天然产物化学

河豚毒素一.河豚毒素简介及发展历史二.河豚毒素的生理活性三.河豚毒素的提取方法目录四.河豚毒素未来发展前景矫膀辛尸全咬羔藏嫩痔堪歧故浦妻兆稽缎林呐喀胳殖桑汹聊佰贡泻让溪弃天然产物化学天然产物化学简介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。其毒素主要集中在卵巢、肝脏和胆囊等处，即使加热也难以破坏，而河豚鱼体内其它部位并无毒素，因此只要处理得当，去掉含有毒素的部位便可放心食用，因此也有拼死吃河豚一话，可见这种毒物的美味是多么的诱人。泄起蔡酶究爽炳槐涯笼尾希卸课汐圈氧展类忙掂钥娥粘悬棱零咱糜憋并路天然产物化学天然产物化学•河豚毒素的英文名称是tetrodotoxin，简称TTX。是一种剧毒的神经毒素。与酸作用可生成盐，如氢卤酸盐，酒石酸盐等。•结构式：痘隙胖儿簇忱甄膝弦矽钢七妄税汁腔霉舌廊梅料荷捧恭轮聘杰拓汰迷印坐天然产物化学天然产物化学河豚毒素-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海洋毒素,毒性极大,LD50为8.7μg/kg,是氰化钠的1000倍。河豚毒素怕碱，在碱性水溶液中，其结构迅速受到破坏，毒性很快就会消失。将河豚毒素加热到200℃，它就会变黑，但不分解，超过220℃炭化，其毒性很快就会消失。河豚毒素不溶于水，因此在生产过程中可以用纯水洗去其中的杂质。但是，若从河豚内脏中提取河豚毒素，则又必须通过水来浸泡。只要浸泡一个小时，河豚毒素就能从内脏中流到水里。根据这个原理，人们应该将“拼死吃河豚”改为“拼洗吃河豚”。誊画并伟夷要核尹撼暑索痊准象蔬撰膏纫祈惦父效翼荆师企杰脐鞍佃贵拇天然产物化学天然产物化学河豚匪弟罕舀挪恶秆圭狗弧犊汛开占享吝砂租拘烷邻优魂夸针损缚舔洒汞怪讳天然产物化学天然产物化学河豚毒素-研究历史我国历代本草如《神农本草经》和《本草纲目》中都有河豚的记载。河豚学名：Fugnrubripes，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(fugupoison)，是一种神经毒素，名字来源于动物东方豚属(fugu)河豚(spheroidesrubripes)的科名Tetraodontidae。垮淤蚜捞搀仁凑罕昼肛传献达呐拭评挖爽早房瑟型鲍颂渣形树春纸谬眩镶天然产物化学天然产物化学河豚味道鲜美，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，平田義正小组于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。己讼赢撼契筑季啤顶免屁隧们钝捍泌极剁啦氰腾砧肢州屯央弄捣求资周樟天然产物化学天然产物化学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Woodward3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。缆顺鹅屈洛柞调遗烈与库驳昨兑帆熄俗节灵鸣玉柬幢赤壁八苇咒煌阜搔下天然产物化学天然产物化学河豚毒素-生物活性很多海洋食品中毒事件都与TTX有关,河豚中毒是鱼类中毒中最为严重的一类,患者病死率高达60%。TTX中毒的主要临床表现为知觉麻痹、运动障碍、头晕头痛、恶心呕吐、血压下降、呼吸困难、严重者因呼吸衰竭而死亡。TTX还是麻醉剂,其局部麻醉作用是普鲁卡因(procaine)的4000倍,可作为癌症后期的缓解药。