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神經毒素

神經毒素是以神經系統為靶系統的毒性物質,其主要特徵是干擾神經系統功能,產生相應的中毒體征和症狀,嚴重時可致命。神經性毒劑一般指人工合成的神經毒物,大多數為有機磷化合物,與農藥屬同一類化合物,其中毒原理、臨床表現、防治原則和急救方法基本相似。雖然神經毒素通常稱為「神經毒氣」,但它們大多數在常溫下是液態的,少數為固態(氨基甲酸酯類)。

神經毒素可在多種生物內發現,當中包括可以在水华或沖刷到岸边的綠色浮渣裡發現的[1]幾種藍綠藻[2]

語源 编辑

神經毒素這個名稱是從英語:Neurotoxin直譯過來,源於希臘語νευρών nevron / neuron,即神經元[3]拉丁語toxicum,即毒藥,再源於希臘語τοξικόν φάρμακον toxikon pharmakon,即毒箭[4]

歷史 编辑

神經性毒劑最早是從民用有機磷農藥中發展而來,1935年德國化學家格哈德·施拉德發現了一種速效有機磷殺蟲劑——塔崩。由於不慎吸入洩漏的樣品,施拉德及其助手成為了塔崩的首批受害者,出現瞳孔收縮、呼吸困難及暈厥症狀,最終於三週後康復,並因此意識到塔崩對人體有巨大的毒性;此時正值第二次世界大戰,塔崩很快被軍方所關注並於1940年大量投入生產。

由於塔崩巨大的軍事潛力,研究人員開始深入地研究塔崩的結構。在塔崩基本結構的基礎上,德國及其他國家的研究者相繼合成了一系列神經性毒劑,最具代表性的四個神經性毒劑是塔崩沙林梭曼VX。因其毒性強、作用快,能通過皮膚呼吸道黏膜消化道等吸收引起全身中毒,加之性質穩定、生產容易、使用性能良好,因此成為各國部隊裝備的主要化學戰劑。


中毒機制 编辑

生命活過程是在神經系統控制和調節之下進行的。神經系統之間的連絡依靠體內一些特別的化學分子(神經傳遞物)傳遞和控制。這種連絡一旦受到干擾,生命活動就會出現危險的異常情況。乙醯膽鹼是傳遞神經活動的一種在體內自然生成的化學物質。乙醯膽鹼與膽鹼受體結合時,使受體進入興奮狀態,並向下一級傳遞神經脉衝。乙醯膽鹼存在過多時,膽鹼受體就會過度興奮,從而使神經系統訊號傳遞發生紊亂。但是生物體內存在一種生物催化劑——乙醯膽鹼酯酶(Acetylcholinesterase,AChE),它能將過量釋放的乙醯膽鹼很快地分解成膽鹼乙酸,能在1ms內分解約300個乙醯膽鹼分子,來保證神經傳遞過程的正常運作。

神經毒劑對乙醯膽鹼酯酶活性有強烈的抑制作用,能夠與其發生化學反應,牢固結合,從而使之失去活性,不能發揮正常功能,造成釋放出來的乙醯膽鹼不能被水解而蓄積,從而引起內源性膽鹼中毒,令中樞和外周膽鹼能神經功能嚴重紊亂。

結構與分類 编辑

最早的神經性毒劑屬有機磷化合物有機磷酸酯。美軍將含有P-X鍵(F,Cl,CN,I,Br,Se),即毒劑分子上的X取代基為鹵素或擬鹵素的前三者稱為G系毒劑,其代表為GA(塔崩)、GB(沙林)及GD(梭曼);將含有P-SCH2CH2N(R)2鍵的化合物稱為V系毒劑,如VX、VE、VG、VS及VR等,其代表為VX。

神經性毒劑的結構資料如下:

毒劑 代號 化學名稱 R'鍵 R鍵 活性基團(X)
塔崩 GA 二甲胺氰膦酸乙酯 -(CH3)2N -C2H5 -CN
沙林 GB 甲氟膦酸異丙酯 -CH3 -(CH3)2CH -F
梭曼 GD 甲氟膦酸特己酯 -CH3 -(CH3)3CH-CH3 -F
維埃克斯 VX S-(2-異丙胺乙基)-甲基硫酐膦酸乙酯 -CH3 -C2H5 -S-CH2CH2N(iC3H7)2

