河豚毒素

河豚毒素

百科名片

海洋生物毒素的化学结构类型十分特殊,且各类毒素的化学结构差异极大,其中河豚毒素是近年来研究进展中最突出一种海洋毒素。它是一种化学结构独特、毒性强烈并有广泛药理作用的一种天然毒素。河豚毒素是一种能麻痹神经的剧毒，通常只需氰化钾五百分之一就可置人于死地的剧毒，中毒的人会因神经麻痹而窒息而死，其中，毒素直接进入血液中毒死亡速度最快。

目录

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河豚的种类很多。体长的河豚毒性相对高些，其组织器官的毒性强弱也有差异。河豚毒素从大到小依次排列的顺序为：卵巢、肝脏、脾脏、血筋、鳃、皮、精巢。冬春季节是河豚的产卵季节。此时，河豚的

河豚

肉味最鲜美，但是毒素也最高。随着科学的进步，令人恐惧的河豚毒素已步入了药学殿堂，并且在治疗人类疾病方面发挥着越来越重要的作用。河豚毒素在医疗上可以用于治疗癌症。河豚可以用于镇痛。对癌症疼痛、外科手术后的疼痛、内科胃溃疡引起的疼痛，河豚毒素制剂均有良好的止痛作用。使用河豚素的好处是用量极少（只需3微克），止痛时间长，又没有成瘾性。特别是穴位注射，作用快、效果明显，可以作为成瘾性镇痛药吗啡和杜冷丁的良好替代品。河豚毒素还可以止喘、镇痉、止痒。河豚毒素可以治疗哮喘、百日咳。对治疗胃肠道痉挛和破伤风痉挛有特效。河豚毒素对细菌有强烈杀伤作用。从河豚精巢提取的毒素，对痢疾杆菌、伤寒杆菌、葡萄球菌、链球菌、霍乱弧菌均有抑制作用，而且可以防治流感。目前，在国际市场上，河豚毒素结晶每克已经高达17万美元。现在，河豚毒素已经可以人工合成了。

最近，加拿大科学家却利用河豚毒素研制出一种能止痛的新型药物。这种新型特效止痛药能够有效地缓解癌症病人的疼痛。目前这个课题已经做完一期和二期的临床实验。在临床实验中医生每天给病人注射两次这种药剂，一次几微克，连续注射4天。当用药进入第3天后，患者的疼痛开始减轻。结果，有将近70％的病人的病痛得到缓解。研究人员还发现，最后一次注射停止后，止痛效果仍可延续。在一些病例中，止痛效果甚至可以延续15天。加拿大多伦多大学药理学教授爱德华·赛勒斯说，这种药物可以阻断发向大脑的有关疼痛的神经信号，其止痛效果比吗啡强3000倍。

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编辑本段研究历史

如《神农本草经》和《本草纲目》中都有河豚的记载。河豚学名：Fugn rubripes，属硬骨鱼纲，鲀形目，鲀亚目，鲀科，是暖水性海洋底栖鱼类，分布于北太平洋西部，在我国各大海区都有捕获，假睛东方豚还经常进入长江、黄河中下游一带水域，而暗纹东方豚亦可进入江河或定居于淡水湖中。

TTX又称原豚素 ( spheroidine) 和东方豚毒素(fugu poison) ，是一种神经毒素，名字来源于动物东方豚属(fugu)河豚(spheroides rubripes)的科名Tet raodontidae 。

河豚味道鲜美，营养丰富，日本、中国、欧洲等国人民素有食用习惯,由于TTX 毒性很强,因食用河豚中毒事件屡有发生。最初1909 年田原对河豚鱼卵的神经毒性进行了描述并命名其毒性成分为TTX 。1938年日本学者横尾晃，首次从河豚中提取出较纯的毒性成分,到1950 年才分离到单体结晶。随后日本津田恭介小组于1952 年，平田义正小组于1955 年，美国的Woodward 小组于1957年和后来的後藤小组相继分离得到了TTX 单体结晶。

TTX 的分子并不大,其结构新颖,在有机溶剂和水中都不溶解, 仅溶于醋酸等酸性溶剂,并且在碱性和强酸性溶剂中不稳定,加之核磁共振技术在20 世纪60 年代刚刚开始应用,给TTX 的结构鉴定带来了相当的困难。为了确定TTX 的结构,日本的津田、平田和美国的Woodward 3 个小组分别制备了TTX 的衍生物并进行X2衍射实验。终于1964 年在京都召开的国际天然产物化学会议上同时报告了TTX 的正确结构,是一种分子量不大但结构

