動(dòng)物實(shí)驗(yàn)常用溶劑和助溶劑介紹
在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，藥物通常會(huì)以溶液 (Solution) 或混懸液 (Suspension) 的形式給藥。我們需選擇合適的溶劑，可以輔助超聲加熱措施，得到澄清的溶液或適合給藥的混懸液。
■ 人見人愛的生理鹽水/PBS
對(duì)于水溶性很好的產(chǎn)品，用生理鹽水 (Saline) 或者 PBS 現(xiàn)配現(xiàn)用是最合適的了，此方案適合多種給藥方式，且不需考慮溶劑的毒性作用。
■ 忍辱負(fù)重的有機(jī)溶劑們
1、DMSO
實(shí)際上，我們實(shí)驗(yàn)中會(huì)碰到很多水不溶的產(chǎn)品，這時(shí)候 DMSO 該登場(chǎng)了。我們知道，一般細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中 DMSO 含量終濃度盡量在 0.1% 以下，而在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于正常鼠，建議 DMSO 的終濃度不大于 10%；對(duì)于裸鼠或體弱鼠，建議 DMSO 的終濃度盡量不要超過 2% 。
通常，DMSO 配制的母液如果直接用生理鹽或 PBS 稀釋成工作液，有可能出現(xiàn)析出的情況，這時(shí)就需要助溶劑的鼎力相助啦。例如，我們經(jīng)常推薦的方案：10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween-80 + 45% Saline，很多客戶有疑惑，這個(gè)方案中溶劑這么多，對(duì)鼠有毒性嗎？是否適合灌胃或者腹腔等給藥方式呢？首先，無論使用什么溶劑，實(shí)驗(yàn)都需要做好溶劑對(duì)照組，以排除溶劑的影響；其次，這個(gè)方案是比較普遍的適用方案，對(duì)于正常鼠按照比例稀釋是基本不會(huì)有問題的，可用于腹腔、灌胃等方式。
這里有疑問
實(shí)驗(yàn)人甲：我不想要這么高的 DMSO。
實(shí)驗(yàn)人乙：我沒有 Tween-80，Tween-20 可以替代嗎？
實(shí)驗(yàn)人丙：PEG300 可以用 PEG400 替代嗎，比例還可以更高嗎？
萌 Cece：只要溶解度允許，可以降低 DMSO 含量，建議取少量嘗試，因?yàn)樗苄匀绻懿畹脑挘赡軙?huì)有析出。盡量使用 Tween-80 , 動(dòng)物耐受性更好些；PEG300 的比例可上調(diào)， 90% PEG300 用于裸鼠腹腔給藥也是有報(bào)道的；另外，PEG400 可以替代，也有用 PEG600 的，但不是很建議，因?yàn)槿埸c(diǎn)接近常溫。整體來說，PEG300 不管從耐受性，還是粘稠度上來說，都是最佳選擇。
2、乙醇、DMF
乙醇也是較常用的一種溶劑，在動(dòng)物中的使用方法跟 DMSO 類似，但是要注意，乙醇易揮發(fā)，所以在存儲(chǔ)過程中，注意密封。
作為 DMSO 和乙醇的好兄弟，DMF，是一種揮發(fā)速度低的極性溶劑，在生物領(lǐng)域常用來溶解一系類對(duì) DMSO 敏感的產(chǎn)品，比如鉑類化合物，動(dòng)物中使用也與 DMSO 類似。
■ 常見的其它助溶劑
1、羧甲基纖維素鈉 (CMC-Na)、甲基纖維素 (MC)
CMC-Na、MC 是常見的動(dòng)物給藥助溶劑，具有調(diào)節(jié)粘度、穩(wěn)定乳液的作用。CMC-Na、MC 按照比例給藥，對(duì)動(dòng)物基本沒有毒性。CMC-Na 溶解藥物一般會(huì)形成均勻的混懸液，可用于腹腔和灌胃。需要注意的是，CMC-Na 混懸液需現(xiàn)用現(xiàn)配，不建議長(zhǎng)期儲(chǔ)存。
2、磺丁基-β-環(huán)糊精 (SBE-β-CD)
SBE-β-CD 是增加疏水性藥物溶解度的理想媒介，已在 FDA 批準(zhǔn)的多種注射劑和眾多臨床候選藥物中使用。SBE-β-CD 溶液可以用于多種給藥方式，例如腹腔、灌胃、靜脈等。
當(dāng)然還有很多其他的助溶劑，比如 Polyethylene glycol 12-hydroxystearate、玉米油等等，至于您的實(shí)驗(yàn)到底適合哪一種溶劑，比例該設(shè)定為多少，萌 Cece 建議多查查相關(guān)文獻(xiàn)，參考與您實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗨频奈墨I(xiàn)。
MCE 的所有產(chǎn)品僅用作科學(xué)研究或藥證申報(bào)，我們不為任何個(gè)人用途提供產(chǎn)品和服務(wù)
參考文獻(xiàn)
1. Peng Jiang, Xinli Hu, Rui-Ping Xiao, et al. Negative regulation of AMPK signaling by high glucose via E3 ubiquitin ligase MG53. Mol Cell. 2021 Feb 4;81(3):629-637.e5.
