آنتي دوت را بوسيله واكنش با يك سايت آنيونيك به مكان مناسب در جايگاه فعال آنزيم هدايت مي‌كند.
احياي آنزيم با حمله نوكلئوفيل اكسيم به فسفر شروع شده و يك تركيب
Oxime- Phosphnate از جايگاه فعال آنزيم جدا مي‌شود.
جايگاه استري احيا شده مجدداً قادر خواهد بود به استيل كولين متصل شده و آن را بشكند. چندين نوع اكسيم بالقوه به عنوان آنتي دوت در مسموميت با ارگانو فسفره‌ها مناسب هستند. ساختار پايه آنها شبيه به هم است و فقط در تعداد حلقه‌هاي پريدينيوم و جايگاه گروه اكسيم در حلقه‌ تفاوت دارند. مهم‌ترين اكسيم عبارتند از:
پيراليدوكسيم (۲- Pyridinum aldoxime-N-methyl chlorde)
اوبيدوكسيم (bis-/4 pyridinium aldoxime-N-methyl/etther dichoride)
متوكسيم (N,N-methylen/4-pyridinium aldoxime/dichloride)

(۴- amino car bonyl-pyridinium-1- methyle-neoxy- -(hydroxy iminomethyl) – – methyl pyridinium dichloride monoy drate).

شكل ۱-۵- ساختمان شيميائي اكسيم‌ها

پايداري اكسيم در محلول‌هاي آبي يك ويژگي شيميائي بسيار مهم است، زيرا در كاربردهاي درماني بايد از پيش آماده و نگهداري شوند. پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم و متوكسيم نسبتاً در آب پايدار هستند و مي‌توانند به صورت محلول نگهداري شوند، HI-6 و HLO-7 در آب ناپايدار بوده و بايد به صورت پودر‌هاي ليوفليزه نگهداري شوند. اين اكسيم‌ها به سرعت در محيط آبي تجزيه مي‌شوند. نيمه عمر تجزيه ۱ mM از محلول هر يكي از اين H – اكسيم‌ها در حدود ۱۲ ساعت است [۱۱].
ب) فارماكوكينتيك اكسيم‌ها:
با توجه به اطلاعات تجربي اوليه غلظت پلاسمائي لازم براي مقابله با اثرات سمي تركيبات ارگانو فسفره در Invivo كه شامل بلاك نروماسكولار، برادي كاردي، هايپوتانسيون، نقصان تنفسي، تعيين شده بود. پس از آن اين رقم به عنوان حداقل غلظت بسياري از اكسيم‌ها صرفنظر از ماهيت و وزن مولكولي، براي ايجاد خاصيت آنتي‌دوتي آنها در نظر گرفته شد.

تزريق عضلاني پيراليدوكسيم به داوطلبان انسان با دوز در زمان ۵ تا ۱۰ دقيقه غلظت پلاسمائي را ايجاد كرد و به مدت ۵۰ تا ۵۵ دقيقه سطوح بالاتر از اين آستانه را حفظ نمود.
تزريق عضلاني HI-6 با مقادير ۲۵۰ يا ۵۰۰ ميلي گرم در عرض ۴ تا ۶ دقيقه غلظت پلاسمائي را ايجاد كرده و به ترتيب ۱۲۵ و ۲۰۰ دقيقه اين غلظت را حفظ كردند.

به طور مشابه تزريق عضلاني اوبيدوكسيم با دوز غلظت پلاسمائي را در عرض ۵ دقيقه ايجاد كرد و در حدود ۲ تا۳ ساعت آن را حفظ نمود. فارماكوكينتيك HLO-7 شبيه HI-6 است. Eyer و همكارانش نشان دادند ميانگين نيمه عمر جذب HLO-7 در حدود ۱۴ دقيقه پس از تزريق عضلاني است. حداكثر غلظت پلاسمائي حدوداً ۳۰ دقيقه پس از تزريق ايجاد مي‌شود و حذف آن با كينتيك درجه يك با نيمه عمر ۴۵ دقيقه انجام مي‌گيرد. ليكن در بعضي مقالات عنوان شده كه غلظت يك آستانه متصورانه براي تأثير آنتي دوت در مقابل اثرات سمي ارگانو فسفره است.