很复杂的笼形原酸酯类生物碱,分子中几乎所有的碳原子均有不对称取代。同年Mosher 从产于加利福尼亚的蝾螈中也分离出TTX。1964 年以前日本和美国学者对TTX 的结构进行了深入的研究,报道了多个TTX 的可能结构和部分结构。

编辑本段分布起源

1964 年以前,人们普遍认为TTX 仅分布于东方豚中,直到Mosher 从产于加利福尼亚的加州蝾螈中分离出了TTX才改变了人们的认识。研究发现, TTX分布于陆地和海洋的许多动物中,包括毫不相干的脊椎动物,无脊椎动

物的体内和体表,甚至海底沉积的生物中,如热带刺鲥鱼,蟾蜍,哥斯达黎加的箭毒蛙，蓝环章鱼,多棘槭海星,马蹄形蟹,花纹爱洁蟹,腹足纲软体动物如硰罗法海螺,日本东风螺,环节动物以及其他的软体动物和线虫。

既然TTX广泛分布于这么多种的生物体内，那么TTX的起源问题就引起了学者的关注。总结来看关于TTX起源问题，现在有四种假说。分别是内因说、外因说、食物链假说和微生物起源假说。

内因假说

主张内因说的学者认为河豚等含有的刺胞、毒腺中的蛋白质毒素是内源性毒素的来源。推测河豚鱼体内有特定功能或微生物能将摄入的食物转化为毒素。Matsumura 用人工授精法从河豚鱼( Fugu ni2phobles) 卵母细胞发育的胚胎中发现河豚毒素的毒性随胚胎发育不断增高,提出TTX 是河

豚鱼胚胎的产物但始终没有更多证据证实这种说法,因此内因说没有得到广泛认可。

外因假说

外因说是日本学者清水、松居最早提出的。他们用含TTX 的饵料投喂养殖的无毒河豚及人工采苗饲育的河豚,结果发生毒化现象,推测毒素的起源可能是外因性的。

食物链假说

食物链假说是由桥本野口发现并提出的，他从海螺、海星及花纹爱洁蟹( A tergatisf lori dus) 检出高浓度的TTX ,为食物链起源假说提供了证据。Noguchi 证实白法螺( B oshubora) 体内的毒素是进食了含TTX 的海星积累的,这是食物链假说的又一例证。但这些动物含毒程度为何因地区个体的不同有很大差别呢? 毒素起源于含毒饵料假说也有不少难以自圆之处。

微生物起源假说

松居提出了TTX微生物起源假说,但当时并无实验证据。微生物起源假说日本安元健从藻食性青点鹦嘴鱼中检出的毒素经氢氧化钠衍生后生成TTX 衍生物22氨基262羟甲基喹唑啉(C9 碱) ;对摄食石灰藻的铜铸熟若蟹的检测证实同样含TTX;而不摄食石灰藻的多毛纲动物也检测到TTX 衍生物,因此认为石灰藻并非原始产毒者,推测石灰藻上可能有共生细菌附着。Nogu2chi 等由石灰藻和毒蟹的内脏分离的假单胞菌属( Pseudomonas) 细菌培养液中得到2 个有毒成分,确证分别与河豚毒素及脱水河豚毒素一致,碱液分解也生成C9碱;高压液相,红外光谱、质谱分析确证是TTX;分别注射小鼠腹腔,显示了与河豚毒素和脱水河豚毒素相对应的致死率,从而证实TTX是细菌的代谢产物,这是TTX起源于共生微生物的最早证据。迄今已发现很多产TTX 的微生物类群。因此主张微生物起源假说的学者越来越多。

1986 年日本学者野口和安元又首次从微生物发现TTX 。随后众多的微生物如弧菌属、假单胞菌属、发光菌属、气单胞菌属、邻单胞菌属、芽胞杆菌属、不动杆菌属、链霉菌属等中发现了TTX 及其类似物,从而支持了Mosher 的假设。

编辑本段化学性质

分子式C11H17N3O8，分子量为319(C11H17N3O8) ，无色棱柱状晶体。对热不稳定。难溶于水，可溶于弱酸的水溶液。TTX 是发现最早的小分子