河豚毒素的提取与分离

河豚毒素（TTX）是一种神经毒素，对钠离子通道有抑制作用。河豚毒素能够抑制钠离子通道的开放，故可以高效的关闭周围神经系统。根据食用量的不同，症状从麻痹、昏迷、呼吸衰弱、死亡依次递增。有趣的是，河豚毒素对大脑神经没有直接作用，中毒者直至死亡时才有意识到中毒。其选择性的作用机制使得其在药学和生物化学上有许多研究。

提取与分离

1909年，日本科学家田原良纯（Yoshizumi Tahara）博士发现并首次分离得到河豚毒素。1955年日本的平田义正（Hirata Yoshimasa）教授从河豚鱼中成功分离出纯品TTX[8]。TTX粗品的提取方法基本流程是先使用水浸泡、酸提取、盐沉淀除杂质，再用氨水沉淀，得到TTX粗品。随着科学的发展和技术的更新，TTX纯化工艺有很大改进，主要是采用氧化铝柱色谱、活性炭柱色谱、大孔树脂、离子交换树脂或高效液相色谱等方法。

河豚毒素为无色棱柱状晶体，对热不稳定，难溶于水，可溶于弱酸的水溶液，在碱性溶液中易分解，在酸性较强溶液中也不稳定。将TTX加热到220 ℃以上会发生炭化。目前已经从多种不同属种生物中分离出TTX，除河豚外，还在如蝾螈（western newts）、蟾蜍（toads）、蓝圈章鱼（blue-ringed octopuses）、海星（sea stars）、天使鱼（angelfish）、巨扁虫（polyclad flatworm）、箭虫（arrow worms）、蠕虫（ribbonworms）、蟹类（xanthid crabs）等生物中发现TTX。

河豚毒素的生物活性

河豚毒素是在自然界中发现的毒性较高的物质之一，也是发现最早的小分子海洋毒素，研究表明，小鼠po的LD50为334 μg/kg、im的LD50为8 μg/kg，其毒性约是氰化钠（NaCN）的100倍。研究表明，TTX属小分子非蛋白类成分神经毒素，服用后首先迅速由胃肠道吸收，然后进入血液中，迅速抑制中枢神经和末梢神经系统，引发神经传导阻滞，造成神经麻痹，严重的会引发脑干神经麻痹导致呼吸循环衰竭而死亡，具有潜伏期短、死亡率高的特点。

深入药理研究表明，TTX是一种电压敏感的钠通道（voltage gated sodium channels，VGSC）外口特异性阻滞剂，在较低浓度（1×10-8 mol/L）下就能通过与细胞膜上受体（RTOX）结合，再通过关闭机制（gating mechanism）使钠离子通道h闸门（h-gate）关闭，即选择性抑制钠离子通过神经细胞膜而允许钾离子、氯离子通过，具有高度专一性，使细胞膜失去可极化状态，从而抑制甚至阻断了神经-肌肉的兴奋与传导过程，导致神经肌肉活动障碍，严重者可发生麻痹状态并可引起呼吸中枢麻痹、血压下降、脉搏迟缓，最终可能因呼吸停止和循环衰竭而死亡。

河豚毒素是一种电压敏感的Na+通道外口特异性阻滞剂，其麻醉作用是普鲁卡因（Procaine）的4 000倍，可代替吗啡、杜冷丁起镇痛作用，且不成瘾，并有解痉、降压、抗心律失常等作用。在医学方面，河豚毒素通过阻断快速钠离子通道来治疗某些心律失常具有潜在可能性。最新研究表明TTX是神经生理学、肌肉生理学和钠离子通道药理学研究的非常有用的工具。已经证明TTX可有效治疗某些疾病如癌症晚期造成的疼痛等。虽然TTX是重要的选择性钠离子通道抑制剂，然而最近的研究表明，TTX也表现出对犬类心脏细胞L型钙离子通道的阻断作用。TTX的更多应用也在不断研究开发中。