Отравление Скрипаля и провокация Британии
367,035
1,957
|
Vediki977 ( Слушатель ) |
| 12 апр 2018 14:56:53 |
«Новичок» и все-все-все
новая дискуссия Статья 678
Дело об отравлении Сергея Скрипаля и его дочери вылилось в широкомасштабный конфликт — пол-Европы высылает российских дипломатов, Россия высылает иностранных в ответ. Британские эксперты заявляют, что при покушении использовалось нервно-паралитическое отравляющее вещество под названием «новичок». Оно относится к классу фосфорорганических — об этом говорит помимо прочего то, что в памятках, которые распространяют британские власти, в качестве антидота к яду предлагается использовать атропин, а в качестве признаков отравления приводится симптоматика поражения именно фосфорорганическими ядами. Формула вещества, от которого пострадали Скрипали, не опубликована, при этом «новичками» называют около десятка разных соединений, состав которых был раскрыт 10 лет назад в книге химика Виля Мирзаянова. Редакция N + 1 попыталась выяснить, что мы знаем о фосфорорганике и «новичках», а также попросила экспертов рассказать об их свойствах и возможностях синтеза.
Нервная химия
Чтобы понять принципы работы фосфорорганики, совершим краткий экскурс в биохимию нервной системы. Для передачи нервного возбуждения через «контакт» между двумя нейронами (или окончаниями нейрона и рецепторной клеткой) необходимы вещества-нейромедиаторы. Один из таких медиаторов — ацетилхолин, который образуется в нервных клетках и накапливается в окончаниях их отростков в пузырьках диаметром около 50 нанометров.
Под действием нервного возбуждения молекулы ацетилхолина переходят в синаптическую щель — пространство шириною 20–50 нанометров между окончанием нервного волокна и иннервируемой клеткой. На другой стороне щели расположены холинорецепторы, способные взаимодействовать с ацетилхолином. Воздействие медиатора на холинорецептор приводит к временному изменению проницаемости мембраны для ионов натрия, которые проникают внутрь клетки и запускают выполнение «приказа».
Структура ацетилхолинэстеразы
Alexandre Katos
Молекулы ацетилхолина, выполнившие свою задачу, должны быть немедленно выключены, иначе холинорецепторы «застрянут» в одном состоянии. Это делает фермент ацетилхолинэстераза, которая гидролизует ацетилхолин. Каталитическая активность холинэстеразы выше, чем практически у всех остальных ферментов. Она способна расщепить более 20 тысяч молекул ацетилхолина примерно за секунду. Такой мощный каталитический эффект обеспечивают определенные участки в молекуле фермента — активные центры.
Схема работы активного центра ацетилхолинэстеразы
Hay Dvir et al. / Chem Biol Interact
Для выключения одной молекулы ацетилхолина нужна совместная работа двух элементов активного центра — эстеразного, где инструментом является гидроксильная группа, и отрицательно заряженного анионного центра. Анионная часть притягивает к себе часть молекулы ацетилхолина с атомом азота, которая имеет положительный заряд, и «держит» ее, а эстеразная в это время «отрезает» ее эфирный хвост с помощью взаимодействия с гидроксильной группой. Возникает ацетилированная холинэстераза, однако этот комплекс очень непрочный и быстро разрушается в результате самопроизвольного гидролиза. В результате образуются молекулы холина и уксусной кислоты, которые служат сырьем для производства ацетилхолина, а холинэстераза с этого момента возвращается в исходное состояние и готова повторить цикл.
Блокируем центр
Фосфорорганические яды «выключают» ацетилхолинэстеразу, блокируя таким образом передачу нервных импульсов. В основном они представляют собой сложные эфиры фосфорной кислоты, и именно фосфор образует прочную химическую связь с кислородом в эстеразном центре и делает нормальную работу ацетилхолинэстеразы невозможной. Нарушение работы нервной системы вызывает целую серию симптомов — от сужения зрачков, конвульсий, слезотечения и нервного возбуждения до нарушения сердечного ритма, обморока, комы, паралича дыхательной мускулатуры. В год по всему миру регистрируются до 3 миллионов случаев отравления фосфорорганикой, около 250 тысяч человек погибает. В 80 процентах случаев отравления происходят из-за неосторожного обращения с фосфорорганическими пестицидами.
