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沙林

王朝百科·作者佚名  2009-10-30
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沙林,学名甲氟膦酸异丙酯,英文名称Sarin,是二战期间德国纳粹研发杀虫剂的副产物而获得的一种致命神经性毒气,可以麻痹人的中枢神经。化学式:(CH3)2CHOOPF(CH3)

它是常用的军用毒剂,按伤害作用分类为神经性毒剂。

合成:甲基氧二氯化磷与氟化氢反应,得甲基氧二氟化磷,与甲基氧二氯化磷及异丙醇反应,即得沙林。

性质:

常温状态:无色水样液体

气味:无或微果香味

溶解度:可与水及多种有机溶剂互溶

水解作用:慢,生成HF和无毒残留物,加碱和煮沸加快水解

战争使用状态:蒸气态或气液滴态

它可以通过呼吸道或皮肤黏膜侵入人体,杀伤力极强,一旦散发出来,可以使1.2公里范围内的人死亡和受伤。它分液态和气态两种形式,一滴针眼大小的沙林毒气液体就能导致一名成人很快死亡。中毒后表现为瞳孔缩小、呼吸困难、支气管痉挛和剧烈抽搐等,严重的数分钟内死亡。

沙林是有机磷酸盐会破坏生物体内的神经传递物质乙醯胆碱酯脢,生物的所有自主跟非自己肌肉运动是乙酰胆碱跟乙酰胆碱酯脢之间的一个平衡,破坏这个平衡的话,肌肉会只收缩而无法扩张。

主要会瘫痪呼系功能,缩瞳,肠胃痉挛剧痛,分泌眼泪汗水跟唾液的管道也会大量排放,会非常痛苦的死亡,而且立即发作发作到死亡剂量足够的话是2分钟左右。

沙林毒气是一种剧毒神经毒剂,通过过度刺激肌肉和重要器官影响神经系统产生致命效果。如果得不到及时救治,仅一滴的剂量就可以在几分钟之内致人于死地。这种毒剂可以以气体形式被人吸入,也可以透过皮肤渗入。受害者会因为肺部肌肉萎缩窒息而死,死前会出现抽搐、口吐白沫和视力模糊等症状。纳粹德国在第二次世界大战期间发明了这种毒剂,但没有使用。萨达姆被指称在上世纪80年代曾对伊拉克北部库尔德人使用了这种无色无味的毒剂。

1995年3月20日,日本的“奥姆真理教”利用该毒气制造的东京地铁毒气案,致使12人死亡,数千人中毒。是世界上首次出现利用。涉嫌这些案件的14人被以杀人罪起诉,其中2人被判死刑,4人被判无期徒刑。

沙林在体内的生化机制

二次大战期间,用来当化学武器与杀虫剂的这类有机磷化合物,提供研究人员一个线索而发现「醯基化酵素」(acyl enzyme)的化学结构,我们以DFP(Diisopropyl phosphorofluoridate)为模型来解释这个过程。体内的一些水解(hydrolase)可对酯类水解成酸与醇,以提供体内所需生化反应的物质,例如脂肪水解成脂肪酸与甘油,乙酰胆碱(Acetylcholine,Ach)水解成胆碱;而水解反应过程中会在酵素的活化中心,形成所谓醯基化酵素的中间产物。反应方程式中水解上丝胺酸的OH基与酯反应形成醯基化酵素,再催化水解作用。不过,DFP会与酯竞争结合水解,因而使得正常酯类无法进行水解反应

乙酰胆碱是神经传导物质(Neurotransmitter)的一种,传递讯息的神经末梢都内含有乙酰胆碱的小泡。当神经脉冲(Nerve impulse)要在神经元之间传递时,小泡就会释出乙酰胆碱,乙酰胆碱再越过突触(synapse)与受体结合,刺激更进一步的生化过程;或是Ach与乙酰胆碱酯酶(acetyl cholinesterase)结合,进行水解反应,形成胆碱(choline)以利回收、重新合成Ach,见图六所示。而这一步水解反应相当快,以确保此神经刺激反应非常短。但如果乙酰胆碱酯被外来的化合物抑制了(例如沙林、DFP等有机膦会与乙酰胆碱结合),则乙酰胆碱水解反应就被迫停止了,但此时受体却继续不断地接受乙酰胆碱的刺激而无法水解释回胆碱,如此一来会很快地造成生理上的不平衡,使乙酰胆碱在突触活神经肌肉接头堆积而过度兴奋麻痹,导致死亡。当然如果此时能迅速利用一些解毒剂如阿托品(atropine)等来解除乙酰胆碱与受体之作用,就可避免死亡。

附:东京地铁沙林毒气袭击惨案

1995年3月20日,东京遭受了日本有史以来最严重的恐怖袭击。在早上的交通高峰时段,奥姆真理教恐怖组织成员在地铁网络中释放沙林毒气,将5,000人笼罩在致命气体的包围中。

五名奥姆真理教成员登上地铁,将用报纸和塑料包裹的液态沙林毒气扔到车厢地板上。他们使用雨伞的尖端将包裹戳破,随即离开列车。他们中有些人带着面具和头巾,以保护他们撤离时不会受到沙林毒气的侵袭。

沙林在20世纪30年代由纳粹所发明,它的毒性比氰化物气体大20倍。长时间暴露于沙林气体中,可导致痉挛、麻痹、昏迷、心脏和呼吸系统衰竭。它无色无味,因此人们开始感觉不对劲的那一刻起就表示已出现了相关症状,这包括呼吸困难和眼睛水肿。

医院对于如此大规模的紧急情况尚无准备,而且在确定沙林是致病原因后也几乎不知道应如何医治伤患。某些乘客在帮助他人的同时又使自己深陷毒气危机中,而由于缺乏保护设备和隔离程序,又导致了135名医疗人员受伤。

这次袭击导致12人死亡,3,000多人受伤,许多人至今依然受到毒气袭击带来的后遗症的影响,这包括脑损伤、呼吸问题和情绪沮丧。奥姆真理教声称为该次袭击负责,该事件中涉及到的恐怖分子被宣判死刑或终生监禁。

时间顺序:

07:39 – 07:59五名奥姆真理教成员在东京地铁系统的不同线路上分别登上列车。他们各自在车厢地板上丢下两到三包沙林气体,并在将其刺穿后离开列车。他们在另外五名组织成员的协助下逃走,这五名成员一直在既定车站旁的逃亡专车内守候。这时乘客开始感觉暴露在沙林毒气下的初步症状。

08:00 – 在 Kodenmacho 站,沙林毒气泄漏并形成烟雾,一名乘客将列车上的一个沙林毒气包裹踢到月台上。这会导致四人死亡。

08:10 – 同一辆列车上,一名乘客拉动了紧急呼救绳,列车在下一站“筑地”停了下来。当车门打开后,几名乘客倒在月台上,列车立即停止服务。

08:17 – 制作出第一份毒气报告。

08:30 – 列车上的人员被疏散,并对“池袋”站进行了搜索。沙林毒气包未找到,数分钟后列车继续行驶。一小时后,列车上的人员全面疏散,毒气包被清除,但列车直到09:27才停止服务。

08:40 – 首名患者被送达圣路加国际医院。

08:50 – 紧急医疗站在地铁站外搭建起来,以帮助处理越来越多的伤患情况。

11:00 – 警方确认该事件为沙林毒气袭击事件。

 
 
 
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