Програма новачок група нервово-паралітичних речовин. Що відомо про отруту «Новичок», якою отруїли екс-полковника ГРУ Сергія Скрипаля

Попередній автор розповів багато цікавого з історії, за що йому дякую. Я спробую розповісти про те, що це таке і як воно діє на організм. Так як речовина відноситься до нових видів хімічної зброї, щось 100% достовірної невідомо. Намагатимемося розібратися в ситуації, виходячи з наявних даних.

Як відомо з джерел ( ) "Новичок"-це сімейство бойових отруйних речовин, які по дії є нервово-паралітичними і мають схожий принцип дії речовин з тієї ж групи, таких як V-серія або G-серія. Навіщо згадав ці речовини? Порівнюватимемо дії на організм, базуючись на інформації про них.

Продовжуємо. Бойові отруйні речовини нервово-паралітичної дії – це група фосфорорганічних сполук. Самі фосфорорганічні сполуки - це ще ширша група речовин, що містить зв'язок фосфор-вуглець. Використовуються вони повсюдно, від промисловості до військової зброї. Але суть не в цьому. Суть у тому, що хімічні сполуки є інгібіторами ацетилхолінестерази.

Ацетилхолінестераза - гідролітичний фермент, із сімейства естераз, який міститься в синапсах і каталізує гідроліз нейромедіатора ацетилхоліну до холіну та залишку оцтової кислоти. Сам медіатор ацетилхолін відповідає за передачу нервового імпульсу в органи і тканини (щоб не вдаватися в подробиці згадаю лише поперечно-смугасту мускулатуру, що включає і діафрагму, м'язи відповідальні за наше дихання. Але є й інші органи та системи де бере участь ацетилхолін, цікавить вищеперелічене).

Далі, потрапляючи в організм "Новичок" блокує ацетилхолінестеразу. Далі ацетилхолінестераза не руйнує ацетилхолін. Ацетилхолін завжди збуджує рецептори синапсу, сигнал не припиняється і проводиться в орган мета. Далі в органах мішені відбуваються такі прояви: виникає сильний міоз (звуження зіниць до розмірів шпилькової головки), сльозотеча, профузне (сильне) потовиділення, рясна салівація, спазм бронхів і підвищення секреції бронхіальних залоз, відчуття задухи. Також виникає блювота, спастичні болі в животі, діарея, мимовільне сечовипускання, брадикардія та зниження артеріального тиску. Розвиток тахікардії та підвищення АТ пов'язані з переважною стимуляцією рецепторів симпатичних гангліїв та мозкової речовини надниркових залоз, стимуляцією судинно-рухового центру. Внаслідок стимуляції рецепторів скелетних м'язів спочатку виникають м'язові посмикування, потім параліч скелетної мускулатури внаслідок стійкої деполяризації постсинаптичної мембрани (постійне збудження призводить до повного розслаблення мускулатури). З боку центральної нервової системи відзначаються сплутаність свідомості, психомоторне збудження судоми, коматозний стан. Смерть настає від паралічу дихального центру.

Справа про отруєння Сергія Скрипаля та його дочки вилилося у широкомасштабний конфлікт - пів-Європи висилає російських дипломатів, Росія висилає іноземних у відповідь. Британські експерти заявляють, що при замаху використовувалася нервово-паралітична отруйна речовина під назвою «новачок». Воно відноситься до класу фосфорорганічних - про це говорить також те, що в пам'ятках, які поширюють британська влада, як антидот до отрути пропонується використовувати атропін, а в якості ознак отруєння наводиться симптоматика ураження саме фосфорорганічними отрутами. Формула речовини, від якої постраждали Скрипали, не опублікована, при цьому «новачками» називають близько десятка різних сполук, склад яких був у книзі хіміка Віля Мирзаянова. Редакція N+1спробувала з'ясувати, що ми знаємо про фосфорорганіку та «новачків», а також попросила експертів розповісти про їхні властивості та можливості синтезу.

Нервова хімія

Щоб зрозуміти принципи роботи фосфорорганіки, зробимо короткий екскурс у біохімію нервової системи. Для передачі нервового збудження через «контакт» між двома нейронами (або закінченнями нейрона та рецепторною клітиною) необхідні речовини-нейромедіатори. Один із таких медіаторів - ацетилхолін, який утворюється в нервових клітинах і накопичується в закінченнях їх відростків у бульбашках діаметром близько 50 нанометрів.

