一名英国医生因制造和使用化学武器蓖麻毒素而受审。托马斯·关(Thomas Kwan)被控在今年1月企图使用有毒物质谋杀其母亲的伴侣。
蓖麻毒素是世界上最著名的毒药之一，在阿加莎·克里斯蒂的小说、《绝命毒师》等电视剧和现实生活中的冷战暗杀企图中都有出现。该化合物被《禁止生物武器公约》和《禁止化学武器公约》列为受管制物质。但是是什么使蓖麻毒素成为如此危险的毒药呢?
蓖麻毒素是一种在蓖麻籽中产生的蛋白质。它是一种被称为凝集素的碳水化合物结合蛋白。凝集素在自然界中随处可见，由植物、动物、细菌和病毒产生。蓖麻毒素实际上是这类化合物中第一个被发现的1888年由波罗的海的德国微生物学家Peter Hermann Stillmark分离出来。
蓖麻毒素在蓖麻油植物的豆类中被发现具有潜在的致命水平
凝集素存在于各种豆类和谷物中，其中许多必须在食用前煮熟以减少其凝集素含量。虽然不是所有的凝集素都有毒，但蓖麻毒素的毒性特别强，很小的剂量就能致命。口服蓖麻毒素的致死剂量可以低至每公斤体重1毫克，而如果吸入5至10微克就可以致命。
蓖麻毒素对热很敏感，将这种化合物暴露在80°C以上的温度下就足以使其变性。
蓖麻毒素通常是从蓖麻籽中提取的。每年大约有1 - 200万吨蓖麻籽被种植用于生产蓖麻油。蓖麻油含有很少的蓖麻毒素，因为毒素不溶于其中，制造商通过加热使任何可能存在的毒素变性来确保没有残留的毒素。然而，种子被碾碎后留下的固体废物可含有高达5%重量的蓖麻毒素。在用作肥料或动物饲料之前，这种材料可以通过高压灭菌使蓖麻毒素变性。
只吃两颗未经加工的蓖麻籽是有毒的。然而，死亡是罕见的，因为种子必须彻底咀嚼释放蓖麻毒素。2013年，一名美国居民吃了30颗蓖麻豆后幸存下来。
蓖麻毒素是一种由两条多肽链——a链和B链——通过二硫键连接而成的复杂蛋白质。B链使蓖麻毒素通过与附着在细胞表面的特定蛋白质和脂质上的碳水化合物结合进入细胞。然后蓖麻毒素通过内吞作用被细胞内化。在细胞内，蓖麻毒素的二硫键可以被还原裂解，导致a链和B链分离。一旦被释放，A链就会使核糖体失活，核糖体是负责蛋白质生产的细胞机器。它通过切割一个特定的键来去除核糖体的一个关键腺嘌呤核苷酸。每一个蓖麻毒素分子可以在一分钟内使2000个核糖体失效，据估计，一个蓖麻毒素分子足以杀死一个细胞。通过这种方式破坏蛋白质的产生，蓖麻毒素可以在几个小时内诱导细胞死亡。
蓖麻毒素是一种蛋白质，当它在受害者的细胞中分裂成两部分时，会对蛋白质的产生产生致命的影响
无论是吸入、摄入还是注射，这种化合物都是剧毒的，甚至可以通过皮肤的裂缝被吸收。症状会因蓖麻毒素的施用方式而异——例如，摄入蓖麻毒素可能首先导致呕吐和恶心等胃肠道症状，而吸入蓖麻毒素的早期症状可能是咳嗽、喉咙痛或发烧。注射可能会引起注射部位周围组织的炎症。在两到三天内，所有形式的给药都可能导致严重症状，包括癫痫发作、器官衰竭，最终导致死亡。
在第一次世界大战期间，美国军方开始研究蓖麻毒素作为一种武器，或者作为子弹和弹片的涂层，或者在弹药中产生可吸入的物质云。由于蓖麻毒素对热的敏感性，将这种物质涂在子弹上的想法被放弃了，而云层的想法被推迟到解毒剂被创造出来。
在第二次世界大战期间，法国、英国、加拿大、日本和俄罗斯调查了蓖麻毒素作为武器的使用。然而，更多的重点放在开发基于其他更便宜和更有效的毒素的武器上。
从那以后，蓖麻毒素被用于各种暗杀企图。沾有蓖麻毒素的信件和包裹在到达包括前总统巴拉克?奥巴马(Barack Obama)和唐纳德?特朗普(Donald Trump)在内的多位美国政界人士手中之前曾被截获。
据称涉及蓖麻毒素的最著名袭击之一是针对保加利亚持不同政见者格奥尔基·马尔科夫的。1978年，马尔科夫被一枚据信含有蓖麻毒素的微小金属弹丸击中身亡，这枚弹丸据称是从一把改装过的伞尖发射出来的。在马尔科夫在伦敦市中心被枪杀的10天前，另一名保加利亚叛逃者弗拉基米尔·科斯托夫(Vladimir Kostov)在巴黎遭到了类似的袭击。虽然科斯托夫住院了，但他最终还是康复了。没有人对这些袭击负责，尽管人们普遍认为，这些袭击是在克格勃的支持下，以保加利亚特勤局的名义实施的。
蓖麻毒素没有解药。因此，治疗蓖麻毒素中毒的最好方法就是尽快将其排出体外。确切的治疗方式将取决于他们是如何暴露的。例如，如果蓖麻毒素被摄入，治疗方法可能包括静脉输液或给它们喂食活性炭以吸收蛋白质。如果吸入蓖麻毒素，就会采取措施清理病人的呼吸道，他们可能会接受氧气和机械通气治疗。还可以通过药物治疗蓖麻毒素引起的症状，例如预防癫痫发作和低血压的药物。
目前还在努力研制预防蓖麻毒素暴露的疫苗。2020年，美国食品和药物管理局(fda)授予Soligenix公司RiVax候选疫苗快速通道资格。RiVax含有蓖麻毒素a链的转基因版本，因此对蓖麻毒素暴露产生抗体反应。在动物研究中，该疫苗似乎对蓖麻毒素暴露提供了高水平的保护。
Jamie Durrani是高级科学记者
《化学世界》杂志。他报道最新的化学研究和相关主题，包括环境、能源和科学政策。查看完整档案
