1938年,沙林(lin)由(you)德(de)國(guo)法(fa)本公司的(de)(de)研(yan)究者G.施拉德(de)(Gerhard Schrader)、O.安布羅(luo)斯(Otto Ambros)、G.呂第格(Gerhard Ritter)、范(fan)·德(de)爾·林(lin)德(de)(Van der Linde)首次發(fa)現,系研(yan)制(zhi)新(xin)型殺(sha)蟲(chong)劑的(de)(de)副產物,這種毒劑就是以上述4個(ge)人的(de)(de)姓中的(de)(de)5個(ge)字母(mu)命名為“Sarin”。德(de)國(guo)人很快發(fa)現這種毒氣的(de)(de)軍事價值,并投入(ru)生產,但是二戰(zhan)期間并未使用(yong)。二戰(zhan)后,這種毒劑才開始在世界范(fan)圍內生產。美軍代號(hao)GB,蘇軍代號(hao)P-35。(著名射擊游(you)戲《使命召喚:黑色行動(dong)》中則將其冠名為“諾娃六號(hao)”毒氣)
沙林對(dui)機(ji)體的(de)作用(yong)主(zhu)要有三(san)個方面:一是選擇性(xing)抑制膽(dan)(dan)(dan)堿酯(zhi)酶(mei)活性(xing),使乙酰膽(dan)(dan)(dan)堿(Ach)在體內蓄積,引起膽(dan)(dan)(dan)堿能(neng)神(shen)經(jing)系(xi)統(tong)功能(neng)紊亂;二(er)是毒劑作用(yong)于膽(dan)(dan)(dan)堿能(neng)受體;三(san)是毒劑對(dui)非膽(dan)(dan)(dan)堿能(neng)神(shen)經(jing)系(xi)統(tong)的(de)作用(yong)。
沙林毒(du)氣是(shi)(shi)一(yi)種劇毒(du)神經毒(du)劑(ji),通過(guo)過(guo)度刺激肌(ji)(ji)肉(rou)(rou)和重要(yao)器官影響神經系統產生致(zhi)命效(xiao)果(guo)。沙林是(shi)(shi)有(you)(you)機磷酸(suan)鹽會(hui)(hui)(hui)破壞(huai)生物體內的神經傳遞物質乙酰(xian)膽堿酯脢,生物的所有(you)(you)自(zi)(zi)主跟(gen)(gen)非自(zi)(zi)主肌(ji)(ji)肉(rou)(rou)運動是(shi)(shi)乙酰(xian)膽堿跟(gen)(gen)乙酰(xian)膽堿酯脢之(zhi)間的一(yi)個平衡(heng),破壞(huai)這個平衡(heng)的話,肌(ji)(ji)肉(rou)(rou)會(hui)(hui)(hui)只收縮而(er)無法擴張。主要(yao)會(hui)(hui)(hui)癱瘓呼吸功能(neng),縮瞳,腸胃痙(jing)攣劇痛,分(fen)泌眼淚汗水跟(gen)(gen)唾液的管道也(ye)會(hui)(hui)(hui)大量排放,會(hui)(hui)(hui)非常(chang)痛苦的死(si)亡,而(er)且立(li)即(ji)發作發作到死(si)亡劑(ji)量足夠的話是(shi)(shi)2分(fen)鐘(zhong)左(zuo)右。
二次大戰期間(jian),用來當化(hua)(hua)學(xue)武器與(yu)殺蟲劑的(de)(de)這類(lei)有機磷化(hua)(hua)合物,提供(gong)研究人(ren)員一個線索而發現“醯基(ji)化(hua)(hua)酵素(su)”(acyl enzyme)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)結構,我們以DFP(Diisopropyl phosphorofluoridate)為模型來解(jie)(jie)(jie)釋這個過(guo)程。體內的(de)(de)一些水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)酶(mei)(hydrolase)可對(dui)酯(zhi)類(lei)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)成酸(suan)與(yu)醇(chun),以提供(gong)體內所需生化(hua)(hua)反(fan)(fan)應的(de)(de)物質,例如(ru)脂肪水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)成脂肪酸(suan)與(yu)甘油(you),乙(yi)酰膽堿(Acetylcholine,Ach)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)成膽堿;而水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)反(fan)(fan)應過(guo)程中會在酵素(su)的(de)(de)活化(hua)(hua)中心,形成所謂醯基(ji)化(hua)(hua)酵素(su)的(de)(de)中間(jian)產物。