症狀 编辑

症狀取決於中毒的劑量及中毒方式。輕度中毒症狀有瞳孔收縮、流鼻涕、口水增多、頭痛、呼吸不暢及畏光,症狀可維持2~5天。中度中毒者除以上症狀外,還會出現眼痛、噁心、嘔吐、腹瀉和短暫痙攣。嚴重中毒者出現肌內震顫、運動機能失調和全身乏力。深度中毒則出現大小便失禁、嚴重痙攣、呼吸麻痹,數分鐘內可致死。

相關生物 编辑

以下生物具有神經毒素

参考文献 编辑

  1. ^ Scottish Government 2011
  2. ^ Sivonen K (1999)
  3. ^ Online Etymological Dictionary: Neuro-. [2012-10-04]. (原始内容于2016-09-12). 
  4. ^ Online Etymological Dictionary: Toxic. [2012-10-04]. (原始内容于2016-09-12). 
  5. ^ https://www.thenewslens.com/amparticle/107182. [2018-11-05].  缺少或|title=为空 (帮助)

外部链接 编辑

  • [抗氧化损伤与防治研究中心-神经性与失能性毒剂]
  • 自然界的神經毒素(Neurotoxin) (页面存档备份,存于互联网档案馆

参见 编辑

神經毒素, 此條目需要补充更多来源, 2018年3月14日, 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目, 无法查证的内容可能會因為异议提出而被移除, 致使用者, 请搜索一下条目的标题, 来源搜索, 网页, 新闻, 书籍, 学术, 图像, 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源, 判定指引, 维基百科中的醫學内容仅供参考, 並不能視作專業意見, 如需獲取醫療幫助或意見, 请咨询专业人士, 詳見醫學聲明, 是以神經系統為靶系統的毒性物質, 其主要特徵是干擾神經系統功能, 產生相應的中毒體征和症狀, 嚴重時可致命, 神經. 此條目需要补充更多来源 2018年3月14日 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目 无法查证的内容可能會因為异议提出而被移除 致使用者 请搜索一下条目的标题 来源搜索 神經毒素 网页 新闻 书籍 学术 图像 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源 判定指引 维基百科中的醫學内容仅供参考 並不能視作專業意見 如需獲取醫療幫助或意見 请咨询专业人士 詳見醫學聲明 神經毒素是以神經系統為靶系統的毒性物質 其主要特徵是干擾神經系統功能 產生相應的中毒體征和症狀 嚴重時可致命 神經性毒劑一般指人工合成的神經毒物 大多數為有機磷化合物 與農藥屬同一類化合物 其中毒原理 臨床表現 防治原則和急救方法基本相似 雖然神經毒素通常稱為 神經毒氣 但它們大多數在常溫下是液態的 少數為固態 氨基甲酸酯類 神經毒素可在多種生物內發現 當中包括可以在水华或沖刷到岸边的綠色浮渣裡發現的 1 幾種藍綠藻 2 目录 1 語源 2 歷史 3 中毒機制 4 結構與分類 5 症狀 6 相關生物 7 参考文献 8 外部链接 9 参见語源 编辑神經毒素這個名稱是從英語 Neurotoxin 直譯過來 源於希臘語 neyrwn nevron neuron 即神經元 3 及拉丁語 toxicum 即毒藥 再源於希臘語 to3ikon farmakon toxikon pharmakon 即毒箭 4 歷史 编辑神經性毒劑最早是從民用有機磷農藥中發展而來 1935年德國化學家格哈德 施拉德發現了一種速效有機磷殺蟲劑 塔崩 由於不慎吸入洩漏的樣品 施拉德及其助手成為了塔崩的首批受害者 出現瞳孔收縮 呼吸困難及暈厥症狀 最終於三週後康復 並因此意識到塔崩對人體有巨大的毒性 