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VXは、有機リン化合物、特にチオホスホネートに属する極めて毒性の強い合成化学化合物です。神経剤の一種で、殺虫剤研究における有機リン化合物の毒性に関する初期の発見を応用して、化学兵器としての軍事用途に開発されました。純粋なVXは、琥珀色をした油状で比較的揮発性の低い液体です。 [ 4 ]揮発性が低いため、VXは分散した環境中に残留します。[ 5 ] [ 6 ]
この物質はごく少量でも致死性があり、数十ミリグラムのVXを吸入または皮膚から吸収すると死亡に至る。作用機序が似ている別の神経剤であるサリンよりも強力である。このような曝露を受けると、これらの物質は神経系と筋系の間の身体の信号伝達を著しく阻害し、長期にわたる神経筋遮断、横隔膜を含む全身の筋肉の弛緩性麻痺、窒息死を引き起こす。[ 7 ]
VXは「毒物X」の略で[ 8 ] 、 V神経剤の中で最もよく知られているものの1つであり、インペリアル・ケミカル・インダストリーズ（ICI）での農薬開発作業から生まれた。 1950年代初頭にイギリスのポートン・ダウンでさらに開発され[ 9 ] 、 1930年代にドイツのIGファルベンで働いていた化学者ゲルハルト・シュレーダー が最初に行った研究に基づいている。現在では、神経剤に分類されるより広範なVシリーズの薬剤の1つとなっている。VXは戦争で使用されたとされ、いくつかの暗殺にも使用された。
VXは蒸気による危険性よりも残留性による危険性があるため、エリア拒否兵器とみなされています。[ 10 ]化学兵器として、国連によって大量破壊兵器に分類され、 1993年の化学兵器禁止条約で禁止されています。 [ 11 ]この条約では、年間100グラム（3.53オンス）を超えるVXの生産と備蓄は違法とされています。唯一の例外は、「単一の小規模施設以外での研究、医療または製薬目的の場合で、施設ごとに年間合計10kg （22ポンド）を超えない場合」です。[ 12 ]
冷戦 中、米国の化学兵器計画は、サリンやマスタードガスと並んで、少なくとも4,400トンのVXの大量生産に集中した[ 13 ]。ソ連の化学兵器計画は、ロシアのVXとも呼ばれる類似の神経剤VRを15,557トン生産したと宣言した[ 14 ] 。キューバ軍がアンゴラ内戦で、イラク軍がイラン・イラク戦争でVXを使用したという未確認情報がある。VXを使用した最初の確認された攻撃と殺害は、1994年と1995年に日本の終末論カルトであるオウム真理教による一連の暗殺未遂事件だった。3人が入院し、1人が4日後に死亡した。2017年2月13日、金正男はクアラルンプール国際空港で暗殺された。これは、彼の兄である北朝鮮の指導者金正恩の命令によるものだと広く信じられている。彼は寒さにさらされてから15分以内に死亡した。
VXは無臭無味のキラル有機リン化合物で、分子量は267.37 g/molです。[ 15 ] [ 16 ]標準状態では琥珀色の液体で、沸点は298 °C (568 °F)、凝固点は-51 °C (-60 °F)です。[ 18 ]密度は水とほぼ同じです。[ 19 ] log P値は2.047で、比較的疎水性であり、水よりもオクタノールへの分配が約100倍多いことを意味します。[ 20 ]蒸気圧が0.09パスカル (1.3 × 10 −5 psi)と低いため揮発性が低く、環境中での残留性が高いです。[ 21 ]
VXはアセチルコリンエステラーゼ阻害剤です。[ 22 ]これはアセチルコリンエステラーゼ（AChE）という酵素 の機能を阻害します。通常、運動ニューロンが刺激されると、ニューロンと隣接する筋細胞の間の空間であるシナプス間隙に神経伝達物質アセチルコリン（ACh）が放出されます。アセチルコリンが神経筋接合部のニコチン受容体に結合すると、筋肉の収縮が刺激されます。筋肉が常に収縮している状態を避けるため、アセチルコリンはAChEによって不活性物質である酢酸とコリンに分解（加水分解）されます。VXはAChEの作用を阻害し、ニューロンと筋細胞の間の空間にアセチルコリンが蓄積します。分子レベルでは、これにより影響を受けたすべてのムスカリン性およびニコチン性ACh受容体が継続的に刺激され、最終的に疲労します。これにより、最初は激しい収縮が起こり、続いて接合部下終板の液（筋形質）に限定された持続的な過収縮と、長時間の脱分極性神経筋遮断が起こります。[ 23 ]長時間の遮断により、体中のすべての筋肉が弛緩麻痺を起こし、このような横隔膜筋の持続的な麻痺が窒息死の原因となります。[ 7 ] 脳内のアセチルコリンの蓄積は、ニコチン受容体の活性化とグルタミン酸の放出により、神経細胞の興奮毒性も引き起こします。[ 24 ]
