Открыть главное меню

Тетродотоксин

Тетродотоксин — сильный небелковый яд естественного происхождения, нейропаралитического действия. Большое количество тетродотоксина содержится в рыбах из отряда Четырёхзубообразные (Tetraodontiformes), 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.

Тетродотоксин
Тетродотоксин формула.png

Tetrodotoxin-3D-balls.png
Tetrodotoxin-3D-stick.png
Общие
Традиционные названия тарихатоксин
Хим. формула C11H17N3O8
Физические свойства
Молярная масса 379,32 г/моль
Термические свойства
Температура
 • плавления 225 °C
 • разложения 225 °C
Классификация
Рег. номер CAS 4368-28-9
PubChem
Рег. номер EINECS 224-458-8
SMILES
InChI
RTECS IO1450000
ChEBI 9506
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 0,008 мг/кг (мыши, внутримышечно),
0,008 мг/кг (мыши, интраперитонеально),
0,01 мг/кг (человек, перорально)
Токсичность Чрезвычайно токсичен, сильнейший нейротоксин.
Пиктограммы ECB Пиктограмма «T+: Крайне токсично» системы ECB
NFPA 704
Огнеопасность 1: Следует нагреть перед воспламенением (например, соевое масло). Температура вспышки выше 93 °C (200 °F)Опасность для здоровья 4: Очень кратковременное воздействие может вызвать смерть или крупные остаточные повреждения (например, ртуть, синильная кислота, фосфин)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
1
4
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Внешний видПравить

Бесцветные кристаллы

Растворимость (в г/100 г или характеристика):

вода: плохо растворим;

диэтиловый эфир: растворим;

этанол: растворим.

Показатель диссоциации:

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.

ИсторияПравить

Первый зарегистрированный случай отравления тетродотоксином был описан в бортовом журнале капитана Джеймса Кука от 7 сентября 1774 года[1] 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 трем 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, была смертельно отравлена.

Тетродотоксин был открыт японским учёным Тахара в 1906 г. В 1949 г. удалось получить тетродотоксин в кристаллическом виде. Трёхмерную структуру яда установили независимо друг от друга несколько учёных в 1963—1964 гг. — Т. Гото с сотрудниками из Нагойского университета, Р. Вудворд из Гарвардского университета. Интересно, что в 1964 г. из икры и эмбрионов калифорнийского тритона был выделен сильный яд, названный тарихотоксином, который в дальнейшем оказался идентичным тетродотоксину.

Химический синтезПравить

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 в Университете Нагойи и явился, наряду с полным синтезом витамина В12, наиболее значимым достижением синтетической органической химии в 70-е годы 20 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%)[2].

Механизм действияПравить

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 натриевым каналам нервных волокон. Благодаря подходящей форме молекулы, тетродотоксин закупоривает натриевые каналы, как пробка, в результате чего нервные волокна теряют способность проводить импульсы[3].

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 медицинeПравить

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[3].

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[3].

СсылкиПравить

В литературеПравить

  • В книге Дарьи Донцовой «Золотое правило Трехпудовочки» тетродотоксином отравили 5 человек.
  • В рассказе Бенаквисты Тонино "Пицца с площади Италии" тетродотоксином отравляют доставщиков пиццы.

В киноПравить

  • 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 сер. — был отравлен Хенк Рейли — зав. отделом египтологи.
  • 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 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" (фильм, 2017) 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.

ПримечанияПравить

  1. Clark R. F., Williams S. R., Nordt S. P., Manoguerra A. S. A review of selected seafood poisonings (неопр.) // Undersea Hyperb Med. — 1999. — Т. 26, № 3. — С. 175—184. — PMID 10485519.
  2. Carlos A. Valdez. Chapter 7 - The Total Synthesis of (−)-Tetrodotoxin: A Historical Account // Studies in Natural Products Chemistry / Atta-ur-Rahman. — Elsevier, 2016-01-01. — Т. 47. — С. 235–260.
  3. 1 2 3 Антон Кротов Тетродотоксин: история превращения яда в лекарство // Наука и жизнь. — 2017. — № 7. — С. 25 — 29