Первое фосфорорганическое вещество, способное блокировать ацетилхолинэстеразу, — тетраэтилпирофосфат — синтезировал в 1854 году Филипп Клермон. Это вещество использовалось в качестве инсектицида. И сегодня главная роль фосфорорганики — борьба с насекомыми, причем особенно популярна в этом качестве она стала после того, как в 1970-е годы в большинстве развитых стран были запрещены хлорорганические пестициды, в том числе печально знаменитый ДДТ. Сейчас только в США зарегистрировано около 25 тысяч торговых марок инсектицидов на базе фосфорорганических соединений. Всем известные дихлофос и карбофос — тоже из этого ряда. Предпринимались попытки применять фосфорорганические вещества в качестве лекарств, для лечения симптомов деменции, болезни Паркинсона, но сейчас ни одно из таких средств не используется.
Бум фосфорорганики начался в 1930-е годы. Группа под руководством Герхарда Шрадера, работавшая в концерне I. G. Farbenindustrie, в 1934 году получила задание разработать новый пестицид. Выполняя эту задачу, Шрадер и его коллеги в последующие десятилетия синтезировали сотни соединений, включая пестицид тиофос, а также несколько фосфорорганических веществ, которые оказались слишком токсичными для пестицидов, в том числе табун (экспериментируя с ним, Шрадер сам получил тяжелое отравление).
Табун привлек внимание германских военных, и уже в их интересах группа Шрадера во время войны синтезировала зарин и зоман. Они стали первыми боевыми нервно-паралитическими веществами, получив обозначение «G-газы», где G означало «German». С 1942 по 1945 год в Германии было произведено 12 тысяч тонн только одного табуна. Но в бою он и его собратья были применены на сорок лет позже, во время ирано-иракской войны, а в середине 1990-х годов приверженцы «Аум Синрике» использовали их при террористической атаке в Токийском метро — тогда погибло около десяти человек, не менее пяти тысяч человек получили сильное отравление.
Табун
ChemSpider
Зарин
ChemSpider
Зоман
ChemSpider
После войны все запасы боевых газов и документация лаборатории Шрадера попала в руки союзников, в результате чего, например, американские компании смогли разработать множество новых пестицидов. Сам «отец нервно-паралитических газов» после войны был на некоторое время интернирован американцами, но затем получил свободу и устроился работать в германской компании «Байер», где в 1952 году синтезировал коммерчески успешный пестицид Systox, и получил за работу в этой области почетную медаль Бауэра — от Общества немецких химиков.
Послевоенными работами Шрадера интересовались в Советском Союзе
Карточка из каталога библиотеки Томского госуниверситета
Примерно тогда же, в середине 1950-х годов, британские химики совершили настоящую революцию в сфере разработки фосфорорганических отравляющих веществ — они синтезировали класс качественно новых веществ, которые в американской номенклатуре получили обозначение «V-агенты» или «V-газы» («V» означает «venomous» или, по другой версии, «victory»). Самый известный из них — VX — был создан в 1952 году.
Формула газа VX
ChemSpider
V-газы были примерно в 10 раз токсичнее, чем зарин, поскольку значительно «прочнее» блокировали работу ацетилхолинэстеразы. Фосфорорганические отравляющие вещества «поколения G» никак не затрагивали работу анионной части активного центра холинэстеразы. Создатели V-газов добавили к фосфорной группе часть, идентичную «голове» ацетилхолина, построенной вокруг атома азота. Эта часть имеет положительный заряд и притягивается к анионной части центра так же, как это происходит в случае ацетилхолина. В результате одна молекула ОВ способна заблокировать сразу обе части активного центра фермента, образуя значительно более прочную связь с ним.
Явление «новичка»
Следующий этап этой истории начинается в сентябре 1992 года, когда в газете «Московские новости» появилась статья «Отравленная политика», в которой два доктора химических наук, Виль Мирзаянов и Лев Федоров, заявили, что в советском НИИ органической химии и технологии разработано новое отравляющее вещество (ОВ), значительно превосходящее VX по токсичности.
