Група хіміків-теоретиків з Маврикію і Південної Африки за допомогою чисельного моделювання вивчила хімічні властивості і токсичність однієї з найбільш вірогідних структур «новачка» A234, яким, як вважається, могли бути отруєні Сергій Скрипаль і його дочка. Виявилося, що ця речовина значно поступається за своїм отруйним потенціалом V-газам. При цьому отримані дані допоможуть виробити надійні методи для виявлення A234 і підібрати для нього ефективні антидоти, пишуть вчені в.
Історія отруєння Сергія Скрипаля та його доньки у березні 2018 року мала безліч наслідків не лише для політичної обстановки у світі, а й для наукового середовища. Зокрема, вона спровокувала нову хвилю інтересу до нервово-паралітичних отрут. Точна формула сполук, які використовувалися при отруєнні, залишаються невідомими, проте найбільш вірогідними кандидатами на цю роль вважають речовини з класу «новачків». Як потенційні варіанти хімічної структури цих сполук називають речовину A234, описану в книзі Віля Мірзаянова 10 років тому, а також структуру, яку наводять у своїх книгах, опублікованих 2007 року, Стівен Хеніг і Хенк Еллісон.
Обидва ці сполуки відносяться до класу ф^ орорганічних отруйних речовин, дія яких заснована на інгібуванні ферменту ацетилхолінестерази, яке блокує передачу нервових імпульсів. Детальніше про подібні речовини і принципи їх роботи ви можете прочитати в нашому матеріалі "Новачок" і все-все-все ". За твердженням Мірзаянова, за своєю отруйною здатністю ці сполуки в 5-8 разів перевершують так звані V-гази, вперше синтезовані в 50-х роках XX століття. Ці оцінки, як і правильність наведених структурних формул, однак, досі викликають сумніви. Зокрема, вже після історії з отруєнням Ларс Карлсен показав, що з'єднання A234 має значно поступатися за отруйною дією V-газам, таким як VR і VX.
Щоб більш детально вивчити хімічні властивості потенційного «новачка», група хіміків-теоретиків з Маврикія і Південно-Африканської Республіки під керівництвом Поннадураї Рамасамі (Ponnadurai Ramasami) з Університету Маврикія досліджувала спектральні характеристики і реакційну здатність A234 за його відомою хімічною формулою з використанням методу теорії функціоналу щільності. Аналогічний аналіз був проведений для зарину, а також з'єднань VX і VR.
Хіміки досліджували понад 115 можливих конформаційних ізомерів A234 і по кілька тисяч конформацій для інших речовин. З них вчені вибрали найбільш стійкі форми, побудували для них карти молекулярних електростатичних потенціалів і розрахували загальний вид спектрів: інфрачервоних спектрів, спектрів комбінаційного розсіювання і ядерно-магнітного резонансу - зокрема, були визначені положення піків і найбільш характерні параметри спектрів. За словами авторів роботи, ці дані в майбутньому можуть бути використані для виявлення і більш детального лабораторного дослідження A234.
Другим етапом роботи було визначення токсичності з'єднання та ефективності можливих антидотів для нього. Оскільки моделювання взаємодії з'єднання безпосередньо з ацетилхолінестеразою вкрай витратне з точки зору тривалості та обчислень, вчені провели дослідження на модельній системі. Хіміки вивчили швидкість фосфонування при реакції A234 з метанолом в нейтральній і депротонованій формах - найбільш простій з можливих моделей ацетилхолінестерази, за допомогою якої можна вивчити реакцію заміщення фтора на метоксигрупу. В якості можливих антидотів автори роботи змоделювали реакцію з формаксимат-аніоном і гідроксиламіном, які інгібують реакцію заміщення атома фтора в A234.
Результати цієї роботи показали, що A234, як і зарин, значно поступаються за реакційною здатністю (а відповідно, і токсичністю) обом V-газам і не підтвердили початкові припущення Мірзаянова про те, що «новачок» з такою структурою може бути в кілька разів токсичнішим за них. Тим не менш, отримані дані, на думку вчених, допоможуть виробити надійні методи для виявлення A234 і пошуку ефективних антидотів. В даний момент вчені продовжують лабораторні дослідження цих речовин.
Аналогічні за своєю структурою і принципом дії речовини (але куди більш безпечні для людини) використовуються, наприклад, і для боротьби з комахами. Детальніше про це ви можете прочитати в нашому матеріалі «Псує нервову систему». Правда не всі їх форми виявляються однаково ефективними. Наприклад, нещодавно вчені з'ясували, що інсектициди у формі аерозолів не дуже ефективні при боротьбі з домашніми тарганами.