1938年,沙(sha)林(lin)由德(de)(de)國(guo)(guo)法本公司的(de)研究者G.施拉德(de)(de)(Gerhard Schrader)、O.安布羅斯(Otto Ambros)、G.呂第格(ge)(Gerhard Ritter)、范(fan)·德(de)(de)爾·林(lin)德(de)(de)(Van der Linde)首次發(fa)現(xian),系研制新型殺蟲劑(ji)的(de)副產物(wu),這種毒(du)劑(ji)就(jiu)是以上(shang)述(shu)4個(ge)(ge)人的(de)姓中的(de)5個(ge)(ge)字母命名(ming)為“Sarin”。德(de)(de)國(guo)(guo)人很快發(fa)現(xian)這種毒(du)氣(qi)(qi)的(de)軍(jun)(jun)事價(jia)值,并投(tou)入(ru)生(sheng)(sheng)產,但是二戰期(qi)間并未使(shi)用。二戰后,這種毒(du)劑(ji)才開始在世界范(fan)圍內(nei)生(sheng)(sheng)產。美軍(jun)(jun)代(dai)號GB,蘇軍(jun)(jun)代(dai)號P-35。(著名(ming)射擊游戲《使(shi)命召喚:黑色行動》中則將其冠名(ming)為“諾娃六(liu)號”毒(du)氣(qi)(qi))
沙林對機體的作用(yong)主要有三(san)個方面:一是(shi)選擇性抑制膽(dan)(dan)堿(jian)(jian)酯(zhi)酶活性,使(shi)乙酰膽(dan)(dan)堿(jian)(jian)(Ach)在體內(nei)蓄(xu)積,引(yin)起(qi)膽(dan)(dan)堿(jian)(jian)能神經(jing)系(xi)統功能紊亂;二是(shi)毒劑作用(yong)于膽(dan)(dan)堿(jian)(jian)能受體;三(san)是(shi)毒劑對非膽(dan)(dan)堿(jian)(jian)能神經(jing)系(xi)統的作用(yong)。
沙(sha)林毒(du)氣是一種劇(ju)毒(du)神經(jing)毒(du)劑,通過過度刺(ci)激肌肉(rou)(rou)和(he)重要(yao)器官影(ying)響神經(jing)系統(tong)產生致命效果。沙(sha)林是有機磷(lin)酸鹽會(hui)破壞(huai)生物(wu)體內的(de)(de)(de)神經(jing)傳遞(di)物(wu)質乙酰膽(dan)堿酯脢(mei),生物(wu)的(de)(de)(de)所有自主(zhu)跟(gen)(gen)非自主(zhu)肌肉(rou)(rou)運動是乙酰膽(dan)堿跟(gen)(gen)乙酰膽(dan)堿酯脢(mei)之(zhi)間的(de)(de)(de)一個平衡,破壞(huai)這(zhe)個平衡的(de)(de)(de)話,肌肉(rou)(rou)會(hui)只(zhi)收縮而無(wu)法擴張。主(zhu)要(yao)會(hui)癱瘓呼吸(xi)功能,縮瞳,腸胃痙(jing)攣劇(ju)痛,分泌眼淚汗水跟(gen)(gen)唾液的(de)(de)(de)管道(dao)也會(hui)大(da)量排放,會(hui)非常痛苦的(de)(de)(de)死(si)(si)亡,而且(qie)立(li)即發(fa)作發(fa)作到死(si)(si)亡劑量足(zu)夠的(de)(de)(de)話是2分鐘(zhong)左(zuo)右。
二次大戰(zhan)期(qi)間,用來當化(hua)(hua)學(xue)(xue)武(wu)器與(yu)殺蟲劑(ji)的(de)(de)這類有(you)機磷化(hua)(hua)合物,提供研究人員(yuan)一(yi)個線索而發現(xian)“醯(xi)基化(hua)(hua)酵素(su)”(acyl enzyme)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)結構,我(wo)們(men)以DFP(Diisopropyl phosphorofluoridate)為模型(xing)來解(jie)(jie)(jie)釋這個過程。體內的(de)(de)一(yi)些水解(jie)(jie)(jie)酶(hydrolase)可對酯(zhi)類水解(jie)(jie)(jie)成(cheng)酸(suan)(suan)與(yu)醇,以提供體內所需(xu)生化(hua)(hua)反應(ying)的(de)(de)物質,例如脂(zhi)肪水解(jie)(jie)(jie)成(cheng)脂(zhi)肪酸(suan)(suan)與(yu)甘油,乙(yi)酰膽堿(jian)(Acetylcholine,Ach)水解(jie)(jie)(jie)成(cheng)膽堿(jian);而水解(jie)(jie)(jie)反應(ying)過程中(zhong)會在酵素(su)的(de)(de)活化(hua)(hua)中(zhong)心,形成(cheng)所謂醯(xi)基化(hua)(hua)酵素(su)的(de)(de)中(zhong)間產物。