2. Wangyue Jia, Jian Wu, Qiong Wu, et al. Trajectory modeling of endothelial-to-mesenchymal transition reveals galectin-3 as a mediator in pulmonary fibrosis. Cell Death Dis. 2021 Mar 26;12(4):327.
3. Ling He, Kun Xu, Zhaoqun, et al. ARV-825-induced BRD4 protein degradation as a therapy for thyroid carcinoma. Aging (Albany NY). 2020 Mar 12;12(5):4547-4557.
4. Claus Brandt, Jens C Brüning, et al. Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation. Cell. 2018 Nov 15;175(5):1321-1335.e20.
5. Jatinder Kaur Mukker, Jane Alcorn, et al. Comparative pharmacokinetics of purified flaxseed and associated mammalian lignans in male Wistar rats. Br J Nutr. 2015 Mar 14;113(5):749-57.
6. Alex B Burgin, Mark E Gurney, et al. Design of phosphodiesterase 4D (PDE4D) allosteric modulators for enhancing cognition with improved safety. Nat Biotechnol. 2010 Jan;28(1):63-70.
7. Ping Li, Luwei Zhao, et al. Developing early formulations: practice and perspective. Int J Pharm. 2007 Aug 16;341(1-2):1-19.
8. Md Ibrahim H Mondal, et al. Toxicity study of food-grade carboxymethyl cellulose synthesized from maize husk in Swiss albino mice. Int J Biol Macromol. 2016 Nov;92:965-971.
9. Qiuyang Zheng, Xin Wang, et al. Trisomy 21-induced dysregulation of microglial homeostasis in Alzheimer's brains is mediated by USP25. Sci Adv. 2021 Jan 1;7(1):eabe1340.
10. Can Tu, Xiao-He Xiao,1, Jia-Bo Wang, et al. Inflammatory stress potentiates emodin-induced liver injury in rats. Front Pharmacol. 2015 Oct 23;6:233.
11. Valentino J Stella, et al. Sulfobutylether-β-cyclodextrin. Int J Pharm. 2020 Jun 15;583:119396.
12. Z Alexander Cao, et al. CRA-026440: a potent, broad-spectrum, hydroxamic histone deacetylase inhibitor with antiproliferative and antiangiogenic activity in vitro and in vivo. Mol Cancer Ther. 2006 Jul;5(7):1693-701.
13. R. P. Swain, et al. Effect of Solutol HS 15 in Solid Dispersions of Pioglitazone Hydrochloride: in vitro and in vivoEvaluation. Indian J Pharm Sci 2019;81(2):317-325.
14. Motohiro Nonaka, Michiko N. Fukuda, et al. Overcoming the blood-brain barrier by Annexin A1-binding peptide to target brain tumours. Br J Cancer. 2020 Nov;123(11):1633-1643.
15. William R Schwan, et al. Pharmacokinetic/Toxicity Properties of the New Anti-Staphylococcal Lead Compound SK-03-92. Antibiotics (Basel). 2015 Dec;4(4):617-626.
16. C A Castro, M R Landauer, et al. Behavioral effects of vehicles: DMSO, ethanol, Tween-20, Tween-80, and emulphor-620. Pharmacol Biochem Behav. 1995 Apr;50(4):521-6.
17. Ellen Weisberg, James D. Griffin, et al. Beneficial effects of combining nilotinib and imatinib in preclinical models of BCR-ABL+ leukemias. Blood. 2007 Mar 1;109(5):2112-20.
