Разработана перспективная схема синтеза токсина рыбы фугу

В бортовом журнале известного путешественника Джеймса Кука имеется запись о том, как члены команды однажды попробовали печень и икру тихоокеанской тропической рыбы, скормив остатки ее внутренностей свинье. Проснулись дегустаторы от сильной слабости и чувства онемения во всем теле; самочувствие их нормализовалось только после приема лекарственных препаратов, в том числе рвотных средств. Свинья, которой достались остатки рыбы, скончалась в ту же ночь.

Так путешественники познакомились со смертельно опасным ядом – тетродотоксином, содержащимся в теле многих представителей отряда четырехзубых рыб, а также в икре калифорнийского питона, в ряде экзотических лягушек и весьма популярной рыбе фугу. Тетродотоксин обладает нейропаралитическим действием, блокируя передачу импульсов через натриевые каналы и тем самым прерывая взаимодействие нервных клеток. Он стал ценной субстанцией для проведения неврологических исследований. Но получение этого токсина сопряжено с рядом трудностей – начиная от проблем с добычей животных, содержащих его, до изъятия яда из их тела.

И здесь природа не устает удивлять человека: тетродотоксин, сложнейшая многогранная структура которого состоит от множества углеродных колец с включенными в них атомами кислорода, легко синтезируется бактериями, обитающими внутри кишечника некоторых рыб, моллюсков и земноводных. То, что бактерии делают в процессе своей жизнедеятельности совершенно естественным образом, долгое время оставалось не под силу человеку, в распоряжении которого имеются ультрасовременные лаборатории, химические субстанции, технологичное оборудование и искусственный интеллект. Химический синтез этого яда долгое время считался практически невозможным. Но наука не стоит на месте, и в этом направлении наметился очевидный прорыв.

Первые попытки синтеза тетродотоксина была предприняты в 1972 году. Последовательно добавляя реактивы, химики пытались модифицировать структуру исходного вещества, добавив в нее нужное количество кислородсодержащих колец углерода. В течение последующих лет подход к способу синтеза неоднократно менялся, вносились новые предложения, направленные на упрощение и ускорение процесса синтеза. В 2003 году была предложена сравнительно эффективная схема синтеза, состоящая из 67 ступеней и обеспечивающая выход 1,2% вещества. И только в этом году, проанализировав уже существующие наработки, ученые обнаружили сравнительно краткий способ получения тетродотоксина – в течение цикла, состоящего из 22 последовательных ступеней. Выход искомого соединения при этом составил 11%, что можно считать успешным результатом, учитывая сложность его химической структуры и высокую биологическую ценность.

Если разработанная методика получит одобрение со стороны контрольных инстанций, ее можно будет использовать для получения тетродотоксина с целью проведения неврологических экспериментов и даже создания перспективных лекарственных средств с обезболивающим эффектом. Идея разработки анальгетиков на основе тетродотоксина возникла уже давно; многие ученые пытались применить его для проведения местной анестезии и даже для приема внутрь при тяжелых неизлечимых патологиях (например, раке). Однако для клинических исследований (в частности, поиска безопасных доз) требовались внушительные количества яда, которыми в большинстве случаев не располагали исследователи. Поэтому не исключено, что после модификации процесса получения тетродотоксин снова станет объектом пристального внимания ученых.