在新型的模范农场里，精确将是关键。如果能将化学物质准确地喷洒到需要的作物上去，那何苦还要在整块土地上施药呢？在将来，每一株作物都能得到恰好的投入，不多也不少，这样非但能削减化学物品的使用，还能取得更好的收成。但是这说说容易，做起来就难了：欧洲和美国的那些大农场往往有数千公顷之巨，要对它们进行精确耕种，自动化就成了关键。具体来说，农业工程师指出，要精确耕作，就得由机器人充当农民。
或许用不了多久，农业机器人就能认出一株株秧苗，并且用酌量的化肥和水滴来催促它们生长。另一些机器则会识别出杂草，然后用一小滴除草剂、一把喷火枪、或者一束高能激光来将它们铲除。不仅如此，这些机器还能认出各种成熟的蔬菜，并且收割下来。
机器人还会给其他方面带来剧变，比如在农业工种上、在我们耕作的方式上、在土壤和土壤质量上，以及在农耕中投入的能量和碳含量上。它们能够降低污染，减少水的使用。不过对普通人来说，最显著的或许还是耕地外观的变化。有了机器人的参与，庄稼就可以在精心划分的小型农田里种植，果园里则会长满一列列二维形状的树木。不仅如此，机器农民甚至可能对端上餐桌的果蔬种类造成影响。
一个多世纪以来的机械化进程，已经将世界大多数地方的农业改造成了具有工业规模的活动，其中出产谷物的农场是机械化程度最高的。另外一些作物，比如用来制作加工食品的橘子和西红柿，也已经由机器来采摘了。在数以千计的奶牛场里，奶牛也已经改由机器人来挤奶。这类产品在进入你家附近的商场之前，没有一样是经过人手染指的。
智能化的农业机器已经在田野中忙碌起来，不过这些机器人看上去都像是拖拉机的样子。来源：《新科学家》
这还不够，下一代的自动化农业机器也已经在田野中忙碌开来。你可能已经见过它们，只是并未留意，因为这些机器人都扮成了拖拉机的样子。今天的这些“拖拉机”，有许多都是自动驾驶的，它们依靠GPS导航穿过田野，还能对自己的零件“说话”。而这些零件，比如一把犁、一只喷雾器等，也能向拖拉机“回话”。英国哈珀亚当斯大学学院研究农业技术的西蒙·布莱克摩尔（Simon Blackmore）举例说：“比如一部除草机就能告诉拖拉机‘你开得太快了’或者‘向左开’。”他还表示，这类系统正在成为标准配置。
不同的农业机车之间也在开始彼此对话。美国约翰迪尔公司（John Deere）2012年出售的一种复合收割机，就能和牵引式挂车联系，并且提醒司机装载谷物。德国的芬特公司（Fendt）也研制出了成对作业的拖拉机，其中的一台由人工操作，另一台自动驾驶，在边上模仿第一台的动作。这套系统可以有效地将农民在田野中的劳作时间减半——而这还仅仅是开始。
不过话说回来，等到充分自动化的系统开进农田时，它们就不会再是拖拉机的样子了。今天的农业机器个头和重量皆大，因此有一个重大的缺陷：它们会压紧土壤，减少孔隙，杀死有益的生物。这样一来，作物就无法茁壮生长。压紧的土壤还会增加雨水侵蚀。“我们为什么要犁地松土？主要就是为了修补大型拖拉机造成的破坏，”布莱克摩尔指出，“投入耕作的能量中，居然有8成是用来修补破坏的。这样的种地方法肯定要改。”
他相信，启用成队的轻型自动机器人有望解决这个问题。他还指出，用精确取代蛮力是其中的关键。“一粒种子只要一平方厘米的土地就能生长，我们只要在那块土地上投入一小股能量，作物就能长得很好了。”
有了这样的轻型机器人，犁地就再也没有必要了，由此可以大大降低能耗，也能降低农耕中排放的二氧化碳。当土地不再紧实，土壤就能保住原有的结构，留住有益的生物。它们还能吸收更多的水分，保持更久的肥力。
具有这些能力的自动机器人已经开始在田野试验中展现气概了。它们需要具备的关键能力有3种：能自动行驶，能分析眼前的场景，还要能帮助农民烧掉野草、喷洒农药或者收割庄稼。
