Скрипаля отравили «Новичком». Что это за химическое оружие? Проблемы химического разоружения и пути их решения

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 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

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).

J. Sussman, I. Silman, Acetylcholinesterase: structure and use as a model for specific cation-protein interactions. Curr. Opin. Struct. Biol. 1992 2:721-729.

H. Dvir, I. Silman et al, "Acetylcholinesterase: From 3D structure to function" Chemico-Biological Interactions, vol 187, no. 1-3, pp. 10-22. DOI: 10.1016/j.cbi.2010.01.042.

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

Г.И. Оксенгендлер, Яды и противоядия. - Л.: Наука, 1982.

«Новичком» назвают семейство фосфорорганических отравляющих веществ, которые оказывают нервно-паралитическое действие.

Производство отравляющего вещества Новичок, Википедия

По данным Вила Мирзаянова, «Новичок-5» стал дальнейшим развитием А-232. Среди прочего, «Новичок-5» - бинарное ядовитое вещество. Прекурсоры для его получения являются обычными фосфорорганическими соединениями, которые могут быть изготовлены на химических заводах по производству химических удобрений или пестицидов.

Разработка велась в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ) в Москве и в филиале в Шиханах.

Основное производство и тестовый полигон «Новичка-5» были расположены в городе Нукусе в Узбекистане. В 2000-е годы под контролем и финансированием США они были закрыты, а оставшиеся запасы химического оружия - уничтожены.

Согласно заявлению члена Совета Федерации Игоря Морозова, производство отравляющих веществ в России было прекращёно ещё в 1990-х годах, а к сентябрю 2017 года были уничтожены все их запасы в соответствии с международными соглашениями под контролем международных наблюдателей ОЗХО.

В 2018 году Мирзаянов заявил, что опытные образцы данного вещества могли быть получены во многих странах благодаря его публикациям.

Действие «Новичка»

Нервно-паралитические средства отравляют нервную систему и разрушают жизненно-важные функции организма. В чистом состоянии все нервно-паралитические средства - бесцветные и не имеющие запаха жидкости.

В органы дыхания попадают в газообразной или аэрозольной форме: в виде очень мелких твердых частиц или капель, которые, попадая в воздух, ведут себя подобно газу. Нервно-паралитические средства в жидком состоянии проникают в организм через кожу или слизистую оболочку. Человек может также отравиться, употребляя жидкую или твердую пищу, загрязненную нервно-паралитическим веществом.

При вдыхании нервно-паралитического вещества отравление происходит очень быстро, смерть наступает через одну-десять минут. Когда нервно-паралитическое вещество проникает в организм через кожу, отравление происходит медленнее. Смертельная доза VX на открытой коже соответствует одной-двум каплям (5-15 мг).

В случае малой дозы нервно-паралитического средства в газообразной или аэрозольной форме типичными симптомами являются сильный насморк, ненормальное сокращение глазного зрачка, нарушение аккомодации зрения и ощущение давления в груди. При более сильном отравлении эти симптомы получают более выраженное проявление. Другие симптомы - тошнота и рвота, спазмы, судороги и самопроизвольные дефекация и мочеиспускание, конвульсии и кома. За этим следуют остановка дыхания и смерть.

Из-за какого укола выжил Скрипаль: вскрылись данные об антидоте для «Новичка»

Сразу после отравления экс-шпиону Сергею Скрипалю и его дочери сделали укол, который и оставил их в живых. Такое мнение высказал один из создателей боевого вещества «Новичок» Владимир Углев.

«Возможно, это семейство атропина, который расширяет зрачки. Нервно-паралитическое поражение, в первую очередь, сужает зрачки, а атропин расширяет», — предположил он.

При этом Углев утверждает, что абсолютно эффективного антидота не существует.

История создания «Новичка»

«Новичок» — кодовое наименование группы нервно-паралитических газов, которые были разработаны ещё при СССР в 80 годах.