Під дією нервового збудження молекули ацетилхоліну переходять у синаптичну щілину - простір шириною 20-50 нанометрів між закінченням нервового волокна і клітиною, що іннервується. З іншого боку щілини розташовані холінорецептори, здатні взаємодіяти з ацетилхоліном. Вплив медіатора на холінорецептор призводить до тимчасової зміни проникності мембрани для іонів натрію, які проникають усередину клітини та запускають виконання наказу.

Структура ацетилхолінестерази

Молекули ацетилхоліну, які виконали своє завдання, мають бути негайно вимкнені, інакше холінорецептори «застрягнуті» в одному стані. Це робить фермент ацетилхолінестераза, яка гідролізує ацетилхолін. Каталітична активність холінестерази вище, ніж практично у всіх інших ферментів. Вона здатна розщепити понад 20 тисяч молекул ацетилхоліну приблизно за секунду. Такий потужний каталітичний ефект забезпечують певні ділянки молекули ферменту - активні центри.

Схема роботи активного центру ацетилхолінестерази

Hay Dvir та ін. / Chem Biol Interact

Для виключення однієї молекули ацетилхоліну потрібна спільна робота двох елементів активного центру - естеразного, де інструментом є гідроксильна група, та негативно зарядженого аніонного центру. Аніонна частина притягує до себе частину молекули ацетилхоліну з атомом азоту, яка має позитивний заряд, і "тримає" її, а естеразна в цей час "відрізає" її ефірний хвіст за допомогою взаємодії з гідроксильною групою. Виникає ацетильована холінестераза, проте цей комплекс дуже неміцний і швидко руйнується внаслідок мимовільного гідролізу. В результаті утворюються молекули холіну та оцтової кислоти, які служать сировиною для виробництва ацетилхоліну, а холінестераза з цього моменту повертається у вихідний стан і готова повторити цикл.

Блокуємо центр

Фосфорорганічні отрути «вимикають» ацетилхолінестеразу, блокуючи таким чином передачу нервових імпульсів. В основному вони є складними ефірами фосфорної кислоти, і саме фосфор утворює міцний хімічний зв'язок з киснем в естеразному центрі і робить нормальну роботу ацетилхолінестерази неможливою. Порушення роботи нервової системи викликає цілу серію симптомів - від звуження зіниць, конвульсій, сльозотечі та нервового збудження до порушення серцевого ритму, непритомності, коми, паралічу дихальної мускулатури. У рік у всьому світі реєструються до 3 мільйонів випадків отруєння фосфорорганікою, близько 250 тисяч людей гине. У 80 відсотках випадків отруєння трапляються через необережне поводження з фосфорорганічними пестицидами.

Першу фосфорорганічну речовину, здатну блокувати ацетилхолінестеразу, - тетраетилпірофосфат - синтезував у 1854 Філіп Клермон. Ця речовина використовувалася як інсектицид. І сьогодні головна роль фосфорорганіки - боротьба з комахами, причому особливо популярна в цій якості вона стала після того, як у 1970-ті роки в більшості розвинених країн було заборонено хлорорганічні пестициди, зокрема сумнозвісний ДДТ. Нині лише у США зареєстровано близько 25 тисяч торгових марок інсектицидів на базі фосфорорганічних сполук. Всім відомі дихлофос та карбофос - теж із цього ряду. Робилися спроби застосовувати фосфорорганічні речовини як ліки для лікування симптомів деменції, хвороби Паркінсона, але зараз жодне з таких засобів не використовується.

Бум фосфорорганіки розпочався у 1930-ті роки. Група під керівництвом Герхарда Шрадера, яка працювала в концерні I. G. Farbenindustrie, в 1934 отримав завдання розробити новий пестицид. Виконуючи це завдання, Шрадер та його колеги у наступні десятиліття синтезували сотні сполук, включаючи пестицид тіофос, а також кілька фосфорорганічних речовин, які виявилися надто токсичними для пестицидів, у тому числі табун (експериментуючи з ним, Шрадер сам отримав важке отруєння).

