Тетродотоксин — органическое вещество , сильнейший небелковый яд естественного происхождения, нейропаралитического действия. Большое количество тетродотоксина содержится в рыбах из отряда Четырёхзубообразные ( Tetraodo ntiformes), вследствие гастрономического интереса наиболее известна из них рыба иглобрюх (яд есть в печени, молоках и икре); кроме того, яд содержится в икре калифорнийского тритона ( Taricha torosa ), у ряда бычковых рыб ( Gobiidae ), в коже и яйцах коста-риканских лягушек рода Ателопы ( Atelopus ), в тканях краба Atergatis floridus и других животных. Тетродотоксин могут синтезировать многие бактерии; предполагается, что некоторые или все животные получают его от бактерий-симбионтов, обитающих в кишечнике.

Внешний вид

Бесцветные кристаллы.

Растворимость (в г/100 г или характеристика):

• вода : плохо растворим;

• диэтиловый эфир: растворим;

• этанол: растворим.

Показатель диссоциации : рК _В(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.

История

Первый зарегистрированный случай отравления тетродотоксином был описан в бортовом журнале капитана Джеймса Кука от 7 сентября 1774 года и 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, отец и сын Форстеры, пребывая в Новой Каледонии , попробовали на ужин печень и икру ( англ. row) местной тропической рыбы (рода иглобрюхи ) и дали внутренности рыбы свинье. К трём часам утра они испытывали чувство сильного онемения и 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 в 1906 году. В 1949 году удалось получить тетродотоксин в кристаллическом виде. Трёхмерную структуру яда установили независимо друг от друга несколько учёных в 1963—1964 годах — Т. Гото с сотрудниками из Нагойского университета , Р. Вудворд из Гарвардского университета . Интересно, что в 1964 году из икры и эмбрионов калифорнийского тритона был выделен сильный яд, названный тарихотоксином , который в дальнейшем оказался идентичным тетродотоксину.

Химический синтез

Осуществление полного химического синтеза тетродотоксина, 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, руководимой , в Университете Нагойи и явился, наряду с полным синтезом витамина В 12 , 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 виде рацемата . В 2003 году в Университете Нагойи группа учёных осуществила стереонаправленный синтез тетродотоксина, включавший 67 стадий и позволявший получить конечный продукт с выходом на уровне в 1,2%. В том же году химики Стэнфордского университета также 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.

Механизм действия

Тетродотоксин представляет собой соединение аминопергидрохиназолина с гуанидиновой группой. Гуанидиновая группа по своим размерам и форме похожа на гидратированные ионы натрия и имеет сильную тропность к нервных волокон. Благодаря подходящей форме молекулы, тетродотоксин закупоривает натриевые каналы, как пробка, в результате чего нервные волокна теряют способность проводить импульсы .

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, развивается афония . Смерть наступает от паралича дыхательных мышц.

Использование в медицинe

На начальных этапах исследований яд иглобрюха был применен в клинике как мощное обезболивающее средство при лечении тяжелых форм проказы (так называемых нейрогенных форм) и неоперабельных формах опухолевых заболеваний. Были установлены безопасные дозы этого вещества, 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 являются новокаин и другие местные анестетики ). Проведено несколько современных клинических испытаний тетродотоксина как обезболивающего для раковых больных, которые дали неоднозначные результаты.

Широко применяется учеными-биологами для исследования мембран .

Ссылки

• В рассказе Бенаквисты Тонино «Пицца с площади Италии» тетродотоксином отравляют доставщиков пиццы.
• В книге Колин Маккалоу «Блудный сын» отравлено 3 человека.

В кино

• В сериале « Квест » 7 человек отравили этим ядом, введя его в организм.
• В телесериале « Секретные материалы » (2 сезон 15 серия) тетродотоксин, выделенный из лягушек рода Ателопы ( Atelopus ), обнаруживают в крови рядового Мак Альпина.
• В телесериале « Метод Лавровой » в 24 серии тетродотоксином отравили около 50 человек.
• В фильме « Законопослушный гражданин » Клайд Александр Шелтон отравил тетродотоксином Клэренса Дарби.
• В фильме « Змей и радуга » активным действующим веществом «порошка для производства зомби» является тетродотоксин.
• В сериале « Чак ».
• В финале фильма « Изображая жертву » главный герой отравил родственников и свою девушку неправильно приготовленной рыбой фугу.
• В фильме « Команда-А » Агент ЦРУ Линч устраивает побег из тюрьмы для Джона «Ганнибала» Смита с помощью кубинской сигары, начиненной тетродоксином.
• В фильме « Суши girl » героиня с помощью неверно приготовленной рыбы фугу парализует своего давнего врага.
• В фильме « Первый мститель: Другая война » вещество «Тетродотоксин б» было использовано для замедления сердцебиения Ника Фьюри для инсценировки его смерти на операционном столе.
• В 71 серии « Следствие вели » врач использует тетродотоксин для совершения грабежей и убийств.
• В сериале « Кости » 4 сезон 21 серия — был отравлен Хенк Рейли — зав. отделом египтологии.
• В аниме « Black Butler: Book Of Murders OVA » — во второй серии упоминается при раскрытии преступления.
• Во второй части фильма Квентина Тарантино « Убить Билла » упоминается, что член команды «Смертоносные гадюки» — Калифорнийская горная змея (Элли Драйвер) — убила своего мастера Пэй Мея, накормив его мясом ядовитой рыбы фугу, в тканях которой обнаружен тетродотоксин.
• В Сериале « Кухня » в 100 серии шеф-повар Виктор Баринов и повар Максим Лавров на спор готовили рыбу фугу.
• В 42-й серии американского телесериала "Коломбо" сюжет построен вокруг отравления убийцей жертвы рыбой фугу.
• В сериале « Гримм » упоминается, что при помощи тетродотоксина можно организовать мнимую смерть.
• В фильме « Призрак в доспехах » Миру приказали убить с помощью этого яда и приступить к разработке нового проекта.
• В сериале « Выжить после » (второй сезон, первая серия) один из главных героев (Валера) был отравлен тетродоксином при помощи стрелы из арбалета.
• В фильме «Убийство в стиле Гойи» маньяк парализовал жертв.
• В сериале "Внутри 9го номера", 3 сезон 3 серия. Тетродотоксин - вещество злого умысла, благодаря которому исполнена интрига серии.

См. также

• Батрахотоксин — сильный антагонист тетродотоксина, превышающий последний по ядовитости примерно в 10 раз.

Примечания