反應(ying)方程式中(zhong)水解(jie)(jie)(jie)上絲胺(an)酸(suan)(suan)的(de)(de)羥基與(yu)酯(zhi)反應(ying)形成(cheng)醯(xi)基化(hua)(hua)酵素(su),再催(cui)化(hua)(hua)水解(jie)(jie)(jie)作用。不過,DFP會與(yu)酯(zhi)競爭(zheng)結合水解(jie)(jie)(jie),因而使得正常(chang)酯(zhi)類無法(fa)進(jin)行水解(jie)(jie)(jie)反應(ying)。
乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)是(shi)神(shen)經(jing)傳導(dao)物(wu)質(Neurotransmitter)的(de)(de)一種,傳遞訊息的(de)(de)神(shen)經(jing)末(mo)梢都(dou)內(nei)含有乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)小泡(pao)。當神(shen)經(jing)脈(mo)沖(Nerve impulse)要在(zai)神(shen)經(jing)元之間傳遞時,小泡(pao)就會(hui)釋出(chu)乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian),乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)再(zai)越過(guo)突觸(synapse)與(yu)受(shou)體結合(he),刺(ci)激更進一步(bu)的(de)(de)生化過(guo)程(cheng);或是(shi)Ach與(yu)乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)酯酶(acetyl cholinesterase)結合(he),進行水解(jie)反應(ying),形成(cheng)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)(choline)以利(li)回(hui)(hui)收、重新合(he)成(cheng)Ach,見圖(tu)六所示。而(er)這一步(bu)水解(jie)反應(ying)相當快,以確保此神(shen)經(jing)刺(ci)激反應(ying)非常(chang)短。但(dan)如(ru)(ru)果(guo)乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)酯被外來的(de)(de)化合(he)物(wu)抑制(zhi)了(例(li)如(ru)(ru)沙林(lin)、DFP等有機膦會(hui)與(yu)乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)結合(he)),則乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)水解(jie)反應(ying)就被迫(po)停止了,但(dan)此時受(shou)體卻繼續不斷地接受(shou)乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)刺(ci)激而(er)無(wu)法(fa)水解(jie)釋回(hui)(hui)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian),如(ru)(ru)此一來會(hui)很快地造成(cheng)生理(li)上(shang)的(de)(de)不平衡,使乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)在(zai)突觸和神(shen)經(jing)肌肉接頭(tou)堆積而(er)過(guo)度興奮麻痹,導(dao)致(zhi)死亡。當然如(ru)(ru)果(guo)此時能迅速利(li)用一些解(jie)毒劑如(ru)(ru)阿托(tuo)品(pin)(atropine)等來解(jie)除乙酰(xian)(xian)(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)(jian)(jian)(jian)與(yu)受(shou)體之作用,就可避免死亡。
