神经毒素

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神经毒素(neurotoxins)又称神经毒。对神经组织有毒性或破坏性的内毒素,可使周围神经髓鞘、脑和脊髓及其他组织产生脂肪性变。多为天然存在,如蛇毒蝎毒、峰毒等动物毒素、植物毒素、海洋毒素、微生物毒素中含有神经毒素。常可引起神经毒素(如蛇毒)和突触前神经毒素。也有作用于神经轴突(如石房蛤毒素),中枢神经系统的(如某些蕈毒素)。

主要是指作用于离子通道的毒素。

钠通道受体毒素是一类重要的神经毒素之一,因其作用于钠通道的不同位点而产生不同的毒理作用。主要包括:(1)钠通道阻滞剂,包括河豚毒素(tetrodotoxin, TTX)、麻痹性贝毒(paralytic shell fish poisoning toxins, PSP)等。

(2)钠通道激活剂,包括西加毒素(ciguatoxin, CTX) 、短裸甲藻毒素(brevetoxins, BTX)等。

(3)钠通道失活剂,包括海葵毒素(anemonetoxins, ATX)等。钠通道阻滞剂和促进失活的毒素抑制钠通道的通透性,钠通道激动剂和抑制失活的毒素增加钠通道的通透性。钠通道受体神经毒素一般在中毒后36 h内发病。患者表现为口四周、手脚麻木,说话困难,反应迟钝,痉挛抽搐呼吸系统麻痹,呼吸困难瘙痒皮肤和眼睛灼热感,骨骼关节疼痛。浑身无力共济失调流涎症,吞咽困难腹部发胀,恶心呕吐腹痛腹泻尿急痛性尿淋沥。心率失常,头疼,盗汗甚至虚脱眩晕焦虑或失去知觉。严重者死亡。  

历史

神经毒素是从民用有机磷农药杀虫剂发展而来,1935年德国学者成功地研制出速效有机磷农药杀虫剂──塔崩。由于意外事故,研究者中毒而出现一系列胆功能衰竭,这才意识到塔崩对人体有巨大的毒性;此时正值第二次世界大战,塔崩很快被用于军事战争并发挥了巨大的作用。原本为农药杀虫剂在战争中使用后的便成为军用毒剂。

由于塔崩在军事上特殊用途,研究人员开始深入地研究塔崩的结构。在塔崩基本结构的基础上,相继合成了一系列神经性毒剂,最具代表性的四个神经性毒剂是塔崩、沙林、梭曼和维埃克斯(VX)。这类毒剂对乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)活性有强烈的抑制作用,使乙酰胆碱在体内蓄积,从而引起中枢和外周胆碱能神经功能严重紊乱。因其毒性强、作用快,能通过皮肤、呼吸道黏膜消化道及眼等吸收引起全身中毒,加之性质稳定、生产容易、使用性能良好,因此成为外军装备的主要化学战剂。  

结构与分类

神经性毒剂属有机磷化合物或有机磷酸酯。美军将含有P-CN键和P-F键,即毒剂X取代基为卤素或拟卤素的前三者称为G系列毒剂,代号分别为GA、GB和GD;将含有P-SCH2CH2N(R)2键的化合物称为V类毒剂,如VX、VE、VG、VS及VR等,美军装备的V类毒剂是VX。

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