J. Sussman, I. Silman, Acetylcholinesterase: структура і використання як модель для конкретних катіон-протеїнних взаємодій. Curr. Opin. Struct. Biol. 1992 р. 2:721-729.

H. Dvir, I. Silman et al, "Acetylcholinesterase: З 3D структури до функції" Chemico-Biological Interactions, vol 187, no. 1-3, pp. 10-22. DOI: 10.1016/j.cbi.2010.01.042.

Vil S. Mirzayanov, State Secrets: In Insider's Chronicle of Russian Chemical Weapons Program, Outskirts Press, Incorporated, 2009.

Г.І. Оксенгендлер, отрути та протиотрути. - Л.: Наука, 1982.

«Новичком» називають сімейство фосфорорганічних отруйних речовин, які мають нервово-паралітичну дію.

Виробництво отруйної речовини Новачок, Вікіпедія

За даними Віла Мирзаянова, "Новичок-5" став подальшим розвитком А-232. Серед іншого, «Новичок-5» – бінарна отруйна речовина. Прекурсори для отримання є звичайними фосфорорганическими сполуками, які можуть бути виготовлені на хімічних заводах з виробництва хімічних добрив або пестицидів.

Розробка велася в Державному науково-дослідному інституті органічної хімії та технології (ДержНДІОХТ) у Москві та у філії в Шиханах.

Основне виробництво та тестовий полігон «Новичка-5» були розташовані в місті Нукус в Узбекистані. У 2000-ті роки під контролем і фінансуванням США вони були закриті, а запаси хімічної зброї, що залишилися, - знищені.

Згідно із заявою члена Ради Федерації Ігоря Морозова, виробництво отруйних речовин у Росії було припинено ще у 1990-х роках, а до вересня 2017 року було знищено всі їхні запаси відповідно до міжнародних угод під контролем міжнародних спостерігачів ОЗХО.

У 2018 році Мірзаянов заявив, що дослідні зразки цієї речовини могли бути отримані в багатьох країнах завдяки його публікаціям.

Дія «Новичка»

Нервово-паралітичні засоби отруюють нервову систему і руйнують життєво важливі функції організму. У чистому стані всі нервово-паралітичні засоби - безбарвні рідини, що не мають запаху рідини.

В органи дихання потрапляють у газоподібній або аерозольній формі: у вигляді дуже дрібних твердих частинок або крапель, які, потрапляючи в повітря, поводяться подібно до газу. Нервово-паралітичні засоби у рідкому стані проникають в організм через шкіру чи слизову оболонку. Людина може також отруїтися, вживаючи рідку або тверду їжу, забруднену нервово-паралітичною речовиною.

При вдиханні нервово-паралітичної речовини отруєння відбувається дуже швидко, смерть настає через одну-десять хвилин. Коли нервово-паралітична речовина проникає в організм через шкіру, отруєння відбувається повільніше. Смертельна доза VX на відкритій шкірі відповідає одній-двох краплях (5-15 мг).

У разі малої дози нервово-паралітичного засобу в газоподібній або аерозольній формі типовими симптомами є сильний нежить, ненормальне скорочення очної зіниці, порушення акомодації зору та відчуття тиску в грудях. При сильнішому отруєнні ці симптоми набувають більш вираженого прояву. Інші симптоми - нудота та блювання, спазми, судоми та мимовільні дефекація та сечовипускання, конвульсії та кома. За цим йдуть зупинка дихання і смерть.

Через який укол вижив Скрипаль: розкрилися дані про антидот для «Новичка»

Відразу після отруєння екс-шпигунові Сергію Скрипалю та його доньці зробили укол, який і залишив їх у живих. Таку думку висловив один із творців бойової речовини «Новичок» Володимир Вуглев.

«Можливо це сімейство атропіну, який розширює зіниці. Нервово-паралітична поразка насамперед звужує зіниці, а атропін розширює», — припустив він.

При цьому Вуглев стверджує, що абсолютно ефективного антидоту немає.

Історія створення «Новичка»

«Новичок» — кодове найменування групи нервово-паралітичних газів, які були розроблені ще за часів СРСР у 80 роках.

