提取與分離

1909年，日本科學家田原良純（Yoshizumi Tahara）博士發(fā)現(xiàn)并首次分離得到河豚毒素。1955年日本的平田義正（Hirata Yoshimasa）教授從河豚魚中成功分離出純品TTX[8]。TTX粗品的提取方法基本流程是先使用水浸泡、酸提取、鹽沉淀除雜質(zhì)，再用氨水沉淀，得到TTX粗品。隨著科學的發(fā)展和技術(shù)的更新，TTX純化工藝有很大改進，主要是采用氧化鋁柱色譜、活性炭柱色譜、大孔樹脂、離子交換樹脂或高效液相色譜等方法。

河豚毒素為無色棱柱狀晶體，對熱不穩(wěn)定，難溶于水，可溶于弱酸的水溶液，在堿性溶液中易分解，在酸性較強溶液中也不穩(wěn)定。將TTX加熱到220 ℃以上會發(fā)生炭化。目前已經(jīng)從多種不同屬種生物中分離出TTX，除河豚外，還在如蠑螈（western newts）、蟾蜍（toads）、藍圈章魚（blue-ringed octopuses）、海星（sea stars）、天使魚（angelfish）、巨扁蟲（polyclad flatworm）、箭蟲（arrow worms）、蠕蟲（ribbonworms）、蟹類（xanthid crabs）等生物中發(fā)現(xiàn)TTX。

河豚毒素的生物活性

河豚毒素是在自然界中發(fā)現(xiàn)的毒性較高的物質(zhì)之一，也是發(fā)現(xiàn)最早的小分子海洋毒素，研究表明，小鼠po的LD50為334 μg/kg、im的LD50為8 μg/kg，其毒性約是氰化鈉（NaCN）的100倍。研究表明，TTX屬小分子非蛋白類成分神經(jīng)毒素，服用后首先迅速由胃腸道吸收，然后進入血液中，迅速抑制中樞神經(jīng)和末梢神經(jīng)系統(tǒng)，引發(fā)神經(jīng)傳導阻滯，造成神經(jīng)麻痹，嚴重的會引發(fā)腦干神經(jīng)麻痹導致呼吸循環(huán)衰竭而死亡，具有潛伏期短、死亡率高的特點。

深入藥理研究表明，TTX是一種電壓敏感的鈉通道（voltage gated sodium channels，VGSC）外口特異性阻滯劑，在較低濃度（1×10-8 mol/L）下就能通過與細胞膜上受體（RTOX）結(jié)合，再通過關(guān)閉機制（gating mechanism）使鈉離子通道h閘門（h-gate）關(guān)閉，即選擇性抑制鈉離子通過神經(jīng)細胞膜而允許鉀離子、氯離子通過，具有高度專一性，使細胞膜失去可極化狀態(tài)，從而抑制甚至阻斷了神經(jīng)-肌肉的興奮與傳導過程，導致神經(jīng)肌肉活動障礙，嚴重者可發(fā)生麻痹狀態(tài)并可引起呼吸中樞麻痹、血壓下降、脈搏遲緩，最終可能因呼吸停止和循環(huán)衰竭而死亡。

河豚毒素是一種電壓敏感的Na+通道外口特異性阻滯劑，其麻醉作用是普魯卡因（Procaine）的4 000倍，可代替嗎啡、杜冷丁起鎮(zhèn)痛作用，且不成癮，并有解痙、降壓、抗心律失常等作用。在醫(yī)學方面，河豚毒素通過阻斷快速鈉離子通道來治療某些心律失常具有潛在可能性。最新研究表明TTX是神經(jīng)生理學、肌肉生理學和鈉離子通道藥理學研究的非常有用的工具。已經(jīng)證明TTX可有效治療某些疾病如癌癥晚期造成的疼痛等。雖然TTX是重要的選擇性鈉離子通道抑制劑，然而最近的研究表明，TTX也表現(xiàn)出對犬類心臟細胞L型鈣離子通道的阻斷作用。TTX的更多應用也在不斷研究開發(fā)中。