1938年,沙(sha)林由德國(guo)法本(ben)公(gong)司的(de)研究者G.施(shi)拉德(Gerhard Schrader)、O.安布羅斯(Otto Ambros)、G.呂第(di)格(Gerhard Ritter)、范·德爾·林德(Van der Linde)首次發現,系研制新型殺(sha)蟲劑(ji)的(de)副產物,這(zhe)種毒(du)劑(ji)就是以上述4個(ge)人的(de)姓(xing)中的(de)5個(ge)字母命名(ming)(ming)為(wei)“Sarin”。德國(guo)人很快(kuai)發現這(zhe)種毒(du)氣(qi)的(de)軍(jun)事價值,并(bing)投入生產,但是二(er)(er)戰期間并(bing)未使用。二(er)(er)戰后,這(zhe)種毒(du)劑(ji)才開(kai)始在世界(jie)范圍內(nei)生產。美(mei)軍(jun)代(dai)(dai)號GB,蘇軍(jun)代(dai)(dai)號P-35。(著名(ming)(ming)射擊游戲《使命召(zhao)喚:黑色行動》中則將其冠名(ming)(ming)為(wei)“諾娃六號”毒(du)氣(qi))
沙林(lin)對機(ji)體的作(zuo)用主要有三個方(fang)面(mian):一是選擇性(xing)抑制膽(dan)(dan)堿(jian)酯(zhi)酶(mei)活性(xing),使(shi)乙(yi)酰膽(dan)(dan)堿(jian)(Ach)在體內蓄積,引起(qi)膽(dan)(dan)堿(jian)能(neng)(neng)(neng)神(shen)經系統功能(neng)(neng)(neng)紊亂(luan);二(er)是毒(du)劑(ji)作(zuo)用于膽(dan)(dan)堿(jian)能(neng)(neng)(neng)受體;三是毒(du)劑(ji)對非膽(dan)(dan)堿(jian)能(neng)(neng)(neng)神(shen)經系統的作(zuo)用。
沙(sha)林毒(du)(du)氣(qi)是(shi)(shi)一(yi)種劇毒(du)(du)神(shen)經毒(du)(du)劑(ji),通過(guo)(guo)過(guo)(guo)度刺激肌肉(rou)和重要(yao)器官影(ying)響神(shen)經系統產生致命效果(guo)。沙(sha)林是(shi)(shi)有(you)機磷酸鹽會(hui)(hui)破(po)壞生物體內的(de)(de)神(shen)經傳(chuan)遞物質(zhi)乙酰(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)酯脢,生物的(de)(de)所有(you)自(zi)主跟非(fei)自(zi)主肌肉(rou)運動是(shi)(shi)乙酰(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)跟乙酰(xian)(xian)膽(dan)堿(jian)酯脢之間(jian)的(de)(de)一(yi)個平衡,破(po)壞這(zhe)個平衡的(de)(de)話(hua),肌肉(rou)會(hui)(hui)只收縮而無法(fa)擴(kuo)張。主要(yao)會(hui)(hui)癱瘓(huan)呼吸功能,縮瞳(tong),腸胃痙(jing)攣劇痛,分(fen)泌眼淚汗水跟唾液的(de)(de)管道(dao)也會(hui)(hui)大量(liang)(liang)排(pai)放,會(hui)(hui)非(fei)常痛苦(ku)的(de)(de)死(si)亡,而且立即發作發作到(dao)死(si)亡劑(ji)量(liang)(liang)足夠的(de)(de)話(hua)是(shi)(shi)2分(fen)鐘左右。
二次大戰期間,用來當化(hua)(hua)學(xue)武器與(yu)(yu)(yu)殺蟲劑的(de)這(zhe)類(lei)有機磷化(hua)(hua)合(he)物,提供研(yan)究(jiu)人(ren)員一個(ge)線索而(er)(er)發現(xian)“醯(xi)基(ji)化(hua)(hua)酵(jiao)(jiao)素(su)”(acyl enzyme)的(de)化(hua)(hua)學(xue)結構(gou),我們以DFP(Diisopropyl phosphorofluoridate)為模型來解(jie)釋這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)(cheng)。