其中导航系统还是最简单的部分，特别是在有了高精度的卫星导航技术RTK-GPS之后。这种技术能使机器将自己的位置确定在2厘米之内，由德国应用科学大学的阿诺·鲁克肖森（Arno Ruckelshausen）研发，目的是为一款叫做“BoniRob”的模块式农业机器人导航。BoniRob的外形像一辆四轮越野车，利用几台光谱成像仪来区分绿色的作物和褐色的土壤。它能记下每一株作物的位置，并在生长季中一次次返回原地观察它们的生长（参见《农业技术》，第67卷，第37页）。
BoniRob的外形像一辆四轮越野车，利用几台光谱成像仪来区分绿色的作物和褐色的土壤。来源：agrotec.cz
激光除草枪除尽杂草是农民特别向往的一个目标，因为杂草会使有些作物的产量下降5成还多。因此，鲁克肖森下一步的计划就是，给他的机器人安装一套精确的喷洒系统，该系统仿照喷墨打印机，能够在杂草的叶片上喷洒微小的除草剂液滴。鲁克肖森估计，这项技术能够使农药的使用减少8成。根据布莱克摩尔的计算，即便是将机器人的前期投资计算在内，这个新方法也会比传统的除草手段便宜。不仅如此，新方法还明显有利于生物多样性的维持，因为它能将除草剂杀死的植物数目减到最低。喷洒杀虫剂不是机器人清除杂草的唯一手段：试验中的样机还能用火焰喷射器和激光枪烧死杂草，这一点对于有机农业可是大有用处的。
同样的方法，或许还能节省化肥。田野试验显示，机器人能用传感器测量每一株小麦的氮水平，然后酌量施肥，并由此将整块田地的化肥使用削减8成以上，做到物尽其用（参见《美国土壤科学协会杂志》，第73卷，1566页）。一方面是化肥减少使用，一方面是土壤变松、蓄水能力加强，结果就是河流和水道变得更加健康。除此之外，还有一个不言而喻的好处：化肥的工业生产造成的大量碳排放，在精确施肥之后也能有所缓解。
接下来的难题就是，如何区分杂草和作物。研究者正在研发相应的机器视觉系统，希望能借助叶片的不同形状来辨认比如杂草和甘蔗的不同。不过澳大利亚野外机器研究中心的萨拉·苏卡黎（Salah Sukkarieh）表示，由于缺乏资金，这方面的研究仍然进展缓慢。“如果在农业机器人方面的拨款能和采矿、国防项目相当，问题就可以解决。问题是，农业研究没有那么多钱。我们现在只能向别的行业借鉴，等他们的经验慢慢渗透过来。”但是他也表示，即便如此，机器人视觉也会在大约几年之后就绪。
和苏卡黎一样，布莱克摩尔也认为农业机器人的运营没有技术上的障碍。目前已经有人对配备了机器视觉的机器人做过试验，比如丹麦的HoriBot。结果证明，这些机器人的确能够在田野中辨别野草，并且酌量喷洒除草剂。另有一些试验显示，机器人灌溉系统能够将用水削减一半。“现在是技术具备，只欠投资了，”布莱克摩尔说道。
在日本，政府接手了农业自动化的工作。日本目前只有4成的粮食是自己耕种，因此比任何国家都更加依赖粮食进口，不过日本政府计划在未来10年内把这个比例提高到5成。随着人口老化和农民数目的减少，这个国家也把目光转向了机器人。
眼下，北海道大学的野口伸（Noboru Noguchi）正在主持一个研究项目，旨在将农业机器人推向市场。该项目为期5年，由日本农林水产省投资800万美元，目标是将农耕从播种到收获的各个环节全部自动化。研究将主要围绕日本的3种标志性作物：稻米、小麦和大豆。研究团队计划2014年就在农田里试验样机。“从现在起的5年之后，我们就打算把它们推到市场上销售，”野口说道。
机器人可能撞上步行的人或者走失的家畜，这是野口伸的一大担忧。于是他和德国的博世机械公司合作，准备给机器人配上激光和超声波传感装置，使它们能够警戒四周，一遇上撞击的迹象就紧急刹车。作为后备计划，机器人还会装上触感保险杠，即使真撞上了东西，也能立刻止步。
