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【科普】别紧张,今天谈谈神经毒剂之王“VX”

 CBG资讯公众号 2020-08-19


VX的化学结构

VX神经毒剂

VX神经毒剂是1952年英国化学家首次合成的一种有机磷化合物,学名是S-(2-二异丙基氨乙基)-甲基硫代膦酸乙酯VX神经毒剂无臭无味,不易被发现,且化学物质稳定,适于随身携带。受害者吸入该毒剂后会出现急性中毒症状,在开始的1-2分钟出现瞳孔收缩;2-4分钟呈现多汗与流涎症状;再於10分钟后出现抽搐、麻痺与痉挛现象,最后在10-15分钟內死亡

这种毒剂的唯一已知用途是作为化学武器药剂。它被美国疾病控制和预防中心(US Centers for Disease Control and Prevention)称为“所有神经毒剂中毒性最强的一种”。不过VX神经毒剂已经被联合国(UN)《化学武器公约》(Chemical Weapons Convention)封禁,但朝鲜并未加入该条约。

VX毒剂的防护与对防护一般需要采取全身防护器材,即防毒面具、防毒斗篷、防毒手套、防毒靴套等,对中毒者急救可采用阿托品等药物,对其消毒可用次氯酸盐、二氯三聚异氰酸钠等消毒剂。

《The Rock》里VX被保存于玻璃中

电影中的“VX毒气弹”

毒气弹在好莱坞大片中曾大放异彩,由尼古拉斯凯奇主演的《勇闯夺命岛》(《The Rock》)中,身经百战,获得多枚奖章的美国海军陆战队法兰克将军带领部下劫走了15枚新式VX毒气弹(其中一枚在劫取中不慎跌落,导致一名法兰克将军部下惨死)。

随后他们控制了阿卡拉岛。这里原是一个监狱,现在成了旅游地。在岛的游客全部成了人质。法兰将军凭毒气弹和人质向国家要1亿美元,为受到不公正待遇的海军陆战队员阵亡士兵作赔偿金。

尼古拉斯凯奇饰演的化学专家斯坦利,以及康纳利饰演的英国特工梅森潜入阿卡拉岛拆除毒气弹,与叛军斗智斗勇,在银幕上演了惊险的一幕。

大规模存放VX的容器

神经毒剂发展史

除了VX外,像沙林、塔朋、梭曼都是能够快速切断神经传导的含磷的化学品,也是可怕的神经毒剂。那么,这些神经毒剂是如何被发现的呢?

西非有一种有毒扁豆,叫“卡拉巴豆”,常被非洲部落的土著用来对犯人进行审判。1864年,化学家从这种扁豆中分离出一种生物碱,将其命名为 “毒扁豆碱”。1877年,毒扁豆碱被用于治疗青光眼,并一直沿用至今。

研究发现,毒扁豆碱是通过抑制“乙酰胆碱酯酶”来产生药理作用的。乙酰胆碱酯酶可以分解从神经末梢释放出的细胞信号分子“乙酰胆碱”。乙酰胆碱对于维持正常的人体功能极其重要:乙酰胆碱太少,会产生多种疾病,但如果过多,也会引起功能紊乱。所以,长时间持续性地抑制乙酰胆碱酯酶,则大量乙酰胆碱得不到分解,就会聚集到全身的神经末梢部位持续作用,引起生理功能紊乱直至死亡。

1854年,法国有机化学家Philippe de Clermont合成了第一种有机磷乙酰胆碱酯酶抑制剂“焦磷酸四乙酯”(TEPP,后来作为农业杀虫剂被广泛使用。二战前,致力于有机磷农药研究的德国化学家Gerhard Schrader合成了对硫磷,后来成为使用最广泛的农药之一。

二战中,Schrader实验室通过对2000多种化合物的筛选发现了塔朋(tabun)。塔朋几乎对所有农业害虫都有极强的杀伤力。但德军立即意识到塔朋的军事价值,因而将与这种“农药”相关的所有专利申请和研究资料都定为军事机密,并给Schrader建立了新的实验室,让他继续从事有机磷制剂的研究。其后,Schrader又先后合成了沙林、梭曼和环沙林。二战结束后,美英苏瓜分了德国的神经毒剂。

随着科技的进步,常规武器的开发日新月异,而神经毒剂的发展在过去近一个世纪里并无很大改变。根据联合国《化学武器公约》规定,所有拥有包括神经毒剂在内的化学武器的国家,都必须逐步销毁现存的化学武器。但类似神经毒剂这样的化学武器不像炭疽杆菌等生物武器那样可以直接焚毁,而必须在特殊设计的场所通过特定的化学手段予以销毁。

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