神經毒素是從民用有機磷農藥殺蟲劑發展而來,1935年德國學者成功地研製出速效有機磷農藥殺蟲劑──塔崩。由於意外事故,研究者中毒而出現一系列膽功能衰竭,這才意識到塔崩對人體有巨大的毒性;此時正值第二次世界大戰,塔崩很快被用於軍事戰爭並發揮了巨大的作用。原本為農藥殺蟲劑在戰爭中使用後的便成為軍用毒劑。
由於塔崩在軍事上特殊用途,研究人員開始深入地研究塔崩的結構。在塔崩基本結構的基礎上,相繼合成了一系列神經性毒劑,最具代表性的四個神經性毒劑是塔崩、沙林、梭曼和維埃克斯(VX)。因其毒性強、作用快,能通過皮膚、呼吸道、黏膜、消化道及眼等吸收引起全身中毒,加之性質穩定、生產容易、使用性能良好,因此成為外軍裝備的主要化學戰劑
生命活動過程是在神經系統控制和調節之下進行的。神經系統之間的連絡依靠體內一些特別的化學分子傳遞和控制。這種連絡一旦受到干擾,生命活動就會出現危險的異常情況。乙醯膽鹼是傳遞神經活動的一種在體內自然生成的化學物質。乙醯膽鹼與膽鹼受體結合時,使受體進入興奮狀態,並向下一級傳遞神經脉衝。乙醯膽鹼存在過多時,膽鹼受體就會過度興奮,從而使神經系統訊號傳遞發生紊亂。但是生物體內存在一種生物催化劑--乙醯膽鹼酯酶(Acetylcholinesterase,AChE),它能將過量釋放的乙醯膽鹼很快地分解成膽鹼和乙酸,能在1ms內分解約300個乙醯膽鹼分子,來保證神經傳遞過程的正常運作。
神經毒劑對乙醯膽鹼酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)活性有強烈的抑制作用,能夠與乙醯膽鹼酯酶發生化學反應,牢固結合,從而使乙醯膽鹼酯酶失去活性,不能發揮正常功能,造成釋放出來的乙醯膽鹼不能被水解而蓄積,從而引起內源性膽鹼中毒,令中樞和外周膽鹼能神經功能嚴重紊亂。
神經性毒劑屬有機磷化合物或有機磷酸酯。美軍將含有P-CN鍵和P-F鍵,即毒劑X取代基為鹵素或擬鹵素的前三者稱為G系列毒劑,代號分別為GA、GB和GD;將含有P-SCH2CH2N(R)2鍵的化合物稱為V類毒劑,如VX、VE、VG、VS及VR等,美軍裝備的V類毒劑是VX。
症狀取決於中毒的劑量及中毒方式。輕度中毒症狀有縮瞳,流鼻涕,口水增多,頭痛,呼吸不暢及怕光,症狀可維持2~5天。中度中毒者除以上輕度中毒的症狀外,還出現眼痛,噁心,嘔吐,腹瀉和短暫痙攣。嚴重中毒者出現肌內震顫,運動機能失調和全身乏力。深度中毒則出現大小便失禁,嚴重痙攣,呼吸麻痹數分鐘內可致死。