除日本外，还有两个地方同样受制于农村劳力短缺，农业机器人可能很快出现——那就是北美和西欧。像中国这样快速发展的国家同样面临这个问题。荷兰瓦赫宁根大学的机器人研究者艾德特·凡·亨登（Eldert van Henten）指出：“农业工作没有趣味和声望可言，收入一般也不高，工作内容却又累又脏，所以大家都希望进入城市，去工厂或办公室工作。虽然人口在增加，也都需要吃饭，愿意从事农业生产的人口却在急剧缩减之中。”
美国农业部的琳达·加尔文（Linda Calvin）和加利福尼亚大学戴维斯分校的菲利普·马丁（Philip Martin）研究了机械化的趋势，以预测美国的农场在劳动力缩减的未来将何去何从。现在的美国农场中有大量移民劳工，主要来自墨西哥。然而移民潮正在减缓，许多在美国工作的外国人都准备返回祖国了。美国劳工部开展的“全国农业工人调查”在过去25年内询问了5万多名农业工人，在近几年的调查中，超过半数的受访者都是非法移民。这个群体因为法律身份、教育水平和语言技能而无法从事其他许多职业，但是即便如此，他们当中的大多数也会在10年之内离开农场，转而从事其他对体力要求较小的职业。
加尔文和马丁还指出，雇佣成本的上涨一直在推动农场采用节约人工的技术，他们举的例子是葡萄干生产业：2000年的大丰收使得葡萄价格一泻千里，随着利润大幅压缩，农场主找起了省钱的法子。本来人工是他们的一大开支——美国的农场平均有42％的生产成本是花在人力上的。农场主改造了葡萄酒生产商的收割机，将它运用到了自己的农场当中。到2007年，加利福尼亚州已经有将近一半的葡萄干是机器收割的了。曾经有5万之众的工人队伍，现在也缩减到了3万人。
农业机器人或许对仰仗土地维生的劳工来说不是什么好消息，对农场主又如何呢？虽然有研究指出，机器人挤奶对于牧场的整体收益冲击不大，但是机器毕竟为奶农省去了每天挤奶的苦工。布莱克摩尔的计算则显示，农业机器人可以带来可观的经济利益，比如在谷物地和甜菜地里，机器人就能将每公顷的除草成本减少约两成。对经营有机农场的人来说，机器人的收益就更大了，因为劳动力在他们的总成本中所占的比重达到5成以上。对丹麦有机农业的一项研究指出，即便在计算了机器的购买和维修费用之后，农业机器人依然能将去除杂草的成本减去一半之多。
未来的农业机器人，将不再是拖拉机那样又笨又重的外形，而应该是成队作业的轻型自动机器人。来源：cropscience.bayer.com
机器人农场约翰·斯特莱德（John Stride）任职于支持有机农业的英国土壤协会，了解到机器人技术能够减少农药的使用，他感到相当兴奋。不过他也提醒说，其中的风险同样值得研究。他说：“要不要引进任何新的技术，就要看我们能不能把它的好处给说清楚。”
比如，农业机器人到底能不能降低食品价格？布莱克摩尔认为，只能说也许。决定食品价格的因素多种多样，从气候到超级市场的价格战，都有可能使价格或升或降。长远来看，自动化是否就能使果蔬变得便宜，这一点是很难断定的。但是降低了在农耕中投入的能量，我们至少就有机会把农产品的价格降下来。
除此之外，农业机器人的广泛应用还可能在超市中造成其他变化。在英国赫尔大学研究农业的路易斯·哈罗维（Lewis Holloway）指出，用机器人挤奶可能会影响奶牛的基因组成，因为奶农会挑选那些“对机器人友善”的奶牛，也就是乳房形状、甚至性情都投合自动化的奶牛，并且用它们来繁殖后代。他还指出，根据同样的道理，农业机器人或许还会影响进入商场的水果和蔬菜的种类，因为农民或许同样偏爱那些适宜自动化的作物，比如叶片形状不容易被机器人认作野草的，就有可能受到青睐。