體(ti)內的(de)一些(xie)水(shui)(shui)解(jie)酶(mei)(hydrolase)可對酯(zhi)類(lei)水(shui)(shui)解(jie)成(cheng)酸(suan)與(yu)(yu)(yu)醇(chun),以提供體(ti)內所需(xu)生化(hua)(hua)反(fan)應(ying)的(de)物質,例如脂肪(fang)水(shui)(shui)解(jie)成(cheng)脂肪(fang)酸(suan)與(yu)(yu)(yu)甘油,乙酰膽堿(Acetylcholine,Ach)水(shui)(shui)解(jie)成(cheng)膽堿;而(er)(er)水(shui)(shui)解(jie)反(fan)應(ying)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)會在酵(jiao)(jiao)素(su)的(de)活化(hua)(hua)中(zhong)心,形成(cheng)所謂醯(xi)基(ji)化(hua)(hua)酵(jiao)(jiao)素(su)的(de)中(zhong)間產物。反(fan)應(ying)方程(cheng)(cheng)式(shi)中(zhong)水(shui)(shui)解(jie)上絲胺酸(suan)的(de)羥基(ji)與(yu)(yu)(yu)酯(zhi)反(fan)應(ying)形成(cheng)醯(xi)基(ji)化(hua)(hua)酵(jiao)(jiao)素(su),再催化(hua)(hua)水(shui)(shui)解(jie)作(zuo)用。不過(guo),DFP會與(yu)(yu)(yu)酯(zhi)競(jing)爭結合(he)水(shui)(shui)解(jie),因(yin)而(er)(er)使(shi)得正(zheng)常酯(zhi)類(lei)無法(fa)進行水(shui)(shui)解(jie)反(fan)應(ying)。
乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)是神(shen)(shen)經(jing)(jing)(jing)傳(chuan)(chuan)導物質(Neurotransmitter)的(de)(de)一種,傳(chuan)(chuan)遞(di)訊息的(de)(de)神(shen)(shen)經(jing)(jing)(jing)末梢都內含有乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)的(de)(de)小(xiao)泡(pao)(pao)。當神(shen)(shen)經(jing)(jing)(jing)脈沖(Nerve impulse)要在神(shen)(shen)經(jing)(jing)(jing)元之間傳(chuan)(chuan)遞(di)時(shi),小(xiao)泡(pao)(pao)就(jiu)會(hui)(hui)釋(shi)(shi)出乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian),乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)再越(yue)過(guo)突觸(synapse)與(yu)受(shou)體結(jie)合(he),刺(ci)激(ji)更(geng)進(jin)一步(bu)的(de)(de)生(sheng)化(hua)過(guo)程;或(huo)是Ach與(yu)乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)酯酶(acetyl cholinesterase)結(jie)合(he),進(jin)行水解反應(ying),形(xing)成膽(dan)(dan)堿(jian)(choline)以(yi)利(li)回(hui)收、重新合(he)成Ach,見圖六所(suo)示。而這一步(bu)水解反應(ying)相當快,以(yi)確保此(ci)神(shen)(shen)經(jing)(jing)(jing)刺(ci)激(ji)反應(ying)非常短(duan)。但(dan)(dan)如(ru)果乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)酯被(bei)外來(lai)的(de)(de)化(hua)合(he)物抑(yi)制了(le)(例如(ru)沙林、DFP等有機(ji)膦會(hui)(hui)與(yu)乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)結(jie)合(he)),則乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)水解反應(ying)就(jiu)被(bei)迫停止了(le),但(dan)(dan)此(ci)時(shi)受(shou)體卻繼續不(bu)斷地接受(shou)乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)的(de)(de)刺(ci)激(ji)而無法水解釋(shi)(shi)回(hui)膽(dan)(dan)堿(jian),如(ru)此(ci)一來(lai)會(hui)(hui)很快地造成生(sheng)理上的(de)(de)不(bu)平(ping)衡,使乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)在突觸和(he)神(shen)(shen)經(jing)(jing)(jing)肌肉接頭堆積而過(guo)度興奮(fen)麻痹,導致死亡。