反(fan)(fan)應方程式(shi)中水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)上絲(si)胺酸(suan)的(de)(de)羥基(ji)與(yu)酯(zhi)反(fan)(fan)應形成醯基(ji)化(hua)(hua)酵素(su),再催化(hua)(hua)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)作用。不過(guo),DFP會與(yu)酯(zhi)競(jing)爭結合水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie),因而使得正常酯(zhi)類(lei)無法進行水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)反(fan)(fan)應。
乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)是(shi)神(shen)經傳導物(wu)質(Neurotransmitter)的(de)(de)(de)一(yi)種,傳遞(di)訊息的(de)(de)(de)神(shen)經末(mo)梢都內(nei)含有乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)小(xiao)泡。當神(shen)經脈沖(Nerve impulse)要在神(shen)經元之間傳遞(di)時(shi),小(xiao)泡就(jiu)會釋(shi)出(chu)乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian),乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)再越過(guo)(guo)突觸(chu)(synapse)與(yu)受(shou)體結(jie)(jie)合,刺(ci)激更進(jin)(jin)一(yi)步的(de)(de)(de)生化(hua)過(guo)(guo)程(cheng);或是(shi)Ach與(yu)乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)酯酶(acetyl cholinesterase)結(jie)(jie)合,進(jin)(jin)行水(shui)(shui)解反(fan)應(ying),形成膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)(choline)以利(li)(li)回收(shou)、重新合成Ach,見圖六所(suo)示(shi)。而這(zhe)一(yi)步水(shui)(shui)解反(fan)應(ying)相當快(kuai),以確保此(ci)(ci)神(shen)經刺(ci)激反(fan)應(ying)非常(chang)短。但如(ru)(ru)果乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)酯被(bei)外來(lai)的(de)(de)(de)化(hua)合物(wu)抑制了(le)(例如(ru)(ru)沙林、DFP等有機膦會與(yu)乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)結(jie)(jie)合),則乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)水(shui)(shui)解反(fan)應(ying)就(jiu)被(bei)迫停(ting)止了(le),但此(ci)(ci)時(shi)受(shou)體卻繼續不(bu)斷地(di)接(jie)受(shou)乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)刺(ci)激而無法水(shui)(shui)解釋(shi)回膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian),如(ru)(ru)此(ci)(ci)一(yi)來(lai)會很快(kuai)地(di)造成生理上(shang)的(de)(de)(de)不(bu)平衡,使乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)在突觸(chu)和神(shen)經肌肉接(jie)頭堆積而過(guo)(guo)度興奮麻(ma)痹,導致死亡。