[管理]河豚毒素

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河豚毒素

前言

河鲀毒素(tetrodotoxin,TTX)是鲀鱼类(俗称河豚鱼)及其它生物体内含有的一种生物碱。其分子式为C11H17O8N3，分子量为319。该毒素经腹腔注射对小鼠的LD50为8μg/kg。曾一度被认为是自然界中毒性最强的非蛋白类毒素。河豚毒素对肠道有局部刺激作用，吸收后迅速作用于神经末梢和神经中枢，阻碍神经传导，从而引起神经麻痹而致死亡。河鲀毒素对热稳定，盐腌或日晒均不能使其破坏，只有在高温加热30min以上或在碱性条件下才能被分解。

关键字河豚毒素致死毒性

一河豚毒素的分布

人们通常所指的河鲀(河豚)(puffer fish)，为鲀科鱼类。中国的鲀科鱼类共有54种，其中东方鲀属22种。根据伍汉霖等调查，中国共有35种河鲀具有不同程度的河鲀毒性，其中，在中国南海分布的有24种，在中国东海包括台湾沿海分布的有31种，在中国黄海分布的有14种，在中国渤海分布的有10种。多数种类生活于淡水中,以热带和亚热带为最多.

大约80种河豚鱼已知含有或怀疑含有河豚毒素。在大多数有毒的河豚鱼身体中，毒素的浓度由高到低依次是卵巢、鱼巢、肝脏、肾脏、眼睛和皮肤，肌肉和血液中较少。由于鱼的肌肉部分河豚毒素的含量很低，所以，中毒大多数是由于可食部受到卵巢或肝脏的污染，或是直接进食了这些内脏器官引起的。

河豚鱼的有毒主要存在于雌性河豚卵巢中，而且含量随着季节变化而有不同。其含量的多少因鱼的种类及季节而有差异，一般在卵巢孕育阶段，即春夏季毒性最强。在冬季。毒素的浓度最高，有趣的是河豚鱼风味最佳也是在这个时候。

二、河豚毒素的毒性

河豚毒素一种存在于河豚、蝾螈、斑足蟾等动物中的海洋毒素。毒素主要存在于河豚的性腺、肝脏、脾脏、眼睛、皮肤、血液等部位。在碱性溶液中易分解，在低的pH值溶液中也不稳定。河豚毒素是强烈的神经毒素，很低浓度的河豚毒素就能选择性地抑制钠离子通过神经细胞膜。河豚毒素还有其他药理作用，是神经生理学和肌肉生理学研究的有用工具。

河豚毒素经腹腔注射对小鼠的LD50为8μg/kg。除由细菌产生的蛋白质毒素外，河豚毒素是属于毒性中最强的一类天然毒素，其毒性比氰化钠强1000倍。河豚鱼中毒的特点是发病疾速而剧烈，潜伏期10min至3h，一般先感觉手指、唇、舌等部位刺疼，然后出现呕吐、腹泻等症状，并有四肢无力发冷，以及言语不清血压体温下降，呼吸困难，最后死于呼吸衰竭。河豚毒素中毒一般不大可能得救，死亡率较高。

三、河豚毒素化学性质

河豚毒素主要有两种:河豚毒素和河豚酸。0.5mg河豚毒素就可以毒死一个体重为70kg的人。

河豚毒素系无色针状晶体，微溶于水，易溶于稀乙酸，对热稳定，于100?温度下处理24h或与120?下处理20至60min可使毒素完全受到破坏。盐腌、热嗮都不被破坏。

分子式CHNO，分子量为319，无色棱柱状晶体。对热不稳定。难溶于水，可溶于弱酸111738

的水溶液。TTX 是发现最早的小分子海洋毒素,毒性极大,LD50为8. 7μg/

kg ,是氰化钠的1000 倍。河豚毒素怕碱，在碱性水溶液中，其结构迅速受到破坏，毒性很快就会消失。将河豚毒素加热到200?，它就会变黑，但不分解，超过220?炭化，其毒性很快就会消失。河豚毒素不溶于水，因此在生产过程中可以用

纯水洗去其中的杂质。但是，若从河豚内脏中提取河豚毒素，则又必须通过水来浸泡。只要浸泡一个小时，河豚毒素就能从内脏中流到水里。根据这个原理，人们应该将“拼死吃河豚”改为“拼洗吃河豚”。

