当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › 用于暗杀俄罗斯“双面间谍”的神经毒剂是何方神圣?

用于暗杀俄罗斯“双面间谍”的神经毒剂是何方神圣?

近日一起特殊的毒杀案引起了全世界的关注。


3月4日,英国伦敦西部约90英里的一座小城里,66岁的前俄罗斯情报人员谢尔盖•斯克里帕尔(Sergei Skripal)和他33岁的女儿被发现倒在一个购物中心的长椅上,昏迷不醒。二人随后被送医,至今生命垂危。最近英国警方称,有人有预谋地使用某种神经毒剂(nerve agent)试图毒杀此二人[1]


前俄罗斯情报人员?英国?毒杀?浓浓的“谍战”和“阴谋”的味道扑面而来。


原来,斯克里帕尔此君是个“双面间谍”,一面是俄罗斯的特工上校,另一面还同时为英国的军情六处(MI6,“007”的东家)提供机密情报。2004年他被俄罗斯国家安全局逮捕,随后以叛国罪被判刑。2010年,他被用于向美国交换在美被捕的俄罗斯间谍,之后来到英国寻求庇护并定居[2]

2006年Sergei Skripal在军事法庭上。图片来源:Yury Senatorov / EPA file / NBC News


此事在英国和美国媒体上被炒得沸沸扬扬,或明或暗地指责俄罗斯相关机构是此事的“幕后黑手”,不过俄罗斯官方并未对该事件发表看法。


事件本身就了解到这儿,小氘想借此机会给大家讲讲神经毒剂。


目前,已知的多种神经毒剂的毒性机理几乎一样——抑制乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase)的活性。这种酶负责分解乙酰胆碱,而乙酰胆碱是神经冲动传导中极为重要的一种神经递质。当乙酰胆碱酯酶被神经毒剂阻断后,大脑和肌肉中的神经细胞被卡在过度刺激的状态上,导致各种各样的症状,包括过度出汗、流口水、针尖状瞳孔、呕吐、癫痫和窒息,直至最后的死亡。


如果发现有人疑似神经毒剂中毒,怎么找出中的是哪种毒剂呢?中毒者的血液、尿液等体液要被收集,送往法医实验室。体液检测和临床症状评估,可以勾勒出毒剂的性质。下一步是用分析化学的手段,包括GC-MS(气质联用)和HPLC-MS(液质联用)等技术,对血液进行分离、鉴定。人体的另一种叫丁酰胆碱酶的物质也可与神经毒剂结合,它有时可以储存一定量的毒剂分子,可用于分析检测。当获得了神经毒剂的基本数据,便可以通过比对数据库中的图谱,鉴定出毒剂的种类。不过很遗憾,斯克里帕尔案件中暂时还没有找出毒剂的种类。


神经毒剂可谓人类最丑恶的发明之一,最早系统性开发神经毒剂的国家是纳粹德国。


如此可怕的神经毒剂,其诞生却是起源于一个意外。时间拨到二十世纪三十年代初,二战前夕。当年,纳粹德国有个年轻化学家叫格哈德•施拉德尔(Gerhard Schrader),他在法本化学公司(IG Farben)从事研发工作,虽然我给他翻译了全名,但他其实是个nobody。有一天,施拉德尔的领导找他谈话,说咱们德国要打仗了,你肩不能扛手不能提的,上战场就算了,但也要为国做贡献。正所谓兵马未动粮草先行,上头的意思是打仗必须保证粮食供应。因此法本公司接到政府任务,要开发新型杀虫剂减少农业害虫。而最终落实这个项目的就是施拉德尔[3]


施拉德尔那会才30岁出头,这位被纳粹洗脑宣传忽悠的几近狂热的青年化学家一头扎进了农药开发的工作中。但做过药物研发的同志都清楚,这玩意是个拼人品的活儿,尤其是那个年代,什么理性设计、计算机辅助都是没有的事。(就算现在有这些,运气不好也不行啊~~)

格哈德•施拉德尔。图片来源: Bayer AG Corporate History & Archives


所以失败就难免了,施拉德尔尝试合成了几种含氟、含硫的化合物,但效果都一般,于是他决定在磷和氰化物上碰碰运气。他还真找到了一个候选分子,但由于毒性太强,痕量的物质就让他在医院待了几个星期。1936年12月23号注定是要写进人类历史的一天。那一天,施拉德尔像所有勤奋的科研人员一样,拖着虚弱的身体,来到实验室,合成了名为“Preparation 9/91”的化合物。这是种剧毒物质,其稀溶液除了能杀死粮食害虫,还会导致人呕吐、呼吸急促、瞳孔扩张、流口水、出汗、腹泻,能杀死猿猴等哺乳动物!这个Preparation 9/91就是以后大名鼎鼎的塔崩(tabun)毒气。纳粹德国军方自然对这种恐怖的新毒剂爱不释手,施拉德尔也一举成名。后来他又继续开发出更厉害的神经毒剂沙林(sarin)。1995年日本邪教组织在东京地铁投放的正是沙林,造成了十数人死亡,五千多人受伤,震惊世界[4]