當然如(ru)果此(ci)時(shi)能迅速(su)利(li)用(yong)一些解毒(du)劑如(ru)阿托品(atropine)等來(lai)解除(chu)乙(yi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)與(yu)受(shou)體之作用(yong),就(jiu)可避免死亡。
小鼠皮下注射沙(sha)林(lin)LD50為(wei)0.172mg/kg,大鼠吸入LD50為(wei)13-15mg/m3, 人體在(zai)吸入55~100(毫克(ke)·分(fen)鐘/立方米)的沙(sha)林(lin)后(或皮膚接觸1.7克(ke)),在(zai)1~15分(fen)鐘之內(nei)便會(hui)(hui)死亡(wang),死前會(hui)(hui)出現抽搐、口(kou)吐白沫和視(shi)力(li)模糊(hu)等癥狀;低濃度下(0.0005mg/L)暴露(lu)在(zai)沙(sha)林(lin)氣(qi)溶膠2分(fen)鐘內(nei),便會(hui)(hui)引(yin)起(qi)瞳孔(kong)縮小、在(zai)暗(an)處視(shi)力(li)困難、胸(xiong)部(bu)緊塞(sai)、頭痛、惡心(xin)以及嘔吐等癥狀。而且(qie)這(zhe)些毒(du)性會(hui)(hui)在(zai)體內(nei)累(lei)積,如果更大濃度時會(hui)(hui)使(shi)人暈眩、焦慮、心(xin)智損傷、肌(ji)肉痙攣、呼吸困難,最后導(dao)致死亡(wang)。
一般說來,沙林是可以通過(guo)(guo)呼吸或透過(guo)(guo)皮(pi)膚和(he)眼結膜侵入人體,對乙酰膽堿酯酶(AchE)造(zao)成不(bu)可逆的抑(yi)制作用(yong)是其毒性的主要機制。受其侵襲后(hou),會出現瞳孔縮(suo)(suo)小、呼吸困難、支氣管縮(suo)(suo)小和(he)劇烈抽搐等癥(zheng)狀,嚴重(zhong)時(shi)幾分鐘(zhong)內會窒息(xi)而(er)死,須立即使用(yong)阿(a)托品、肟等進(jin)行(xing)治療和(he)進(jin)行(xing)人工呼吸方能(neng)有(you)救。但是,事后(hou)這(zhe)種毒氣還可能(neng)對神經、大腦和(he)肝臟造(zao)成損傷。
敵機在城市上(shang)低空飛(fei)并布灑大(da)量(liang)煙(yan)霧(wu);敵機通過后或(huo)炸(zha)彈(dan)爆炸(zha)后,地面有大(da)片均勻的(de)油狀斑點,多數人(ren)突然聞(wen)到(dao)異(yi)常(chang)(chang)氣(qi)味(wei)或(huo)眼睛、呼吸道受到(dao)刺激(ji);看到(dao)大(da)量(liang)動(dong)物異(yi)常(chang)(chang)變化(如蜂、蠅飛(fei)行(xing)困難,抖動(dong)翅膀,或(huo)麻雀、雞、羊等(deng)動(dong)物中毒(du)死亡);花草、樹葉發(fa)生大(da)面積(ji)變色或(huo)枯萎等(deng)等(deng)。總之,對于大(da)面積(ji)同時發(fa)生的(de)異(yi)常(chang)(chang)現象,都可懷疑是化學毒(du)區(qu),應及時采取防護(hu)措施,報告人(ren)防部(bu)門偵察斷(duan)定。
防(fang)護是(shi)阻止毒劑通過各種途徑與人員(yuan)接觸的措施。防(fang)護措施有(you)兩種
1、 集體防(fang)(fang)護(hu)(hu):就是組織人(ren)員迅速進入有三防(fang)(fang)設施的人(ren)防(fang)(fang)工事,以便有效地防(fang)(fang)護(hu)(hu)各(ge)種狀態(tai)的所有毒劑。
2、 個人(ren)防護(hu):即用(yong)防毒(du)面具保護(hu)人(ren)的呼吸道和眼(yan)睛,用(yong)防毒(du)衣保護(hu)人(ren)的身體。
使毒劑失去毒害作用的措施(shi)叫做消(xiao)毒。