还有一件事很难避免：这些机器最终将改变田园的景观。苏卡黎认为，等到人们在设计农场时就将农业机器人考虑在内的时候，机器人农业的春天就真正到来了。到了那时，田地将重新分割成小块，作物将种植成一格一格，而非一列一列，果树也会修葺成二维的形状，以方便采摘。虽然由机器人培养的这种奇怪的几何形农田还不会马上出现，但是正如苏卡黎所说，“它总有一天会出现的。”
凡·亨登也同意这个说法，他回忆道：“我们在上世纪90年代中期开始试验机器人技术时，农民的态度是嘲笑和怀疑的。可是当我们展示了一台黄瓜收割机之后，他们就立刻来问我们明天能不能购买了。”
河豚毒素的研究进展（高源）
浩瀚的海洋占地球表面积71.8 % ,占地球总体积的90 %以上,在这个具有巨大时空尺度的开放型复杂体系中蕴藏着种类繁多、数量庞大的海洋生物,据估计生物总种类达30多门50 余万种,生物总量占地球总生物量的87 % ,与陆生植物相比,人们对海洋生物的认识和利用率相当有限。
海洋是大自然赋予天然产物化学家进行药物研究的广阔领域,30余年来各国科学家对海洋生物进行了广泛的研究,从中分离和鉴定出15 000余种海洋天然活性物质,并且每年以600～800 个新天然产物的速度增加。海洋生物的特殊生活环境如高压、高盐度、低营养、低温但恒温以及有限的光照和缺氧等决定了海洋生物的次生代谢产物相对陆生植物的次生代谢产物有其独特的特点。
海洋毒素(Marine Toxin) 是海洋生物活性成分中结构独特活性特强的一大类成分,主要包括聚醚梯、线性聚醚、大环内酯聚醚、生物碱聚醚、肽类和河豚毒素(tet rodotoxin , TTX) 类等,其中对TTX 类化合物的认识最早,研究也较深入。本文主要就TTX 类化合物的各方面研究进展进行总结如下。
一、TTX的研究历史
我国历代本草如《神农本草经》和《本草纲目》中都有河豚的记载。河豚（图1）学名：Fugn rubripes，属硬骨鱼纲，鲀形目，鲀亚目，鲀科，是暖水性海洋底栖鱼类，分布于北太平洋西部，在我国各大海区都有捕获，假睛东方豚还经常进入长江、黄河中下游一带水域，而暗纹东方豚亦可进入江河或定居于淡水湖中。
TTX（图2）又称原豚素 ( spheroidine) 和东方豚毒素(fugu poison) ,是一种神经毒素,它的名字来源于动物东方豚属(fugu)河豚(spheroides rubripes)的科名Tet raodontidae 。
河豚味道鲜美,营养丰富,日本、中国、欧洲等国人民素有食用习惯,由于TTX 毒性很强,因食用河豚中毒事件屡有发生。最初1909 年田原对河豚鱼卵的神经毒性进行了描述并命名其毒性成分为TTX 。1938年日本学者横尾晃,首次从河豚中提取出较纯的毒性成分,到1950 年才分离到单体结晶。随后日本津田恭介小组于1952 年,平田义正小组于1955 年,美国的Woodward 小组于1957年和后来的后藤小组相继分离得到了TTX 单体结晶。
TTX 的分子并不大,其结构新颖,在有机溶剂和水中都不溶解, 仅溶于醋酸等酸性溶剂,并且在碱性和强酸性溶剂中不稳定,加之核磁共振技术在20 世纪60 年代刚刚开始应用,给TTX 的结构鉴定带来了相当的困难。为了确定TTX 的结构,日本的津田、平田和美国的Woodward 3 个小组分别制备了TTX 的衍生物并进行X2衍射实验。终于1964 年在京都召开的国际天然产物化学会议上同时报告了TTX 的正确结构,是一种分子量不大但结构很复杂的笼形原酸酯类生物碱,分子中几乎所有的碳原子均有不对称取代。同年Mosher 从产于加利福尼亚的蝾螈中也分离出TTX。1964 年以前日本和美国学者对TTX 的结构进行了深入的研
究,报道了多个TTX 的可能结构和部分结构。
二、TTX的分布及起源的探讨