此時正值第二次世界大戰 塔崩很快被軍方所關注並於1940年大量投入生產 由於塔崩巨大的軍事潛力 研究人員開始深入地研究塔崩的結構 在塔崩基本結構的基礎上 德國及其他國家的研究者相繼合成了一系列神經性毒劑 最具代表性的四個神經性毒劑是塔崩 沙林 梭曼和VX 因其毒性強 作用快 能通過皮膚 呼吸道 黏膜 消化道及眼等吸收引起全身中毒 加之性質穩定 生產容易 使用性能良好 因此成為各國部隊裝備的主要化學戰劑 中毒機制 编辑生命活過程是在神經系統控制和調節之下進行的 神經系統之間的連絡依靠體內一些特別的化學分子 神經傳遞物 傳遞和控制 這種連絡一旦受到干擾 生命活動就會出現危險的異常情況 乙醯膽鹼是傳遞神經活動的一種在體內自然生成的化學物質 乙醯膽鹼與膽鹼受體結合時 使受體進入興奮狀態 並向下一級傳遞神經脉衝 乙醯膽鹼存在過多時 膽鹼受體就會過度興奮 從而使神經系統訊號傳遞發生紊亂 但是生物體內存在一種生物催化劑 乙醯膽鹼酯酶 Acetylcholinesterase AChE 它能將過量釋放的乙醯膽鹼很快地分解成膽鹼和乙酸 能在1ms內分解約300個乙醯膽鹼分子 來保證神經傳遞過程的正常運作 神經毒劑對乙醯膽鹼酯酶活性有強烈的抑制作用 能夠與其發生化學反應 牢固結合 從而使之失去活性 不能發揮正常功能 造成釋放出來的乙醯膽鹼不能被水解而蓄積 從而引起內源性膽鹼中毒 令中樞和外周膽鹼能神經功能嚴重紊亂 結構與分類 编辑最早的神經性毒劑屬有機磷化合物或有機磷酸酯 美軍將含有P X鍵 F Cl CN I Br Se 即毒劑分子上的X取代基為鹵素或擬鹵素的前三者稱為G系毒劑 其代表為GA 塔崩 GB 沙林 及GD 梭曼 將含有P SCH2CH2N R 2鍵的化合物稱為V系毒劑 如VX VE VG VS及VR等 其代表為VX 神經性毒劑的結構資料如下 毒劑 代號 化學名稱 R 鍵 R鍵 活性基團 X 塔崩 GA 二甲胺氰膦酸乙酯 CH3 2N C2H5 CN沙林 GB 甲氟膦酸異丙酯 CH3 CH3 2CH F梭曼 GD 甲氟膦酸特己酯 CH3 CH3 3CH CH3 F維埃克斯 VX S 2 異丙胺乙基 甲基硫酐膦酸乙酯 CH3 C2H5 S CH2CH2N iC3H7 2症狀 编辑症狀取決於中毒的劑量及中毒方式 輕度中毒症狀有瞳孔收縮 流鼻涕 口水增多 頭痛 呼吸不暢及畏光 症狀可維持2 5天 中度中毒者除以上症狀外 還會出現眼痛 噁心 嘔吐 腹瀉和短暫痙攣 嚴重中毒者出現肌內震顫 運動機能失調和全身乏力 深度中毒則出現大小便失禁 嚴重痙攣 呼吸麻痹 數分鐘內可致死 相關生物 编辑以下生物具有神經毒素 青蛙 腹足類 河豚 章魚 蛇 螃蟹 蜘蛛 蠍子 鳥類 5 参考文献 编辑 Scottish Government 2011 Sivonen K 1999 Online Etymological Dictionary Neuro 2012 10 04 原始内容存档于2016 09 12 Online Etymological Dictionary Toxic 2012 10 04 原始内容存档于2016 09 12 https www thenewslens com amparticle 107182 2018 11 05 缺少或 title 为空 帮助 外部链接 编辑 抗氧化损伤与防治研究中心 神经性与失能性毒剂 Neurotoxin definition and additional details 自然界的神經毒素 Neurotoxin 页面存档备份 存于互联网档案馆 参见 编辑化学武器 生物武器 嗜神经病毒 SARS Cov 2 取自 https zh wikipedia org w index php title 神經毒素 amp oldid 79383771, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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