“만능용매” –DMSO

DMSO(디메틸술폭시드)는 광범위하게 사용되기 때문에 처음 발견되었을 때 “기적의 약”이라고 불렸지만 FDA에 의해 제한되었습니다. 널리 퍼진 용매는 얼마나 독성이 있으며, 실험에서 이를 어떻게 사용합니까? 오늘은 세포 및 동물 실험에서 '만능용매'인 DMSO의 올바른 사용법을 공개하겠습니다.

DMSO 소개

디메틸술폭시드(DMSO)는 황 함유 유기 화합물로 그 구조는 아래와 같습니다.

물리적 특성: 실온에서 무색 무취의 투명한 액체, 흡습성이 강하고 어는점이 18.55℃, 밀도 및 수분이 1.100g/mL에 가깝습니다.

화학적 특성: 분자식은 (CH3)2SO입니다. 구조에 친수성 티오닐 그룹과 두 개의 소수성 메틸 그룹이 있기 때문에 수용액 및 석유 에테르를 제외한 대부분의 유기 용매와 섞일 수 있습니다. 이는 화합물의 약 80%를 용해시킬 수 있으며, 대부분의 수용성 화합물과 지용성 화합물을 용해시킬 수 있으므로 DMSO는 "만능 용매"라고도 알려져 있습니다.

DMSO의 역사

DMSO는 1866년 러시아 의사 AlexanderM.Saytzeff에 의해 발견되었습니다. 1950년대 영국 과학자들은 DMSO가 골수와 혈액 세포를 저장하는 부동액으로 사용될 수 있음을 발견했습니다. 목재 펄프 산업에서 발생하는 이 독특한 부산물은 산업용 용제 및 페인트 희석제로도 사용할 수 있습니다. 과학자들은 많은 연구를 수행했으며 그 결과 DMSO가 신속하게 통증을 완화하고 두통을 끝내며 근육 염좌 및 화상을 신속하게 회복 및 회복시킬 수 있음을 보여줍니다.

1963년 FDA는 DMSO를 인체 실험용으로 승인했으며, 일부 대형 제약회사는 총 2억 5천만 달러를 지출하고 10만 명 이상을 대상으로 테스트하는 등 전례 없는 수의 실험을 수행했으며, 각 실험 그룹에서 DMSO가 매우 안전하고 안전하다는 사실이 입증되었습니다. 효과적인 물질. 그러나 제약회사인 Merck의 연구에 따르면 DMSO를 투여받은 일부 동물의 눈 수정체에 약간의 혼탁한 변화가 나타났습니다. 1965년 12월 25일, 머크의 연구에 기초하여 FDA는 DMSO의 모든 인간 사용을 금지했습니다. 아래 그림에서 알 수 있듯이 1965년 이후 과학자들은 DMSO의 독성에 대해 광범위한 연구를 진행했으나 건강한 실험동물과 인간에게는 심각한 독성 부작용이 있는 것으로 밝혀지지 않았으나 세포에는 상대적으로 독성이 있어서 DMSO는 FDA에 의해 비특수적이고 대체 불가능한 경우에 사용되도록 제한되었습니다.

DMSO 독성

1. DMSO의 세포독성: < 0.1%(v/v)로 제어해야 함

2008년에 QiWeidong et al. 님의 연구에 따르면 배양액에 DMSO가 0.1%-0.25%(v/v)로 포함되어 있을 경우 24시간 이내에 쥐의 dasyic 세포에 손상이나 영향이 없었지만 배양액의 DMSO 함량이 0.5%에 도달하면 쥐의 dasyic 세포에 손상이나 영향이 없는 것으로 나타났습니다. -6%, dasyic 세포는 손상 및 용량 의존적 세포 사멸을 나타냈습니다.

2014년에 He Bing et al. 's 연구에서는 세포 배양 배지 내 다양한 ​​농도의 DMSO가 시험관 내에서 배양된 토끼 연골세포의 성장에 특정 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. DMSO의 농도가 2.0%(v/v)일 때 연골세포에 대한 강한 억제효과를 나타냈으나, 0.1%-1.0% 농도범위에서는 세포성장에 거의 영향을 미치지 않았다.

2. DMSO의 효소 독성: < 0.1%(v/v)로 제어 필요

2011년 RamakrishnaNirogi et al. 인간 간 마이크로솜의 인큐베이션 실험에서 인큐베이션 시스템의 0.1% 이상의 DMSO 함량이 인간 간 마이크로솜에서 CYP1A2의 활성을 억제할 수 있음을 발견했습니다. 그러나 2% 농도의 메탄올이나 아세토니트릴은 효소 활성에 영향을 미치지 않았습니다.

