危险化学品应急洗消专家---有机磷降解酶来源:中国消防网 作者: 时间:2015/12/7 14:36:23 危险化学品主要包括爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、放射性物品、有毒品和腐蚀品等8类。神经性毒剂由于其毒性强、作用快,能通过皮肤、粘膜、胃肠道及肺等途径吸收引起全身中毒。至今仍然是战争和恐怖主义活动使用的主要毒剂。1995年3月20日,日本东京地铁沙林毒气事件,造成10人死亡,75人昏迷不醒,5500余人送往医院抢救。
神经性毒剂为有机磷酸酯类衍生物,分为G类和V类神经毒。G类神经毒是指甲氟膦酸烷酯或二烷氨基氰膦酸烷酯类毒剂。主要代表物有塔崩(tabun)、沙林(sarin)、梭曼(soman),V类神经毒是指S-二烷氨基乙基甲基硫代膦酸烷酯类毒剂,主要代表物有维埃克斯(VX)。 这类毒剂特别对脑、膈肌和血液中乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AchE)活性有强烈的抑制作用,致使乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)在体内过量蓄积,从而引起中枢和外周胆碱能神经系统功能严重紊乱。
对神经性毒剂的防护、清毒一直是防化研究的重要课题。神经性毒剂等化学战剂的应用通常非常突然, 其结果往往是毁灭性的, 因此必须立即进行解毒治疗。相比较于传统的物理、机械性洗消方式,有机磷降解酶生化洗消剂无毒、无腐蚀性, 催化效率高, 用量少,具有广泛的作用底物范围等优点被广泛关注。
二战期间就开始了有关有机磷神经毒剂酶法消毒的研究,美国化学兵Mazur首次发现了一种神经性毒剂解毒酶。它不象乙酰胆碱酯酶那样, 每一个分子只能同一个神经性毒剂分子反应, 而Mazur的酶却能同多个毒剂分子反应。该酶称作有机磷酸水解酶(Organophosphrous acid anhydrolase, OPAA); 美国国防部下属的美军埃基伍德化生中心研制的有机磷毒剂酶法洗消技术及其产品OPAA 和OPH(Organophosphorus hydrolase)被广泛应用于化武销毁、反恐维稳、基础设施保护、大面积洗消、工业清洁和训练演习等。生物酶洗消剂、高倍吸附反应型消毒剂、自动消毒涂料已被美国国防部列入其21 世纪初洗消现代化战略计划。
目前北京森根比亚生物工程技术有限公司已经研制出一种有机磷降解酶(比亚酶),并被列入城市消防站建设的洗消剂配备标准之内。这种酶通过切断有毒物质中的P–O 键、P-F 键、P-S键、P-CN键,破坏有毒物质的分子结构,从而可以高效将有毒物质降解为无毒。由于各种有机磷毒剂都有类似的结构,只是取代基不同,所以一种有机磷降解酶往往可降解多种有机磷类毒剂。有机磷神经毒剂梭曼、沙林等都含有磷酸三酯键,而磷酸三酯键断裂后,很大程度上降低了有机磷的毒性,所以有机磷降解酶制剂可开发作为有机磷中毒的解毒剂或预防剂,以消除有机磷神经毒剂对人体的伤害。由于其优良的性能,该酶被指定为2008 年第29 届北京奥运会和2010 年上海世博会安保系统专用产品。
高科技的洗消剂产品,是洗消工艺的核心,直接决定了人员和设备的洗消效果。对于有洗消专业服务站的消防部队,尤其是特勤消防部队在危险化学品灾害事故抢险救援中,会涉及到参战人员、服装车辆、器材装备、建筑设施等的洗消问题。消防部队配备一定的专业及高效的洗消剂,可以防止消防官兵以及器材装备在处理危险化学品事故中,受到不必要的污染和损害。
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