當然如(ru)(ru)果此(ci)(ci)時(shi)能迅(xun)速(su)利(li)(li)用一(yi)些(xie)解毒劑如(ru)(ru)阿托品(atropine)等來(lai)解除乙(yi)酰膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)與(yu)受(shou)體之作(zuo)用,就(jiu)可避免死亡。
小鼠皮下注射(she)沙(sha)林LD50為0.172mg/kg,大鼠吸入LD50為13-15mg/m3, 人(ren)體在吸入55~100(毫克·分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)/立(li)方米)的沙(sha)林后(或皮膚(fu)接觸(chu)1.7克),在1~15分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)之內便會(hui)死亡(wang),死前(qian)會(hui)出現(xian)抽搐、口吐白沫和視(shi)力模糊等(deng)(deng)癥狀;低濃度下(0.0005mg/L)暴露在沙(sha)林氣溶膠2分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)內,便會(hui)引(yin)起(qi)瞳孔(kong)縮小、在暗(an)處視(shi)力困難(nan)、胸部緊塞、頭痛、惡心以及嘔吐等(deng)(deng)癥狀。而且(qie)這些毒性會(hui)在體內累積,如(ru)果更大濃度時會(hui)使人(ren)暈(yun)眩、焦慮、心智損傷(shang)、肌肉痙攣、呼吸困難(nan),最后導致死亡(wang)。
一般(ban)說(shuo)來,沙林是(shi)可以通過呼吸(xi)或透(tou)過皮(pi)膚和(he)眼(yan)結膜(mo)侵入人體,對(dui)乙酰膽堿酯酶(AchE)造(zao)(zao)成不可逆(ni)的(de)抑制(zhi)作用(yong)是(shi)其(qi)毒性的(de)主(zhu)要機制(zhi)。受其(qi)侵襲后,會(hui)出現(xian)瞳孔縮小、呼吸(xi)困難、支氣管縮小和(he)劇(ju)烈抽搐(chu)等(deng)癥狀,嚴(yan)重時(shi)幾分鐘內會(hui)窒(zhi)息而(er)死,須立即使用(yong)阿托(tuo)品、肟等(deng)進(jin)行治療和(he)進(jin)行人工呼吸(xi)方能有(you)救。但(dan)是(shi),事后這種毒氣還可能對(dui)神經、大腦和(he)肝(gan)臟造(zao)(zao)成損傷。
敵機在城市上低空飛并(bing)布灑大(da)(da)量(liang)煙霧;敵(di)機通過后或炸彈(dan)爆(bao)炸后,地面(mian)有大(da)(da)片均(jun)勻的油狀(zhuang)斑點(dian),多(duo)數(shu)人突然聞(wen)到(dao)(dao)異常氣味或眼睛、呼吸道受(shou)到(dao)(dao)刺激;看(kan)到(dao)(dao)大(da)(da)量(liang)動物(wu)異常變化(如蜂、蠅飛行困難,抖動翅膀,或麻雀、雞(ji)、羊等(deng)動物(wu)中(zhong)毒死(si)亡(wang));花草(cao)、樹葉發生(sheng)大(da)(da)面(mian)積變色或枯萎等(deng)等(deng)。總之,對于(yu)大(da)(da)面(mian)積同時發生(sheng)的異常現象,都可懷疑是化學毒區,應及時采取防(fang)護措施,報(bao)告人防(fang)部門偵(zhen)察斷定。
防護是阻止毒劑通過(guo)各種途徑與人(ren)員接觸的措施。防護措施有兩種
1、 集體防(fang)護(hu):就是組織(zhi)人(ren)員(yuan)迅速進入有三(san)防(fang)設施(shi)的人(ren)防(fang)工事,以便有效地防(fang)護(hu)各種狀態的所有毒(du)劑。
2、 個(ge)人(ren)(ren)防護:即用(yong)防毒面具保護人(ren)(ren)的呼吸道和(he)眼睛(jing),用(yong)防毒衣保護人(ren)(ren)的身體。
使毒(du)(du)劑失去毒(du)(du)害作用的措施叫做(zuo)消毒(du)(du)。
