-
沙林
（神經麻痹性毒劑）
鎖定
- 熔 點
- -56 ℃
- 沸 點
- 147 ℃
- 水溶性
- 易同水混合
- 密 度
- 1.07 g/cm³
- 外 觀
- 無色液體
- 閃 點
- 42.7 ℃
- 影 響
- 麻痹人的中樞神經
沙林研究簡史
沙林毒劑防護
沙林理化性質
密度：1.07g/cm3
熔點：-56℃
沸點：147℃
閃點：42.7℃
折射率：1.361
蒸氣壓：2.10 mm Hg（20℃）
揮發度：22000 mg/m3（25℃）
蒸氣密度（空氣=1）：4.86
水解半衰期（20℃和PH=7）：39~41小時；80小時
Log Kowe：0.15
氣味閾值：＜1.5 mg/m3
亨利定率常數：5.34×10-7 atm·m3/mol
沙林計算化學數據
疏水參數計算參考值（XlogP）：0.8
氫鍵供體數量：0
氫鍵受體數量：3
可旋轉化學鍵數量：2
互變異構體數量：0
拓撲分子極性表面積：26.3
重原子數量：8
表面電荷：0
複雜度：113
同位素原子數量：0
確定原子立構中心數量：0
不確定原子立構中心數量：1
確定化學鍵立構中心數量：0
不確定化學鍵立構中心數量：0
共價鍵單元數量：1
沙林反應機制
二次大戰期間，用來當化學武器與殺蟲劑的這類有機磷化合物，提供研究人員一個線索而發現“醯基化酵素”（acyl enzyme）的化學結構，我們以DFP（Diisopropyl phosphorofluoridate）為模型來解釋這個過程。體內的一些水解酶（hydrolase）可對酯類水解成酸與醇，以提供體內所需生化反應的物質，例如脂肪水解成脂肪酸與甘油，乙酰膽鹼（Acetylcholine，Ach）水解成膽鹼；而水解反應過程中會在酵素的活化中心，形成所謂酰基化酵素的中間產物。水解絲氨酸的羥基與酯反應形成酰基化酵素，再催化水解作用。不過，DFP會與酯競爭結合水解，因而使得正常酯類無法進行水解反應。
乙酰膽鹼是神經傳導物質（Neurotransmitter）的一種，傳遞訊息的神經末梢都內含有乙酰膽鹼的小泡。當神經脈衝（Nerve impulse）要在神經元之間傳遞時，小泡就會釋出乙酰膽鹼，乙酰膽鹼再越過突觸（synapse）與受體結合，刺激更進一步的生化過程；或是Ach與乙酰膽鹼酯酶（acetyl cholinesterase）結合，進行水解反應，形成膽鹼（choline）以利回收、重新合成Ach。而這一步水解反應相當快，以確保此神經刺激反應非常短。但如果乙酰膽鹼酯被外來的化合物抑制了（例如沙林、DFP等有機膦會與乙酰膽鹼結合），則乙酰膽鹼水解反應就被迫停止了，但此時受體卻繼續不斷地接受乙酰膽鹼的刺激而無法水解釋回膽鹼，如此一來會很快地造成生理上的不平衡，使乙酰膽鹼在突觸和神經肌肉接頭堆積而過度興奮麻痹，導致死亡。當然如果此時能迅速利用一些解毒劑如阿托品（atropine）等來解除乙酰膽鹼與受體之作用，就可避免死亡。
沙林中毒症狀
小鼠皮下注射沙林LD50為0.172mg/kg，大鼠吸入LD50為13-15mg/m3，人體在吸入55～100（mg·min/m3）的沙林後（或皮膚接觸1.7克），在1～15分鐘之內便會死亡，死前會出現抽搐、口吐白沫和視力模糊等症狀；低濃度下（0.0005mg/L）暴露在沙林氣溶膠2分鐘內，便會引起瞳孔縮小、在暗處視力困難、胸部緊塞、頭痛、噁心以及嘔吐等症狀。而且這些毒性會在體內累積，如果更大濃度時會使人暈眩、焦慮、心智損傷、肌肉痙攣、呼吸困難，最後導致死亡。
[5-6]
一般説來，沙林是可以通過呼吸或透過皮膚和眼結膜侵入人體，對乙酰膽鹼酯酶（AchE）造成不可逆的抑制作用是其毒性的主要機制。受其侵襲後，會出現瞳孔縮小、呼吸困難、支氣管縮小和劇烈抽搐等症狀，嚴重時幾分鐘內會窒息而死，須立即使用阿托品、肟等進行治療和進行人工呼吸方能有救。但是，事後這種毒劑還可能對神經、大腦和肝臟造成損傷。
沙林安全信息
沙林發現
沙林防毒面具
沙林防護
防護是阻止毒劑通過各種途徑與人員接觸的措施。防護措施有兩種
1、 集體防護：就是組織人員迅速進入有三防設施的人防工事，以便有效地防護各種狀態的所有毒劑。
2、 個人防護：即用防毒面具保護人的呼吸道和眼睛，用防毒衣保護人的身體。
沙林消毒
使毒劑失去毒害作用的措施叫做消毒。
1、 對人員消毒：當毒劑液滴落到人員身上時，應立即脱去染毒衣服，用棉花或乾淨土塊吸去皮膚上的毒劑液滴（吸擦時應防止擴大染毒面積），然後用棉球醮專門的消毒藥液擦拭消毒，用小蘇打水、肥皂水或大量清潔水沖洗。
2、 對染毒服裝的消毒：在遠離居住區的下風方向，用熱鹼水煮沸1-2小時即可消毒。
3、 對染毒食品的消毒：對有包裝的罐頭類食品，只需對錶面消毒後，就可以食用。對沒有包裝的食品，一般應銷燬。
4、 對染毒水消毒：染毒水的消毒方法是在水中加入適量的漂白粉和混凝劑，然後攪拌，待沉澱後過濾。用明礬沉澱或長時間煮沸的方法，也可對染毒水消毒。無論用哪種方法消毒，都必須經過檢驗後才能食用。
