บทความนี้เขียนโดยไซมอน คอตตอนจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมและเผยแพร่ครั้งแรกโดยการสนทนา-
เมื่อถูกขอให้ตั้งชื่อยาพิษ ผู้คนอาจนึกถึงไซยาไนด์ สารหนู หรือสตริกนีน แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่สารพิษเท่าที่ทราบ มีพิษมากกว่านี้แต่ยังไม่ใกล้ยอดไม้ก็คือเทโทรโดทอกซินสารพิษจากปลาปักเป้าที่เป็นพิษต่อชาวญี่ปุ่นประมาณ 50 คนทุกปี ปลาเป็นอาหารอันโอชะในญี่ปุ่น แต่อาจถึงตายได้หากเตรียมไม่ถูกต้อง
บังเอิญว่านี่คือยาพิษที่ Rosa Klebb มือสังหารชั่วร้ายชื่นชอบในภาพยนตร์เจมส์ บอนด์จากรัสเซียด้วยความรัก- อีกทั้งยังปลูกพืชขึ้นมาในปลาหมึกยักษ์สีน้ำเงินและถูกค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ในกบตัวจิ๋วในบราซิล-
LD50 (ปริมาณอันตราย 50 เปอร์เซ็นต์) ซึ่งเป็นปริมาณที่จำเป็นในการฆ่าประชากรที่ทดสอบ 50 เปอร์เซ็นต์ คือวิธีประเมินความเป็นพิษบ่อยที่สุด และโดยปกติจะอ้างอิงต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม ตัวอย่างเช่น ในระดับนี้ โซเดียมไซยาไนด์ออกมาที่ประมาณ 6 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม เมื่อเปรียบเทียบแล้ว LD50 ของ tetrodoxotin จะอยู่ที่ประมาณ 300 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัมหากรับประทานเข้าไป และจะมีเพียง 10 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัมหากฉีดเข้าไป
การประเมินความเป็นพิษไม่ใช่เรื่องง่าย สถานะทางเคมีของสารมีความสำคัญเช่นเดียวกับวิธีที่เรารับประทานเข้าไป ถ้าเรากลืนของเหลวเข้าไปโลหะ (แตกต่างจากการหายใจเอาไอเข้าไป) ก็มีแนวโน้มมากตรงผ่านเราไปอย่างไม่เป็นอันตราย- แต่เมื่อในปี 1996 ศาสตราจารย์ชาวอเมริกันคนหนึ่งได้รับสารประกอบไดเมทิลปรอทเพียงหยดเดียวหรือสองหยดบนถุงมือยางของเธอ มันก็ทะลุถุงมือและผิวหนังของเธอ และส่งเธอเข้าไปในอาการโคม่าร้ายแรงในอีกหลายเดือนต่อมา-
อย่างไรก็ตาม นี่คือการคัดเลือกตัวแทนจากน้อยไปมากสำหรับสารพิษร้ายแรงห้าชนิด ซึ่งทั้งหมดมีพิษมากกว่าไซยาไนด์ สารหนู หรือสตริกนีนอย่างน้อยร้อยเท่า
5. ริซิน
พิษจากพืชที่มีพิษร้ายแรงนี้ถูกใช้อย่างมีชื่อเสียงเพื่อสังหารผู้ไม่เห็นด้วยชาวบัลแกเรียจอร์จ มาร์คอฟ,ถูกเนรเทศในลอนดอน เมื่อวันที่ 7 กันยายน พ.ศ. 2521 เขากำลังรอรถบัสใกล้สะพานวอเตอร์ลู เมื่อเขารู้สึกว่ามีแรงกระแทกที่ด้านหลังต้นขาขวา เมื่อมองไปรอบๆ ก็เห็นชายคนหนึ่งก้มลงหยิบร่ม ในไม่ช้ามาร์คอฟก็ถูกนำตัวส่งโรงพยาบาลด้วยอาการเมามาก- และสิ้นพระชนม์สามวันต่อมา
การชันสูตรพลิกศพเผยให้เห็นทรงกลมเล็กๆ ที่ทำจากโลหะผสมแพลตตินัม-อิริเดียมที่ต้นขาของมาร์คอฟ ทรงกลมถูกเจาะเพื่อรับไรซินจำนวนเล็กน้อย และอาจยิงจากปืนลมที่ซ่อนอยู่ในร่ม
Ricinus communis: ค้นหาน้ำมันละหุ่งได้ที่นี่ พิพิธภัณฑ์ตูลูส / Flickr, CC BY-SA
