维埃克斯毒剂的前世今生

西华大学 陈 晟

维埃克斯毒剂的前世今生

西华大学 陈 晟

近日，一名朝鲜籍男子在马来西亚遭袭丧命的消息，引起了各国媒体的高度关注。马来西亚官方的验尸结果认为，该男子是死于一种神经毒剂——维埃克斯（VX）毒剂的作用。这种物质，被国际禁化武组织列入化学武器名单，杀伤力极强。那么，有关VX毒剂的原理和使用，又有哪些故事呢？

毒性机制

从一战开始，人类就使用了化学武器，也就是俗称的“毒气”。在冷战的背景下，大规模杀伤武器得到了长足的发展，其中就包括“V系列神经毒剂”，而VX毒剂无疑是其中的佼佼者。

VX毒剂的发明人是瑞典籍化学家拉斯·埃里克·塔梅林，他在1957年制造出VX毒剂，最初是想作为农药，但很快就发现，这种物质的毒性实在太大了，根本不适合当农药使用，拿来作为化学武器倒很合适。

这类毒剂的工作原理是：阻碍人类神经信号的正常传递。在化学上，我们把VX毒剂归为“有机磷类物质”，它们可以和人体内的一种酶结合，从而产生毒性。

人体的控制中枢是大脑，而各个执行机构，比如说肌肉，只是被动地响应大脑发出来的信号。战场上，指挥官把纸条交给传令兵，传令兵沿着战壕跑到阵地，炮兵收到命令之后执行。对于人体来说，大脑就相当于指挥官，战壕就是神经，炮兵就是相关的肌肉，而这个传令兵，就是乙酰胆碱了。

然而，如果传令兵脑子短路了，本来指挥官的命令是“对西边开一炮”，他传了命令之后，转过身把这事忘了，又传了一遍命令，然后又再传了一遍……一共说了18遍；结果炮兵就理解为“打一发”“又打一发”“再来一发”……一口气打了十七八发炮弹，事情整个就乱套了。

因此，必须有个控制机制，比如等“传令兵”刚把话说完，就赶紧打发他跑回去，免得把命令重复传递。在人体之中，这个活就由乙酰胆碱酯酶来做，它可以促进乙酰胆碱迅速分解，不给受体（负责接收神经信号的部分）过多的刺激。

有机磷类毒物，偏巧就会牢牢地抱住乙酰胆碱酯酶，不让它干活（也叫作“乙酰胆碱酯酶抑制剂”）。这样，“传令兵”（乙酰胆碱）来了就回不去，在受体前越积越多，人体的各个组织也就会疯狂地执行神经信号，最后彻底累瘫——心跳和呼吸都会衰竭，造成中毒死亡。

个性独特

VX毒剂之所以会在有机磷毒物中脱颖而出，理由也很简单：它的毒性太大了。尽管我们没法做实验来准确检测，但一般认为，30～50mg·min / m3的浓度就足以让人中毒。50mg有多少呢？大概也就是1滴水那么多。

除此之外，VX毒剂还有一些特点：

染毒途径灵活，无论是口服、呼吸吸入还是皮肤吸收都可以造成严重中毒（皮肤接触时，只要10mg，就有一半的概率导致死亡）。

挥发性差，沸点高（300℃），常温下是液体，这给VX毒剂的储存、保管带来了很大的便利。也就是说，常温下VX毒剂是一种液体而非气体，可以像水一样泼在别人脸上，使用便利。

它恐怖的毒性让人不敢掉以轻心，任何一个实验室操作员或防化兵，在面对一个可能装有VX毒剂的容器时，都会戴上防毒面具，穿上全身防化服。

水溶性差，且不易水解。也就是说，如果你的手上不小心沾上了VX毒剂，光靠自来水洗手可不行，比较可靠的清洗方法是用漂白粉或者84消毒液。

制造VX毒剂的原料并不难搞到，但对操作人员的防护要求很高。VX毒剂的结构早已公开，合成路线也不复杂，但毒性如此之大的东西，只要手指头沾上一点，或者烧瓶没封好，不小心吸入一口，基本上就中毒了，连后悔的机会都没有，普通的化学技术人员是绝对不敢碰这种毒剂的。

双星报喜

在“V系列神经毒剂”问世之后，几个大国都觉得这玩意不错，于是偷偷地搞了一些小规模的研究。直到《禁止化学武器公约》生效后，特别是随着冷战的结束，这方面的研究才逐步被叫停。

比如，从公开的渠道看，VX毒剂至少就有两个升级版：

上图之中，最左边的就是VX毒剂；中间的是欧洲开发的，所以简称VR；右边的那种有争议，一种说法是亚洲在欧洲的基础上改进而成，所以称为CVX。当然，后面两种从未得到过官方的认可。

