概述
神經毒氣神經性毒劑屬有機磷或有機磷酸酯類化合物（organophosphorus compounds，organoposphates）。這類毒劑特別對腦、膈肌和血液中乙醯膽鹼酯酶（acetylcholinesterase，AchE）活性有強烈的抑制作用，致使乙醯膽鹼（acetylcholine，Ach）在體內過量蓄積，從而引起中樞和外周膽鹼能神經系統功能嚴重紊亂。因其毒性強、作用快，能通過皮膚、黏膜、胃腸道及肺等途徑吸收引起全身中毒，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。
最具代表性的四個神經性毒劑是塔崩（tabun）、沙林（sarin）、梭曼（soman）和維埃克斯（VX）。美軍將含有P-CN健和P-F健的前三者稱為G類毒劑。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。
1995年3月20日奧姆真理教製作的東京捷運沙林毒氣事件，其中採用的沙林，學名為“甲氟磷酸異丙酯”，就是神經毒氣的一種，也是毒性最大的有機磷酸酯之一。
生理作用
沙林可經由皮膚、眼睛接觸、呼吸道的吸入或由口食入等途徑危害身體，它在極小濃度(LD50=10ug/kg，注一)就可以發揮極大毒性。即使非致死劑量的沙林侵入人體，也會造成瞳孔縮小、在暗處視力困難、胸部緊塞、頭痛、噁心以及嘔吐等症狀。而且這些毒性會在體內累積，如果更大濃度時會使人暈眩、焦慮、心智損傷、肌肉痙攣、呼吸困難，最後導致死亡。
生化機制
二次大戰期間，用來當化學武器與殺蟲劑的這類有機磷化合物，提供研究人員一個線索而發現「醯基化酵素」（acylenzyme）的化學結構，我們以DFP（Diisopropylphosphorofluoridate）為模型來解釋這個過程。體內的一些水解（hydrolase）可對酯類水解成酸與醇，以提供體內所需生化反應的物質，例如脂肪水解成脂肪酸與甘油，乙醯膽鹼（Acetylcholine，Ach）水解成膽鹼；而水解反應過程中會在酵素的活化中心，形成所謂醯基化酵素的中間產物（見圖四）。反應方程式中水解上絲胺酸的OH基與酯反應形成醯基化酵素，再催化水解作用。不過，DFP會與酯競爭結合水解，因而使得正常酯類無法進行水解反應，如圖五所示。
乙醯膽鹼是神經傳導物質（Neurotransmitter）的一種，傳遞訊息的神經末梢都內含有乙醯膽鹼的小泡。當神經脈衝（Nerveimpulse）要在神經元之間傳遞時，小泡就會釋出乙醯膽鹼，乙醯膽鹼再越過突觸（synapse）與受體結合，刺激更進一步的生化過程；或是Ach與乙醯膽鹼酯（acetylcholinesterase）結合，進行水解反應，形成膽鹼（choline）以利回收、重新合成Ach，見圖六所示。而這一步水解反應相當快，以確保此神經刺激反應非常短。但如果乙醯膽鹼酯被外來的化合物抑制了（例如沙林、DFP等有機膦會與乙醯膽鹼結合），則乙醯膽鹼水解反應就被迫停止了，但此時受體卻繼續不斷地接受乙醯膽鹼的刺激而無法水解釋回膽鹼，如此一來會很快地造成生理上的不平衡，而導致死亡。當然如果此時能迅速利用一些解毒劑如阿托品（atropine，圖七）等來解除乙醯膽鹼與受體之作用，就可避免死亡。
解毒藥劑
單單吸入微量的沙林氣體就足以致命，這是因為此毒性反應極快，在短時間較難有效的控制。至於其解毒方法，可注射阿托品（注二）來減輕症狀，以確保免於死亡。
至於活化乙醯膽鹼酯之解毒劑方面而言，當乙醯膽鹼酯被沙林抑制之後，基本上我們可以利用更強的親核試劑，如羥胺（NH2OH,hydroxylamine），把接在乙醯膽鹼酯上的含膦化合物移開，使得此可以再活化，進行乙醯膽鹼的水解反應，如圖八所示。
然而單單為了達到解除沙林毒性，羥胺濃度需要量會很高，而此高濃度的羥胺也會造成毒性。因此取代方法是以PAM（pyridinealdoximemethiodide）來治療。10-6M的PAM相當於IM羥胺之解毒性。除PAM外，應有其他化合物可當神經解毒劑，如obidoxime、HI-6，見圖九。這三種解毒劑都含有R2NOH之親核基，而且每一種解毒劑對不同神經毒劑之解毒效果略有不同。