شيلوف و كلمنت نشان داده‌اند كه غلظت پلاسمائي از HI-6 يا غلظت از پيراليدوكسيم (‍Pralidoxime) مي‌تواند ۵۰ درصد رت‌ها را در مقابل دوز سه برابر LD50 سارين، بعد از تزريق آتروپين محافظت كند.
از طرف ديگر غلظت پلاسمائي از اوبيدوكسيم براي ايجاد اثرات مشابه لازم است. به همين دليل غلظت پلاسمائي كه در سال ۱۹۶۱ به عنوان دوز آستانه در نظر گرفته شده نمي‌تواند براي تمامي اكسيم‌ها دقيق باشد و بايد از نو محاسبه گردد [۱۱].
ج) سميت اكسيم‌ها:
اطلاعات دقيق در مورد خاصيت كشندگي اكسيم‌ها در جدول ۱ خلاصه شده است. براي موش، LD50 (وريدي) پيراليدوكسيم و HI-6 برابر است و بيشتر از دوز اوبيدوكسيم مي‌باشد. در تزريق عضلاني نيز چنين ارتباطي وجود دارد و همگي آنها كمتر از LD50 متوكسيم هستند. به همين دليل به نظر مي‌رسد متوكسيم كمترين سميت (بيشترين LD50) را داشته باشد. پس از آن به ترتيب پيراليدوكسيم، HI-6 در نهايت اوبيدوكسيم با بيشترين سميت قرار دارند.

در رت LD50 (وريدي) پيراليدوكسيم كمي بيش از اوبيدوكسيم است. در تزريق عضلاني نيز چنين ارتباطي وجود داشته و كمتر از LD50 معادل از متوكسيم، HI-6 و HLO-7 است. به همين دليل مي‌توان نتيجه گرفت متوكسيم، HI-6 و HLO-7 سميت كمتري نسبت به پيراليدوكسيم دارد و اوبيدوكسيم بيشترين سميت را از خود نشان مي‌دهد.

در خوكچه هندي LD50 عضلاني در مورد پيراليدوكسيم و HI-6 برابر بوده و بيشتر از اوبيدوكسيم مي‌باشد. به طور مشابه LD50 وريدي پيراليدوكسيم بيشتر از اوبيدوكسيم در خرگوش مي‌باشد. در نتيجه اوبيدوكسيم بيشترين سميت را در حيوانات كوچك آزمايشگاهي ايجاد مي‌كند. فلج تنفسي عامل اصلي سميت در آلدوكسيم‌هاي پيريديني كه در اكسيم‌هاي رايج وجود دارد، مي‌باشد. در نتيجه مرگ در اثر فلج تنفسي در مسموميت با اكسيم‌ها بسيار متحمل است.

جدول ۱-۱- خاصيت كشندگي اكسيم‌ها
د) خاصيت فعاليت بخشي مجدد در In-vitro:
عموماً تأثيرات احيا كنندگي يك اكسيم با حملة نوكلئوفيل جزء اكسيمي كه در حلقه پريدنيوم وجود دارد و افينيتي آن به آنزيم مهار شده مشخص مي‌شود. گرچه اكسيم‌ها از نظر جايگاه گروه اكسيم در حلقه پريدنيوم با يكديگر تفاوت دارند ولي خاصيت احيا‌كنندگي آنهابا هم قابل مقايسه است. زيرا ساختار اوليه آنها بسيار مشابه مي‌باشد. افينيتي اكسيم‌ها به آنزيم تنها با ثابت تفكيك آنزيم ـ

تركيب اكسيمي Kdis مشخص مي‌شود. هر چه Kids بيشتر باشد افينيتي اكسيم به آنزيم كمتر مي‌باشد. افينيتي اكسيم به آنزيم مهار شده توسط ارگانو فسفره به ثابت تفكيك آنزيم مهار شده ـ تركيب اكسيمي KR بستگي دارد. هر چه KR بيشتر باشد افينيتي تركيب به آنزيم مهار شده كمتر است.