1、 對人員(yuan)消(xiao)毒:當毒劑液滴(di)落(luo)到人員(yuan)身上(shang)時,應(ying)立即脫去染(ran)毒衣服,用棉花(hua)或(huo)干凈土(tu)塊(kuai)吸去皮膚上(shang)的毒劑液滴(di)(吸擦(ca)時應(ying)防止擴大染(ran)毒面積),然后用棉球醮專門的消(xiao)毒藥液擦(ca)拭消(xiao)毒,用小蘇打水、肥皂水或(huo)大量清潔水沖洗(xi)。
2、 對(dui)染毒服裝的(de)消毒:在遠離居(ju)住區的(de)下風方向(xiang),用(yong)熱堿水煮沸(fei)1-2小時即可消毒。
3、 對(dui)(dui)染毒(du)(du)食品(pin)的(de)(de)消毒(du)(du):對(dui)(dui)有(you)包裝的(de)(de)罐頭類食品(pin),只需對(dui)(dui)表(biao)面消毒(du)(du)后,就可以食用。對(dui)(dui)沒有(you)包裝的(de)(de)食品(pin),一般(ban)應銷毀(hui)。
4、 對染(ran)毒(du)水(shui)消毒(du):染(ran)毒(du)水(shui)的消毒(du)方(fang)(fang)法(fa)(fa)是(shi)在水(shui)中加入適量的漂白粉和混凝(ning)劑,然后(hou)攪拌(ban),待沉淀(dian)后(hou)過濾。用明礬沉淀(dian)或長時(shi)間煮(zhu)沸的方(fang)(fang)法(fa)(fa),也可對染(ran)毒(du)水(shui)消毒(du)。無論(lun)用哪(na)種方(fang)(fang)法(fa)(fa)消毒(du),都必須經過檢驗后(hou)才能食用。
伊拉克前政府曾宣(xuan)布,在1984年(nian)至(zhi)(zhi)1990年(nian),它共生產了795噸(dun)沙(sha)林毒氣(qi)(qi),大約(yue)有732噸(dun)被裝入炸彈(dan)、火箭和導彈(dan)彈(dan)頭內。在1985年(nian)至(zhi)(zhi)1988年(nian)共使用(yong)了650噸(dun),另有35噸(dun)在1991年(nian)海灣(wan)戰爭中(zhong)被聯(lian)軍的空襲(xi)所炸毀。在聯(lian)合國的監(jian)督下(xia),伊拉克才摧(cui)毀了127噸(dun)的沙(sha)林毒氣(qi)(qi)。
1995年3月20日(ri)清晨,原(yuan)奧姆(mu)真理(li)教部(bu)分信(xin)徒受麻(ma)原(yuan)彰晃指使,在東京市區3條地(di)鐵(tie)電車內發生施放神(shen)經(jing)性(xing)毒氣“沙林(lin)”事(shi)(shi)件,造成12人死亡、約5500人中毒、1036人住院(yuan)治(zhi)療。毒氣事(shi)(shi)件策劃者(zhe)奧姆(mu)真理(li)教教主麻(ma)原(yuan)彰晃及執行任務的(de)5名教徒先后(hou)被判(pan)死刑(xing)(xing),唯麻(ma)原(yuan)彰晃至今仍(reng)未行刑(xing)(xing);另3名施襲者(zhe)則判(pan)處無期徒刑(xing)(xing),而(er)事(shi)(shi)發多年至今最后(hou)1名疑犯(高橋克也(ye))于2012年06月15日(ri)也(ye)在東京都(dou)大(da)田(tian)區被捕,結(jie)(jie)束了17年的(de)逃亡生涯。東京地(di)鐵(tie)沙林(lin)毒氣事(shi)(shi)件也(ye)是日(ri)本(ben)自從第(di)二次世界(jie)大(da)戰(zhan)結(jie)(jie)束后(hou)最嚴(yan)重的(de)恐怖襲擊事(shi)(shi)件。
美軍沙(sha)林化學武器(qi)大(da)約有(you)7200噸,毒劑(ji)(ji)彈(dan)藥27種,主要有(you)MZ12型(xing)沙(sha)林毒劑(ji)(ji)導彈(dan)彈(dan)頭(tou),內(nei)(nei)裝330枚M139型(xing)小炸彈(dan),共裝毒劑(ji)(ji)195千(qian)克(ke)(ke)SE27型(xing)沙(sha)林毒劑(ji)(ji)導彈(dan)彈(dan)頭(tou)SM121A1型(xing)和(he)M426型(xing)沙(sha)林炮彈(dan),內(nei)(nei)裝毒劑(ji)(ji)95千(qian)克(ke)(ke)和(he)72千(qian)克(ke)(ke);MC-1型(xing)和(he)MK-94型(xing)沙(sha)林毒劑(ji)(ji)炸彈(dan),內(nei)(nei)裝毒劑(ji)(ji)分別為220千(qian)克(ke)(ke)和(he)11千(qian)克(ke)(ke)。