Химики синтезировали яд иглобрюха — самый опасный природный нейротоксин

Исследователи разработали простой и масштабируемый способ синтеза тетродотоксина (tetrodotoxin, ТТХ). Смертельно опасный нейротоксин можно использовать для создания обезболивающих, не вызывающих привыкания. С момента своего открытия TTX использовался в качестве инструмента обучения в сообществе биологических наук. Он также был предметом исследования анальгетиков — если бы можно было найти способ контролировать применение химического вещества в организме, его можно эффективно использовать для устранения нервной активности, что приводило к онемению и отсутствию боли.

тетродотоксин

В исследовании, опубликованном в журнале Science, ученые химического факультета Университета Нью-Йорка сообщают об открытии простого способа синтеза тетродотоксина. Новый метод использует в качестве исходного продукта производную глюкозы, включает всего 22 этапа и обеспечивает выход около 11%. Авторы работы утверждают, что это наиболее эффективный и единственный существующий сегодня масштабируемый способ синтеза природного нейротоксина.

«Наш метод — не первый синтез тетродотоксина; тем не менее, на сегодняшний день он является наиболее эффективным, улучшая уровень техники в 30 раз», — сообщил профессор Дирк Траунер, один из авторов работы, в интервью Interesting Engineering.

Университет Нью-Йорка

Тетродотоксин — самый ядовитый природный нейротоксин, известный человечеству. Он вырабатывается в организме ряда морских животных, таких как рыба фугу, улитки, осьминоги, тритоны, лягушки и черви. Это вещество представляет собой загадку, поскольку ученые до сих пор до конца не понимают, каким образом животным удается хранить внутри себя опасный токсин.

Тетродотоксин был выделен в начале XX века японским ученым Йошизуми Тахара. С тех пор исследователи по всему миру пытались синтезировать это вещество. Впервые успеха добились химики из Нагойского университета в 1972 году, но созданный ими метод включал от 29 до 67 стадий (в зависимости от вариантом синтеза), а синтез конечного продукта составлял около 0,7-1,0%. Все дальнейшие попытки получения этого нейротоксина в лаборатории приводили либо к созданию крайне нестабильного вещества, либо были еще менее эффективны, отмечают авторы новой работы.

рыба фугу

Рыба фугу

Химики считают, что эффективный и масштабируемый способ синтеза тетродотоксина поможет в создании нового класса эффективных обезболивающих, которые блокируют натриевые каналы и не вызывают привыкания.

Дирк Траунер, профессор химии Нью-Йоркского университета: «Тетродотоксин обладает интересным свойством блокировать нервные сигналы. Эти нервные сигналы являются неотъемлемой частью ощущения боли, и в связи с этим считается, что тетродотоксин может стать перспективным направлением для разработки не вызывающих привыкания болеутоляющих средств следующего поколения».

Сокращение количества шагов сокращает время и затраты, и исследователи отмечают, что их процесс можно масштабировать до производственных стандартов. Они также отмечают, что реакции, используемые в этом процессе, довольно универсальны, а это означает, что его можно использовать для получения производных ТТХ, которые, возможно, менее токсичны и более полезны.

Источник: https://hightech.fm/

Источник: https://phys.org/

Источник: https://www.science.org/

25.07.2022

Ajax Call Form
Loading...
Translate »