VXの極めて高い毒性は、阻害剤がアセチルコリンエステラーゼの天然基質（アセチルコリン）の遷移状態を優れた構造模倣体として設計されていることに一部起因している。VXは標的酵素と反応して安定なPOC結合（リン酸化）を形成する「オンレート」が非常に高い。[ 25 ]しかし、ソマンやサリンなどの他の高毒性神経剤と比較すると、VXは比較的ゆっくりと「老化」する。老化は、リン酸化後に神経剤で起こる時間依存性の副反応（アルコキシル基の喪失）であり、神経剤-アセチルコリンエステラーゼ複合体を既知の解毒剤による再生に対して非常に抵抗性にする。VXの老化が遅いということは、より効果的な解毒剤や治療法を開発できる可能性があることを示唆している。[ 26 ]
アセチルコリンエステラーゼとVXの反応生成物は、「老化」反応の前後で、解毒剤開発に役立てるため、X線結晶構造解析によりほぼ原子分解能で解明された。 [ 27 ] [ 28 ] X線構造により、標的酵素の重要な残基やサブサイトと相互作用するVX分子の特定の部分が明らかになった。リン酸化とその後の老化の構造動力学は、VX分子とアセチルコリンエステラーゼ間の「誘導適合」を示唆する触媒三残基の予期せぬ構造変化も示した。
VXはリン原子においてキラルである。個々のエナンチオマーはS P -(−)-VXおよびR P -(+)-VXとして識別される（添え字「P」はキラル性がリン原子にあることを示している）。[ 1 ]
VXは、 2つのエナンチオマーのラセミ混合物を生成するトランスエステル法によって製造されます。このプロセスでは、まず三塩化リンをメチル化してメチルホスホヌスジクロリドを生成します。次に、得られた物質をエタノールと反応させてジエステルを形成します。これをN , N-ジイソプロピルアミノエタノールとトランスエステル化して、混合ホスホナイトであるQLを生成します。最後に、この直接の前駆体を硫黄と反応させてVXを生成します。
VXは、飛行中に混合して放出前に薬剤を形成する二成分化学兵器としても使用される。二成分VXはVX2と呼ばれ[ 29 ] 、ビッグアイ空中化学爆弾で行われるように、QLと硫黄を混合することによって作られる。また、中止されたXM736 8インチ砲弾計画で使用された液体ジメチルポリサルファイド混合物（NMとして知られる）のように、硫黄化合物と混合することによっても製造される可能性がある。
他の有機リン系神経剤と同様に、VXは強力な求核剤との反応によって分解される可能性がある。VXと濃水酸化ナトリウム水溶液との反応では、P–OまたはP–Sエステルのいずれかの開裂という2つの競合する加溶媒分解反応が起こる。P–S開裂が主要な経路であるが、P–O結合開裂の生成物は毒性のあるホスホン酸チオエステルEA-2192であり、どちらの反応も遅い。[ 30 ]対照的に、ヒドロペルオキシド陰イオンとの反応（ヒドロペルオキシド分解）では、P–S結合のみが開裂し、全体的な反応がより速くなる。[ 30 ] [ 31 ]
皮膚接触の初期症状としては、曝露部位の局所的な発汗や筋肉のけいれんがあり、その後吐き気や嘔吐が起こります。VX蒸気への曝露の初期症状としては、鼻水や胸の圧迫感、息切れ（気管支収縮）などがあります。縮瞳（瞳孔の縮小）は薬剤曝露の初期兆候となる可能性がありますが、通常は曝露の唯一の指標としては使用されません。[ 32 ]
VXは極めて毒性が強い。致死量となる可能性のある量は、何らかの効果を発揮する量よりわずかに高いだけであり、致死量による影響は非常に速やかに現れるため、治療する時間はほとんどない。[ 5 ]皮膚への曝露によって70kgの男性を死に至らしめるのに必要な曝露量である半数致死量（LD50）は、5 ～ 10mgと 報告されている 。