افينيتي با فاكتورهاي فيزيكو شيميائي مختلفي تعريف مي‌شود، مثل سازگاري استري، تأثيرات الكترواستاتيك واكنش‌هاي هيدروفوبيك، شكل و اندازه و گروه هاي عامل مولكول. توانائي اكسيم‌ها در احياي آنزيم مهار شده در Invitro با پارامترهاي كينتيكي كه در جدول ۱-۲- به صورت خلاصه آورده شده، تعيين مي‌شود.

اكسيم‌ها بر اساس افينيتي به آنزيم تنها و آنزيم فسفونيله شده (KR, Kdis) و توانائي احياي آنزيم مهار شده به دو گروه تقسيم مي‌شوند كه ثابت سرعت احياي آنزيم مهار شده و تنها به ترتيب درجه يك و درجه دو خواهد بود.( و( Krو هرچه اين ثابت سرعت بيشتر شود، سرعت احياي آنزيم

مهار شده توسط اكسيم بيشتر خواهد بود. پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم افينيتي كمي به آنزيم تنها و آنزيم فسفونيله شده دارند. در حالي كه H- اكسيم‌ها افينيتي بسيار بيشتري از خود نشان مي‌دهند. اين موضوع به قدرت اكسيم‌ها در احياي آنزيم مهار شده در In-Vitro ارتباط دارد. پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم احيا كننده‌هاي ضعف و H- اكسيم‌ها بسيار خوب هستند. اين تفاوت در احياي آنزيم در
in-vitro به ويژه در مورد سومان بسيار مطرح است. براي مثال اوبيدوكسيم مهار آنزيم توسط سومان را بدتر مي‌كند. متوكسيم افينيتي كمي به آنزيم مهار شده توسط سارين و سومان دارد و احيا كننده ضعيفي در اين مورد به شمار مي‌آيد.

توضيح اختلاف در قدرت احياي آنزيم در تغييرات كنفيگوراسيون مولكول است كه در اثر اتصال تركيبات ارگانوفسفر به جايگاه فعال آنزيم رخ مي‌دهد. زماني كه آنزيم فسفونيله مي‌شود فضاي اطراف جايگاه فعال آن محدود شده و اتصال نيتروژن كواترنر در تركيبات احيا كننده، حمله نوكلئوفيليك آن را دشوار مي‌سازد. در مورد H- اكسيم‌ها علي‌رغم اين كاهش قدرت اتصال، افينيتي آنها به آنزيم مهار شده نسبتاً بالاست و به همين دليل احيا‌كننده‌هاي خوبي در in-vitro به شمار مي‌آيند. از طرف ديگر پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم افينيتي كمي به آنزيم مهار شده دارند. و قدرت احياكنندگي آنها بسيار كمتر از H- اكسيم مي‌باشد. GF كه يك تركيب ارگانو فسفره است قدرت اتصال متوكسيم به آنزيم مهار شده را افزايش داده و اين كار را با بهبود جهت‌گيري متوكسيم در حفره آنزيم انجام مي‌دهد. اين موضوع قدرت احياكنندگي خوب متوكسيم را در مقايسه با ساير تركيبات در مورد مسموميت با GF در in-vitro نشان مي‌دهد.
هـ) خاصيت احياكنندگي در in-vivo:
خاصيت احياكنندگي اكسيم‌ها در in-vitro معمولاً با تأثيرات آنها در in-vivo مرتبط است و در جدول ۱-۳- به آن اشاره شده است.
جدول ۱-۳- خاصيت احيا كنندگي اكسيم‌ها در in-vivo
پراليدوكسيم، اوبيدوكسيم و متوكسيم خاصيت احياكنندگي ضعيفي در مورد آنزيم مهار شده با سومان چه در سيستم‌ عصبي محيطي و چه در سيستم عصبي مركزي از خود نشان مي‌دهد.
H- اكسيم‌ها به طور چشمگيري تأثيرات بيشتري در اين زمينه دارند