塔崩和沙林的分子结构


不过虽然我们现在叫它们神经毒剂,但刚开发出来的时候并不知道它们的毒理。但是,纳粹德国能搅动世界大局,靠的不是一味斗狠,他们可怕的地方在相信科学。1943年,德国军方聘请了理查德•库恩(Richard Kuhn)研究神经毒气。这位老兄因为解析了维生素B和胡萝卜素的结构和功能,刚于1938年荣获诺贝尔化学奖。原本可以流芳百世的,可惜是个遗臭万年的纳粹分子。他用专业知识弄清楚了神经毒剂和乙酰胆碱酯酶的关系,揭开了神经毒剂的中毒机制。还顺带手开发出更狠的神经毒剂梭曼(soman)[3]

诺贝尔化学奖得主理查德•库恩,同时也是梭曼的发明人。图片来源: ETH Library Image Archive


梭曼的结构式


随着纳粹德国战败,盟军在分割占领德国的时候也获得了纳粹的这些机密技术。神经毒剂作为致命的化学武器并未被束之高阁,而是进一步发展了下去。1952年前后,英国化学家在研究农药时发明了V系列毒剂(V-Series),其中包括著名的VX毒剂,这些毒剂对人毒性极强,因此它们的商业化研究在1955年时被中止。英国政府随后将此技术卖给美国,以换取热核武器的核心技术,V系列毒剂的杀伤力由此可见一斑。美国随后生产了大量的VX毒剂,以应对冷战对手的威胁[5]

VX毒剂结构式


1996年由尼古拉斯•凯奇和肖恩•康纳利主演的美国大片《勇闯夺命岛》(The Rock),剧情就与装载着VX神经毒剂的导弹有关。

《勇闯夺命岛》中的VX毒剂导弹。图片来源:The Rock


2017年2月13日,朝鲜籍男子金正男在马来西亚吉隆坡机场遇害身亡,凶手所用的正是VX毒剂[6]

图片来源:搜狐新闻


有人怀疑斯克里帕尔父女中的也是VX毒剂,但目前英国警方仍未披露具体细节。


神经毒剂的发明源自意外,但却在邪恶的战争狂人手中不断发展。虽然二战后各大国签署了化学武器公约,但神经毒剂的身影仍然时不时跳出来戳痛人们的神经。


如果谁非常非常不幸遭遇神经毒剂,请第一时间用洗涤剂清洗染毒皮肤,若眼部也染有毒剂需要用2%的碳酸氢钠溶液彻底冲洗,并及时通过肌肉注射硫酸阿托品、氯磷定等抗毒药物解毒。但谁没事带着这些玩意出门?以神经毒性的毒性和起效时间,真遇上了除了赶快送医抢救,其他的就听天由命吧。


以上就是四种最为凶名昭著的神经毒剂,至于各国秘密研发的,就很难说了,可能已经超出了我们的想象。


哎,惟愿世界和平。


参考资料:

1. https://www.theguardian.com/uk-news/2018/mar/07/russian-spy-police-appeal-for-witnesses-as-cobra-meeting-takes-place

2. https://en.wikipedia.org/wiki/Sergei_Skripal

3. https://en.wikipedia.org/wiki/Nerve_agent

4. https://en.wikipedia.org/wiki/Tokyo_subway_sarin_attack

5. https://en.wikipedia.org/wiki/VX_(nerve_agent)

6. http://news.cri.cn/20170224/f3fe2353-c600-9130-13d0-8ccab510aa07.html

7. https://www.chemistryworld.com/news/nerve-agent-was-behind-attack-on-former-russian-spy/3008750.article

8.War of Nerves. Jonathan B. Tucker, 2006


(本文由氘氘斋供稿)


如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

阿拉丁
动态系统的数学与计算机建模
热点论文一站获取
购书送好礼
天然纤维材料
口腔微生物
英语语言编辑翻译加编辑
材料学领域约200份+SCI期刊
定位全球科研英才
中国图象图形学学会合作刊
东北石油大学合作期刊
动物源性食品遗传学与育种
专业英语编辑服务
左智伟--多次发布
多次发布---上海中医药
广州
天大
清华
清华
北大
上海交大
中科院
南科大
ACS材料视界
down
wechat
bug