法医学概论 第七周 Toxicology 第十课 Nerve Agents

       一战的时候就已经开始使用毒气了，不过迄今为止发现的毒性最强的神经毒气是沙林Sarin这个化合物。这是20世纪30年代德国研制成功并由德国军队掌控的武器。二战的时候德军就储备了大量的沙林，但是都没有使用，大部分都是苏军攻入德国境内的时候发现的。
       许多国家都生产并储备了沙林，最近据说叙利亚使用了沙林，所以美军要开始制裁了。1988年，伊拉克北部的库尔德斯坦Kurdistan，萨达姆的军队在打击当地村民的时候使用了沙林。作为非常强效的神经毒气，进入人体后，它会使神经系统停止运作，致死剂量非常低。
       日本邪教奥姆真理教Aum Shinrikyo曾经试图制造沙林。94年6月他们在上班的时候释放沙林毒气，7人死亡，200多人入院就医。次年，在东京地铁释放自制沙林，12人死亡，1000多人入院就医。不幸中的万幸是奥姆真理教的化学家不擅长做沙林毒气，不够纯。
       神经冲动从脑部传到肌肉，神经毒剂则通过干扰这一生化机制而奏效。通常情况下，神经细胞内部有着钾离子，外部有着钠离子，细胞内外存在微弱的负电压。细胞发挥功能的一端，有一些叫做神经递质neurotransmitter的分子，它们的作用就是跨过突触触发沿线的下一个神经细胞。信号传递的时候，神经元变得兴奋，细胞膜上的通道打开，这些通道就是钠离子通道。钠离子通道允许钠离子进入细胞。于是细胞内外的电压从负电压变成了正电压，神经细胞开始兴奋，当电压从原来的-70mv达到30mv的时候就会释放神经递质。这种小分子的的神经递质是乙酰胆碱acetylcholine，它被释放之后，跨过突触，到达对面的神经细胞，进而传递神经冲动。
                
                
      释放了神经递质之后，神经细胞的细胞膜上的钾离子通道打开，开始释放钾离子，接着钾离子和钠离子浓度慢慢的改变，钾离子又回到了细胞，钠离子又出去，一切又变回原始状态。完成工作的神经递质要么回到初始位置，要么就被乙酰胆碱酯酶acetylcholinesterase分解。上面所说的整个过程只需要2毫秒。
       如果有很多神经递质，那这就意味着即使没有神经冲动传递肌肉也会一直处于兴奋状态，直接结果就是导致抽搐惊厥瘫痪甚至死亡。最初的症状通常是失明，因为眼球上的神经受到了影响。为什么神经递质会过多呢？因为乙酰胆碱酯酶。它能调节神经递质的浓度，它能将乙酰胆碱转化为不活跃的胆碱。沙林做的就是阻止乙酰胆碱酯酶发挥作用，那么体内的乙酰胆碱就会过量。
       阿托品atropine，是从一种叫做颠茄Atropa belladonna天然产生的化合物，因此它得名于颠茄的atropa。belladonna在意大利语中是美丽女人的意思，阿托品滴入眼睛的话能够引起瞳孔扩张，大瞳孔的女人比较美，所以就用了belladonna。也因为它瞳孔扩张的作用看，它被用于验光，扩大的瞳孔使得医生更容易检查。但最重要的是，它是沙林的解毒剂。阿托品的作用是抑制乙酰胆碱，所以即使有着过量的乙酰胆碱，阿托品也能阻止他们发挥作用。所以计量对，那么阿托品就能解毒，剂量不对，也会变成毒药。大鼠口服阿托品的LD50是500mg/kg。
        苏格兰爱丁堡的龙比亚Napier大学的教授保罗·艾加特Paul Agutter，被指控使用阿托品谋杀妻子。他以研究目的获得了很多阿托品。他把阿托品放在了妻子的金汤力酒里面。由于他知道如果妻子死了丈夫一定是被怀疑对象之一，所以他留下了一条错误的线索试图误导调查人员。他在超市买了几瓶汤力水，往里面放了阿托品又放回超市，他的想法是让从城里面出现几个随机的轻微阿托品中毒的人，那么整个事件就会被认为是连环杀人案，是有人对饮料生产商或者超市不满。不过他失败了，因为他放在汤力水中的阿托品的量要少于他放在妻子饮料里面的。后来，妻子得到了妥善的治疗，没死，他被判谋杀未遂获刑7年。获释后，他去了曼彻斯特大学任教，学校让他教授医学伦理学（校长你真会玩！）。