TTX是一种氨基全氢喹唑啉(Aminoperhydroquinazoline)型化合物，为白色结晶，无臭无味，微溶于水，不溶于有机溶剂;对酸作用稳定，对碱极不稳定;没有确定熔点，220?以上炭化。TTX的结构特征是有1个碳环，1个胍基，6个羟基，在C-5和C-10位有一个半醛糖内酯连接着的分开的环。在胰液酶、唾液淀粉酶、乳化酶、糖转化酶等酶类存在下不分解。只溶于酸性水或醇溶液，在碱水溶液中易分解，在5%氢氧化钾溶液中于90-100?下可分解成黄色结晶2-氨基-羟甲基-8-羟基-喹唑啉。它是相当特殊的一种有机化合物，分子内的胍基与氮原子是质子化的，正羰酸也离解为阴离子，所以河豚毒素是以内盐形式存在。在室温下用50 g/L的氢氧化钡处理河豚毒素可得脱水河豚毒素—由pKa1值为2.5的羧基和pKa2值为10.9的

胍基组成的两性离子化合物，其可在水中与一分子的溴完全反应产生河豚酸。河豚毒素在酸中也能部分异构化为脱水表河豚毒素，从而影响对河豚毒素的提取纯度。所以，河豚毒素制剂经过长时间放置可降解。至于河豚酸是否具备毒性尚有争议。因此，在生物代谢过程[中，脱水和脱氧过程会降低毒性，而加氧机制能够使毒性增强。

四、提取和作用原理

河豚毒素的提取工艺十分复杂。据有关资料介绍，每100公斤河豚卵只能提取1克粗品，而将粗品纯化成精品，其损耗率将是50%。由于河豚毒素得率低微，故全球每年的河豚毒素产量很少，有不少报道说每年只产25克。

工艺流程

河豚卵巢?水提取?除蛋白质?离子交换?脱色?活性炭吸附?浓缩?精制?结晶

操作要点

1(原料:取新鲜河豚鱼卵巢，如不及时使用可保存在福尔马林溶液中，卵巢需磨碎才能加工。 2(提取:碎卵巢加水浸泡4天，过滤后，再加水泡1天。反复三次，三次滤液合并，浸泡时需在0--5?低温下进行。

3(除蛋白质:滤液中有许多水溶性蛋白质需去除，可用加热法处理。将滤液加热至沸，并维持1

0分钟，使蛋白质产生热变性析出滤去，取滤液。

4(离子交换:要提纯毒素，需用离子交换方法将一些杂质去除，河豚毒素带正离子，所以可用弱酸性阳离子交换树脂进行交换，当树脂交换饱和后(用小白鼠跟踪进行毒性测定)，停止上柱，分别用水及10,醋酸洗脱交换柱，并分别收集洗脱液。

5(脱色:洗脱液毒性已很强，但色泽较深，需脱色处理。用醋酸调节洗脱液的pH至4--6，加3,活性炭，加热至80?，然后过滤，得无色澄清滤液。

6(吸附:为了得到更纯的毒素，需进一步提纯。用硬脂酸减活处理后的活性炭柱将毒液吸附(滤液需用8,氨水调节pH至9)，吸附饱和后再用含0.5,醋酸的20,乙醇溶液洗脱，洗脱至最后洗脱液无毒为上，收集洗脱液。

7(浓缩:洗脱液于70?以下减压浓缩，蒸发去除水分和乙醇，此时液体呈淡黄色油状 8(粗品:用5,醋酸溶液，再用8,氨水调:节pH至9，并放置在低温处24小时，析出的白色固体即为河豚毒素粗品。

9(结晶:如想继续提取精品结晶，则将上道工序反复进行溶解、沉淀，几次后再将析出的沉淀加等量苦味酸混合，加入少量水加热溶解、过滤，低温析出结晶，此工序也要反复3--4次，才能得到较纯的结晶状河豚毒苦味酸盐，将此产品加热水溶解，并滴人10,氨水调pH至9，冷却、结晶、洗涤，再加10,醋酸溶解，用氨水调pH，直至结晶析出。最后将晶体干燥，得到纯品。