优化表面涂层中神经毒剂(A-230、A-234、VX、沙林)提取方法:解锁法医学与环境安全新密码

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Forensic Chemistry 2.6

编辑推荐:

  神经毒剂(CWAs)毒性极强,表面涂层分析存在难题。研究人员针对 A-230、A-234、VX 和沙林等,优化其从表面涂层的提取方法。发现批量提取回收率最高,不同毒剂在涂层中持久性各异。该成果为法证和去污策略提供依据。

  在神秘又危险的化学武器世界里,神经毒剂(Nerve agents)堪称 “顶级杀手”。这类由磷酸和膦酸衍生而来的化合物,像沙林(sarin,GB)、VX、A-230、A-234 等,凭借极端的毒性和快速起效的特点,能迅速干扰神经系统中的胆碱能传递,对生命安全构成极大威胁。尽管《化学武器公约》(Chemical Weapons Convention,CWC)在削减全球化学武器库存方面取得了一定成果,但神经毒剂依然阴魂不散,在城市袭击和小型针对性暗杀事件中时有出现,其中新被列入公约的 A 系列毒剂,人类对其认知还极为有限。
在受到神经毒剂污染的场景中,准确检测和分析表面残留的毒剂,对于法医调查、风险评估以及制定去污策略至关重要。然而,表面涂层这种在城市环境中极为常见的物质,却成了检测路上的 “绊脚石”。它成分复杂,由聚合物粘合剂、颜料、填料、增塑剂、溶剂和添加剂等组成,不仅会吸收神经毒剂,还会在提取过程中因复杂的物理和化学相互作用,影响毒剂的回收率和持久性。现有的提取分析方法也是问题重重,侵入性溶剂会产生高背景信号干扰检测,非侵入性水基提取又因毒剂溶解度差和水解问题导致回收率低,毒剂还容易扩散或被困在涂层内,使得提取难上加难。在这样的困境下,研究人员迫切需要找到更有效的方法,来突破这些障碍。

来自捷克军事研究所(Military Research Institute)等机构的研究人员勇挑重担,开展了针对表面涂层中神经毒剂(A-230、A-234、VX 和沙林)提取方法的优化研究,并评估了毒剂在涂层中的持久性。这一研究成果发表在《Forensic Chemistry》杂志上,为相关领域带来了新的曙光。

研究人员在实验中运用了多种关键技术方法。他们选择镀锌钢板作为合适的底物,利用其能均匀覆盖所选涂层且无吸附干扰的特性。在提取毒剂时,采用批量(bulk)、擦拭(wipe)和刮擦(scrape)三种提取方式,搭配不同溶剂进行实验。分析时则使用气相色谱 - 火焰离子化检测(Gas Chromatography with Flame Ionization Detection)技术,来评估提取方法的性能。

在提取方法的优化研究中,研究人员对硝基纤维素、聚氨酯、丙烯酸和醇酸这四种不同类型的涂层进行了测试。结果发现,批量提取方法在所有分析物和涂层基质中都能获得最高的回收率,是较为理想的提取方式;擦拭提取虽然效率稍有降低,但胜在操作更具实用性;刮擦提取则表现出较高的变异性,尤其不适合挥发性较强的沙林毒剂。

毒剂在表面涂层中的持久性研究也有了重要发现。研究表明,不同毒剂在涂层中的消散速度差异明显。A-230 和 A-234 在所有涂层中都能检测到长达 56 天,展现出较强的持久性;沙林的消散速度则很快,在丙烯酸涂料中尤为明显;VX 由于自身高粘度和有限的扩散性,主要停留在涂层表面层。

从整体研究结论来看,此次研究成功开发出了适用于多种分析物和涂层基质的通用提取方法,并且明确了不同提取方式的优劣。同时,毒剂持久性研究结果也揭示了表面涂层在法医学中的巨大潜力,当其他基质只能检测到毒剂降解产物时,表面涂层仍可能保留完整毒剂。这一研究成果意义非凡,不仅提升了法医对神经毒剂的检测分析能力,还为制定更具针对性的去污策略提供了科学依据,有助于降低环境和人类健康面临的风险。它让人们在应对神经毒剂威胁时,有了更有力的技术支撑和理论指导,在保障公共安全和环境健康的道路上迈出了坚实的一步。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号