海洋生物毒素简介

在海洋生物中,有一类特殊的高活性代谢成分,即海洋生物毒素。海洋生物毒素资源丰富多样,分布广泛。估计有1000多种,其中已鉴定的有几十种。海洋生物毒素是海洋天然产物的重要组成部分,也是海洋生物活性物质发展最快的领域。

一些海洋毒素是海洋生物的防御物质。因为它们在释放后不久就被海水稀释,为了达到防御功能,它们的活性往往超级强。例如,河豚毒素(TTX)是在1909年通过研究河豚卵的神经毒性成分首次发现的,但直到1964年才确定其结构是一种复杂的笼形原酸酯生物碱。简介

河豚毒素(Tetrodotoxin,TTX,由于历史原因常被误称为河豚毒素)是一种从河豚中分离出的Na+通道外口电压敏感性特异性阻断剂,对兴奋神经、肌肉、浦肯野纤维等细胞膜的Na+通道具有高度特异性。TTX最初用于治疗麻风病人的神经痛,它是一种强效镇痛剂,具有缓慢而持久的效果。河豚毒素是一种高价值的生物活性物质,高纯度的河豚毒素,国际市场上的价格是每克几十万美元。TTX作为一种“分子探针”,由于其对阻断神经兴奋膜上Na+通道的高选择性和高亲和力,成为识别、分离和研究Na+通道的重要工具。已发现7种河豚毒素的天然衍生物,由于其致死性和对细胞过敏膜钠通道的特殊阻断作用,成为最重要的海洋毒素之一。TTX是迄今为止自然界中发现的最奇特的小分子天然产物之一。它不仅结构新颖,而且性能独特。不溶于有机溶剂和水,仅溶于醋酸等酸性溶剂,在碱性和强酸性溶剂中不稳定。它在溶液中以两个平衡的形式存在,等等。TTX剧毒,其LD50为8.7μg/kg,是氰化物的1000倍。局部麻醉的效果是普鲁卡因的4000倍,对某些癌症后期可作为姑息剂。然而,更重要的是,TTX的作用机制与陆地上发现的毒素不同。它可以在极低的浓度下选择性地抑制Na+通过神经细胞膜,但允许K+通过,因此是神经生物学和药理学研究中极其有用的工具。

河豚毒素的临床应用

河豚毒素是一种剧毒的海洋神经毒素,近年来发现其具有良好的镇痛作用和明显的抗心律失常活性。TTX对神经细胞钠通道有高度阻断作用,能阻断神经冲动的传导,所以能产生明显的局部麻醉。与盐酸普鲁卡因相比,TTX具有作用时间长的特点,而TTX对粘膜的渗透较弱,无表面麻醉作用。然而,由于河豚毒素的高毒性和对其药代动力学的了解甚少,因此无法广泛应用。MBA法的原理是将待测样品的提取液直接注入小鼠腹腔,观察临床症状,记录死亡时间。MBA法建立于1937,是AOAC和欧盟指令91/492/EEC规定的检测方法。检测限约为40μg STXeq /100 g壳组织,是目前最大残留限量(MRL)的50%。