Появился газ в результате разработки новых видов химического оружия, которые стартовали в 1973 году. «Новичок» (а точнее, «Новички») создан на основе трёх других веществ, получивших кодовые наименования «Вещество 33», «A-232», «А-234». В рамках программы по разработке нового вида оружия ставилась задача: сделать новые вещества, которые будут в разы токсичнее российских и зарубежных аналогов V-газов (нервно-паралитические отравляющие вещества). Именно таким и является «Новичок», над созданием которого трудились больше 200 человек — в основном химики, инженеры.

Состав «Новичка»

Присутствуют высокотоксичные элементы, входящие в состав отравляющих газов Зоман и Зарин. От их концентрации зависит и поражающая способность «Новичка». Можно даже сказать, что это новинка. Связь фосфора и азота — это то, что отличает эту разработку от других. Что эта связь конкретно дает — не могу сказать. Надо проводить эксперименты. Кроме того, похоже, что в книге приводится оригинальная формула. Так как написан путь ее создания — эволюция от ранних разработок (А-208 — Ред.) до последних (А-262 — Ред.).

" (англ. Newcomer, Novichok agent) — условное наименование ряда боевых отравляющих веществ, созданных, предположительно, в СССР в середине 1980 годов.

В сентябре 1992 в газете "Московские новости" появилась статья одного из сотрудников Государственного научно-исследовательского института органической химии и технологии (ГНИИОХТ, Москва) Вила Мирзаянова, в которой он утверждал, что СССР, в нарушение международных конвенций, продолжает производить и испытывать химическое оружие третьего поколения.

Согласно информации Мирзаянова, программа по разработке новых видов химического оружия "Фолиант" стартовала в 1973 году. Одной из задач этой программы было создание новых отравляющих веществ нервно-паралитического действия третьего поколения, которые должны были обладать токсичностью выше, чем у известных зарубежных и отечественных V-газов. К разработке нового вида химического оружия было привлечено более 200 химиков и инженеров. В рамках этой программы были созданы три унитарных химических агента (Вещество 33, A-232, А-234), затем на их основе — пять видов бинарного химического оружия, получившего кодовое название "Новичок".

"Новичок-?" — бинарная форма советского V-газа (Substance 33). Этому "Новичку" порядковый номер присвоен не был. Промышленное производство (десятки тонн) в начале 1980-х было налажено в Новочебоксарске. Принят на вооружение Советской армии в 1990 году.

"Новичок-5" — бинарное ОВ на основе A-232. По токсичности в пять-восемь раз превосходит VX. Ведущие разработчики — И. Васильев и А. Железняков (ГНИИОХТ, Москва). Отравление трудно поддается лечению стандартными антидотами. Химическое производство опытных партий "Новичка-5" (порядка пяти-десяти тонн) было налажено в Волгограде. Испытания проводились в 1989-1990 годах на полигоне вблизи города Нукуса (Узбекистан).

"Новичок-7" — бинарное ОВ на основе А-230 с летучестью, как у зомана, но в десять раз токсичнее. Ведущий разработчик — Г. И. Дрозд (ГНИИОХТ, Москва). Экспериментальное малотоннажное (десятки тонн) производство этого ОВ было налажено в Шиханах. В 1993 году были проведены его испытания на полигоне в Шиханах.

"Новичок-8" и "Новичок-9" были синтезированы в ГНИИОХТе, но до стадии производства не дошли.

По некоторым данным , все работы по программе "Фолиант" были прекращены в 1992 году.

Нервно-паралитические средства отравляют нервную систему и разрушают жизненно-важные функции организма. В чистом состоянии все нервно-паралитические средства — бесцветные и не имеющие запаха жидкости.

В органы дыхания попадают в газообразной или аэрозольной форме: в виде очень мелких твердых частиц или капель, которые, попадая в воздух, ведут себя подобно газу. Нервно-паралитические средства в жидком состоянии проникают в организм через кожу или слизистую оболочку. Человек может также отравиться, употребляя жидкую или твердую пищу, загрязненную нервно-паралитическим веществом.