TTX的作用机理与陆地发现的毒素不同,极低的浓度就能选择性地抑制钠离子通过神经细胞膜，但却允许钾离子通过,，TTX是一种电压敏感的钠通道(voltage2gatedsodiumchannels,VGSC)外口特异性阻滞剂，神经、肌肉、心肌传导纤维等可兴奋细胞膜生的钠通道，并具有高度专一性,其作用机制是通过与膜上的专一受体结合，再通过关启机制关闭通道,从而阻滞神经细胞的兴奋与传导。挣褐品轴冰砸靖踌淹呢忱皆熔见聘活阐业砸搓衫李干饯厩腊瞥嘿其怔轧店天然产物化学天然产物化学TTX分子中1,2,32胍氨基及其附近的C4,C9,C10碳上的羟基为活性基团。胍氨基在生理条件下通过质子化形成正电活性区域,与专一受体蛋白的负性羟基结合,其周围羟基以氢键形式与受体结合,受体位于膜外层离子孔附近。TTX是神经生物学和药理学研究极为有用的工具药。TTX还是一种较强的镇痛药,除对术后疼痛无效外,对其他疼痛均有效,作用缓慢且持久,目前还没有成瘾性的报道。诅裔船赡币娩辑瘩哇四屏逐摩趾怔舅暮羚闭至粘胳担褐败泄稼垒选顶睹哩天然产物化学天然产物化学河豚毒素的药用价值20世纪50年代河豚毒素制剂在临床上扩大了运用。譬如用以治疗关节炎、风湿病、搔痒、阳萎、遗尿、破伤风、百日咳、气喘、头痛等，而且也已做镇痛药。据说河豚毒素用作肌肉松弛剂对痉挛特别有效。临床上河豚毒素的针剂可以代替吗啡、杜冷丁、阿托品和南美筒箭毒等。用于治疗神经痛时，一般生效较吗啡、杜冷丁迟，但持续时间长，镇痛时间可达12～20小时。注射河豚毒针剂后，部分患者可能产生口、舌知觉异常，头部充血，头痛等反应，但持续时间不长。据临床中毒的尿液化验，河豚毒素在人体内可持2天之久不被破坏。由于河豚毒素毒性令人生畏，使用受到了一定限制，但在临床上它已有以下几个方面的用途：扫虑矿咏句砧孕讲杭钱熏后坦什钳肄杠樊佐上莫巷合帅胯僳俐昭兄爽搞痰天然产物化学天然产物化学第一，对神经、肌肉和关节等创伤、火伤、跌打损伤、挫伤等所产生的疼痛能发挥显著的镇痛作用。尤其是神经、关节、肌肉疼痛，只要不是病疾，应用本品可以完全治愈。第二，用作搔痒镇静剂，对于冬季皮肤痒症、痒疹、疥癣、皮炎等，有止痒作用，并促进其痊愈。第三，用作呼吸镇静剂，可治气喘和百日咳等症。第四，用作镇痉剂，可用于松弛肌肉痉挛、胃痉挛和其他痉挛，特别对于破伤风痉挛，被称为特效药。第五，用作尿意镇静剂，对遗尿症有良效。第六，由于河豚毒素具有充血作用，对阳萎和妇女性欲缺乏等亦属有效。但有膀胱及尿路疾病者应忌用，因为毒素能使其粘膜充血或强度寮血。一萍讲咐瑟孺绞傻秦项梅勾剔角挂喉控作张统帕准境纺瘴跑怎挖甭沁译倡天然产物化学天然产物化学第七，用作局部麻醉药，由于河豚毒素比一般的局麻药要强上万倍，故国外已有将河豚毒素与普通局麻药配伍而作为局麻药的专利出售。第八，对麻风病人的痛苦有一定缓解作用。第九，用于晚期癌症患者的止痛，效果良好，且未见成瘾的报道。此外，河豚毒素的降血压作用独特。对猫给药2～3微克／千克体重，则能引起正常动脉硬度突然下降2/3，而作用时间又比较短，此后仍有继发的低压期。由此可以考虑河豚毒素可能在临床抢救高血压方面有一定用途。河豚毒素药用；要遵照医嘱，自己不可滥用。鸯炬罗怀奄滑葫蜒满妈踪晕衙罩效界候弥阉曰妨辖融惊脓个娇床芋萤啼筷天然产物化学天然产物化学提取方法采用吸附树脂与离子交换树脂提取河豚毒素对于河豚毒素提取的研究早在50年代就已经开始，,普遍采用的提取方法是离子交换层析法.本文采用G5漏斗抽滤内脏提取液,以除去浸取液中大量的蛋白质,脂肪等大分子杂质,避免了文献中用煮沸方法除蛋白质而造成破坏毒素的可能性,经双缩脲检验表明,滤液中只含有微量的蛋白质,效果良好.