沙林物質毒性
毒性類型 | 測試方法 | 測試對象 | 使用劑量 | 毒性作用 |
|---|---|---|---|---|
急性毒性 | 口服 | 人類 | 2 μg/kg | 行為毒性——肌肉無力； 肺部、胸部或者呼吸毒性——支氣管收縮； 胃腸道毒性——噁心、嘔吐。 |
口服 | 成年男性 | 102 μg/kg/3D-I | 血液毒性——其他變化； 生化毒性——抑制或誘導膽鹼酯酶。 | |
吸入 | 成年男性 | 90 μg/m3 | 眼毒性——瞳孔縮小； 生化毒性——抑制或誘導膽鹼酯酶。 | |
皮膚表面 | 人類 | 28 mg/kg | 肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困難 | |
肌肉注射 | 成年男性 | 30 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
口服 | 大鼠 | 550 μg/kg | 行為毒性——昏迷； 肺部、胸部或者呼吸毒性——刺激呼吸道； 胃腸道毒性——唾液腺的結構或功能發生變化。 | |
皮膚表面 | 大鼠 | 2500 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
腹腔注射 | 大鼠 | 218 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
靜脈注射 | 大鼠 | 39 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
肌肉注射 | 大鼠 | 108 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
吸入 | 小鼠 | 5 mg/m3/30M | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
皮膚表面 | 小鼠 | 1080 μg/kg | 行為毒性——昏迷； 肺部、胸部或者呼吸毒性——刺激呼吸道； 胃腸道毒性——唾液腺的結構或功能發生變化。 | |
腹腔注射 | 小鼠 | 283 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
皮下注射 | 小鼠 | 60 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
靜脈注射 | 小鼠 | 109 μg/kg | 眼毒性——流淚； 肺部、胸部或者呼吸毒性——其他變化； 腎、輸尿管和膀胱毒性——失禁。 | |
肌肉注射 | 小鼠 | 164 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
靜脈注射 | 狗 | 19 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
靜脈注射 | 猴 | 20 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
肌肉注射 | 猴 | 22300 ng/kg | 行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響； 胃腸道毒性——唾液腺的結構或功能發生變化； 皮膚和附件毒性——毛髮變化。 | |
皮下注射 | 貓 | 30 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
靜脈注射 | 貓 | 22 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
皮膚表面 | 兔 | 925 μg/kg | 行為毒性——昏迷； 肺部、胸部或者呼吸毒性——刺激呼吸道； 胃腸道毒性——唾液腺的結構或功能發生變化。 | |
皮下注射 | 兔 | 30 μg/kg | 行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響； 行為毒性——肌肉無力。 | |
靜脈注射 | 兔 | 15 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
皮膚表面 | 豬 | 116 mg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
靜脈注射 | 豬 | 15 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