گرچه ميزان احياكنندگي آنها در سيستم عصبي مركزي به دليل نفوذ كم آنها از سد خوني‌ـ مغزي رضايت بخش نيست. با اين حال بعضي تحقيقات نشان داده‌اند H- اكسيم‌ها در مسموميت با سومان از BBB در مقادير كافي براي ايجاد اثرات فيزيولوژيك و بيوشيميائي عبور مي‌كند.

(نمودار ۱-۱-)
پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم در مورد مسموميت با GF در in-vivo بسيار ضعيف هستند ولي H- اكسيم‌ها در اين مورد خوب عمل مي‌كنند. كارائي متوكسيم در اين زمينه در
in-vivo به خوبي اثراتش در in-vitro نيست. اين موضوع نشان مي‌دهد كارائي درماني صرفاً به افينيتي اكسيم‌ به آنزيم مهار شده بستگي ندارد و ساير عوامل مثل فارماكوكينتيك ممكن است نقش مهمي بازي كند.

(نمودار ۱-۲-)
توانائي پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم و متوكسيم براي احياء آنزيم مهار شده توسط سارين در ديافراگم و مغز رت نسبتاً پايين است. متوكسيم اثرات بهتري در in -vivo نسبت به
in-vitro در مورد سميت با سارين از خود نشان مي‌دهد . H- اكسيم‌ها در سميت با سارين بخصوص در ديافراگم بسيار خوب عمل مي‌كنند. همچنين علي‌رغم وجود نيتروژن كواترنر كه نفوذ آنها را به CNS كم مي‌كند اثرات خوبي دارند.

و) اثربخشي درماني اكسيم‌ها:
اثربخشي درمان اكسيم‌ها معمولاً با نسبت حفاظتي LD50 تركيبات ارگانو فسفره در حيوان دريافت كننده درمان در مقايسه با LD50 در حيوان محافظت نشده تعيين مي‌شود. بيشتر اطلاعات بدست آمده از تجربياتي است كه در آنها از آتروپين و اكسيم به عنوان آنتي‌دوت با هم استفاده شده زيرا اين روش در پروتوكل درماني نظامي پذيرفته شده است و اثرات بهتري نسبت به استفاده جداگانه هر يك از اين تركيبات دارد.

تابون در برابر اثرات حفاظتي اكسيم‌ها در بسياري از گونه ها از خود مقاومت نشان مي‌دهد. اوبيدوكسيم نسبت به پيراليدوكسيم و HI-6 در موش برتري دارد ولي در رت اين گونه نيست. كارائي پيراليدوكسيم و HI-6 در خوكچه هندي با يكديگر قابل مقايسه است. در مورد اوبيدوكسيم اطلاعاتي در دسترس نيست.