«В Государственном союзном НИИ органической химии и технологии (ГСНИИОХТ) было создано новое ОВ. По своему коварству («боевым характеристикам») оно значительно превзошло известный VX, поражение от него практически неизлечимо. Во всяком случае люди, которые в свое время подверглись воздействию этого ОВ, так и остались нетрудоспособными инвалидами. Ну а на основе нового ОВ было разработано и собственное бинарное оружие». Цитата из статьи «Отравленная политика». Еженедельная газета «Московские новости», 20 сентября 1992 г., № 38(633).
Мирзаянов и Федоров утверждали, что полевые испытания нового ОВ были проведены в первом квартале 1992 года — уже после того, как президент Ельцин заявил о приверженности России соглашению с США о непроизводстве и уничтожении химического оружия, подписанному в 1990 году Горбачевым и Бушем-старшим.
После выхода этой статьи Мирзаянов был арестован, обвинен в разглашении государственной тайны, а затем оправдан за отсутствием состава преступления. Пока шло следствие и суд, некоторые из его коллег рассказали о подробностях программы. В частности, Владимир Углев, проработавший 15 лет в филиале ГСНИИОХТ в Саратовской области, в феврале 1993 года рассказал в интервью журналу «Новое время», что за этот срок там были синтезированы более сотни веществ, относящихся к классу «новичков». Однако лишь пять из них прошли полное обследование, в том числе полевые испытания на полигоне в Шиханах. По их итогам стало ясно, что новые ОВ в 5-8 раз токсичнее VX, утверждал Углев. Примерно в то же время, в июле 1993 года, скончалась первая жертва «новичка» — инженер ГСНИИОХТа Андрей Железняков, который получил тяжелое отравление из-за повреждения трубки спектрометра и утечки ОВ в лаборатории.
Никто из участников тех событий тогда не рассказал, что же это за новое фосфорорганическое отравляющее вещество, пока уехавший в США Мирзаянов не выпустил в 2008 году книгу, в которой описал историю своей работы в ГСНИИОХТе и привел формулы около десятка разработанных там веществ.
Практически все, что мы знаем сегодня о «новичках», известно из этой книги, хотя коллеги Мирзаянова вспоминают, что сам он непосредственно разработкой новых соединений не занимался — его задачей было контролировать состав воздуха, который попадает в атмосферу из вентиляции.
А-208, оно же вещество-33, советский аналог газа VX – формула из книги Мирзаянова
Vil Mirtzayanov
Окончание статьи по ссылке
Ссылка
Нервная химия
Чтобы понять принципы работы фосфорорганики, совершим краткий экскурс в биохимию нервной системы. Для передачи нервного возбуждения через «контакт» между двумя нейронами (или окончаниями нейрона и рецепторной клеткой) необходимы вещества-нейромедиаторы. Один из таких медиаторов — ацетилхолин, который образуется в нервных клетках и накапливается в окончаниях их отростков в пузырьках диаметром около 50 нанометров.
Под действием нервного возбуждения молекулы ацетилхолина переходят в синаптическую щель — пространство шириною 20–50 нанометров между окончанием нервного волокна и иннервируемой клеткой. На другой стороне щели расположены холинорецепторы, способные взаимодействовать с ацетилхолином. Воздействие медиатора на холинорецептор приводит к временному изменению проницаемости мембраны для ионов натрия, которые проникают внутрь клетки и запускают выполнение «приказа».
Структура ацетилхолинэстеразы
Alexandre Katos
Молекулы ацетилхолина, выполнившие свою задачу, должны быть немедленно выключены, иначе холинорецепторы «застрянут» в одном состоянии. Это делает фермент ацетилхолинэстераза, которая гидролизует ацетилхолин. Каталитическая активность холинэстеразы выше, чем практически у всех остальных ферментов. Она способна расщепить более 20 тысяч молекул ацетилхолина примерно за секунду. Такой мощный каталитический эффект обеспечивают определенные участки в молекуле фермента — активные центры.