1964 年以前,人们普遍认为TTX 仅分布于东方豚中,直到Mosher 从产于加利福尼亚的加州蝾螈中分离出了TTX才改变了人们的认识。研究发现, TTX分布于陆地和海洋的许多动物中,包括毫不相干的脊椎动物,无脊椎动物的体内和体表,甚至海底沉积的生物中,如热带刺鲥鱼,蟾蜍,哥斯达黎加的箭毒蛙，蓝斑章鱼,多棘槭海星,马蹄形蟹,花纹爱洁蟹,腹足纲软体动物如硰罗法海螺,日本东风螺,环节动物以及其他的软体动物和线虫。
既然TTX广泛分布于这么多种的生物体内，那么TTX的起源问题就引起了学者的关注。总结来看关于TTX起源问题，现在有四种假说。分别是内因说、外因说、食物链假说和微生物起源假说。
1、内因假说
主张内因说的学者认为河豚等含有的刺胞、毒腺中的蛋白质毒素是内源性毒素的来源。推测河豚鱼体内有特定功能或微生物能将摄入的食物转化为毒素。Matsumura 用人工授精法从河豚鱼( Fugu ni2phobles) 卵母细胞发育的胚胎中发现河豚毒素的毒性随胚胎发育不断增高,提出TTX 是河豚鱼胚胎的产物但始终没有更多证据证实这种说法,因此内因说没有得到广泛认可。
2、外因假说
外因说是日本学者清水、松居最早提出的。他们用含TTX 的饵料投喂养殖的无毒河豚及人工采苗饲育的河豚,结果发生毒化现象,推测毒素的起源可能是外因性的。
3、食物链假说
食物链假说是由桥本野口发现并提出的，他从海螺、海星及花纹爱洁蟹( A tergatisf lori dus) 检出高浓度的TTX ,为食物链起源假说提供了证据。Noguchi 证实白法螺( B oshubora) 体内的毒素是进食了含TTX 的海星积累的,这是食物链假说的又一例证。但这些动物含毒程度为何因地区个体的不同有很大差别呢 毒素起源于含毒饵料假说也有不少难以自圆之处。
4、 微生物起源假说
于是松居提出了TTX微生物起源假说,但当时并无实验证据。微生物起源假说日本安元健从藻食性青点鹦嘴鱼中检出的毒素经氢氧化钠衍生后生成TTX 衍生物22氨基262羟甲基喹唑啉(C9 碱) ;对摄食石灰藻的铜铸熟若蟹的检测证实同样含TTX;而不摄食石灰藻的多毛纲动物也检测到TTX 衍生物,因此认为石灰藻并非原始产毒者,推测石灰藻上可能有共生细菌附着。Nogu2chi 等由石灰藻和毒蟹的内脏分离的假单胞菌属 ( Pseudomonas) 细菌培养液中得到2 个有毒成分,确证分别与河豚毒素及脱水河豚毒素一致,碱液分解也生成C9碱;高压液相,红外光谱、质谱分析确证是TTX;分别注射小鼠腹腔,显示了与河豚毒素和脱水河豚毒素相对应的致率,从而证实TTX是细菌的代谢产物,这是TTX起源于共生微生物的最早证据。迄今已发现很多产TTX 的微生物类群。因此主张微生物起源假说的学者越来越多。
1986 年日本学者野口和安元又首次从微生物发现TTX 。随后众多的微生物如弧菌属、假单胞菌属、发光菌属、气单胞菌属、邻单胞菌属、芽胞杆菌属、不动杆菌属、链霉菌属等中发现了TTX 及其类似物,从而支持了Mosher 的假设。
三、TTX的生物活性
TTX 是发现最早的小分子海洋毒素,分子量为319(C11H17N3O8) ,毒性极大,LD50为8. 7μg/ kg ,是氰化钠的1000 倍。很多海洋食品中毒事件都与TTX 有关,河豚中毒是鱼类中毒中最为严重的一类,患者病率高达60 %。
TTX中毒的主要临床表现为知觉麻痹、运动障碍、头晕头痛、恶心呕吐、血压下降、呼吸困难、严重者因呼吸衰竭而亡。TTX 还是麻醉剂, 其局部麻醉作用是普鲁卡因(procaine)的4000倍,可作为癌症后期的缓解药。TTX 的作用机理与陆地发现的毒素不同,极低的浓度就能选择性地抑制钠离子通过神经细胞膜,但却允许钾离子通过, TTX 是一种电压敏感的钠通道(voltage2gated sodium channels ,VGSC)外口特异性阻滞剂,神经、肌肉、心肌传导纤维等可兴奋细胞膜生的钠通道,并具有高度专一性,其作用机制是通过与膜上的专一受体结合,再通过关启机制关闭通道,从而阻滞神经细胞的兴奋与传导。（见图3）