■ 人見人愛的生理鹽水/PBS
對(duì)于水溶性很好的產(chǎn)品，用生理鹽水 (Saline) 或者 PBS 現(xiàn)配現(xiàn)用是最合適的了，此方案適合多種給藥方式，且不需考慮溶劑的毒性作用。
■ 忍辱負(fù)重的有機(jī)溶劑們
1、DMSO
實(shí)際上，我們實(shí)驗(yàn)中會(huì)碰到很多水不溶的產(chǎn)品，這時(shí)候 DMSO 該登場(chǎng)了。我們知道，一般細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中 DMSO 含量終濃度盡量在 0.1% 以下，而在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于正常鼠，建議 DMSO 的終濃度不大于 10%；對(duì)于裸鼠或體弱鼠，建議 DMSO 的終濃度盡量不要超過 2% 。
通常，DMSO 配制的母液如果直接用生理鹽或 PBS 稀釋成工作液，有可能出現(xiàn)析出的情況，這時(shí)就需要助溶劑的鼎力相助啦。例如，我們經(jīng)常推薦的方案：10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween-80 + 45% Saline，很多客戶有疑惑，這個(gè)方案中溶劑這么多，對(duì)鼠有毒性嗎？是否適合灌胃或者腹腔等給藥方式呢？首先，無論使用什么溶劑，實(shí)驗(yàn)都需要做好溶劑對(duì)照組，以排除溶劑的影響；其次，這個(gè)方案是比較普遍的適用方案，對(duì)于正常鼠按照比例稀釋是基本不會(huì)有問題的，可用于腹腔、灌胃等方式。
這里有疑問
實(shí)驗(yàn)人甲：我不想要這么高的 DMSO。
實(shí)驗(yàn)人乙：我沒有 Tween-80，Tween-20 可以替代嗎？
實(shí)驗(yàn)人丙：PEG300 可以用 PEG400 替代嗎，比例還可以更高嗎？
萌 Cece：只要溶解度允許，可以降低 DMSO 含量，建議取少量嘗試，因?yàn)樗苄匀绻懿畹脑挘赡軙?huì)有析出。盡量使用 Tween-80 , 動(dòng)物耐受性更好些；PEG300 的比例可上調(diào)， 90% PEG300 用于裸鼠腹腔給藥也是有報(bào)道的；另外，PEG400 可以替代，也有用 PEG600 的，但不是很建議，因?yàn)槿埸c(diǎn)接近常溫。整體來說，PEG300 不管從耐受性，還是粘稠度上來說，都是最佳選擇。
2、乙醇、DMF
乙醇也是較常用的一種溶劑，在動(dòng)物中的使用方法跟 DMSO 類似，但是要注意，乙醇易揮發(fā)，所以在存儲(chǔ)過程中，注意密封。
作為 DMSO 和乙醇的好兄弟，DMF，是一種揮發(fā)速度低的極性溶劑，在生物領(lǐng)域常用來溶解一系類對(duì) DMSO 敏感的產(chǎn)品，比如鉑類化合物，動(dòng)物中使用也與 DMSO 類似。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)溶劑給藥比例[7]
■ 常見的其它助溶劑
1、羧甲基纖維素鈉 (CMC-Na)、甲基纖維素 (MC)
CMC-Na、MC 是常見的動(dòng)物給藥助溶劑，具有調(diào)節(jié)粘度、穩(wěn)定乳液的作用。CMC-Na、MC 按照比例給藥，對(duì)動(dòng)物基本沒有毒性。CMC-Na 溶解藥物一般會(huì)形成均勻的混懸液，可用于腹腔和灌胃。需要注意的是，CMC-Na 混懸液需現(xiàn)用現(xiàn)配，不建議長(zhǎng)期儲(chǔ)存。
2、磺丁基-β-環(huán)糊精 (SBE-β-CD)
SBE-β-CD 是增加疏水性藥物溶解度的理想媒介，已在 FDA 批準(zhǔn)的多種注射劑和眾多臨床候選藥物中使用。SBE-β-CD 溶液可以用于多種給藥方式，例如腹腔、灌胃、靜脈等。
當(dāng)然還有很多其他的助溶劑，比如 Polyethylene glycol 12-hydroxystearate、玉米油等等，至于您的實(shí)驗(yàn)到底適合哪一種溶劑，比例該設(shè)定為多少，萌 Cece 建議多查查相關(guān)文獻(xiàn)，參考與您實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗨频奈墨I(xiàn)。
| 相關(guān)產(chǎn)品 |
| PEG300 分子量為 300 的中性聚合物，由乙二醇重復(fù)單元形成的水溶性、低免疫原性和生物相容性聚合物。 |
| Tween 80 一種表面活性劑，可以減少細(xì)菌附著并抑制生物膜的形成。 |
| SBE-β-CD 磺基丁基醚 β-cyclodextrin 衍生物，其用作賦形劑或助溶劑以增加難溶性藥物的溶解度。 |
| Sodium carboxymethyl cellulose (Viscosity: 800-1200 mPa.s) 羧甲基纖維素的鈉鹽，常用作黏稠劑，糊料和阻隔劑。 |
| Polyethylene glycol 12-hydroxystearate 一種 Macrogol 15 羥基硬脂酸酯，是一種通透性增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑。 |
| Methyl cellulose 一種非離子纖維素醚，具有獨(dú)特的熱膠凝性質(zhì)，沒有毒性。 |
| Corn oil 從玉米胚芽中提取出來的一種油，可作為藥物分子的載體。 |
參考文獻(xiàn)
1. Peng Jiang, Xinli Hu, Rui-Ping Xiao, et al. Negative regulation of AMPK signaling by high glucose via E3 ubiquitin ligase MG53. Mol Cell. 2021 Feb 4;81(3):629-637.e5.