VX暴露の治療においては、まず皮膚から液体剤を除去することが最優先事項であり、その後、患者を汚染されていない場所または環境に移送する。次に、汚染された部分を家庭用漂白剤で洗い、きれいな水で洗い流して除染し、汚染された衣服を脱がせてさらに皮膚を除染する。可能な場合は、負傷者をさらなる医療処置に搬送する前に除染を完了させる。[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
神経剤に曝露したことが分かっている人、または神経剤曝露の明確な兆候や症状を示す人には、一般的に解毒剤であるアトロピンとプラリドキシム（ 2-PAM）が投与され、痙攣の場合はジアゼパムなどの鎮静剤または抗てんかん薬が注射される。[ 36 ]いくつかの国では、神経剤解毒剤は、米国軍のMark I NAAKなどの自動注射器の形で軍人に支給されている。[ 32 ]
アトロピンは、ムスカリン性アセチルコリン受容体（mAchR）と呼ばれるアセチルコリン受容体のサブセットをブロックするため、アセチルコリンエステラーゼ機能の喪失によって生じるアセチルコリンの蓄積が標的受容体に及ぼす影響が軽減されます。2 -PAMはアセチルコリンエステラーゼ酵素（AChE）を再活性化し、VXの効果を逆転させます。VXおよびその他の有機リン化合物は、VXからAChEの活性部位にホスホネート部分を転移させることにより、AChEに結合して共有結合的に不活性化することで、AChEの活性を阻害します。これによりAChEが不活性化され、VX分子の残りの部分から不活性な副産物が生成されます。プラリドキシム（2-PAM）はこのリン酸基を除去します。
ヒトを対象とした対照試験では、最小限の毒性量で、曝露後数時間以内に赤血球コリンエステラーゼが70～75%低下することが示されている。VX加水分解生成物であるエチルメチルホスホン酸（EMPA）の血清レベルを測定し、中毒患者1名における曝露を確認した。尿中のVX加水分解生成物および血液中のアルブミンへのVX付加体の測定法も存在する。[ 37 ]
化学者のラナジット・ゴッシュとJF・ニューマンは、1952年にイギリスのICI社でVシリーズ神経剤を発見し、同年11月にジエチルS -2-ジエチルアミノエチルホスホノチオエート（VG剤）の特許を取得した。類似化合物の商業的な研究は、1955年に人体への致死性が発見されたことで中止された。米国は1961年にニューポート化学兵器廠でVXの大量生産を開始した。
この発見は、化学者たちが有機リン化合物（置換アミノエタンチオールの有機リンエステル）のクラスを研究していたときに起こった。 [ 38 ]有機リン化合物の初期の研究者であるゲルハルト・シュレーダーと同様に、ゴッシュはそれらが非常に効果的な殺虫剤であることを発見した。1954年、ICIはそのうちの1つをアミトンという商標名で市場に出した。しかし、安全に使用するには毒性が強すぎたため、その後回収された。その毒性は見過ごされることなく、サンプルは評価のためにウィルトシャー州ポートン・ダウンにある英国政府の研究施設に送られた。評価が完了した後、このクラスの化合物のいくつかは、V剤と呼ばれる新しい神経剤のグループとなった。これらのうち最もよく知られているのはおそらくVXで、英国のレインボーコードではパープル・ポッサムとされている。ロシアのV剤（VR）がそれに次ぐ（アミトンはVGとしてほとんど忘れられている）。この名前は「毒物X」の略語である。[ 39 ]
1959年、米国陸軍はVXの人体へのボランティア試験を開始した。ヴァン・M・シム博士は、その効果を評価し、今後の実験の基準値を確立するために、VXの静脈内投与を受けた。薬剤の初回投与から約3.5時間後、シム博士は突然顔色が悪くなり、せん妄状態に陥った。彼の命を守るため、実験は直ちに中止された。研究者らは結論として、数時間かけて静脈内投与される2.12μg/kgのVXが最大許容投与量であり、それ以上投与すると人体で死亡する危険性があると推定した。[ 40 ]
1988年、国連の調査により、キューバがアンゴラ内戦中にアンゴラの反乱軍に対してVXガスを使用した責任があることが判明した。[ 41 ] [ 42 ]国連の毒物学者は、キューバ軍が最近対反乱作戦を実行した地域から採取した土壌、水、植物のサンプルからVXガスの微量元素を採取した。[ 41 ]神経剤への曝露の症状を示す患者がアンゴラの病院に初めて現れ始めたのは1984年頃だった。[ 43 ]
