Тетродотоксин

Тетродотокси́н—органическое вещество, сильнейший небелковыйядестественного происхождения,нервно-паралитическогодействия. Большое количество тетродотоксина содержится в рыбах из отрядаЧетырёхзубообразные(Tetraodontiformes), вследствие гастрономического интереса наиболее известна из них рыбаиглобрюх(яд есть в печени, молоках и икре); кроме того, яд содержится в икрекалифорнийского тритона(Taricha torosa), у ряда бычковых рыб (Gobiidae), в коже и яйцах коста-риканских лягушек родаАтелопы(Atelopus), в тканях крабаAtergatis floridusи других животных. Тетродотоксин могут синтезировать многие бактерии; предполагается, что некоторые или все животные получают его от бактерий-симбионтов, обитающих в кишечнике.
Бесцветные кристаллы.
Растворимость (в г/100 г или характеристика):
Показательдиссоциации: рКВ(1)= 8,7 (20 °C, вода)
Токсичность сильно зависит от рН среды: в щелочной среде теряет токсические свойства.
Из жабы Atelopus chiriquiensis был выделен также менее токсичный аналог тетродотоксина — чирикитотоксин.
Первый зарегистрированный случай отравления тетродотоксином был описан в бортовом журнале капитанаДжеймса Кукаот 7 сентября 1774 годаи опубликован в его «Путешествии к Южному полюсу и вокруг света» (том II, книга III, глава VIII) в 1777 году. В этот день Кук записал, что он и два его спутника,отецисынФорстеры, пребывая вНовой Каледонии, попробовали на ужин печень и икру (англ.row) местной тропической рыбы (родаиглобрюхи) и дали внутренности рыбы свинье. К трём часам утра они испытывали чувство сильногоонеменияи слабости, облегчение наступило лишь после принятия лекарств, в том числе рвотного средства. А свинья была найдена мёртвой. Очевидно, что Кук и его спутники получили умеренную дозу токсина, а свинья, съевшая остатки рыбы, содержащие основную часть токсина, получила смертельное отравление.
Тетродотоксин был открыт японским учёным Тахара в1906году. В1949году удалось получить тетродотоксин в кристаллическом виде. Трёхмерную структуру яда установили независимо друг от друга несколько учёных в 1963—1964 годах — Т. Гото с сотрудниками изНагойского университета, Р. Вудворд изГарвардского университета.
Интересно, что в1964году из икры иэмбрионовкалифорнийского тритона был выделен сильный яд, названныйтарихотоксином, который в дальнейшем оказался идентичным тетродотоксину.
Осуществление полногохимического синтезатетродотоксина, после установления его строения в 60-е годы 20 века, стало своеобразным вызовом для химиков-синтетиков ввиду сложности и необычности структуры молекулы данного соединения. Первый успешный синтез тетродотоксина был выполнен в 1972 году группой учёных, руководимойЙошито Киши, вУниверситете Нагойии явился, наряду сполным синтезом витамина В12, наиболее значимым достижением синтетической органической химии в 70-е годы XX века. Первая успешная схема синтеза тетродотоксина включала 29 стадий и имела выход конечного продукта на уровне 0,7% в видерацемата. В 2003 году в Университете Нагойи группа учёных осуществиластереонаправленныйсинтез тетродотоксина, включавший 67 стадий и позволявший получить конечный продукт с выходом на уровне в 1,2%. В том же году химикиСтэнфордского университетатакже сообщили об успешном стереонаправленном синтезе тетродотоксина (32 стадии с выходом конечного продукта в 0,5%).
В 2022 году химики из Нью-Йоркского университета смогли синтезировать в 22 стадии с выходом в 11 процентов.
Тетродотоксин представляет собой соединение аминопергидрохиназолина сгуанидиновойгруппой. Гуанидиновая группа по своим размерам и форме похожа на гидратированныеионынатрияи имеет сильнуютропностькнатриевым каналамнервных волокон. Благодаря подходящей форме молекулы, тетродотоксин закупоривает натриевые каналы, как пробка, в результате чегонервные волокнатеряют способность проводитьимпульсы.
Тетродотоксин легко всасывается в кровь и быстро проникает через различные биологические барьеры организма, накапливаясь преимущественно в тканях почек и сердца.
Симптомы острого отравления:
Через 10—45 минут появляются зуд губ, языка и других частей тела, отмечаются обильное слюнотечение, тошнота, рвота, понос, боли в животе. Возникают подергивания мышц, потеря чувствительности кожи, затрудняется глотание, развиваетсяафония. Смерть наступает от паралича дыхательных мышц.
На начальных этапах исследований ядиглобрюхабыл применен в клинике как мощное обезболивающее средство при лечении тяжелых формпроказы(так называемых нейрогенных форм) и неоперабельных формах опухолевых заболеваний. Были установлены безопасные дозы этого вещества в размере 1 дозы, при которых более четко проявляется его лечебный эффект и практически на нет сводится токсическое действие.
В настоящее время в медицине тетродотоксин практически не используется по причине сильной ядовитости (более безопасным для жизни и здоровья блокаторами натриевых каналов являютсяновокаини другие местныеанестетики). Проведено несколько современных клинических испытаний тетродотоксина как обезболивающего для раковых больных, которые дали неоднозначные результаты.
Широко применяется учеными-биологами для исследованиямембран.
Биомолекула: Тетродотоксин — история элегантного убийцы