小(xiao)鼠皮下注射沙林(lin)LD50為(wei)(wei)0.172mg/kg,大鼠吸入(ru)LD50為(wei)(wei)13-15mg/m3, 人體在(zai)吸入(ru)55~100(毫克(ke)·分鐘(zhong)(zhong)/立方米)的沙林(lin)后(或皮膚接觸(chu)1.7克(ke)),在(zai)1~15分鐘(zhong)(zhong)之(zhi)內便會死(si)亡(wang),死(si)前會出(chu)現(xian)抽搐、口吐(tu)白(bai)沫(mo)和視(shi)力模糊等癥狀;低濃度(du)下(0.0005mg/L)暴露在(zai)沙林(lin)氣溶膠2分鐘(zhong)(zhong)內,便會引起瞳孔縮小(xiao)、在(zai)暗處(chu)視(shi)力困(kun)(kun)難、胸部緊塞、頭痛、惡心以及嘔吐(tu)等癥狀。而且這些毒性會在(zai)體內累積,如(ru)果更大濃度(du)時會使人暈眩、焦慮、心智損傷、肌肉(rou)痙攣、呼(hu)吸困(kun)(kun)難,最后導致(zhi)死(si)亡(wang)。
一(yi)般說(shuo)來,沙(sha)林是(shi)可以通過(guo)呼(hu)吸或透過(guo)皮膚和眼結(jie)膜(mo)侵入人體,對乙(yi)酰膽(dan)堿酯酶(AchE)造成(cheng)不可逆的抑制(zhi)作用是(shi)其毒性的主要機制(zhi)。受其侵襲后(hou),會出現瞳(tong)孔縮小、呼(hu)吸困難(nan)、支氣管縮小和劇烈抽搐(chu)等癥狀,嚴(yan)重時幾(ji)分鐘內會窒(zhi)息而(er)死(si),須立即使用阿托品、肟等進行治療和進行人工呼(hu)吸方(fang)能(neng)(neng)有(you)救。但(dan)是(shi),事后(hou)這種(zhong)毒氣還可能(neng)(neng)對神經、大腦(nao)和肝(gan)臟造成(cheng)損傷(shang)。
敵機在城市上低空飛并布(bu)灑大(da)量煙霧(wu);敵機通過后或(huo)(huo)炸彈爆(bao)炸后,地(di)面(mian)有大(da)片均(jun)勻的(de)油狀(zhuang)斑點,多(duo)數人突(tu)然聞(wen)到(dao)異(yi)常氣味或(huo)(huo)眼睛、呼吸(xi)道受到(dao)刺激;看到(dao)大(da)量動(dong)物異(yi)常變化(如(ru)蜂、蠅(ying)飛行(xing)困難,抖動(dong)翅膀(bang),或(huo)(huo)麻雀、雞、羊等動(dong)物中(zhong)毒(du)死亡);花(hua)草、樹葉發生大(da)面(mian)積變色或(huo)(huo)枯萎等等。總之,對于大(da)面(mian)積同(tong)時發生的(de)異(yi)常現象,都(dou)可(ke)懷(huai)疑是化學毒(du)區,應及(ji)時采取防(fang)護措(cuo)施,報告人防(fang)部門偵察斷定(ding)。
防護是阻止毒劑通(tong)過各(ge)種途徑(jing)與人員(yuan)接觸(chu)的措(cuo)施。防護措(cuo)施有兩(liang)種
1、 集(ji)體防護(hu):就是組織人(ren)員迅速進入有(you)三(san)防設(she)施(shi)的人(ren)防工(gong)事,以便有(you)效地防護(hu)各(ge)種狀態的所有(you)毒(du)劑。
2、 個人防(fang)護:即用防(fang)毒面具(ju)保護人的呼(hu)吸道和眼睛,用防(fang)毒衣保護人的身體。
使毒劑(ji)失去毒害作(zuo)用的措(cuo)施叫做消毒。
1、 對人(ren)員消(xiao)毒(du)(du)(du):當(dang)毒(du)(du)(du)劑液滴落到人(ren)員身上(shang)時(shi),應立即脫去(qu)染(ran)毒(du)(du)(du)衣服,用棉花或干凈土塊(kuai)吸(xi)去(qu)皮(pi)膚(fu)上(shang)的毒(du)(du)(du)劑液滴(吸(xi)擦(ca)時(shi)應防止擴大染(ran)毒(du)(du)(du)面(mian)積),然后用棉球醮專門的消(xiao)毒(du)(du)(du)藥(yao)液擦(ca)拭消(xiao)毒(du)(du)(du),用小蘇(su)打水(shui)、肥(fei)皂水(shui)或大量(liang)清潔水(shui)沖洗。
2、 對染(ran)毒(du)服裝的消毒(du):在遠離居(ju)住(zhu)區(qu)的下風方向,用熱(re)堿水煮沸(fei)1-2小時即可消毒(du)。
3、 對(dui)染毒(du)食(shi)品(pin)(pin)的(de)消毒(du):對(dui)有包裝(zhuang)的(de)罐頭類(lei)食(shi)品(pin)(pin),只需對(dui)表(biao)面消毒(du)后,就可以食(shi)用。對(dui)沒有包裝(zhuang)的(de)食(shi)品(pin)(pin),一(yi)般(ban)應銷毀(hui)。
