荷兰的研究人员展示了如何利用植物生物标志物来追踪神经毒剂的使用。

尽管《禁止化学武器公约》禁止使用化学武器,但化学武器仍然是一个问题,近年来在叙利亚、俄罗斯和英国已证实发生了化学武器事件。因为这些药剂通常具有挥发性和反应性,所以它们不会在环境中持续存在。受害者的生物学线索可以提供必要的证据,但很难获得这样的样本。

Mirjam de Bruin-Hoegée和TNO防务公司的同事们因此决定回顾环境,特别是植物。与人类不同,植物样本易于收集、运输和储存,没有医学样本的额外并发症。他们的研究表明,神经毒剂硫芥、沙林、氯和诺维乔克神经毒剂a -234在植物中分解,形成特定的、可检测的蛋白质加合物,这意味着神经毒剂的一部分被添加到植物内的蛋白质中。“在这种特殊情况下,它们与氨基酸酪氨酸发生反应。这样它就相对稳定了,你就可以从植物中提取蛋白质了。”De Bruin-Hoegée解释道。该小组对神经毒剂和含有酪氨酸的蛋白质形成的加合物使用消化方法。这些分解的加合物在接触后3个月仍可通过质谱检测到极低浓度。

光谱

来源:©Mirjam de Bruin-Hoegée/TNO

诺维乔克A-234酪氨酸加合物的HRMS/MS谱显示破碎模式

这种方法适用于所有被测试的植物——罗勒、月桂叶和荨麻。由于加合物通过一般机制形成,法医科学家可以将这种方法用于更广泛的植物物种。“TNO小组已经明确地证明了这些概念与以前未报道的和潜在的长期植物暴露生物标志物,”说乔纳森·福尔曼他是美国太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)全球安全技术与政策小组的科技顾问。

凯特琳梅森美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一位生物化学家说:“这项研究的影响不可低估,特别是在氯基植物生物标志物的情况下,因为几十年来,法医工作仍然难以验证氯的使用。”

然而,氯气检测的棘手问题并没有完全解决。家用漂白剂等氯释放产品也会产生同样的效果,导致假阳性。然而,De Bruin-Hoegée补充说,虽然该小组发现了两者之间形成的一些相同的生物标志物,但他们预计漂白剂和氯气也有独特的生物标志物。这是该小组计划解决的下一个障碍,如果成功的话,他们将能够明确区分漂白剂清洁剂和氯气攻击。