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地球上5种最为致命的毒药

编辑说:当被问及毒药时,人们很可能想到氰化物、砒霜或马钱子碱(strychnine)。但是这些都不是已知最有毒的物质。

来源:生物谷   2016-04-18 09:17致命毒药

当被问及毒药时,人们很可能想到氰化物、砒霜或马钱子碱(strychnine)。但是这些都不是已知最有毒的物质。比这些更有毒的但仍然还谈不上是最毒的一种毒物是河豚毒素,即一种每年毒死大约50名日本人的河豚鱼毒素。这种鱼在日本是美味,但是如果制备不当的话,也能够是致命的。

顺便说一句,这是詹姆斯•邦德电影《俄罗斯之恋(From Russia With Love)》中的邪恶刺客罗莎•克列伯(Rosa Klebb)青睐使用的毒药;它也出现于蓝圈章鱼中,而且最近还在巴西小青蛙中发现。

半数致死剂量(LD50)---杀死测试生物群体中的50%所需要的剂量---经常用来评估物质的毒性如何,而且通常是使用每公斤(kg)体重需要多少剂量来衡量的。比如,依照这一标准,氰化钠的LD50大约是6mg/kg。作为比较,如果口服的话,河豚毒素的LD50大约300μg/kg,但是如果注射的话,则降至10μg/kg。

评估毒性并不是件轻松的事。物质的化学状态很重要,而且我们如何吞食它也很重要。如果我们吞下液态汞金属(与吸入汞蒸气截然不同),那么它很可能无害地直接穿过人体。然而,1996年,当一名美国教授将仅仅一两滴二甲基汞化合物放在她的橡胶手套上时,它穿过橡胶手套,进入她的皮肤,从而让她几个月内处于致命的昏迷状态。

这里按照升序列排列代表地选择出5种非常致命的毒药,每一种毒药的毒性都比氰化物、砒霜或马钱子强至少100倍。

5. 蓖麻毒素(Ricin)

这种剧毒的植物毒药因被用来杀死流亡在伦敦的保加利亚不同政见者乔治•马可夫(Georgi Markov)而声名狼藉。1978年9月7日,当他在滑铁卢桥附件等待公交车时,他觉得他的右大腿背面受到冲击。他环顾四周,看见一名男子弯腰捡起一把伞。马可夫因高烧很快被送到医院治疗,三天后死掉。

一份验尸报告显示马可夫的大腿中存在一个由铂铱合金制成的微小球体。这个球体被钻过孔并往其中放入少量蓖麻毒素,而且可能是由隐藏在伞中的气枪发射出去的。

蓖麻毒素是从蓖麻(Ricinus communis)---经栽培后用来提取蓖麻油---的豆子中获得的,而蓖麻毒素一直存在于蓖麻豆子的固体纤维中。它是一种糖蛋白,干扰细胞中的蛋白合成,从而导致细胞死亡。如果口服的话,它的LD50为1~20mg/kg,但是如果是吸入或注射的话,所需的剂量更少(如马可夫命案中的情形)。

4. VX(乙基毒气)

作为排在我们的前五名中唯一一种合成化合物,VX是一种具有与机油稠密度相同的神经毒剂。它是英国帝国化学工业公司(ICI)20世纪50年代初期研究的新的杀虫剂时制造出来的,但是因证实毒性过强而未用于农业上。VX通过干扰细胞之间的神经消息传递来杀死人;这需要一种被称作乙酰胆碱的分子的参与。

在乙酰胆碱传递它的信息后,它需要被一种称作乙酰胆碱酯酶的酶降解,不然它将持续发送信息。VX和其他的神经毒剂阻止这种酶工作,因此人肌肉收缩失控而死于窒息。

神经毒剂是冷战双方制造出来的,但是VX在好莱坞电影大片《勇闯夺命岛(The Rock)》上映后为人所知。已知仅有一个人被VX杀死:1968年,在美国犹他州斯卡尔谷(Skull Valley)发生的一次事故中,一名奥姆真理教前邪教徒被VX杀死,同时大约4000只羊也被VX杀死。它的LD50仅仅为3μg/kg(尽管一些报道提出这一数字有些偏高)。