اين اطلاعات منتشر شده نشان مي دهند كه تركيب داروهاي آنتي كولينرژيك با اكسيم‌هاي رايج (پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم) و يا H ـ اكسيم‌ها (HI-6) به ميزان كافي در كاهش سميت ناشي از تابون مؤثر نيست.
معكوس كردن اثرات زيان‌آور تابون بسيار دشوار است و اين به علت وجود زوج الكترون آزادي است كه روي نيتروژن آميدي قرار دارد كه حملات نوكلئوفيليك اكسيم‌ها را تقريباً غيرممكن مي‌سازد. افيكيسي اكسيم‌ها در مقابل سارين كه از كارهاي تجربي بدست آمده وابسته به گونه حيوان است. بيشتر تحقيقات نشان مي دهند. پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم در اين زمينه اثرات متوسط و قابل مقايسه‌اي در موش و رت و اثرات نسبتاً بالائي در خوكچه هندي دارند. HI-6 بسيار بيشتر از پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم در موش و رت مؤثر است ولي در خوكچه هندي اثرات كمتري دارد. تركيب HI-6 به اضافه آتروپين نسبت به سومان صرفنظر از گونه حيوان به طور قابل ملاحظه‌اي مؤثر است.
پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم در پستانداران قدرت محافظت كنندگي در برابر سميت با دوز‌هاي فوق كشنده سومان را ندارند. سومان يكي از گازهاي جنگي بسيار مقاوم به درمان‌هاي آنتي دوتي است زيرا در بدن به آهستگي آزاد شده و آنزيم استيل كولين استراز فسفونيله شده به سرعت دچار aging مي‌شود. اين aging سريع اثرات احياكنندگي اكسيم‌ها را خنثي كند.

Vx به اثرات درماني تمامي اكسيم‌ها جواب مي‌دهد. تركيبات حاوي آتروپين و پيراليدوسيم، اوبيدوكسيم يا HI-6 همگي به شدت در مقابل Vx در رت و به خوبي در موش مؤثر هستند.
پيراليدوكسيم در خوكچه هندي قوياً عليه Vx مؤثر است.

جدول ۱-۴- درمان مسموميت با گاز‌هاي جنگي با اكسيم و آتروپين
پوتنسي درماني اكسيم‌ها از طريق مقايسه دوز متوسط مؤثر ED50 آنها كه از مرگ رت ها پس از مسموميت با دوز‌هاي فوق كشنده با تركيبات ارگانو فسفره جلوگيري مي‌كند با تركيب آنها با همان دوز از آتروپين قابل ارزيابي است.
اطلاعات منتشر شده در جدول ۵ خلاصه شده است، به طور واضحي نشان مي‌دهد پيراليدوكسيم قادر به جلوگيري از مرگ و مير رت‌ها با دوز‌هاي فوق كشنده هر يك از گاز‌هاي جنگي نيست.
اوبيدوكسيم و متوكسيم قادر به حفاظت رت‌ها در برابر سارين و GF هستند ولي در مقابل سومان بي‌اثر هستند. به علاوه براي ايجاد تأثيرات اوبيدوكسيم در اين مدل آزمايشگاهي به دوز‌هايي نياز است كه بسيار بيشتر از دوزهاي پيشنهادي براي انسان مي‌باشد، (در حدود %۲ LD50 ) و اين دوز Safty كمي دارد. اين كار نامناسب است زيرا نشان مي‌دهد كه براي تأثير اوبيدوكس

اكسيم‌هاي HI-6 و HLO-7 با دوز‌هاي قابل مقايسه با دوزهاي مناسب براي انسان مي‌توانند رت‌ها را در برابر دوز‌هاي فوق كشنده از گاز‌هاي جنگي از جمله سومان محافظت كنند، نسبت ايمني H- اكسيم‌ها بالاست و اين نشان دهنده Safe بودن آنهاست.

جدول ۱-۵- قدرت آنتي دوتي و ايمني اكسيم‌ها در مسموميت با گاز‌هاي جنگي
اطلاعات نشان مي‌دهند كه اثرات درماني اكسيم‌ها به عوامل بسياري بستگي دارد. يك عامل مهم نوع گاز جنگي است زيرا بعضي تركيبات مثل سومان و تابون روند درماني مشكلي را ايجاد مي‌كنند. در حالي كه ساير گازها مثل Vx به درمان هاي رايج آنتي دوت به خوبي جواب مي‌دهند. ساير عوامل عبارتند از: راه تجويز آنتي دوت و راه ورود گاز‌هاي جنگي و زمان شروع درمان.