从毒性上说，后面两种物质，毒性都要超过VX毒剂很多。此外，现代的分析方法也能通过二级质谱、核磁共振等检测手段，判定所使用的到底是哪一种。

放在仓库里的VX毒剂，恐怕比炸药还让人揪心：要是哪天瓶子破了、罐子漏了，还没用来上战场呢，就先把自己给坑了。于是，一群聪明的化学家，就发明了一个新玩意：二元毒剂。

图：二元VX毒剂战剂炮弹

简单地说，二元毒剂有点像是方便面：平时，面条和调料包各自装在小袋子里；等到要吃的时候，才把两者混合，这就给储存和运输带来了很大的便利。类似的，美国先搞出了二元版本的VX毒剂，左下图就是一个示意图：

图中标明（MD）的棕色部分，实际上是VX毒剂的前体磷酸酯；淡黄色的部分是异丙醇和异丙胺，这两者基本上都是无毒的（相对于VX毒剂而言）。平时，这两者被隔板严格地隔开并密封，各自相安无事，储运时哪怕其中一种物质漏出来了，也没多大后果，不容易造成人员伤亡。

当炮弹发射之后，膛线使炮弹高速旋转，强大的离心力使隔板上的孔道开放，两部分物质接触，并在催化剂的作用下，迅速地发生化学反应，产生剧毒的VX毒剂。等炮弹飞到目标上时，弹体里的VX毒剂也就制备完成了，引信炸开弹体并将VX毒剂撒出，完成作战任务。

据说，苏联在20世纪的七八十年，也曾搞过类似的VX毒剂二元版本，代号诺维乔克-5，但同样也没有得到官方的确认。在电影《极限特工》中，男主角登上那艘无人驾驶的小艇，看着三发装有化学毒剂的小火箭树立起来，玻璃弹体里的液体也从淡黄色逐渐变成了深绿色，这实际上就是模仿这种二元毒剂的工作模式，毒剂现制现用，平时保持相对无毒的状态。

那么，如果某个人，把这两种物质分别携带，直到接近目标、准备使用时再混合，也是完全可能的。这样，至少对投毒者及其助手而言，要安全得多。

当然，这种临时混合、发生化学反应而得到的VX毒剂，有个缺点就是纯度不够高。但鉴于其巨大的毒性，依然会让被投毒者伤亡。

有解药吗

和绝大多数化学毒剂一样，VX毒剂是个很危险的东西，而且是名副其实的大杀器：倘若谁在公共场合把这玩意泼洒到别人身上，不但那个人会中毒，那个人周围的人（包括救援人员），也很有可能会被他身上散发出来的VX毒剂所沾染，或者是呼吸道吸入中毒，所以对VX毒剂中毒人员的救援，必须高度小心。

从理论上说，有机磷中毒是可以治疗的。比如有机磷农药（对硫磷、乐果之类）中毒，往往都还能获得重生的机会。

目前，临床上对VX毒剂中毒的救治方法，通常是用两种药物：阿托品和解磷定。前者是阻碍受体对乙酰胆碱做出反应，就好像是直接把炮兵的耳朵蒙上，随你传令，他都听不见；后者是让已经被有机磷抱住的乙酰胆碱酯酶解脱出来，让其重新发挥作用，就像是把那个着魔的传令兵一巴掌拍醒，“给我滚回去！”

前者属于治标，后者属于治本，通常两者都是联合使用的。在电影《勇闯夺命岛》中，史丹利探员在化武破裂、自己中毒之后，将一针阿托品戳到自己的心脏上，这是一种急救的方案，但从文献报道来看，效果远不如和解磷定联合使用来得可靠。

当然，如果中毒的剂量太大，还没来得及治疗就浑身抽搐、口吐白沫、呼吸衰竭，那用什么药都没用了。

如果某人预计自己很快可能接触VX毒剂，事先给自己打了两针解毒药剂，从理论上说也是可能的。但这么干有个严重的麻烦后果：阿托品本身的不良反应很明显，打多了全身皮肤潮红、视线模糊，打少了没有效果；解磷定也会带来恶心、呕吐等副作用，甚至导致癫痫状发作……

相反，有一种已经很成熟的技术，可以用在这种场合：在使用VX毒剂后，及时用自动注射笔，给自己先后注射解磷定和阿托品（就像史丹利探员那样），而且并不需要直戳心脏，打在自己的三角肌、梨状肌甚至是腿上随便哪块肌肉上都可以。

图：一种自动注射的VX毒剂急救双联针剂

上图中的VX毒剂中毒急救双联针剂，绿色的那一支是阿托品，黄色的那一支是解磷定。拔掉安全盖后，把针头戳在自己身上的肌肉，按动末端的按钮，弹簧就会推动活塞自动注射，有效地降低中毒死亡的风险。

不管怎么说，大规模杀伤武器，包括VX毒剂，都是一种很不人道的东西，应该被全体人类所摈弃；同时，作为民防机构，则有必要普及相关的急救知识，以更好地应对可能的有毒物质泄漏、恐怖袭击和化学武器攻击。