沙林在体内的生化机制

二次大战期间 ， 用来当化学武器与杀虫剂的这类有机磷化合物 ， 提供研究人员一个线索而发现「醯基化酵素」（acyl enzyme）的化学结构 ， 我们以DFP（Diisopropyl phosphorofluoridate）为模型来解释这个过程 。 体内的一些水解（hydrolase）可对酯类水解成酸与醇 ， 以提供体内所需生化反应的物质 ， 例如脂肪水解成脂肪酸与甘油 ， 乙醯胆碱（Acetylcholine ， Ach）水解成胆碱；而水解反应过程中会在酵素的活化中心 ， 形成所谓醯基化酵素的中间产物（见图四） 。 反应方程式中水解上丝胺酸的OH基与酯反应形成醯基化酵素 ， 再催化水解作用 。 不过 ， DFP会与酯竞争结合水解 ， 因而使得正常酯类无法进行水解反应 ， 如图五所示 。

乙醯胆碱是神经传导物质（Neurotransmitter）的一种 ， 传递讯息的神经末梢都内含有乙醯胆碱的小泡 。 当神经脉冲（Nerve impulse）要在神经元之间传递时 ， 小泡就会释出乙醯胆碱 ， 乙醯胆碱再越过突触（synapse）与受体结合 ， 刺激更进一步的生化过程；或是Ach与乙醯胆碱酯（acetyl cholinesterase）结合 ， 进行水解反应 ， 形成胆碱（choline）以利回收、重新合成Ach ， 见图六所示 。 而这一步水解反应相当快 ， 以确保此神经刺激反应非常短 。 但如果乙醯胆碱酯被外来的化合物抑制了（例如沙林、DFP等有机膦会与乙醯胆碱结合） ， 则乙醯胆碱水解反应就被迫停止了 ， 但此时受体却继续不断地接受乙醯胆碱的刺激而无法水解释回胆碱 ， 如此一来会很快地造成生理上的不平衡 ， 而导致死亡 。 当然如果此时能迅速利用一些解毒剂如阿托品（atropine ， 图七）等来解除乙醯胆碱与受体之作用 ， 就可避免死亡 。

沙林毒剂的解毒剂

单单吸入微量的沙林气体就足以致命 ， 这是因为此毒性反应极快 ， 在短时间较难有效的控制 。 至於其解毒方法 ， 可注射阿托品（注二）来减轻症状 ， 以确保免於死亡 。

至於活化乙醯胆碱酯之解毒剂方面而言 ， 当乙醯胆碱酯被沙林抑制之后 ， 基本上我们可以利用更强的亲核试剂 ， 如羟胺（NH2OH, hydroxylamine） ， 把接在乙醯胆碱酯上的含膦化合物移开 ， 使得此可以再活化 ， 进行乙醯胆碱的水解反应 ， 如图八所示 。

然而单单为了达到解除沙林毒性 ， 羟胺浓度需要量会很高 ， 而此高浓度的羟胺也会造成毒性 。 因此取代方法是以PAM（pyridine aldoximemethiodide）来治疗 。 10-6M的PAM相当於IM羟胺之解毒性 。 除PAM外 ， 应有其他化合物可当神经解毒剂 ， 如obidoxime、HI-6 ， 见国九 。 这三种解毒剂都含有R2NOH之亲核基 ， 而且每一种解毒剂对不同神经毒剂之解毒效果略有不同 。

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