ริซินได้มาจากเมล็ดพืชน้ำมันละหุ่ง (เห็บทั่วไป) ซึ่งปลูกเพื่อสกัดน้ำมัน โดยไรซินยังคงอยู่ในเส้นใยแข็ง เป็นไกลโคโปรตีนที่รบกวนการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ทำให้เซลล์ตาย- โดยมีค่า LD50 อยู่ที่ 1-20 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมหากรับประทานเข้าไป แต่ไม่จำเป็นต้องฆ่าหากสูดดมหรือฉีดเข้าไป (เช่นในกรณีของ Markov)
4. วีเอ็กซ์
VX เป็นสารประกอบสังเคราะห์ชนิดเดียวในห้าอันดับแรกของเรา เป็นตัวกระตุ้นประสาทที่มีความสม่ำเสมอของน้ำมันเครื่อง มันเกิดจากการวิจัยของ ICI เกี่ยวกับยาฆ่าแมลงชนิดใหม่ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 แต่พิสูจน์แล้วว่าเป็นพิษเกินกว่าที่จะใช้ในการเกษตร VX ฆ่าโดยรบกวนการส่งข้อความประสาทระหว่างเซลล์ ต้องใช้โมเลกุลที่เรียกว่าอะเซทิลโคลีน
หลังจากที่อะซิติลโคลีนส่งข้อความไปแล้ว มันจะต้องถูกทำลายลง (ไม่เช่นนั้นมันจะส่งข้อความต่อไป) ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เรียกว่าอะซิติลโคลีนเอสเทอเรส VX และสารสื่อประสาทอื่นๆ จะหยุดเอนไซม์นี้ไม่ให้ทำงาน ดังนั้นการหดตัวของกล้ามเนื้อจึงควบคุมไม่ได้ และคุณจะเสียชีวิตจากการขาดอากาศหายใจ
ตัวแทนประสาทถูกสร้างขึ้นโดยทั้งสองฝ่ายในระหว่างสงครามเย็นแต่ VX กลายเป็นที่รู้จักเป็นพิเศษหลังจากแสดงในภาพยนตร์บล็อกบัสเตอร์ของฮอลลีวูดเดอะร็อค- มีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่ทราบว่าถูกสังหารโดย VX ซึ่งเป็นอดีตสมาชิกของกลุ่มลัทธิโอมชินริเกียวแม้ว่าแกะประมาณ 4,000 ตัวจะเสียชีวิตจากอุบัติเหตุในหุบเขากะโหลก รัฐยูทาห์ในปี 1968 โดยมีค่า LD50 เพียง 3 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัม (แม้ว่ารายงานบางฉบับจะแนะนำว่าตัวเลขนี้สูงกว่าเล็กน้อยก็ตาม)
3. แบทราโคทอกซิน
เราเคยได้ยินเกี่ยวกับชาวอินเดียนแดงในอเมริกาใต้ที่ใช้หลอดลมที่มีพิษในการล่าเหยื่อ Curare เป็นที่รู้จักดีที่สุด และมาจากพืช- อย่างไรก็ตาม สารพิษที่ร้ายแรงที่สุดนั้นมาจากผิวหนังของกบตัวเล็กๆ และที่อันตรายที่สุดก็คือบาตราโคทอกซิน-
ชาวอินเดียพื้นเมืองในโคลอมเบียตะวันตกเก็บกบเหล่านี้ซึ่งมีสีทองPhyllobates แย่มากและหลากสีPhyllobates สองสี– และพ่นพิษออกมาบนกองไฟก่อนจะปาเป้า LD50 อยู่ที่ประมาณ 2 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัม ซึ่งหมายความว่าปริมาณเกลือแกงขนาด 2 เม็ดจะฆ่าคุณได้
แบทราโคทอกซินจะฆ่าโดยการรบกวนช่องโซเดียมไอออนในเซลล์ของกล้ามเนื้อและเส้นประสาท และทำให้ช่องเปิดติดขัดเพื่อไม่ให้ปิด การโยกย้ายอย่างต่อเนื่องของ Na+ ไอออนส่งผลให้ในที่สุดหัวใจล้มเหลว-
สิ่งที่น่าสนใจคือกบที่เกิดในกรงเหล่านี้ไม่มีพิษ ซึ่งบ่งบอกว่าพิษนั้นมาจากอาหารของพวกมัน อันที่จริงเมื่อเกือบ 30 ปีที่แล้วแจ็ค ดัมบาเชอร์นักปักษีวิทยาชาวอเมริกัน กำลังทำงานอยู่ในปาปัวนิวกินี เมื่อเขาถูกนก Pitohui ในท้องถิ่นข่วนที่มือ เขาเอามือปิดปากโดยสัญชาตญาณ ซึ่งเริ่มชา