4、 對染(ran)毒(du)水(shui)(shui)消毒(du):染(ran)毒(du)水(shui)(shui)的(de)消毒(du)方(fang)法(fa)是在水(shui)(shui)中加入適量的(de)漂白粉和(he)混凝(ning)劑,然后(hou)攪拌,待沉淀后(hou)過濾。用(yong)明礬沉淀或(huo)長時間煮沸的(de)方(fang)法(fa),也可對染(ran)毒(du)水(shui)(shui)消毒(du)。無論用(yong)哪種方(fang)法(fa)消毒(du),都必須經過檢驗后(hou)才能食(shi)用(yong)。
伊拉克(ke)前政府曾宣布,在1984年至1990年,它共(gong)生產了795噸沙(sha)林毒(du)氣(qi),大約有732噸被(bei)裝(zhuang)入炸(zha)(zha)彈(dan)(dan)(dan)、火(huo)箭和導彈(dan)(dan)(dan)彈(dan)(dan)(dan)頭(tou)內。在1985年至1988年共(gong)使用了650噸,另有35噸在1991年海灣戰爭(zheng)中被(bei)聯軍的(de)(de)空襲所炸(zha)(zha)毀。在聯合國的(de)(de)監(jian)督下,伊拉克(ke)才摧毀了127噸的(de)(de)沙(sha)林毒(du)氣(qi)。
1995年3月20日(ri)(ri)清晨,原(yuan)(yuan)奧姆真理教部分(fen)信(xin)徒受麻原(yuan)(yuan)彰(zhang)晃(huang)指使(shi),在(zai)東(dong)京(jing)(jing)市區3條地(di)鐵電車內發(fa)(fa)生施(shi)放神經(jing)性毒(du)氣“沙林(lin)”事(shi)(shi)件(jian),造成12人死亡、約5500人中毒(du)、1036人住院治療(liao)。毒(du)氣事(shi)(shi)件(jian)策劃者奧姆真理教教主(zhu)麻原(yuan)(yuan)彰(zhang)晃(huang)及(ji)執行任(ren)務的(de)5名(ming)教徒先后(hou)被判死刑(xing)(xing),唯(wei)麻原(yuan)(yuan)彰(zhang)晃(huang)至(zhi)今(jin)仍未行刑(xing)(xing);另3名(ming)施(shi)襲(xi)者則判處無(wu)期(qi)徒刑(xing)(xing),而事(shi)(shi)發(fa)(fa)多年至(zhi)今(jin)最后(hou)1名(ming)疑犯(高(gao)橋克也(ye)(ye))于2012年06月15日(ri)(ri)也(ye)(ye)在(zai)東(dong)京(jing)(jing)都大田區被捕(bu),結(jie)束(shu)了17年的(de)逃(tao)亡生涯。東(dong)京(jing)(jing)地(di)鐵沙林(lin)毒(du)氣事(shi)(shi)件(jian)也(ye)(ye)是日(ri)(ri)本自從第(di)二次(ci)世界大戰結(jie)束(shu)后(hou)最嚴重(zhong)的(de)恐怖(bu)襲(xi)擊事(shi)(shi)件(jian)。
美(mei)軍沙(sha)(sha)林(lin)(lin)化學武器大約有7200噸,毒(du)(du)劑(ji)彈(dan)藥27種,主要有MZ12型(xing)沙(sha)(sha)林(lin)(lin)毒(du)(du)劑(ji)導(dao)彈(dan)彈(dan)頭,內裝(zhuang)330枚(mei)M139型(xing)小炸(zha)彈(dan),共(gong)裝(zhuang)毒(du)(du)劑(ji)195千(qian)(qian)克(ke)(ke)SE27型(xing)沙(sha)(sha)林(lin)(lin)毒(du)(du)劑(ji)導(dao)彈(dan)彈(dan)頭SM121A1型(xing)和(he)M426型(xing)沙(sha)(sha)林(lin)(lin)炮彈(dan),內裝(zhuang)毒(du)(du)劑(ji)95千(qian)(qian)克(ke)(ke)和(he)72千(qian)(qian)克(ke)(ke);MC-1型(xing)和(he)MK-94型(xing)沙(sha)(sha)林(lin)(lin)毒(du)(du)劑(ji)炸(zha)彈(dan),內裝(zhuang)毒(du)(du)劑(ji)分別(bie)為220千(qian)(qian)克(ke)(ke)和(he)11千(qian)(qian)克(ke)(ke)。