شبیه سازی دینامیک مولکولی برای مبازره با سموم شیمیایی

پژوهشگران با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری مدلی برای مطالعه خنثی سازی یک گاز
سمی به‌نام vx ارائه کردند. این مدل می‌تواند موجب کاهش تعداد آزمایشات مورد نیاز
برای مطالعه این فرآیند شود. آزمایش روی فرآیند خنثی سازی این گاز بسیار خطرناک است
بنابراین این پروژه گامی مثبت در این حوزه به‌شمار می‌رود.

Vx (مخفف o اتیل s-] 2-( دی ایزوپروپیل آمینو) اتیل] متیل فسفونوتیوآت) ماده‌ای است
که در سال ۱۹۹۶ در فیلم Rock با هنرمندی نیکولاس کیج به‌عنوان ماده‌ای سمی معرفی
گردید. در این فیلم از vx به‌عنوان سم اعصاب نام برده شد که بسیار خطرناک است.
هرچند این سم توسط کنوانسیون سلاح‌های شیمیایی ممنوع اعلام شده اما شناسایی و خنثی
کردن آن برای استفاده احتمالی تروریست‌ها اهمیت زیادی دارد. این موضوع بسیار خطرناک
است.

ریچارد گی و همکارانش از آزمایشگاه ملی لورنس در کالیفرنیا نشان دادند که می‌توان
با استفاده از اولین اساس دینامیک مولکولی (FPMD) تعداد آزمایشات خطرناک مورد نیاز
برای این کار را کاهش داد. آنها از مدل FPMD خود برای شبیه‌سازی مسیرهای اکسیداسیون
و هیدرولیز این ماده استفاده کرده و نتایج کار خود را با یافته‌های تجربی مقایسه
کردند. این گروه تحقیقاتی به تطابق خوبی میان این دو رسیدند که این امر روش آنها را
برای درک بهتر چگونگی برهمکنش vx با محلول‌های خنثی کننده نشان می‌دهد. در نتیجه
تعداد آزمایشات مورد نیاز برای مطالعه خنثی سازی این سم را کاهش می‌دهد.

البته این گروه تحقیقاتی مطالعات نظری دیگری را روی خنثی سازی vx انجام داده‌اند
اما آنها معتقدند که این اولین باری است که به‌صورت شفاف این فرآیند توضیح داده
می‌شود. این موضوع موجب می‌شود که بتوان شبیه‌سازی‌های دقیق‌تری را در این‌باره
انجام داد.

گی می‌گوید شرایط حلال برای تاثیر عمیق روی مکانیسم تجزیه سم بسیار مهم است. اولین
محصول تجزیه vx در یک محدوده pH مشخص می‌تواند به اندازه خود سم خطرناک باشد.
آنتونیو آگویلار، متخصص شبیه سازی دینامیک از دانشگاه بارسلونا می‌گوید این مدل که
توسط گروه تحقیقاتی گی ارائه شده است بسیار دقیق بوده و می‌توان آن را در جاهای
مختلف به کار برد. زمانی که از دیگر واکنش‌ها یا حلال‌ها استفاده می‌شود این
محاسبات با مسائل دیگری روبرو نخواهد شد.

گی می‌گوید این نوع استفاده از شبیه سازی اهمیت زیادی در پروژه ما دارد. راهبرد
محاسبات پیش از این نیز برای تجزیه و خنثی سازی گاز سمی سارین مورد استفاده شده بود
این گاز اعصاب در حمله تروریستی سال ۱۹۹۵ توکیو به کار گرفته شده بود.

نتایج این تحقیق در نشریه Phys. Chem. Chem. Phys به چاپ رسیده است.