TTX 分子中1 ,2 ,32胍氨基及其附近的C4 ,C9 ,C10 碳上的羟基为活性基团。胍氨基在生理条件下通过质子化形成正电活性区域,与专一受体蛋白的负性羟基结合, 其周围羟基以氢键形式与受体结合,受体位于膜外层离子孔附近。
TTX 是神经生物学和药理学研究极为有用的工具药。TTX 还是一种较强的镇痛药,除对术后疼痛无效外,对其他疼痛均有效,作用缓慢且持久,目前还没有成瘾性的报道。
四、TTX的检测方法
近年来,随着渔业的发展,河豚鱼中毒事件的屡次出现,以及当前可能被恐怖分子利用的潜在威胁,使TTX的检测越来越为人们所重视,并具有重要的现实意义。现有的检测方法可分为生物测定法、理化分析法和免疫化学法。本文对各种TTX的检测方法加以简单的介绍,具体的方法已有较详细的文献记录，在此就不重复了。以便利用不同的实验条件对TTX进行快速、准确的检测。
1、生物测定法
包括小鼠生物实验法、竞争置换法、组织培养生物实验法、动电位法。
2、理化分析法
包括荧光法、紫外分光光度法、薄层色谱法及其联用技术、电泳法及其联用技术、气相色谱法及其联用技术、高效液相色谱法及其联用技术。
3、免疫化学检测法
TTX的检测方法很多,每种方法都有其优缺点,可根据实验条件及要求选择恰当的检测方法。TTX作为钠离子通道阻断剂,虽然毒性强,但在临床中也可作为高效镇痛剂,并且对某些肿瘤有抑制作用,在神经生物学、药理学、肌肉生理学等方面被广泛用于工具药。随着TTX检测手段的不断完善, TTX的研究将会有更大的发展,在食品检验、中毒诊断、治疗及国家安全等方面发挥更大的作用。
五、TTX的类似物
除TTX 以外, 从河豚鱼、蟾蜍、金色青蛙、蝾螈、水蜥、扁状蠕虫、贝壳类、海藻、微藻、细菌等水生动物和微生物中分离鉴定了20 余种TTX 的类似物。（见图4）这些化合物都是引起食物中毒的成分,20世纪80 年代在日本、加拿大、荷兰、台湾、香港、新加坡、马来西亚、澳大利亚、美国、孟加拉、菲济等地区发生的多起海鲜中毒事件均与此类化合物有关。
六、TTX的全合成
TTX 独特复杂的结构和显著的生物活性吸引了大批有机化学家对其全合成的兴趣。1972 年日本名古屋大学的岸义人(现哈佛大学教授)首先报道了TTX 消旋体的全合成,随后的30年间虽然对其全合成的研究也有报道,但没有完成全合成的报道,TTX 一直被有机合成化学家认为是一个极富有挑战性和吸引力的,同时也是非常令人可畏的全合成目标。
近年来随着不对称合成有机化学的迅速发展,2003 年名古屋大学的矶部稔教授完成了对TTX 的不对称全合成,随后又有几个小组采用不同的合成路线完成了对TTX 的不对称全合成。（见图5）不对称全合成均采用了逆合成的思路,合成策略。合成的难点是构筑季碳的不对称中心。
相信随着新的不对称合成反应试剂和新的化学反应的发现,对TTX及其类似物的不对称全合成会有新的更为简洁的合成路线和方法。
七、TTX的医药开发前景
1、TTX提取纯化工艺的研究
1909年日本田原良纯首次报道河豚毒素提取工艺，其纯度只有0.2％，随后50年代横尾等又相继报道了改进工艺，我国直到上世纪80年代才由河北省水产研究所与中国人民解放军药物化学研究所共同合作提取成功,于1982年1月9日鉴定通过，打破了日本在这方面的垄断技术。河豚毒素粗品的提取方法大同小异：使用水浸泡、酸提取，盐沉淀除杂质，再用氨水沉淀，得到河豚毒素粗品。随着科技的发展和技术的更新，河豚毒素纯化工艺有很大改进，从田原良纯提取得到的粗品的基础上采用氧化铝柱层析进行纯化，随后又改进为活性炭柱层析纯化等方法。
