小分子化合物的储存及在细胞实验和动物实验中的使用指南
2023-11-17 来源:本站 点击次数:827
▐ 产品储存
化学性质稳定产品：大多小分子较为稳定，储存条件为：固体状态：-20°C 3 年，4°C 2 年；储备液状态：-80°C 半年，-20°C 1 个月，此外还存在以下几种情况 (如下图 1 所示)
图 1. 不同小分子化合物的不同储存条件
光敏感产品：进行避光保存（可使用棕色瓶分装或者锡箔纸包裹进行避光）；易吸潮的产品：防潮处理（封口膜封口，如已经溶解，不用担心吸潮问题）；
易氧化的产品：在惰性条件下储存或者充氮保存（充氮保存）
以上三类产品，在做好储存防护措施的情况下，储备液 -80°C 半年，-20°C 1 个月。
光敏感且溶液不稳定：这类产品基团较为活跃，粉末状态下避光储存，溶解后建议尽快使用！如只是细胞实验，建议购买最小规格
▐ 小分子化合物的溶解和稀释
在产品运输过程中，粉末或溶液可能会附着到管壁或管盖上。在溶解前使用离心机低速离心，可减少产品的损失。
▐ 溶剂选择
万能溶剂 DMSO : 一般建议其终浓度在 0.1% 以下，但是占比千分之一是非常保守的建议了，有些细胞本身并不敏感甚至可以承受 0.5%-1% 的 DMSO， 但是不管比例占比多大，均需要做好对照。
其他有机溶剂：DMSO 可用于大多化合物的溶解，但是不能盲目排斥其他有溶剂，例如 DMF 常用于顺铂，奥沙利铂等铂类产品的溶解（DMSO 会与铂类产品的基团形成络合物，可能会影响活性）；无水乙醇也是常见的有机溶剂，比如辛伐他汀(Simvastatin)，需要先溶于无水乙醇、再用 NaOH 激活，再可进行实验。
不排斥“少见”溶剂：不要立马拒绝看起来“奇怪”溶剂，比如番茄红素，由于极大的疏水性，在 DMSO 无水乙醇中的溶解度都很低，但文献中用常用四氢呋喃 (THF) 配置为 10 mM 的储存液 。此外，丙酮（如下图，丙酮对如下细胞系的影响与DMSO 相比更小）、乙腈、乙酸乙酯，这些溶剂虽不常见， 但也是溶解的好帮手。
图 2. 丙酮作为溶剂对细胞活力的影响
水做溶剂：有些小分子类产品只能在水中溶解 (例如磷酸氯喹在水中(max)溶解度是，但是 DMSO 不溶解，但是等效游离形式只能在 DMSO 中溶解，水中不溶），用 DD 水配置储存液之后，在进行细胞实验稀释到工作液之后，需要进行过滤除菌（不建议过滤水溶的储备液，储备液过滤会有大的损耗）▐ 药物溶解
溶解度确定：首先确定好具体溶解度，如下产品，在 DMSO 中的(max)溶解度是 125 mg/mL ; 在无水乙醇中的(max)溶解度为 50 mg/mL（产品溶解度信息 说明书以及网页 In Vitro 可见）
Need ultrasonic：指要达到(max)溶解度需要超声辅助溶解 (建议使用超声清洗仪器，使用频次 20-40 kHz); 所需溶解度远低于(max)溶解度，吹打，涡旋辅助溶解即可。
图 3. 不同的辅助溶解方式
进行溶解：细胞实验，如果选择有机溶剂进行溶解，建议先配置(max)给药浓度的 1000x 或者 500x 储存液。举个栗子：购买产品 Rapamycin (HY-10219) 5 mg , 细胞实验的(max)给药浓度是 20 uM , 建议配置 1000x 或者 500x 的储备液 (例如 5 mg 加入 273 μL 的 DMSO，为浓度为 20 mM 的储备液）。在进行细胞实验时候用培养基稀释到具体给药浓度（例如 1 mL 培养基里加入 1 μL 的 20 mM 的储存液，则浓度为 20 μM）
图 4. 使用摩尔计算器计算，配置储备液
▐ 部分较特殊的产品的溶解 产品本身给药浓度很高：多数产品在细胞实验使用剂量都在 μM 级别，但是以 3-MA 为例， 该产品细胞实验所需浓度本身较高，在 1 -10 mM 之间，建议每次按照给药浓度进行现配现用。
产品溶解后，储存液不是澄清状态：细胞实验前，一般情况下首先要确保产品在溶解后是澄清的状态，但是还会存在个别“漏网之鱼”，例如 GW4869，经实测，建议先将产品用 DMSO 溶解为 10 mM 的储备液 (呈现悬浊状态），稀释至工作液后，工作液呈现澄清状态。
▐ 溶剂选择
易溶于水的产品：可依据实际的产品溶解度，使用 ddH2O 配置母液，PBS/saline 稀释；或者直接用 PBS/saline 现用现配（此类产品，科研伙伴的心头爱！）
有机溶剂溶解：但产品无法水溶则需要用有机溶剂（下面以 DMSO 为例）先配置高浓度储存液，再使用助溶剂进行稀释，正常小鼠则建议 给药体系中有机溶剂占比不超过 10%（如 200 uL 里面 DMSO 占比不超过 20 μL）, 可借助小工具进行计算（输入货号，给药剂量/天数/动物数量，着急的伙伴 28 秒入！）
实用小工具-溶解度计算器 #MCE小课堂 @MCE抑制剂
小贴士：200 uL 给药体系，DMSO 占比 10%：DMSO 在给药体系里占有 20 uL，正常小鼠可耐受，但有免疫缺陷的小鼠，建议 DMSO 的占比尽量不超过 2% 。
图 6. 不同类型的免疫缺陷鼠
现配现用的方案 当给药 Buffer 叠满：动物实验中药物使用的给药剂量大 + 药物在 DMSO 中溶解度低，不能首先储备液配置再稀释，则需要现配现用的方案，以下面产品为例 Cisplatin, 使用 0.5% CMC-Na 的溶液对药物进行现配现用：
首先用 50 mg CMC-Na 粉末定容在 10 mL 水中，形成 0.5% CMC-Na 的溶液，假设给药浓度 10 mg/mL , 则直接称取 10 mg 粉末溶于 1 mL 的 0.5% CMC-Na 溶液中，辅助超声形成均匀悬浊液：
Tips：当然除了上述 CMC-Na , PEG 300 这些的助溶剂，以下助溶剂也是实验的好帮手！
图 7：常见助溶剂在不同的动物给药方式中的体积占比
1. Chen-Yu Lin, et al. The use of fetal bovine serum as delivery vehicle to improve the uptake and stability of lycopene in cell culture studies. Br J Nutr. 2007 Jul;98(1):226-32.
2. Leila Jamalzadeh, Hosein Ghafoori, et al. Cytotoxic Effects of Some Common Organic Solvents on MCF-7, RAW-264.7 and Human Umbilical Vein Endothelial Cells. Avicenna J Med Biochem. 2016 June; 4(1):e33453.
3. Patricia V Turner, et al. Administration of Substances to Laboratory Animals: Routes of Administration and Factors to Consider. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2011 Sep; 50(5): 600-13.
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