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化工原料常见问题

DMSO二甲基亚砜如何使用

频道:化工原料常见问题 日期: 浏览:184

DMSO简介  

二甲基亚砜(Dimethylsulfoxide,DMSO)是一种含硫有机化合物,结构如下图所示。  

二甲基亚砜结构式.png 

物理性质:常温下为无色无臭的透明液体,具有强烈的吸湿性,凝固点为18.55℃,密度与水接近为1.100g/mL;  

化学性质:分子式为(CH3)2SO,因为结构中具有一个亲水的亚硫酰基和两个疏水的甲基,它既可与水溶液也可与除石油醚外的大多数有机溶剂互溶;可以溶解约80%的化合物,大部分的水溶性化合物和脂溶性化合物都可被其溶解,所以DMSO又被誉为“万能溶剂”。  


DMSO的发展史  

DMSO在刚发现阶段因其广泛的用途被称为“神药”,科学家进行了大量研究,主要包括消炎止痛,利尿,镇静等作用,在早期医药工业中,DMSO可直接用作某些药物的原料及载体,也可作为一种渗透性保护剂,血小板冷冻保存剂等。  

然而,1965年,美国对DMSO的研究突然被叫停,因为FDA和一些制药公司参加的关于DMSO的研究讨论会指出,发现DMSO影响了许多哺乳动物的晶状体结构,但在人类和灵长类动物中并未发现有此改变。  

如下图为DMSO的发展历程:  

自1965年后,科学家对DMSO毒性进行了广泛研究,不过并未发现其对健康实验动物和人体有严重毒副作用,但是却对细胞毒性较大,因此DMSO被FDA限制在非特殊非不可替代情况下不能使用。  

DMSO近几十年的发展史  

dmso发展史.png  

DMSO的毒性到底有多大?  

1.DMSO的细胞毒性:需要控制<0.1%(v/v)  

2008年,QiWeidong等人的研究发现培养液中含0.1%-0.25%(v/v)的DMSO时,24h内对大鼠茸毛细胞没有损伤和影响,但是培养液中DMSO含量到达0.5%-6%时,茸毛细胞出现了损伤,以及剂量依赖性的细胞死亡[2]。  

2014年贺兵等人的研究发现,细胞体外培养基中不同浓度的DMSO含量对体外培养的兔软骨细胞生长有一定的影响,使用浓度为2.0%(v/v)时对软骨细胞显现较强的抑制作用,但在0.1%-1.0%浓度范围内对细胞生长影响很小[4]。  

2.DMSO的酶毒性:需要控制<0.1%(v/v)  

2011年RamakrishnaNirogi等人的研究发现,在人肝微粒体孵育实验中,孵育体系中0.1%含量以上的DMSO能够抑制人肝微粒中CYP1A2的活性。但是2%浓度的甲醇或者乙腈对酶活性没有影响[5]。  

2003年,MasuhiroNISHIMURA等人研究发现,对人肝细胞进行化合物给药时,DMSO的终浓度在0.1%或者更低水平时对肝细胞中药物一相代谢酶细胞色素P450酶亚型(CYPs)、细胞中二相药物代谢酶葡萄糖醛酸转移酶亚型(UGTs)以及主要的跨膜转运体ABC转运体(ATPBingCasstteeTransporters)的表达量没有影响,浓度再高时则会改变其表达情况[6]。  

3.DMSO的动物毒性  

(1)急性毒性:指机体一次性大剂量接受某种药物后所产生的快速而剧烈的中毒反应,包括死亡效应;一般可获得药物的半数致死量(LD50,即在标准条件下一次给药DMSO(g/kg)必然引起50%的测试动物死亡的剂量)来评估危险性。  

在各种动物实验中有以下结果:  

下表列出了各给药方式下各实验动物的DMSO半致死剂量,从表中其实可以看出DMSO的LD50其实较高,如小鼠口服给药LD50是16.5-24.6g/kg,而我们小鼠实验中给药剂量一般都是以mg/kg为单位,所以几乎不可能超过这个剂量,也就是说对动物整体毒性没有细胞那么强。不同实验室提供的数据也许不完全相同,但都证实了DMSO的动物低毒性。  

图片不同物种不同给药方式下的DMSO半数致死量(g/kg)[3]  

(2)长期毒性:指药物以一定的等级剂量连续多日给予受试动物所产生的有害作用。  

在各种动物实验中有以下结果:  

DMSO的给予剂量为5g/kg.d的狗、猪和兔子等动物的给药实验也表明,数月后动物会出现晶状体屈光度的改变而不是浑浊,而且,这种改变是呈剂量依赖性的关系,DMSO剂量减低,晶状体屈光度的改变程度很小;灵长类动物(包括人)至今均未发现该种副作用反应[7];  

DMSO给予剂量为9g/kg·d,持续给予18个月的恒河猴给药实验表明,恒河猴无明显异常或不耐受[8];  

DMSO给予剂量1g/kg·5d/week,持续给药12个月的雌雄大鼠实验表明,大鼠各组织器官如:大脑、心脏、肠道、生殖系统、甲状腺等均正常,未见明显异常或不耐受[[9]。  

DMSO有利尿的作用,但是在人类和实验室动物研究中未发现其有肾脏损害。  

从以上毒理数据可以看出相对于其他安全无毒的溶剂来说,DMSO虽然有一定的毒性,但是DMSO也有其自身的独特的性质,在没有找到更好的细胞防冻剂和通量更高的“万能溶剂”之前,生物实验和药物初筛阶段也可以通过合理的使用DMSO来快速的做出正确的无试剂因素干扰的实验结果。


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