نتايج بدست آمده در مورد حساسيت حيوانات آزمايشگاهي با برون گرائي نمودارها قابل تعميم به انسان هستند. خوكچه هندي و پريمات ها براي درمان مسموميت با گازهاي اعصاب بسيار به انسان نزديك هستند.

عموماً H- اكسيم‌ها آنتي دوت‌‌هاي اميدوار كننده‌اي در مورد گازهاي جنگي هستند. زيرا قادر به حفاظت از حيوانات آزمايشگاهي در مقابل اثرات سمي بوده و پس از دوزهاي فوق كشنده جان حيوان را نجات مي‌دهند. اين تركيبات از پيراليدوكسيم و اوبيدوكسيم به ويژه در مورد مسموميت با سومان مؤثرتر هستند.
ز) توصيه‌هاي باليني:
در صورت مواجهه با تركيبات جنگي ارگانو فسفره و پس از مشاهده اولين علائم مسموميت بايد درمان با آتروپين، اكسيم و ديازپام از طريق تزريق داخل عضلاني با سرنگ‌هاي از قبل پر شده انجام شود. سه نوع اكسيم در اختيار هستند:
پيراليدوكسيم به صورت املاح متان سولفونات، متيل سولفات و كلرايد. اوبيدوكسيم كلرايد و HI-6 كلرايد.

قربانياني كه پس از دريافت اولين مرحله درمان هنوز داراي علائم هستند به دوزهاي بيشتري از اكسيم و آتروپين براي كاهش علائم كوليزژيك و احياي آنزيم مهار شده نياز دارند.
مهمترين راه براي دستيابي به يك سطح خوني پايدار از اكسيم‌ها هنوز قابل بحث است. طرح‌هائي در مورد استفاده از دوزهاي بولوس از اكسيم‌ها با تزريق داخل وريدي در جبهه جنگ تنها راه كاربردي است.

گرچه در بعضي موارد حساس از طريق داخل عضلاني نيز مي‌توان دارو را تجويز كرد. روش ديگر براي تجويز اكسيم‌ها انفوزيون پيوسته داخل وريدي است.
پيشنهاد شده است كه در غياب بهبودي باليني، تجويز اكسيم‌ها بيشتر از ۲۴-۴۸ ساعت ديگر قادر به احياي آنزيم نخواهد بود.
پس از مصرف اكسيم‌ها عوارض جانبي پديد مي‌آيد تزريق سريع داخل وريدي پيراليدوكسيم باعث خواب آلودگي، سردرد، اختلال بينائي، تهوع، سرگيجه، تاكي كاردي، افزايش فشار خون، هايپرونتيلاسيون و ضعف عضلاني مي‌شود.
اوبيدوكسيم باعث كاهش فشار خون، احساس گرمي در صورت مي‌شود. همچنين مي‌تواند باعث ايجاد يك درد مبهم در محل تزريق عضلاني شود. به علاوه اختلال عملكرد كبد پس از چندين بار مصرف آن ديده شده است. HI-6 اثرات جانبي مشابهي ايجاد خواهد كرد [۱۱].

۱-۱-۲- اثر اكسيم‌ها به عنوان آنتي دوت سموم ارگانو فسفره:
بيش از صد تركيب ارگانو فسفره در دنيا موجود است، طول مدت و شدت سميت با اين تركيبات به نوع تركيب و راه تماس با آن بستگي دارد.

 

الف) مكانيزم عمل آفت كش‌هاي ارگانو فسفره:
آفت كش‌هاي ارگانو فسفره معمولاً استر، تيول استر يا مشتقات اسيد انيدر از اسيدها حادي فسفر مي‌باشند.