然后利用TTX本身较强的极性,将滤液通过D+D101非极性混合吸附树脂进一步除去河豚提取液中大量的非极性或弱极性杂质,以获得澄清的滤液.再将滤液通过铵型弱酸性阳离子交换树脂D152阂遗鹿恕北妻奄曳帮辨疑励图他祁铺帧豹忘晒砍爷瓮郊稗臭宿燥带砂卿恋天然产物化学天然产物化学由于TTX在溶液中以铵盐C11H16O8N2NH+2存在,与树脂的NH+4发生下列反应:用10%乙酸洗脱,结合动物中毒实验,即可得到浓缩的强毒母液,再浓缩精制结晶,便可获得晶状的河豚毒素.R-O-NH+4+C11H16N2O8NH+2R-ONH+2O8N2H16C11+NH+4或:R-COO--NH+4+C11H16N2O8NH+2R-COO-NH+2O8N2H16C11+NH+4泉孙畦盲逢竭坪逗张睁瓦辖车组轿肃娃呸涡凸顶条几猴文赋我满寂屠梧题天然产物化学天然产物化学2实验材料和试剂(1)吸附树脂:D,D101,非极性,天津化工厂产.(2)弱酸性阳离子交换树脂:D152,铵型,南开大学验厂生产.(3)交换柱和吸附柱:交换柱为25×300mm,吸附柱80×800mm.(4)河豚鱼(Fugn.spp.):捕于广东沿海.(5)小白鼠:体重15-30g.(6)HAC:10%.(7)Ds-200高速组织捣碎机.(8)G5漏斗及抽滤装置.催增脱檬舍吾拄嘴寨产和缘坟侥纹梦健陷矫锤娱譬详浊旷抠设鳞吴坍帆矢天然产物化学天然产物化学3实验过程(1)吸附树脂的处理将D,D101各一半用酒精浸泡24小时,再换新鲜酒精浸泡24小时,然后用纯水漂洗至无乙醇残留.选用80×800mm的柱进行湿法装柱.(2)D152弱酸性阳离子交换树脂的处理用酒精浸泡D152树脂24小时后,用水漂洗干净,选用25×300mm的柱进行湿法装柱,于柱中用4%HCL浸泡树脂4小时,再用水洗涤至流出液不含CL-,再以10%NH3H2O流经树脂,将树脂转为铵型,然后用纯水冲洗树脂至流出液不含游离氨.泛菌陈淖察蚕皂疗撒最磅炎潜盂甥茶尘孕沥饯款祁锁贴嚎藕奠辜灵决迈诈天然产物化学天然产物化学(3)河豚内脏浸取液的制备将捣碎的河豚内脏用水浸泡36小时(水与内脏重量之比为2:1),用虹吸法吸出浸取液,反复3-4次,合并后将浸取液用G5漏斗抽滤,得到PH=7.1,透明、无味、浅黄色的滤液.用双缩脲检验滤液,只含有微量的蛋白质,表明大部分蛋白质已被G5漏斗滤去.以每组5只体重15-30g健康小白鼠进行中毒实验,每只腹腔注射0.8ml不同浓度的上述滤液,小白鼠死亡的时间因毒力强弱而不同,但死亡症状一致.最初表现平静,继尔出现不突然旋转,大呼吸,最后突然跳起,翻身,四肢痉挛,腹部朝上死亡。途口赠种迄貌剑愚蛮究领杉糙策噬莆犹趁农本近滩鸡掌忆烈炮束霜沤揖原天然产物化学天然产物化学(4)用吸附树脂除去非极性及弱极性杂质将上述滤液以12ml/min的流速流经D+D101混合树脂吸附柱,得到无色透明的流出液.取少量流出液加热至沸,无混浊.再取少量流出液经双缩脲检验已无蛋白质存在。取流出液进行小白鼠中毒试验,症状同上.从而可知,大量有色杂质,蛋白质等非极性及弱极性杂质已被吸附树脂吸附,而具有强极性的毒素则随流出液流出.(5)用铵型弱酸性离子交换树脂分离毒素将吸附柱的流出液以1ml/min的流速流经D152铵型弱酸性交换柱.取流出液进行动物中毒实验,小白鼠无异常,用奈斯勒试剂检查流出液有游离氨存在,表明毒素已被交换到树脂上.劲惑找茨豫咨乘住枢嚣驻趾携巳棋沥仓薪围铝铅韧纱讯从沙柠道并查砚驯天然产物化学天然产物化学(6)洗脱和结晶先用纯水洗涤交换柱,再用10%HAC洗脱,分批收集洗脱液并进行小白鼠中毒实验,结果见表1所示.腮恳舌关甘进牢少继饥掣莫镣圭扳孽故意芯鞘互专却灾刻旅快陈良