吸入 | 豚鼠 | 128 mg/m3/2M | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
皮下注射 | 豚鼠 | 30 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
皮下注射 | 倉鼠 | 95 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
皮下注射 | 雞 | 16673 μg/kg | 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值 | |
慢性毒性 | 口服 | 大鼠 | 4875 μg/kg/13W-I | 大腦毒性——其他退行性改變； 周圍神經毒性—— 痙攣性癱瘓或感覺無變化； 肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困難。 |
皮下注射 | 大鼠 | 4250 μg/kg/85D-I | 大腦毒性——其他退行性改變； 生化毒性——抑制或誘導膽鹼酯酶； 慢性病相關毒性——死亡。 | |
皮下注射 | 大鼠 | 1 mg/kg/40D-I | 行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響； 慢性病相關毒性——死亡。 | |
吸入 | 小鼠 | 5 mg/m3/20M/10D-I | 大腦毒性——其他退行性改變； 脊髓神經毒—其他脊髓退行性改變； 生化毒性——抑制或誘導酯酶。 | |
皮下注射 | 貓 | 35 μg/kg/10D-I | 周圍神經毒性——感官發生變化 |
沙林重大事件
伊拉克前政府曾宣佈，在1984年至1990年，它共生產了795噸沙林毒劑，大約有732噸被裝入炸彈、火箭和導彈彈頭內。在1985年至1988年共使用了650噸，另有35噸在1991年海灣戰爭中被聯軍的空襲所炸燬。在聯合國的監督下，伊拉克才摧毀了127噸的沙林毒劑。
1994年6月27日，邪教組織“奧姆真理教”於該日黃昏時分至次日清晨在長野縣松本市北深志的住宅街內散佈沙林毒劑，導致8人死亡，660人受傷（松本沙林毒劑事件）；1995年3月20日清晨，原奧姆真理教部分信徒受麻原彰晃指使，在東京市區3條地鐵電車內發生施放神經性毒劑“沙林”事件，造成12人死亡、約5500人中毒、1036人住院治療。毒劑事件策劃者奧姆真理教教主麻原彰晃及執行任務的5名教徒先後被判死刑；另3名施襲者則判處無期徒刑，而最後1名疑犯（高橋克也）於2012年06月15日也在東京都大田區被捕，結束了17年的逃亡生涯。東京地鐵沙林毒劑事件也是日本自從第二次世界大戰結束後最嚴重的恐怖襲擊事件。
美軍沙林化學武器大約有7200噸，毒劑彈藥27種，主要有MZ12型沙林毒劑導彈彈頭，內裝330枚M139型小炸彈，共裝毒劑195千克SE27型沙林毒劑導彈彈頭SM121A1型和M426型沙林炮彈，內裝毒劑95千克和72千克；MC－1型和MK－94型沙林毒劑炸彈，內裝毒劑分別為220千克和11千克。
- 參考資料
-
- 1. Sarin ．pubchem[引用日期2017-07-01]
- 2. 李宗浩總主編．中國災害救援醫學 下．天津：天津科學技術出版社，2014.07：2863-2864
- 3. 才林編寫．武器百科彩色圖鑑 超值全綵珍藏版．北京：北京聯合出版公司，2014.10：408
- 4. Abou-Donia MB, Siracuse B, Gupta N, et al. Sarin (GB, O-isopropyl methylphosphonofluoridate) neurotoxicity: critical review. Crit Rev Toxicol. 2016, 46(10):845-875
- 5. Gundavarapu S, Zhuang J, Barrett EG, et al. A critical role of acute bronchoconstriction in the mortality associated with high-dose sarin inhalation: effects of epinephrine and oxygen therapies.Toxicol Appl Pharmacol. 2014, 274(2): 200-208
- 6. Inns RH, Tuckwell NJ, Bright JE,et al. Histochemical demonstration of calcium accumulation in muscle fibres after experimental organophosphate poisoning.Hum Exp Toxicol. 1990, 9(4):245-50.