R1 و R2 معمولاً گروه‌هاي ساده الكيل يا آريل هستند كه ممكن است به طور مستقيم به اتم فسفر متصل شوند يا از طريق O يا S متصل شوند. همچنين ممكن است R1 اتصال مستقيم و R2 اتصالات فوق الذكر را داشته باشد.
در Phosphoro amidates، كربن از طريق يك گروه آميني به فسفر متصل مي‌شود.
گروه x به عنوان گروه ترك كننده در نظر گرفته مي‌شود و مي‌تواند از گروه‌هاي آليفاتيك، آروماتيك يا هتروسيكليك باشد كه به فسفر متصل مي‌شوند. اتم با پيوند دوگانه ممكن است گوگرد با اكسيژن باشد و به تركيبات مرتبط به آنها به ترتيب فسفر و تيولات‌ها و فسفات‌ها گفته مي‌شود.

(Phosphates, Phosphoro Thioates). آنالوگ P=O در يك استر تيولات Thioate ester تحت عنوان Oxon ناميده مي‌شود.
آفت‌ كش‌هاي ارگانو فسفره با استيل كولين استراز و با ساير استرازها مثل سودوكولين استراز وارد واكنش مي‌شوند. در مرحله اول تركيب ارگانو فسفره بايد به شكل اكسون P=O باشد، تركيبات تيولات P=S با اين شكل مهار كننده‌هاي مهمي به شمار نمي‌آيند، ولي در بدن موجود زنده به شكل فعال P=O در مي‌آيند. مهار آنزيم كه همراه با علائم مسموميت است ممكن است يك يا چند روز پس از تماس با تركيب ارگانو فسفره ايجاد شود [۱۳].

بسياري از آفت‌ كش‌هاي تيولات حاوي مقاديري از اكسون هستند كه از طريق اكسيداسيون هوائي ايجاد مي‌شود به همين دليل تخمين زمان شروع علايم از روي فرمولاسيون دشوار است. پس از تشكيل كمپلكس ميكائيليس يك سرين ويژه در پروتئين با از دست دادن گروه ترك كننده x فسفريله مي‌شود. اين يك واكنش پيش رونده است كه به تشكيل يك اتصال كووالانت پايدار ميان تركيب ارگانو فسفره و آنزيم مي‌انجامد و باعث مهار فعاليت كاتاليتيك آنزيم مي‌شود. پس از مهار آنزيم دو واكنش ديگر ممكن است انجام شوند. واكنش احياء ممكن است به طور همزمان رخ دهد ولي با سرعت بسيار پائيني انجام مي‌شود كه به ماهيت گروه متصل شده و پروتئين آنزيم بستگي دارد. سرعت اين واكنش از طريق افزودن عوامل نوكلئوفيليك بيشتر مي‌شود.
واكنش Ageing شامل جدا شدن يك يا چند پيوند در زنجير R-O-P است كه با از دست دادن R و تشكيل باقيمانده فسفونيك اسيد كه همچنان به پروتئين متصل است همراه مي‌باشد. اين واكنش Ageing ناميده مي‌شود زيرا يك روند آهسته است و محصول آن به عوامل احيا كنندة نوكلئوفيل پاسخ نمي‌دهد.
سرعت Ageing به عوامل مثل PH، دما و ساختار گروه R بستگي دارد. وقتي يك يا دو گروه الكيل از طريق گوگرد به جاي اكسيژن به اتم فسفر متصل هستند. سرعت Ageing افزايش مي‌يابد [۱۴].

شكل ۲-۱- مكانيزم عمل آفت كش‌هاي ارگانو فسفره
ب) تابلوي باليني مسموميت با آفت كش‌هاي ارگانو فسفره:
علائم مسموميت با تركيبات ارگانو فسفره ناشي از تجمع استيل كولين در سيناپس‌هاي عصبي است. تشخيص سريع و انجام اقدمات حمايتي و انتخاب آنتي‌ دوت مناسب مي‌تواند كمي دشوار باشد.