1988年にサダム・フセイン政権下でイラクがクルド人に対して行ったハラブジャ化学兵器攻撃では、VXを含む複数の化学兵器が使用された証拠があった。 [ 44 ]フセインは後にUNSCOMに対し、イラクはVXを研究したが、製造の失敗により兵器化に失敗したと証言した。米国と同盟軍がイラクに侵攻した後、VX兵器や製造施設は発見されなかった。しかし、UNSCOMの研究所は弾頭の残骸からVXの痕跡を検出した。[ 45 ]
1994年12月と1995年1月、オウム真理教の土屋正美は100～200グラムのVXガスを合成し、3人を襲撃した。2人が負傷し、28歳の男性1人が死亡した。この男性は当時、世界で初めて記録されたVXガス被害者だった。麻原彰晃がスパイだと疑っていたこのVXガス被害者は、 1994年12月12日午前7時、大阪の路上で新見智光と別のオウム真理教メンバーに襲われ、首に神経剤をかけられた。彼は約90メートル（100ヤード）ほど追いかけたが、倒れ、10日後に意識不明のまま死亡した。病院の医師たちは当時、彼が有機リン系殺虫剤で毒殺されたのではないかと疑っていたが、死因が特定されたのは、東京地下鉄サリン事件で逮捕されたカルト教団のメンバーが殺害を自白した後だった。被害者の血液サンプルからは、殺害から7か月後に、エチルメチルホスホネート、メチルホスホン酸、ジイソプロピル-2-(メチルチオ)エチルアミンなどのVXの代謝物が発見された。[ 46 ]サリンガス事件（松本事件と東京地下鉄サリン事件）とは異なり、VXは大量殺人には使用されなかった。
2017年2月13日、北朝鮮の指導者金正恩の異母兄である金正男が、マレーシアのクアラルンプール国際空港での襲撃後に死亡した。当局によると、彼は顔に付着していたVXガスによる毒殺で殺害された。[ 48 ] [ 49 ]当局はさらに、神経剤を塗布した疑いのある女性の一人がVX中毒の身体的症状を示したと報告した。[ 50 ]モントレーのミドルベリー国際大学院の核不拡散研究プログラムの責任者は、VXガスは手袋を着用していたとしても容疑者を死に至らしめただろうと述べ、VXガスは被害者の顔にのみ付着して混合される2つの非致死性成分として塗布されたことを示唆した。 [ 51 ]
VXを保有していることが知られている国には、米国（2022年以前）[ 52 ] 、ロシア[ 53 ] 、北朝鮮[ 54 ]、シリア[ 55 ]などがある。スーダンの製薬施設であるアル・シファ製薬工場は、VXを製造しており、その発生源がイラクとアルカイダの両方に関連しているという情報に基づき、1998年に米国によって爆撃された。米国は、VXの製造に使用され、商業用途もある可能性のある化学物質であるO-エチル水素メチルホスホノチオエート（EMPTA）を含む土壌サンプルを入手していた。化学兵器の専門家は後に、広く使用されている有機リン系殺虫剤フォノホスがEMPTAと間違えられた可能性があると示唆した[ 56]。キューバは1980年代にVXを入手し、アンゴラへの軍事介入中に使用した[ 41 ]。
1969年、米国政府は化学兵器計画を中止し、米国でのVXの製造を禁止し、さまざまな方法で化学兵器の備蓄の廃棄を開始した。初期の廃棄には、米陸軍のCHASE（Cut Holes And Sink 'Em）計画が含まれており、古い船に化学兵器の備蓄を詰め込んで沈没させた。CHASE 8は1967年6月15日に実施され、蒸気船Cpl. Eric G. Gibsonに7,380発のVXロケットを詰め込み、ニュージャージー州アトランティックシティ沖の水深2,200メートル（7,200フィート）の海に沈めた。焼却は、1990 年に北太平洋のジョンストン環礁化学兵器廃棄システムから始まり、デゼレット化学兵器庫、パインブラフ兵器廠、ウマティラ化学兵器庫、アニストン陸軍兵器庫に他の焼却施設が続き、これらの施設の最後の VX 在庫は 2008 年 12 月 24 日に破壊されました。[ 57 ] 2008 年以降、米国に残る唯一の化学兵器備蓄はケンタッキー州のブルーグラス陸軍兵器庫にあり、そこには最後のサリン(GB)、マスタードガス(H)、VX が保管されていました。ブルーグラスの備蓄は、 M55 (ロケット)、M104 155 mm 口径榴弾砲、M426 8 インチ砲弾に装填された合計 523 トンの化学剤を含む 101,764 個の弾頭と容器で構成されていました。[ 58 ] これらの薬剤を破壊する取り組みは2019年に始まり、2023年9月30日までに米国の化学兵器備蓄をすべて廃棄することを目標としていた。疾病対策センターは2022年9月に、米国のVXガス備蓄の最後のものが破壊されたと発表し、最後のVXロケットが2022年4月19日に解体・破壊されたことを確認した。[ 52 ]