З'явився газ у результаті розробки нових видів хімічної зброї, які стартували 1973 року. "Новичок" (а точніше, "Новички") створений на основі трьох інших речовин, що отримали кодові найменування "Речовина 33", "A-232", "А-234". У рамках програми з розробки нового виду зброї ставилося завдання: зробити нові речовини, які будуть у рази токсичнішими за російські та зарубіжні аналоги V-газів (нервово-паралітичні отруйні речовини). Саме таким і є «Новичок», над створенням якого працювало понад 200 осіб — переважно хіміки, інженери.

Склад «Новичка»

Є високотоксичні елементи, що входять до складу отруйних газів Зоман і Зарин. Від їхньої концентрації залежить і вражаюча здатність «Новичка». Можна навіть сказати, що це новинка. Зв'язок фосфору та азоту - це те, що відрізняє цю розробку від інших. Що цей зв'язок конкретно дає – не можу сказати. Потрібно проводити експерименти. Крім того, схоже, що у книзі наводиться оригінальна формула. Оскільки написано шлях її створення – еволюція від ранніх розробок (А-208 – Ред.) до останніх (А-262 – Ред.).

Твердження представників британського уряду начебто речовина, якою було отруєно екс-співробітника ГРУ Сергія Скрипальа, поширювалося повітрям, звучать просто безглуздо. Про це «Известиям» розповів провідний російський фахівець у галузі хімізброї, науковий керівник лабораторії наукового центру Міноборони Росії, доктор хімічних наук, професор Ігор Рибальченко. За його словами, отруйна речовина А-234, також відома під назвою «Новичок», не є газом, а схожа на в'язку мазь. Він також повідомив, що цю речовину можна створити у будь-якій добре оснащеній лабораторії, і пояснив, чи врятує від неї антидот.

- Що це за речовина – А-234?

Це нове покоління отруйних речовин, що з'явилося після традиційних – зарина, зомана тощо. З'єднання відоме під шифром А-234. Назва «Новичок» з'явилася після того, як радянський вчений Віл Мірзаянов емігрував до США 1994 року.

Ця речовина відноситься до класу фторфосфатів з різними замісниками. Цей напрямок досліджували у багатьох країнах. У РФ усі наукові програми з А-234 було припинено. Жодних запасів не створювалося. Ми не могли декларувати те, чого не існує.

- Чи фігурує А-234 у документах Організації із заборони хімічної зброї?

Там його нема. До Конвенції ОЗХО внесено табельні речовини, які були відомі на момент її підписання та мали різні країни.

Були спроби порушити питання про включення з'єднань, згаданих Мірзаяновим, до списків конвенції. Однак ця ініціатива викликала заперечення більшості членів науково-консультативної експертної ради ОЗХВ. Мотивація була простою. Мірзаянов взяв на себе відповідальність – опублікував формули. Але у науковій літературі був публікацій про А-234, а книга Мирзаянова - не наукова.

Було вирішено прийняти цю інформацію до відома та спостерігати за розвитком подій навколо цих речовин. Наукові публікації почали з'являтися останніми роками, але вони дуже уривчасті.

ДЕТАЛЬНІШЕ ЗА ТЕМОЮ

- Тоді як англійці змогли визначити, що мають справу з А-234 із Росії?

Говорити, що А-234 може бути лише у Росії, абсолютно некоректно. Це з'єднання, знаючи його формулу, можна синтезувати в будь-якій лабораторії з комерційних напівпродуктів.

Мірзаянов, коли поїхав у 1994 році до США, знав ці формули. Кому він їх передав, ми не знаємо. Але сам факт передачі не викликає сумнівів. Інакше навіщо він був би потрібний американцям?

А-234 з'явилося в американській базі даних Національного інституту стандартів та технологій (NIST) у 1998 році, тобто задовго до публікації книги Мірзаянова. У цю основу вносяться спектральні властивості всіх новостворених синтезованих органічних сполук незалежно від своїх призначення. Вказуються дані контриб'ютора, який представляв Еджвудський центр досліджень та розробок армії США.

У базі NIST було наведено його мас-спектр. Надати його без фізичної наявності речовини неможливо. Якщо 1998 року це з'єднання було внесено до бази даних, отже, воно було синтезовано США.

Помітно, що згодом А-234 зникло з бази NIST. Вже 2000 року його там не було. Зате його опис та характеристики можна знайти у електронному довіднику ChemSpider.