Схема работы активного центра ацетилхолинэстеразы
Hay Dvir et al. / Chem Biol Interact
Для выключения одной молекулы ацетилхолина нужна совместная работа двух элементов активного центра — эстеразного, где инструментом является гидроксильная группа, и отрицательно заряженного анионного центра. Анионная часть притягивает к себе часть молекулы ацетилхолина с атомом азота, которая имеет положительный заряд, и «держит» ее, а эстеразная в это время «отрезает» ее эфирный хвост с помощью взаимодействия с гидроксильной группой. Возникает ацетилированная холинэстераза, однако этот комплекс очень непрочный и быстро разрушается в результате самопроизвольного гидролиза. В результате образуются молекулы холина и уксусной кислоты, которые служат сырьем для производства ацетилхолина, а холинэстераза с этого момента возвращается в исходное состояние и готова повторить цикл.
Блокируем центр
Фосфорорганические яды «выключают» ацетилхолинэстеразу, блокируя таким образом передачу нервных импульсов. В основном они представляют собой сложные эфиры фосфорной кислоты, и именно фосфор образует прочную химическую связь с кислородом в эстеразном центре и делает нормальную работу ацетилхолинэстеразы невозможной. Нарушение работы нервной системы вызывает целую серию симптомов — от сужения зрачков, конвульсий, слезотечения и нервного возбуждения до нарушения сердечного ритма, обморока, комы, паралича дыхательной мускулатуры. В год по всему миру регистрируются до 3 миллионов случаев отравления фосфорорганикой, около 250 тысяч человек погибает. В 80 процентах случаев отравления происходят из-за неосторожного обращения с фосфорорганическими пестицидами.
Первое фосфорорганическое вещество, способное блокировать ацетилхолинэстеразу, — тетраэтилпирофосфат — синтезировал в 1854 году Филипп Клермон. Это вещество использовалось в качестве инсектицида. И сегодня главная роль фосфорорганики — борьба с насекомыми, причем особенно популярна в этом качестве она стала после того, как в 1970-е годы в большинстве развитых стран были запрещены хлорорганические пестициды, в том числе печально знаменитый ДДТ. Сейчас только в США зарегистрировано около 25 тысяч торговых марок инсектицидов на базе фосфорорганических соединений. Всем известные дихлофос и карбофос — тоже из этого ряда. Предпринимались попытки применять фосфорорганические вещества в качестве лекарств, для лечения симптомов деменции, болезни Паркинсона, но сейчас ни одно из таких средств не используется.
Бум фосфорорганики начался в 1930-е годы. Группа под руководством Герхарда Шрадера, работавшая в концерне I. G. Farbenindustrie, в 1934 году получила задание разработать новый пестицид. Выполняя эту задачу, Шрадер и его коллеги в последующие десятилетия синтезировали сотни соединений, включая пестицид тиофос, а также несколько фосфорорганических веществ, которые оказались слишком токсичными для пестицидов, в том числе табун (экспериментируя с ним, Шрадер сам получил тяжелое отравление).
Табун привлек внимание германских военных, и уже в их интересах группа Шрадера во время войны синтезировала зарин и зоман. Они стали первыми боевыми нервно-паралитическими веществами, получив обозначение «G-газы», где G означало «German». С 1942 по 1945 год в Германии было произведено 12 тысяч тонн только одного табуна. Но в бою он и его собратья были применены на сорок лет позже, во время ирано-иракской войны, а в середине 1990-х годов приверженцы «Аум Синрике» использовали их при террористической атаке в Токийском метро — тогда погибло около десяти человек, не менее пяти тысяч человек получили сильное отравление.
Табун
ChemSpider
Зарин
ChemSpider
Зоман
ChemSpider
После войны все запасы боевых газов и документация лаборатории Шрадера попала в руки союзников, в результате чего, например, американские компании смогли разработать множество новых пестицидов. Сам «отец нервно-паралитических газов» после войны был на некоторое время интернирован американцами, но затем получил свободу и устроился работать в германской компании «Байер», где в 1952 году синтезировал коммерчески успешный пестицид Systox, и получил за работу в этой области почетную медаль Бауэра — от Общества немецких химиков.
Послевоенными работами Шрадера интересовались в Советском Союзе
Карточка из каталога библиотеки Томского госуниверситета
Примерно тогда же, в середине 1950-х годов, британские химики совершили настоящую революцию в сфере разработки фосфорорганических отравляющих веществ — они синтезировали класс качественно новых веществ, которые в американской номенклатуре получили обозначение «V-агенты» или «V-газы» («V» означает «venomous» или, по другой версии, «victory»). Самый известный из них — VX — был создан в 1952 году.