При вдыхании нервно-паралитического вещества отравление происходит очень быстро, смерть наступает через одну-десять минут. Когда нервно-паралитическое вещество проникает в организм через кожу, отравление происходит медленнее. Смертельная доза VX на открытой коже соответствует одной-двум каплям (5-15 мг).

В случае малой дозы нервно-паралитического средства в газообразной или аэрозольной форме типичными симптомами являются сильный насморк, ненормальное сокращение глазного зрачка, нарушение аккомодации зрения и ощущение давления в груди. При более сильном отравлении эти симптомы получают более выраженное проявление. Другие симптомы — тошнота и рвота, спазмы, судороги и самопроизвольные дефекация и мочеиспускание, конвульсии и кома. За этим следуют остановка дыхания и смерть.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Химическое разоружение России

10 лет назад, 5 ноября 1997 года, Россия ратифицировала Конвенцию о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и его уничтожении (КЗХО). За это время наша страна, и не только она, проделала большой путь в ее выполнении. На сегодняшний день мы уничтожили 9633 тонны этого наследия холодной войны из 40 тыс. тонн своих запасов. Выполнили свои промежуточные обязательства перед Конвенцией. А впереди еще более сложная работа. И о том, что получилось и что нет, стоит поразмышлять.

В настоящее время в России, по официальным данным, имеется 7 специализированных арсеналов, где хранится значительное количество химического оружия. Это склады в городе Камбарке и поселке Кизнер в Удмуртии, в поселке Горный Саратовской области, в городе Щучье Курганской области, в поселке Леонидовка Пензенской области, в селе Марадыкове Кировской области и в городе Почепе Брянской области.

Поселок Леонидовка находится в нескольких километрах от самой Пензы. Склад (Объект № 1206) в Леонидовке был сформирован в 1937-м. Во времена Великой Отечественной это был склад боеприпасов, так что хранилища рассчитаны выдерживать очень серьезные нагрузки. Вплоть до прямого попадания пятисоткилограммовой фугасной авиабомбы. После войны, с середины шестидесятых, сюда стали свозить химические авиационные боеприпасы. В 1987 году, после отказа СССР от химоружия, поставки прекратили.

Сейчас, по официальным данным, здесь "затарено" 6 тысяч 885 тонн отравляющих веществ. Причем ОВ нервно-паралитического действия. Из них 267 тонн зарина, 1494 тонны зомана и 5124 тонны VХ, что составляет 17 процентов российского запаса химического оружия!

Все эти боеприпасы с уже давно просроченными сроками хранения. На каждой бомбе - желтая полоса. Это полоска индикатора. Если вдруг вещество из боеприпаса выйдет наружу, полоса моментально поменяет цвет на ярко-красный. Осматривают их по несколько раз в день. Строго по правилам .

В сентябре 2008 года в Пензенской области введен в эксплуатацию завод по уничтожению химического оружия, на постройку которого выделялось 12 млрд рублей. К концу декабря процедуре заливки реагентом подверглось свыше 4 тысяч тонн ОВ Ви-икс, находящегося в авиабомбах калибра 500 кг.(60 проц. от общего количества ОВ, хранящегося в арсенале) .

Рассекреченные проекты химического вооружения

Человек современного цивилизованного общества значительно преуспел по изощренности в получении ядов. В эпоху гонки вооружений прошлого века было разработано большое количество различных отравляющих веществ. Информация о некоторых из них держится под строгим секретом. Но истории известны случаи, когда подобные сведения просачивались в свет. Например…

В сентябре 1992 в газете «Московские новости» появилась статья Вила Мирзаянова, одного из сотрудников Государственного научно-исследовательского института органической химии и технологии (ГНИИОХТ, Москва), в которой он утверждал, что СССР, в нарушение международных конвенций, продолжает производить и испытывать химическое оружие третьего поколения. Вскоре после публикации ученый был арестован, но дело получило широкую огласку и через несколько месяцев он был выпущен на свободу и эмигрировал в США. Так западный мир впервые узнал о существовании нового класса отравляющих веществ, в несколько раз превосходящих по токсичности все раннее известные синтетические яды.