1、 對人員消毒(du):當毒(du)劑(ji)液滴落到人員身上(shang)時,應立即(ji)脫去染毒(du)衣(yi)服(fu),用棉(mian)花(hua)或干凈土(tu)塊吸去皮(pi)膚上(shang)的毒(du)劑(ji)液滴(吸擦(ca)時應防止擴大染毒(du)面積),然后用棉(mian)球(qiu)醮(jiao)專門的消毒(du)藥液擦(ca)拭消毒(du),用小蘇(su)打水(shui)、肥皂水(shui)或大量(liang)清(qing)潔水(shui)沖洗。
2、 對染毒服(fu)裝的消毒:在遠離居住(zhu)區(qu)的下(xia)風方(fang)向,用熱堿(jian)水(shui)煮(zhu)沸1-2小時即(ji)可消毒。
3、 對(dui)染毒食(shi)品的消(xiao)毒:對(dui)有包裝(zhuang)的罐頭類食(shi)品,只(zhi)需(xu)對(dui)表面消(xiao)毒后,就可以食(shi)用。對(dui)沒有包裝(zhuang)的食(shi)品,一般(ban)應銷毀。
4、 對(dui)(dui)染(ran)毒水(shui)消(xiao)毒:染(ran)毒水(shui)的(de)消(xiao)毒方(fang)(fang)法(fa)是在水(shui)中加入(ru)適量(liang)的(de)漂白粉和混凝(ning)劑,然后攪(jiao)拌,待沉(chen)淀后過濾。用明礬沉(chen)淀或(huo)長(chang)時(shi)間煮沸的(de)方(fang)(fang)法(fa),也(ye)可(ke)對(dui)(dui)染(ran)毒水(shui)消(xiao)毒。無論用哪種方(fang)(fang)法(fa)消(xiao)毒,都(dou)必(bi)須(xu)經過檢(jian)驗后才能食用。
伊拉克前政府曾宣(xuan)布,在1984年至(zhi)1990年,它共生產(chan)了(le)795噸沙林毒(du)氣,大約有732噸被裝(zhuang)入炸彈(dan)、火(huo)箭和導彈(dan)彈(dan)頭內。在1985年至(zhi)1988年共使用了(le)650噸,另有35噸在1991年海灣(wan)戰爭中(zhong)被聯軍(jun)的空襲所(suo)炸毀。在聯合國的監督(du)下,伊拉克才摧毀了(le)127噸的沙林毒(du)氣。
1995年(nian)3月20日(ri)清晨(chen),原(yuan)奧姆真(zhen)理(li)教部分信徒受麻原(yuan)彰(zhang)晃指使,在(zai)東(dong)京市(shi)區3條地(di)鐵電車(che)內發生施放神經性(xing)毒氣“沙(sha)林”事件,造成(cheng)12人死亡、約5500人中毒、1036人住院(yuan)治療。毒氣事件策(ce)劃者奧姆真(zhen)理(li)教教主麻原(yuan)彰(zhang)晃及執行任務的5名教徒先后(hou)(hou)被判(pan)死刑,唯麻原(yuan)彰(zhang)晃至今(jin)仍未行刑;另3名施襲者則判(pan)處無(wu)期徒刑,而事發多年(nian)至今(jin)最后(hou)(hou)1名疑犯(高(gao)橋克也)于2012年(nian)06月15日(ri)也在(zai)東(dong)京都大田區被捕,結(jie)束了17年(nian)的逃亡生涯(ya)。東(dong)京地(di)鐵沙(sha)林毒氣事件也是日(ri)本自從第(di)二次(ci)世界大戰結(jie)束后(hou)(hou)最嚴重(zhong)的恐怖(bu)襲擊事件。
美(mei)軍沙林化學武器(qi)大約有(you)7200噸,毒(du)(du)(du)劑(ji)彈(dan)(dan)(dan)藥27種,主(zhu)要有(you)MZ12型(xing)沙林毒(du)(du)(du)劑(ji)導彈(dan)(dan)(dan)彈(dan)(dan)(dan)頭,內裝330枚M139型(xing)小炸(zha)彈(dan)(dan)(dan),共裝毒(du)(du)(du)劑(ji)195千(qian)克(ke)(ke)SE27型(xing)沙林毒(du)(du)(du)劑(ji)導彈(dan)(dan)(dan)彈(dan)(dan)(dan)頭SM121A1型(xing)和M426型(xing)沙林炮彈(dan)(dan)(dan),內裝毒(du)(du)(du)劑(ji)95千(qian)克(ke)(ke)和72千(qian)克(ke)(ke);MC-1型(xing)和MK-94型(xing)沙林毒(du)(du)(du)劑(ji)炸(zha)彈(dan)(dan)(dan),內裝毒(du)(du)(du)劑(ji)分(fen)別為(wei)220千(qian)克(ke)(ke)和11千(qian)克(ke)(ke)。