(?)-テトロドトキシン


IUPAC名

Octahydro-12-(hydroxymethyl)-2-imino-5,9:7,10a-dimethano-10aH-[1,3]dioxocino[6,5-d]pyrimidine-4,7,10,11,12-pentol
別称anhydrotetrodotoxin, 4-epitetrodotoxin, tetrodonic acid, TTX、タリカトキシン、スフェロイジン、テトロドキシン、テトロドントキシン
識別情報
CAS登録番号4368-28-9
PubChem20382
J-GLOBAL ID200907022633136347
EC番号2244588
KEGGC11692
SMILES

C([C@@]1([C@@H]2[C@@H]3[C@H](N=C(N[C@@]
34C([C@@H]1O[C@@]([C@H]4O)(O2)O)O)N)O)O)O

特性
化学式C11H17N3O8
モル質量319.27 g mol?1
外観白色固体
融点

220 ℃
危険性
安全データシート(外部リンク)Fisher Scientific
EU分類 T+
RフレーズR26/27/28
半数致死量 LD5010 μg/kg（マウス、経口）
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

テトロドトキシン (tetrodotoxin, TTX) は化学式C11H17N3O8 で表され、ビブリオ属やシュードモナス属などの一部の細菌によって生産されるアルカロイドである。一般にフグの毒として知られるが、他にアカハライモリ、ツムギハゼ、ヒョウモンダコ、スベスベマンジュウガニなど幾つかの生物もこの毒をもっている。分子量は319.27。名称はフグ科に由来する。
類縁体

天然からは少なくとも26種類のTTX類縁体が単離されている[1][2]。以下にその一部を示す。

4-エピテトロドトキシン

6-エピテトロドトキシン

11-デオキシテトロドトキシン

11-ノルテトロドトキシン-6(R)-オール

11-ノルテトロドトキシン-6(S)-オール

11-ノルテトロドトキシン-6,6-ジオール

11-オキソテトロドトキシン

分析方法

毒成分の分析にはHPLC-蛍光検出法やLC-MSまたはLC-MS/MS法を用いる。
毒性

マウス経口 LD50 0.01 mg/kg

マウス皮下 LD50 0.0085 mg/kg

非常に熱に強く、テトロドトキシンは300 ℃以上に加熱しても、分解されないので注意が必要である。ヒトの経口摂取による致死量は1–2mgで、経口摂取では青酸カリの850倍程度の毒性を持つ。

3D表示

CPKモデル

単離・構造決定

1887年、高橋順太郎（東京帝国大学）と猪子吉人が共にフグ毒の研究を始め、1889年にフグ毒が生魚の体内にあること、水に解けやすいことなどから、高橋はそれがタンパク質（酵素）様のものでないことを証明し、毒力表を作成した[3]。

1909年、田原良純（東京帝国大学）によりフグ毒成分が世界で初めて単離され、テトロドトキシンと命名された[4]。なお、名称は Tetrodon（フグ科のタイプ属、現在はTetraodonが綴りとして一般的）と toxin（毒）の合成語である[5]。しかしその複雑な構造や化学的不安定性から構造決定は難航した[6]。田原による方法で得られた毒は、LD50 4.1 mg/kg（マウス）と現在の致死量 LD50 8-9μg/kgから換算すると、毒含量はわずか0.2%程度である。

1964年、平田義正[7][8]（名古屋大学）、津田恭介[9]（東京大学）、ロバート・バーンズ・ウッドワード[10]（ハーバード大学）の3グループが独立に構造決定を行った。同年京都市で開催されたIUPAC国際天然物化学会議において、この3者が同時に同じ構造を発表している[11]。また、同じセッションに登壇したスタンフォード大学のハリー・モッシャーは、カリフォルニアイモリ (Taricha torosa) の毒がテトロドトキシンと同一であることを示してマフグ科のふぐだけに存在するものではないことを初めて示した[12][13]。1970年に、X線結晶構造解析により絶対配置が決定された[14]。
全合成

1972年に岸義人（名古屋大学、当時）が、D,L-テトロドトキシン（ラセミ体）の全合成に成功した[15][16][17]。2003年には磯部稔・西川俊夫[18][19][20][21]（名古屋大学）らと J. Du Bois[22]（スタンフォード大学）が別々に初の不斉全合成を達成している。磯部らの全合成はディールス・アルダー反応を鍵反応としており、Du BoisらはC-H結合活性化を用いている。神奈川大学（東京工業大学）の佐藤憲一 (化学者)は独自に開発した分枝鎖構築法を用いて3つの異なるルートで全合成に成功している[23]。
生物がもつ毒

テトロドトキシンはトラフグやクサフグ[24]に代表されるフグ毒の成分で、もともと細菌が生産したもの[25]が、餌となるヒトデ類、貝類を通して生物濃縮され体内に蓄積されたものと考えられている。フグやイモリなどの保有生物はテトロドトキシンに対し高い耐性を持っているため、保有生物自身が中毒死することはない。これは自然に蓄積する濃度のテトロドトキシンに耐えられるという意味で、作用点となるイオンチャネルの形が他の動物と違うのである。しかし人為的に高濃度のテトロドトキシンを与えれば中毒死する。
フグ毒と毒化に関する研究

季節により毒の量が変わり、種によって毒化する部位が異なる。