- Які ще країни здатні виробляти такі речовини?

Наведу найпростіший приклад. У ОЗХО є мережа акредитованих лабораторій – близько 20. Вони знаходяться у розвинених країнах, дуже сильні є у Великій Британії. У цьому списку є й американські лабораторії. Кожна з них здатна синтезувати цю речовину. Напівпродукти доступні. Методики зрозумілі.

Більше того, за наявності структурної формули (а її оприлюднив Мірзаянов) будь-яка лабораторія з необхідним рівнем захисту та досвідом роботи може займатися синтезом та дослідженням таких речовин. Під час розробки фармацевтичних продуктів нерідко виходять токсичні сполуки. Отже, сам факт проведення дослідницьких робіт не може бути підставою для звинувачень.

– Чи можна шляхом аналізу компонентів визначити країну походження?

Вивчення речовини не дозволяє встановити, в якій лабораторії воно синтезувалося. Всі сполуки такого типу синтезуються із напівпродуктів, які знаходяться у вільному комерційному доступі.

- Які фізичні властивості А-234?

Судячи з інформації, розміщеної в ChemSpider, А-234 нагадує маслянисту щільну мазь. Температура плавлення – 109 градусів. Тобто воно навіть у окропі не розплавиться. Температура кипіння становить 258 градусів.

– Як його зберігати?

З'єднання досить стійке за будь-яких умов. Завдяки фізико-хімічним властивостям воно не випаровується і безпечно в обігу, поки не потрапить на шкіру, травний тракт або органи дихання. Так що для захисту достатньо вдягнути рукавички. Ви можете покласти його в чашку і ходити по офісі, і ніхто не отруїться.

Для терористичних актів його можна використовувати через шкіру. Інший варіант - додати до їжі. Важливо, щоб воно у кров потрапило.

За фізичними властивостями А-234 більше годиться для терористів, ніж військових. Його важко перетворити на газ або аерозоль, щоб накрити велику площу, проте легко можна перевезти через кордон, наприклад, у тюбику з-під зубної пасти.

- Терористичні групи здатні зробити таку сполуку?

На кухні його не зробити, але нормальної синтетичної лабораторії це під силу. Купити обладнання, набрати хіміків зараз нескладно. Так що ця речовина доступна багатьом. Воно може опинитися навіть у руках терористів чи організованих злочинних груп.

ДЕТАЛЬНІШЕ ЗА ТЕМОЮ

- Чи можна за симптомами отруєння з упевненістю дійти невтішного висновку, що застосовувалося саме А-234?

Точні симптоми отруєння А-234 нам невідомі. У радянські часи не дійшли до вивчення. Ми знаємо лише, що фосфорорганічні сполуки інгібують фермент – холінестеразу. При цьому можливі міоз (звуження зіниць), судоми, слиновиділення. При смертельних дозах – параліч дихання, припинення серцевої діяльності.

Проте англійці не надали опису симптомів у постраждалих. Слайди, які демонструвала Тереза ​​Мей, були взяті з якогось підручника з цивільної оборони.

Знепритомніти можна і від фосфорорганічної нервово-паралітичної речовини, і від неправильно підібраного антидоту, і від фентанілу.

Чи існує антидот? Чи могли постраждалим колоти атропін, який зазвичай застосовується при отруєнні нервово-паралітичними газами?

Для речовин типу А-234 антидотна терапія у принципі неефективна. Більш того, будь-який антидот може нашкодити, якщо його введено без необхідності. Можливе передозування атропіну. Поліцейські також могли не розібратися в ситуації та запровадити налоксон, який застосовують при передозуванні наркотиків. В Англії масового характеру набули отруєння фентанілом. Це наркотик. Він сильніший за героїн, і його можна добути через аптечну мережу. Тож налоксон включили до складу стандартної поліцейської аптечки.

До речі, перші три дні після інциденту йшлося саме про фентанілу.

- Ви помітили ще якісь дива в цій історії?

Поліцейський, який чудово вилікувався після отруєння. Незрозуміло, де і як він отримав отруєння, а головне - як зміг так швидко відновитися, якщо він, за словами пані Мей, впав у кому. Швидке відновлення можливе лише при легкому ураженні. Повторю, що лікування у разі отруєння А-234 швидше за все вкрай утруднене.