2. Wangyue Jia, Jian Wu, Qiong Wu, et al. Trajectory modeling of endothelial-to-mesenchymal transition reveals galectin-3 as a mediator in pulmonary fibrosis. Cell Death Dis. 2021 Mar 26;12(4):327.
3. Ling He, Kun Xu, Zhaoqun, et al. ARV-825-induced BRD4 protein degradation as a therapy for thyroid carcinoma. Aging (Albany NY). 2020 Mar 12;12(5):4547-4557.
4. Claus Brandt, Jens C Brüning, et al. Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation. Cell. 2018 Nov 15;175(5):1321-1335.e20.
5. Jatinder Kaur Mukker, Jane Alcorn, et al. Comparative pharmacokinetics of purified flaxseed and associated mammalian lignans in male Wistar rats. Br J Nutr. 2015 Mar 14;113(5):749-57.
6. Alex B Burgin, Mark E Gurney, et al. Design of phosphodiesterase 4D (PDE4D) allosteric modulators for enhancing cognition with improved safety. Nat Biotechnol. 2010 Jan;28(1):63-70.
7. Ping Li, Luwei Zhao, et al. Developing early formulations: practice and perspective. Int J Pharm. 2007 Aug 16;341(1-2):1-19.
8. Md Ibrahim H Mondal, et al. Toxicity study of food-grade carboxymethyl cellulose synthesized from maize husk in Swiss albino mice. Int J Biol Macromol. 2016 Nov;92:965-971.
9. Qiuyang Zheng, Xin Wang, et al. Trisomy 21-induced dysregulation of microglial homeostasis in Alzheimer's brains is mediated by USP25. Sci Adv. 2021 Jan 1;7(1):eabe1340.
10. Can Tu, Xiao-He Xiao,1, Jia-Bo Wang, et al. Inflammatory stress potentiates emodin-induced liver injury in rats. Front Pharmacol. 2015 Oct 23;6:233.
11. Valentino J Stella, et al. Sulfobutylether-β-cyclodextrin. Int J Pharm. 2020 Jun 15;583:119396.
12. Z Alexander Cao, et al. CRA-026440: a potent, broad-spectrum, hydroxamic histone deacetylase inhibitor with antiproliferative and antiangiogenic activity in vitro and in vivo. Mol Cancer Ther. 2006 Jul;5(7):1693-701.
13. R. P. Swain, et al. Effect of Solutol HS 15 in Solid Dispersions of Pioglitazone Hydrochloride: in vitro and in vivoEvaluation. Indian J Pharm Sci 2019;81(2):317-325.
14. Motohiro Nonaka, Michiko N. Fukuda, et al. Overcoming the blood-brain barrier by Annexin A1-binding peptide to target brain tumours. Br J Cancer. 2020 Nov;123(11):1633-1643.
15. William R Schwan, et al. Pharmacokinetic/Toxicity Properties of the New Anti-Staphylococcal Lead Compound SK-03-92. Antibiotics (Basel). 2015 Dec;4(4):617-626.
16. C A Castro, M R Landauer, et al. Behavioral effects of vehicles: DMSO, ethanol, Tween-20, Tween-80, and emulphor-620. Pharmacol Biochem Behav. 1995 Apr;50(4):521-6.
17. Ellen Weisberg, James D. Griffin, et al. Beneficial effects of combining nilotinib and imatinib in preclinical models of BCR-ABL+ leukemias. Blood. 2007 Mar 1;109(5):2112-20.
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實(shí)驗(yàn)技術(shù)
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
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