ในที่สุดก็พบว่านกเหล่านี้ซึ่งอยู่ฝั่งตรงข้ามของโลกกับโคลอมเบีย มีขนนกที่มีโมเลกุลพิษแบบเดียวกับกบ เชื่อกันว่าทั้งนกและกบได้รับสารพิษจากแมลงเต่าทองที่พวกมันกิน แม้ว่าพิษในนกจะมีฤทธิ์น้อยกว่ามากก็ตาม
2. สารพิษจากนม
มีฤทธิ์หลายอย่างสารพิษจากทะเลเช่น Saxitoxic ซึ่งมักเป็นสาเหตุของพิษตามมากินหอยที่ปนเปื้อน- สิ่งเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับอันตรายสาหร่ายเบ่งบานในทะเล-
ไดโนแฟลเจลเลต ไม่แน่นอน / Flickr, CC BY
ไมโททอกซินเป็นสารที่อันตรายถึงชีวิตมากที่สุดในบรรดาสารเหล่านี้ โดยถือว่ามีค่า LD50 ในระดับที่น้อยกว่าแบทราโคทอกซิน เกิดจากไดโนแฟลเจลเลต ซึ่งเป็นแพลงก์ตอนทะเลชนิดหนึ่ง มีโครงสร้างที่ซับซ้อนมาก ซึ่งถือเป็นความท้าทายครั้งใหญ่สำหรับนักเคมีสังเคราะห์ ไมโททอกซินเป็นคาร์ดิโอทอกซิน มันออกแรงผลกระทบโดยการเพิ่มการไหลของแคลเซียมไอออนผ่านเยื่อหุ้มกล้ามเนื้อหัวใจส่งผลให้หัวใจล้มเหลว
1. โบทูลินั่ม ท็อกซิน
นักวิทยาศาสตร์แตกต่างกันเกี่ยวกับความเป็นพิษของสารต่างๆ แต่ดูเหมือนว่าพวกเขาจะเห็นด้วยสารพิษจากโบทูลินั่มที่ผลิตโดยแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนคือสารพิษที่รู้จักมากที่สุด- LD50 ของมันมีขนาดเล็ก โดยมากถึง 1 นาโนกรัมต่อกิโลกรัมสามารถฆ่ามนุษย์ได้ คาดการณ์จากผลกระทบที่มีต่อหนู โดยให้ฉีดเข้าเส้นเลือดดำเพียง 10 ครั้ง-7g อาจส่งผลร้ายแรงต่อคนน้ำหนัก 70 กิโลกรัม
ครั้งแรกถูกระบุว่าเป็นสาเหตุของโรคอาหารเป็นพิษเนื่องจากไส้กรอกที่เตรียมไว้ไม่ถูกต้อง (ละติน,โบทูลัส) ในเยอรมนีช่วงปลายศตวรรษที่ 18 มีสารพิษจากโบทูลินั่มหลายชนิด โดยประเภท A มีศักยภาพมากที่สุด เหล่านี้คือโพลีเปปไทด์ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของกรดอะมิโนมากกว่า 1,000 โมเลกุลที่เชื่อมต่อกัน พวกมันทำให้กล้ามเนื้อเป็นอัมพาตโดยป้องกันการปล่อยโมเลกุลส่งสัญญาณ (สารสื่อประสาท) อะซิทิลโคลีน
คุณสมบัติที่ทำให้เป็นอัมพาตเดียวกันนี้เป็นพื้นฐานของการใช้สารพิษโบทูลินั่มในเครื่องสำอางทางคลินิกโบท็อกซ์- การฉีดสารพิษในปริมาณเล็กน้อยตามเป้าหมายจะหยุดกล้ามเนื้อบางส่วนจากการทำงาน ผ่อนคลายกล้ามเนื้อที่อาจทำให้ผิวเหี่ยวย่น แต่ยังนำไปใช้กับอาการทางคลินิกหลายอย่าง เช่น กล้ามเนื้อเป็นอัมพาต ซึ่งหากไม่ได้รับการรักษา อาจทำให้ตาเหล่ (ตาเหล่)
มีความสนใจในการใช้คุณสมบัติของสารพิษในทางการแพทย์เพิ่มมากขึ้น พิษของงูพิษบราซิลที่อันตรายถึงชีวิตโบธรอปส์ จารารากาตัวอย่างเช่น มีโมเลกุลลดความดันโลหิตที่นำไปสู่การบุกเบิกการรักษาความดันโลหิตสูง-
ดังที่พาราเซลซัสกล่าวไว้เมื่อ 500 ปีที่แล้วว่า "ทุกสิ่งมีพิษ และไม่มีสิ่งใดที่ปราศจากพิษ การรับประทานยาเพียงอย่างเดียวจะทำให้สิ่งที่ไม่เป็นพิษ" และเขาก็มีประเด็น ในที่สุด เราถูกรายล้อมไปด้วยสารที่อาจเป็นอันตราย – ปริมาณที่ทำให้มันถึงตายได้
ไซมอน คอตตอน, อาจารย์อาวุโส สาขาเคมี,มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม-
บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยการสนทนา- อ่านบทความต้นฉบับ-
