Тетродотоксин

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.

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.

Осуществление полного химического синтеза тетродотоксина, после установления его строения в 1960-е годы, 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 Ёсито Киси, в Университете Нагои и явился, наряду с полным синтезом витамина В₁₂, наиболее значимым достижением синтетической органической химии в 1970-е годы. 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 Нагои 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.

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.

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.

На начальных этапах исследований яд иглобрюха применялся как мощное обезболивающее средство при лечении тяжёлых форм проказы (так называемых нейрогенных форм) и неоперабельных формах опухолевых заболеваний. Были установлены безопасные дозы этого вещества, при которых более чётко 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, лидокаин 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.

• 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.
• В игре "Tears of Themis" Эпизод 2. При помощи тетродртоксина был отравлен и убит персонаж.
• В игре "S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти" является одним из компонентов анабиотика.
• В анимационном сериале «Частые побочные явления» используются главным героем для достижения временной смерти.