Формула газа VX
ChemSpider
V-газы были примерно в 10 раз токсичнее, чем зарин, поскольку значительно «прочнее» блокировали работу ацетилхолинэстеразы. Фосфорорганические отравляющие вещества «поколения G» никак не затрагивали работу анионной части активного центра холинэстеразы. Создатели V-газов добавили к фосфорной группе часть, идентичную «голове» ацетилхолина, построенной вокруг атома азота. Эта часть имеет положительный заряд и притягивается к анионной части центра так же, как это происходит в случае ацетилхолина. В результате одна молекула ОВ способна заблокировать сразу обе части активного центра фермента, образуя значительно более прочную связь с ним.
Явление «новичка»
Следующий этап этой истории начинается в сентябре 1992 года, когда в газете «Московские новости» появилась статья «Отравленная политика», в которой два доктора химических наук, Виль Мирзаянов и Лев Федоров, заявили, что в советском НИИ органической химии и технологии разработано новое отравляющее вещество (ОВ), значительно превосходящее VX по токсичности.
«В Государственном союзном НИИ органической химии и технологии (ГСНИИОХТ) было создано новое ОВ. По своему коварству («боевым характеристикам») оно значительно превзошло известный VX, поражение от него практически неизлечимо. Во всяком случае люди, которые в свое время подверглись воздействию этого ОВ, так и остались нетрудоспособными инвалидами. Ну а на основе нового ОВ было разработано и собственное бинарное оружие». Цитата из статьи «Отравленная политика». Еженедельная газета «Московские новости», 20 сентября 1992 г., № 38(633).
Мирзаянов и Федоров утверждали, что полевые испытания нового ОВ были проведены в первом квартале 1992 года — уже после того, как президент Ельцин заявил о приверженности России соглашению с США о непроизводстве и уничтожении химического оружия, подписанному в 1990 году Горбачевым и Бушем-старшим.
После выхода этой статьи Мирзаянов был арестован, обвинен в разглашении государственной тайны, а затем оправдан за отсутствием состава преступления. Пока шло следствие и суд, некоторые из его коллег рассказали о подробностях программы. В частности, Владимир Углев, проработавший 15 лет в филиале ГСНИИОХТ в Саратовской области, в феврале 1993 года рассказал в интервью журналу «Новое время», что за этот срок там были синтезированы более сотни веществ, относящихся к классу «новичков». Однако лишь пять из них прошли полное обследование, в том числе полевые испытания на полигоне в Шиханах. По их итогам стало ясно, что новые ОВ в 5-8 раз токсичнее VX, утверждал Углев. Примерно в то же время, в июле 1993 года, скончалась первая жертва «новичка» — инженер ГСНИИОХТа Андрей Железняков, который получил тяжелое отравление из-за повреждения трубки спектрометра и утечки ОВ в лаборатории.
Никто из участников тех событий тогда не рассказал, что же это за новое фосфорорганическое отравляющее вещество, пока уехавший в США Мирзаянов не выпустил в 2008 году книгу, в которой описал историю своей работы в ГСНИИОХТе и привел формулы около десятка разработанных там веществ.
Практически все, что мы знаем сегодня о «новичках», известно из этой книги, хотя коллеги Мирзаянова вспоминают, что сам он непосредственно разработкой новых соединений не занимался — его задачей было контролировать состав воздуха, который попадает в атмосферу из вентиляции.
А-208, оно же вещество-33, советский аналог газа VX – формула из книги Мирзаянова
Vil Mirtzayanov
Окончание статьи по ссылке
Ссылка
ОТВЕТЫ (1)
|
|
SergeVP ( Слушатель ) |
| 12 апр 2018 21:56:57 |
Цитата: Vediki977 от 12.04.2018 14:56:53
Это не то, да и общеизвестно. Смысл в том что бы формула была произнесена официально и публично стороной обвинения. После чего можно будет сразу же совершенно точно закрыть вопрос о том где и что могут произвести.
п.с. Личное имхо - на уровне современных технологий закупить достаточное для синтеза оборудование может даже один достаточно богатый человек. И формулы прямо не произносятся именно по этому - как только будет озвучено сразу же претензию в производстве на уровне не то что только России, а вообще на уровне государства, поднимут на смех.