宫庆理等采用大孔树脂D201和离子交换树脂IRC286进行吸附，用去离子水将杂质洗掉，再用酸将河豚毒素洗脱下来，采用高效液相色谱制备得到高纯度的河豚毒素，纯度为99.5％，粗品精制得率为81.1%，将河豚毒素的纯化工艺又提高了一个层次。目前的提取纯化工艺成熟，在提高产率的同时，又能获得高纯度的河豚毒素，确保了河豚毒素原料的生产。
2、TTX质量控制方法可行性
国内外研究河豚毒素检测方法主要有生物测定法、高效液相色谱紫外检测法（HPLC-UV）、高效液相色谱荧光检测法（HPLCFLD）、高效毛细管电泳法（HPCE）、液质联用、气质联用等方法。生物法有酶联免疫（ELISA）法和小鼠法等。ELISA法具有特异性好、灵敏度高,可定量检测,而且有采样量极小等特点，多用于河豚毒素的痕量检测；小鼠法是利用河豚毒素的毒性特点进行的小鼠毒性检测的方法，方法简便,但定量不准确且重复性差、目标性差，现已少用。
HPLCUV法是常用的检测手段，既可以检测含量，又可以作为有关物质的考察，河豚毒素没有紫外光谱特征吸收，采用末端吸收进行检测；国外多采用柱后衍生化荧光检测的方法进行含量测定，河豚毒素本身没有荧光，氢氧化钠破坏后产生降解产物C9碱具有荧光；荧光检测的灵敏度比紫外检测的灵敏度高，但在含量测定检测结果上两种方法不存在显著性差异。
HPCE法具有高分离度和高柱效的优点，但其有重现性差、灵敏度低、需要加入内标才能定量，在有更好的HPLC检测方法时，HPCE只能作为一个补充方法。具有高灵敏度与选择性的液质联用和气质联用在分析河豚毒素及其类似化合物时显示出了其特有的专属性和高分辨、高灵敏的优越性，也是近几年研究较多的方法，为河豚毒素杂质定性检测提供保障。
国内的研究方法主要是在国外的研究基础上进行的，并没有太大的改进。目前的研究方法足以确保河豚毒素药品的质量检测，很少有报道研究河豚毒素有关物质的方法，所以还应对其有关物质的检测方法做研究，确保河豚毒素药品质量和用药安全。
3、河豚毒素医药开发展望
河豚毒素虽为剧毒，但是其高活性和高特异性的生物特征有着潜在的、巨大的医药开发价值，在临床应用方面有广阔的前景，如果利用妥当，“变毒为宝”，既减少河豚毒素处理不当对环境造成的污染，又可以创造经济利润。从稀有昂贵的河豚鱼卵巢、肝脏等内脏器官中提取河豚毒素，技术要求精湛，寻找到先进、合理的提取工艺，可以申请专利，形成技术壁垒，具有很高的商业开发价值。
河豚毒素的临床应用研究显示，河豚毒素可以用作消炎镇痛药物、还有局麻、治疗肌肉痉挛的功效，河豚毒素既可以治疗心血管疾病，又可以作为毒品的戒断药物。日本有河豚毒素针剂，国外其它国家尚未有以河豚毒素为主药成分的药物研究，国内已有多个厂家正在申报河豚毒素的原料药及其制剂，现已通过审评进入临床阶段，充分肯定了河豚毒素开发的可观前景。
八、TTX的应用前景，存在的问题及展望
尽管TTX 及其类似物作为防御性化学武器广泛分布于海生动物和两栖动物中,但对它们的生物合成途径还知之甚少。很多细菌可以合成TTX 及其类似物,但为什么要合成这些毒素,为什么TTX集中分布于河豚鱼的卵巢部位,目前还没有得出肯定的结论。
近年来关于TTX 及其类似物的不对称合成已经完成,但其产量低,目前TTX 的供应主要依靠于从河豚中直接提取,致使TTX 类化合物非常昂贵,这在一定程度上限制了TTX 类化合物作为工具药的广泛应用。
关于TTX 及其类似物的化学结构研究已经成熟,但关于TTX 的结构修饰和构效关系的研究还未见报道。由于TTX 类化合物的毒性太强,限制了其临床应用,将来经过结构修饰或改造降低其毒性有可能扩大其临床应用。其药理作用和临床应用已有专门综述,但新的作用机制还在不断的被发现。