В настоящее время какие-либо данные о физико-химических свойствах, токсичности и боевых характеристиках соединений А-серии и «Новичков» составляют государственную тайну. Основная часть открытой информации о свойствах новых отравляющих веществ получена из интервью и публикаций сотрудников ГНИИОХТ В. Мирзаянова, В. Углева и А. Железнякова, а также президента союза «За химическую безопасность» -- Л. А. Федорова.

Программа по разработке новых видов химического оружия «Фолиант» стартовала в 1973 году. Одной из задач этой программы было создание новых отравляющих веществ нервно-паралитического действия третьего поколения, которые должны были обладать токсичностью выше, чем у известных зарубежных и отечественных V-газов. К разработке нового вида химического оружия было привлечено более 200 химиков и инженеров. Со слов Мирзаянова известно, что в рамках этой программы вначале были созданы по крайней мере три унитарных химических агента (Вещество 33, A-232, А-234), а затем, на их основе 5 видов бинарного химического оружия, получившего кодовое название «Новичок».

Формулы отравляющих веществ А-серии никогда не публиковались, однако последние несколько лет в стала появляться информация о том, что, возможно, это вещества являются производными дигалоформальдоксимов. Эти предположения основываются на опубликованных в открытой печати работах советских химиков работавших над проблемой «Фолиант». В то же время, ни одной публикации подтверждавшей бы высокую токсичность соединений этого ряда, не приводится. Как предполагает С. Л. Хёниг, эксперт по химическому терроризму, вещества А-серии могут иметь следующие химические формулы:

* A-230 (Foliant-230). В небольших количествах (десятки тонн) производился в Шиханах и Волгограде. В производстве A-230 в качестве прекурсора использовался метилфосфонил дихлорид, который является также ключевым реагентом в синтезе ОВ типа зарина и зомана. При низких температурах в зимнее время А-230 застывает, превращаясь в кристаллическую массу. Для предотвращения кристаллизации в первоначальные рецептуры с А-230 добавляли диметилформамид, что существенно снижало общую токсичность такой смеси. После проведения в 1988--1989 годах полевых испытаний на одном из полигонов в Узбекистане, вещество A-230 в 1990 году был принят на вооружение Советской армии. Вещество А-230 разработано П. П. Кирпичевым (ГНИИОХТ, Шиханы).

* A-232 (Foliant-232) выпускался только опытными партиями, но по мнению зарубежных экспертов, в случае необходимости, на заводе в Новочебоксарске можно было быстро наладить выпуск 2--2,5 тыс. тонн А-232 ежегодно. Физико-химические характеристики А-232 позволяют применять его в зимних условиях. Позднее на основе А-232 и его этилового аналога А-234 были разработаны бинарные системы «Новичков». Работы над агентами А-232 и А-234 также велись под руководством П. П. Кирпичева.

«Новички» (англ. Newcomer, Novichok agent) -- условное наименование ряда боевых отравляющих веществ, предположительно созданных в СССР в середине 80-х.

Целевая программа по исследованию бинарных систем на основе веществ А-серии была определена постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 1989 года.

По мнению С. Л. Хёнига, «Новички» могут быть замещенными 2-фтор-1,3,2-диоксофосфолана:

* «Новичок--?» -- бинарная форма советского V-газа (Substance 33). Этому «Новичку» порядковый номер присвоен не был. Промышленное производство (десятки тонн) в начале 1980-х было налажено в Новочебоксарске. Принят на вооружение Советской армии в 1990 году.