2003년 MasuhiroNISHIMURA et al. 화합물이 인간 간 세포에 투여될 때 간 세포 하위 유형 시토크롬 P450 효소(CYP) 단계의 약물 대사 효소에서 0.1% 이하 수준의 DMSO 농도, 세포 하위 유형 글루쿠로닐의 2단계 약물 대사 효소를 발견했습니다. 트랜스퍼라제(UGT)뿐만 아니라 주요 막관통 수송체인 ABC 수송체(ATPBingCasstteeTransporters의 발현량)도 효과가 없었고, 농도가 높을수록 발현이 변했습니다.

위의 독성 데이터에서 볼 수 있듯이 다른 안전하고 무독성인 용매와 비교할 때 DMSO는 특정 독성을 가지고 있지만 DMSO는 더 나은 세포 부동액과 더 높은 플럭스를 갖는 "범용 용매"를 찾기 전에 고유한 특성도 가지고 있음을 알 수 있습니다. , 생물학적 실험 및 약물 예비 스크리닝 단계에서도 DMSO의 합리적인 사용을 통해 시약 간섭 ​​없이 신속하게 정확한 실험 결과를 얻을 수 있습니다. 실험에서 DMSO를 올바르게 사용하는 방법을 살펴보겠습니다.

세포 실험에서 DMSO를 올바르게 사용하는 방법은 무엇입니까?

1. 세포동결제

DMSO는 현재 세포 냉동 보존을 위한 최고의 보호제이지만 특정 독성을 가지고 있습니다. 일반적으로 사용 시 농도는 최종 부피의 10% 이하로 조절하며, 내성이 약한 세포의 경우 8% 등 10% 이하로 줄일 수 있다. 디메틸설폭사이드는 세포가 회복되면 가능한 한 빨리 씻어내야 합니다. 그렇지 않으면 심각한 세포 독성을 유발할 수 있습니다. 그 결과, 배양배지 내 DMSO 농도가 10%일 때 세포 성장 억제율이 거의 100%에 달하는 것으로 나타났다. 1% 농도에서 억제율은 35%였으며, 0.04% 농도에서도 DMSO는 세포 성장에 부정적인 영향을 미쳤습니다.

2. 세포 투여 중 화합물의 용매

세포에 용해된 화합물을 투여할 때 DMSO의 용량을 엄격하게 제어해야 합니다. 서로 다른 세포는 서로 다른 수준의 DMSO에 민감할 수 있지만, 이제 더 허용 가능한 것은 DMSO 화합물을 세포 투여용으로 준비할 때 DMSO의 최종 농도가 0.1% 이내로 조절되며 이는 세포 실험에 간섭이 없는 것으로 간주됩니다. 즉, 1ml 배지에 들어 있는 DMSO의 양은 1μl를 초과할 수 없습니다. 부피가 이 비율을 초과하는 것으로 확인되면 약물 농도를 높이거나 수성 다단계 희석을 사용하여 DMSO의 양을 줄일 수 있습니다.

3. DMSO의 등급과 무균여과 방식은 무엇인가요?

냉동보존에 사용되는 DMSO 등급은 자체적으로 멸균된 Tissueculturegrade DMSO(예: SigmaD2650)여야 합니다. 처음 병을 개봉한 후에는 소량을 멸균시험관에 나누어서 4℃에서 보관해야 DMSO의 균열과 반복적인 냉동과 해동에 따른 유해물질의 방출을 방지할 수 있습니다. 그리고 오염 가능성을 줄이세요. DMSO를 필터링하려면 DMSO 내성 나일론 필터 멤브레인을 사용해야 합니다.

DMSO 사용 시 참고 사항

1. 피부 접촉을 피하십시오

이번 연구를 통해 DMSO는 분자량이 작고 피부를 통해 쉽게 흡수된다는 사실이 밝혀졌습니다. 피부가 DMSO에 장기간 노출되면 국소 피부 자극 반응, 가려움증, 작열감 등 작은 국소 자극 반응이 나타납니다. 실험 중 예비용으로 1%-5% 암모니아수를 준비할 수 있으며, 피부가 염색된 후에는 다량의 물로 씻어내고 암모니아수를 희석해야 합니다. 동시에, 다른 독성 물질을 함유한 디메틸 설폭사이드 용액과의 접촉도 피해야 합니다. 디메틸 설폭사이드는 피부에 침투하여 특정 조건에서 독성 물질을 피부로 가져오기 때문입니다.

2. DMSO 흡입을 피하세요

DMSO 흡입은 메스꺼움, 구토, 마늘, 양파, 굴 냄새가 나는 호기 호흡과 가장 일반적으로 관련됩니다. 고농도의 넓은 면적 사용은 휘발을 피하기 위해 사용하는 경우 신경 기능에 영향을 미치고 용혈로 이어질 수 있습니다.

결론적으로 DMSO에는 특정 독성이 있지만 사용할 수는 없습니다. 적절한 대안이 없다면 연구 데이터를 얻기 위해 적당한 양의 DMSO를 적용하는 것이 허용됩니다.