世界的に、VXの廃棄は1997年以来、化学兵器禁止条約の規定の下で続けられてきた。条約が発効した際、締約国は世界全体で19,586トン（21,590ショートトン）のVXの備蓄があると宣言した。2015年12月時点で、備蓄の98%が廃棄された。[ 59 ]
2008会計年度に、米国国防総省は、米国が1969年から1970年の間にニューヨーク/ニュージャージーおよびフロリダ沖の大西洋に少なくとも112トン（124ショートトン）のVXガスを投棄したとする調査結果を発表した。この物質は、約22,000発のM55ロケット、それぞれ640kg （1,400ポンド）のバルクコンテナ19個、およびM23化学地雷1個から構成されていた。[ 60 ]
ニューポート化学兵器貯蔵所は、 2005年に化学的中和を用いてVX備蓄の廃棄を開始した。VXは濃縮苛性溶液を用いて毒性の低い副産物に加水分解され、生成された廃棄物はさらなる処理のために敷地外に輸送された。この二次副産物に関する技術的および政治的な問題により遅延が生じたが、貯蔵所は2008年8月にVX備蓄の廃棄を完了した。[ 61 ]
米国に残っていたVXガスの備蓄は、プログラム執行局の化学兵器代替案プログラムの一部であるケンタッキー州のブルーグラス化学兵器破壊パイロットプラントで処理された。このプログラムは、2012年3月に備蓄破壊活動を完了した陸軍化学資材局が成功裏に使用した焼却プロセスの代替として設立された。ブルーグラスパイロットプラントは、設立以来、度重なるコスト超過とスケジュール遅延に悩まされてきた。[ 62 ]
ロシアでは、米国はナン・ルーガー・グローバル協力イニシアチブを通じてこれらの破壊活動を支援しました。[ 63 ]このイニシアチブにより、クルガン州シュチュチエにある旧化学兵器貯蔵庫を化学兵器を破壊する施設に転換することができました。2009年5月に開設されたこの新施設は、旧貯蔵施設に保管されていた約5,400トン（5,950ショートトン）の神経剤の除去に取り組んでいます。しかし、この施設にはロシアの化学兵器の約14%しか保管されておらず、残りの化学兵器は7か所に保管されていました。[ 64 ]
米国の化学兵器備蓄の最後のものが2023年7月7日に廃棄された。同日、バイデン大統領は、これが米国の最後の化学兵器であり、すべて廃棄されたという声明を発表した。[ 65 ]米国は化学兵器禁止条約に署名した8か国の中で最後に備蓄全体を廃棄した国であり、これは他国よりも高い安全プロトコルを遵守したためであり、政府は何よりも国民と労働者の両方の保護を確保したかったため、実際には米国は条約に違反し、最後の備蓄は期限後に廃棄された。米国の備蓄は世界で最後の化学兵器備蓄であった。[ 66 ]備蓄の破壊によって世界から化学兵器が完全になくなるわけではないが、近年、シリアがシリア内戦中に塩素ガスを使用したり、ロシアが暗殺に化学兵器を使用したり、北朝鮮の指導者金正恩が異母兄弟の金正男を殺害するためにVX系神経剤を使用したりと、化学兵器を秘密裏に使用した国もある。[ 66 ]
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)好天時には、マスタードガスやVXガスなどの残留性薬剤の使用は数日間脅威となる可能性がある。このような薬剤は、敵による地形の占領や装備の使用を阻止または妨害することができる。
{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)年には既に、ソ連の支援を受けたキューバがアンゴラで毒兵器を使用したことが国連安全保障理事会に報告されていた。ベルギーの毒物学者は、キューバ軍がサビンビ軍に対して化学兵器を使用したとされる植物、水、土壌から、サリンやVXガスを含む化学兵器の残留物が発見されたと認定していた。