Science：开发出一种更有效合成河豚毒素的新方法

在一项新的研究中，来自德国慕尼黑大学、美国纽约大学、加州大学洛杉矶分校和日本北里大学的研究人员开发出一种合成河豚毒素（tetrodotoxin, TTX）的方法，其步骤远远少于之前的方法。相关研究结果发表在2022年7月22日的Science期刊上，论文标题为“A concise synthesis of tetrodotoxin”。在这篇论文中，他们描述了他们的工艺和他们为提高其效率所采取的步骤。

河豚毒素因与河豚有关而广为人所知---不过河豚并不制造这种毒素；它是由感染这种鱼的细菌生物合成的。这种细菌还感染了其他不太知名的物种，这些物种也将河豚毒素作为一种防御手段。先前的研究已表明，TTX之所以对人类和其他动物有如此大的毒性，是因为它阻断了神经细胞膜上的电压门控钠离子通道，导致信号传导中断，从而导致因器官衰竭而出现瘫痪和死亡。

自发现以来，TTX一直被作为生物科学界的一个学习工具。它也一直是镇痛研究的主题---如果能够找到一种方法来控制这种化学物在体内的应用，它就可能被用来消除神经活动，从而导致麻木和无痛。

河豚毒素化学结构图，图片来自欧洲专利EP1645277A1。

由于TTX的效力以及它在破坏神经元活动方面可以发挥的作用，科学家们对TTX产生了极大的兴趣。他们已经投入大量精力在实验室中重新合成它。但是，由于这种化学物是如此复杂，它需要多年的研究工作---直到1972年才设计出一种方法。不幸的是，该方法相当复杂，涉及进行25至67个步骤。它的效率也很低，产率仅为1%。

在这项新的研究中，这些作者重新思考了其中的一些步骤，并找到了一种方法，将步骤减少到22个，并将效率提高到11%。减少步骤的数量减少了所涉及的时间和成本，他们指出，他们的过程可以放大到制造标准。他们还指出，该过程中使用的反应是相当通用的，这意味着它可能被用来制造TTX衍生物，这些衍生物也许毒性更小，更有用。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

David B. Konrad et al. A concise synthesis of tetrodotoxin. Science, 2022, doi:10.1126/science.abn0571.