* «Новичок-5» -- бинарное ОВ на основе A-232. По токсичности в 5--8 раз превосходит VX. Ведущие разработчики И. Васильев и А. Железняков (ГНИИОХТ, Москва). Отравление трудно поддается лечению стандартными антидотами. Химическое производство опытных партий «Новичка-5», порядка 5--10 тонн, было налажено в Волгограде. Испытания проводились в 1989--1990 годах на полигоне вблизи г. Нукуса (Узбекистан).

* «Новичок-7» -- бинарное ОВ на основе А-230 с летучестью, как у зомана, но в 10 раз более токсичное. Ведущий разработчик -- Г. И. Дрозд (ГНИИОХТ, Москва). Экспериментальное малотоннажное (десятки тонн) производство этого ОВ было налажено в Шиханах. В 1993 году были проведены его испытания на полигоне в Шиханах.

* «Новичок-8» и «Новичок-9» -- эти отравляющие вещества были синтезированы в ГНИИОХТе, но до стадии производства не дошли.

Согласно официальным данным все работы по программе «Фолиант» были прекращены в 1992 году.

Предыдущий автор рассказал много интересного из истории, за что ему спасибо. Я же попытаюсь рассказать о том, что это такое и как оно действует на организм. Так как вещество относится к новым видам химического оружия, что-то 100% достоверного не известно. Будем пытаться разобраться в ситуации, исходя из имеющихся данных.

Как известно из источников ( ) "Новичок"-это семейство боевых отравляющих веществ, которые по действию являются нервно-паралитическими и имеют схожий принцип действия веществ из той же группы, таких как V-серия или G-серия. Зачем упомянул эти вещества? Будем сравнивать действия на организм, базируясь на информации о них.

Продолжаем. Боевые отравляющие вещества нервно-паралитического действия - это группа фосфорорганических соединений. Сами фосфорорганические соединения - это еще более широкая группа веществ, содержащая связь фосфор-углерод. Используются они повсеместно, от промышленности до военного оружия. Но суть не в этом. Суть в том что химические соединения являются ингибиторами ацетилхолинэстеразы.

Ацетилхолинэстераза - гидролитический фермент, из семейства эстераз, который содержится в синапсах и катализирует гидролиз нейромедиатора ацетилхолина до холина и остатка уксусной кислоты. Сам медиатор ацетилхолин отвечает за передачу нервного импульса в органы и ткани (чтобы не вдаваться в подробности упомяну только поперечно-полосатую мускулатуру, включающую и диафрагму, мышцы ответственную за наше дыхание. Но есть и другие органы и системы где участвует ацетилхолин, нас же главным образом интересует выше перечисленное).

Далее, попадая в организм "Новичок" блокирует ацетилхолинэстеразу. Далее ацетилхолинэстераза не разрушает ацетилхолин. Ацетилхолин постоянно возбуждает рецепторы синапса, сигнал не прекращается и постоянно проводится в орган мишень. Далее в органах мишенях происходят следующие проявления: возникает сильный миоз (сужение зрачков до размеров булавочной головки), слезотечение, профузное (сильное) потоотделение, обильная саливация, спазм бронхов и повышение секреции бронхиальных желез, ощущение удушья. Также возникает рвота, спастические боли в животе, диарея, непроизвольное мочеиспускание, брадикардия и снижение АД. Развитие тахикардии и повышение АД связаны с преимущественной стимуляцией рецепторов симпатических ганглиев и мозгового вещества надпочечников, стимуляцией сосудодвигательного центра. Вследствие стимуляции рецепторов скелетных мышц вначале возникают мышечные подергивания, затем - паралич скелетной мускулатуры вследствие стойкой деполяризации постсинаптической мембраны (постоянное возбуждение приводит к полному расслаблению мускулатуры). Со стороны центральной нервной системы отмечаются спутанность сознания, психомоторное возбуждение судороги, коматозное состояние. Смерть наступает от паралича дыхательного центра.