3. 箭毒蛙毒素(Batrachotoxin)

我们已听说过南美洲印第安人利用箭端掺毒的吹气管追捕猎物。箭毒(Curare)是最有名的,来自于一种被称作箭毒马鞍子的植物。然而,在他们使用的毒物当中,最毒的物质来自小青蛙的皮肤,它们当中最为致命的是箭毒蛙毒素。

哥伦比亚西部的土著印第安人收集这些青蛙---金色箭毒蛙(Phyllobates terribilis)和两色叶毒蛙(Phyllobates bicolor)---放在火上将这种毒素烤出,然后将它涂在他们的飞镖上。它的LD50大约是2μg/kg,这意味着两个食盐颗粒大小的剂量就会杀死人。

箭毒蛙毒素通过干扰肌肉细胞和神经细胞中的钠离子通道,将它们推开,因而它们不会关闭,从而杀死人。钠离子的持续流动最终导致心力衰竭。

有趣的是,人工繁殖的这些青蛙物种并没有毒性,这提示着这种毒素来自于它们的食物。确实,将近30年前,美国鸟类学家Jack Dumbacher在巴布亚新几内亚从事研究,当时他的手被当地的一只林鵙鹟鸟(Pitohui)抓伤。他本能地把他的手放到嘴边吮吸,结果全身开始麻木起来。

最终,人们发现这些鸟---在世界上相对于哥伦比亚的另外一边---的羽毛含有与这些青蛙相同的有毒分子。据此认为,这些鸟和青蛙从它们吃的甲壳虫中获得这种毒素,尽管它的毒性远不如这些鸟中的那么强。

2. 刺尾鱼毒素(Maitotoxin)

有许多毒性较强的海洋毒素,如蛤蚌毒素(Saxitoxin),吃被这些毒素污染的贝类会导致人中毒。这些毒素也往往与有害的藻华(Algal bloom,也被称作藻类水花)相关联。

刺尾鱼毒素是这些海洋毒素中最为致命性的,据估计,它的LD50大约是箭毒蛙毒素的十分之一不到。它是由一种海洋浮游生物腰鞭毛虫(dinoflagellate)产生的,具有一种非常复杂的结构,这给合成化学家们带来一个巨大挑战。刺尾鱼毒素是一种心脏毒素。它的杀人机制在于增加心肌膜中的钙离子流动从而导致心力衰竭。

1. 肉毒杆菌毒素(Botulinum toxin)

科学家知道物质的相对毒性存在差异,但是他们似乎都同意由厌氧菌产生的肉毒杆菌毒素是已知毒性最强的物质。它的LD50比较小,1 ng/kg至多可以杀死一个人。根据它对小鼠的影响进行推断,静脉注射仅仅10-7g对一个体重70公斤的人而言是致命性的。

18世纪晚期,在德国,它首次被鉴定为一种因吃未正确制备的香肠而食物中毒的原因。有几种肉毒杆菌毒素,其中A型肉毒杆菌毒素是毒性最强的。它们是由1000多个氨基酸连接在一起形成的多肽。它们通过阻断信号分子(也称作神经递质)乙酰胆碱释放,而导致肌肉麻痹。

这种肌肉麻痹性质是肉毒杆菌毒素临床应用于化妆品保妥适(Botox)中的关键。靶向注射极少量这种毒素阻止特定肌肉工作,从而让导致皮肤起皱纹的肌肉放松。但是,它也已被用于治疗一系列临床疾病,如不加治疗会导致斜视眼的肌肉麻痹。

正如据称500年前帕拉塞尔苏斯(Paracelsus)说的名言,“世间万物都带毒,任何东西都有毒性。毒药还是良药?这取决于剂量。”他说到关键点上。总之,我们被潜在的危险物质包围着---正是剂量让它具有致命性。


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