河豚毒素TTX来源现状分析.pptVIP

TTX来源现状分析 山大国际生物技术研发中心 认识河豚毒素 TTX 为白色结晶性固体, 针状- 菱形, 无臭、无味, 易吸湿潮解, 微溶于水、乙醇和浓酸,在含有醋酸的水溶液中极易溶解, 不溶于有机溶剂。 对热稳定，盐腌或日晒均不能使其破坏，对碱不稳定，在4%NaOH溶液中处理20min可完全破坏成无毒物，降解成为喹唑啉化物。 化学结构 TTX的机制 TTX可专一性阻断神经细胞膜Na+通道，而对K+、Ca2+通道则无影响。 TTX对Na+通道的“阻断”，是通过静电作用将TTX的胍基吸引在Na+通道周围，使Na+离子电流无法接近Na+通道，从而阻滞神经冲动的传递，并由此产生对疼痛和毒瘾症状的缓解作用。 TTX的应用价值 应用 镇痛 戒毒 其他作用 镇痛作用 河豚毒素药物具有起效迅速、药效持久、使用简便、无成瘾性和副作用的特点，它优于其它一切镇痛药品。 戒毒作用 以TTX戒毒的优点：一是周期短，仅用7~10天；二是费用低，仅需几百元；三是痛苦小，能很快抑制戒断症状；四是效果好，无生理需要的复瘾性；五、有效率达100%。 其他作用 降压方面 在日本上世纪50年代就有以TTX作为麻风病治疗剂的记载。 镇静剂 镇痉方面 TTX的来源 生物提取 1 、平田一后腾法（日本专利 JP27O7 19 , 1 961 ) ：水溶液室温浸提一原液加热煮沸一过滤糊状物一弱酸树脂吸附一酸解吸一真空浓缩一活性炭吸附一有机溶剂解吸一真空浓缩一结晶一溶解一重结晶一干燥～粗品 TTX 一加苦味酸盐沸水溶解一热过滤～冷却结晶沉淀一热水中重结晶三次～ TTX 苦味酸盐一热水溶解一氨水调 pH 后冷却沉淀一沉淀水洗一醋酸溶解一氨水沉淀一 TTX 结晶。 生物提取 2 、王维国的树脂一活性炭层析法（中国专利 CN 1 1 45225A ，公告日 1 997 . 03 . 19 ) ：水溶液室温浸提一原液加热煮沸一过滤糊状物一弱酸树脂吸附一酸解吸一真空浓缩一活性炭柱层析一有机溶剂解吸一真空浓缩一结晶一溶解一重结晶一干燥一粗品。 结论 这两种工艺均存在提取工艺过程复杂，功效低，产率低，纯度低且不稳定等问题。一方面冗长的工艺步骤，长时间的处理易使高蛋白含量的提取原液发酵发臭变质，无法进入规模化生产，尤其工艺中活性炭吸附步骤，由于吸附后不当的洗脱方法常常导致活性炭难以再生使用，同时由于存在不可逆吸附河豚毒素，其产率较低，另一方面产品纯度不高，且不稳定，导致临床需要安全有效的使用剂量难以控制，以及难以形成质量稳定的有规模的高纯河豚毒素晶体原料药的保障生产供给能力，成为河豚毒素规模化生产的主要技术障碍，亦严重影响和制约了河豚毒素在临床上的推广使用。 生物提取专利 提取过程 产率 25公斤河豚鱼肝得到河豚毒素晶体 54 . 25mg ，经 HPLC 定量，纯度为 87 ％。 河豚毒素高纯单体规模化制备方法 结论 生物发酵 筛选菌株 分离菌株 生物发酵法（一） 生物发酵法（一） 优点： 原料来源广、成本低，不受季节和原料的限制， 不破坏生态平衡；工艺易控制，产品纯度高。 河豚毒素纯度达99%以上， 生物检测法检测其毒性约为4MU/mg. 生物发酵（二） 方法及过程 结论 此法优化产毒培养基及产毒条件 提高海洋微生物发酵产河豚毒素的产量达 4 小鼠单位／ ml 发酵液。 化学合成 现状： 最早由日本的岸义人在1972年，提出TTX 全化学合成途径，但是TTX的全合成工作步骤繁多，无实际应用价值。 2 ．以对映体纯形式存在的河豚毒素已由两个小组合成（ Hinman , A . ; Du Bois , J . , J . Am . Chem . Soc . 2003 , 125 , 11510 一 11511 , Ohyabu , N . ; Nishikawa , T . ; Isobe , M . , J . Am Chem . Soc . 2003 , 125 , 8798 一 8805 ) ，但二者团都需要相当大量的步骤，第一个需要 30 多个步骤，而第二个需要 70 多个步骤。 合成过程 Comparisons and Contrasts  必威体育精装版进展 在实际操作中，式 IV 的化合物转化为式 V 的化合物，既可通过分离每一步骤中得到的一个或几个中间体进行（见实施例 6 和 7 ) ，又可通过在相同反应器中使所有步骤相继发生而不分离中间产物来进行 关于TTX合成的思考 次级代谢物的合成 天然TTX 生物合成TTX 半合成TTX 全合成TTX TTX合成的机理 TTX可能是由精氨酸与异戊二烯、或者 是由鸟嘌呤、戊糖与异戊二烯经一系列氧化反应生成的 其中溶藻弧菌(Vibrio al