‌二甲基亚砜

二甲基亚砜（DMSO）

一、基本性质

• 化学式：(CH₃)₂SO

• 外观：无色透明液体，略带蒜味，吸湿性强。

• 物理性质：

  • 熔点：18.5°C

  • 沸点：189°C

  • 密度：1.1004 g/cm³（20°C）

  • 极性：高极性非质子溶剂，介电常数≈47（25°C）。

• 溶解性：

  • 与水、乙醇、丙酮混溶，可溶解大多数有机化合物、无机盐及聚合物（如聚丙烯腈）。

二、主要应用领域

1. 医药与生命科学

• 药物透皮载体：

  • 促进药物（如NSAIDs、激素）穿透皮肤屏障，用于局部止痛或抗炎（浓度5-50%）。

  • 注意：可能携带杂质进入血液，需高纯度医用级DMSO。

• 细胞冷冻保护：

  • 添加10% DMSO于冻存液，抑制冰晶形成，保护细胞膜完整性（常用于干细胞、免疫细胞保存）。

• 抗炎与抗氧化研究：

  • 实验显示DMSO可清除羟基自由基（·OH），但临床疗效尚未明确（FDA仅批准用于间质性膀胱炎）。

2. 工业与化学合成

• 高效溶剂：

  • 用于聚丙烯腈纺丝、电子元件清洗（溶解光刻胶残留）。

  • 参与Swern氧化、Mitsunobu反应等（需低温操作，避免副反应）。

• 石油工业：

  • 芳烃萃取剂，从烃类混合物中分离苯、甲苯（利用其对芳烃的高选择性溶解）。

3. 实验室用途

• NMR溶剂：

  • 氘代DMSO（DMSO-d6）是常用核磁溶剂，化学位移δ 2.50（¹H），δ 39.5（¹³C）。

• 蛋白质变性剂：

  • 低浓度（<5%）用于稳定蛋白质结构，高浓度（>20%）导致变性（研究折叠/去折叠机制）。

三、安全与毒性

• 毒理学数据：

  • LD50（大鼠，口服）：14.5 g/kg（低急性毒性）。

  • 皮肤刺激性：高浓度（>70%）可致红斑、脱皮。

• 渗透性风险：

  • 可携带毒素、重金属等透过皮肤进入全身循环（操作时需戴手套，避免污染）。

• 代谢与排泄：

  • 在肝脏代谢为二甲基砜（MSM）和二甲硫醚（具蒜臭味，经肺和尿液排出）。

四、储存与操作规范

• 储存条件：

  • 避光密封，存放于阴凉处（15-25°C），远离氧化剂（如硝酸、过氧化物）。

  • 工业级DMSO需防潮（吸湿后可能析出沉淀）。

• 泄漏处理：

  • 用砂土吸附后清理，避免直接排入下水道（对水生生物有毒）。

• 防护措施：

  • 穿戴丁腈手套、护目镜，通风橱中操作（蒸气对眼和呼吸道有刺激性）。

五、常见问题解答

Q1：DMSO为何能促进药物透皮吸收？

• 机制：

  • 破坏角质层脂质有序排列，增加细胞膜通透性。

  • 与药物形成氢键，提高其溶解性及扩散速率。

Q2：DMSO的“蒜味”来源？

• 原因：

  • 代谢产物二甲硫醚（(CH₃)₂S）挥发所致（可通过活性炭过滤或高纯度蒸馏减轻）。

Q3：能否直接使用工业级DMSO用于细胞实验？

• 不建议：

  • 工业级含重金属（如Pb、As）及有机杂质，需纯化至HPLC级（纯度≥99.9%）。

六、前沿进展

• 药物递送系统：

  • DMSO-纳米脂质体复合载体，靶向递送抗癌药（如紫杉醇），减少全身毒性。

• 神经保护研究：

  • 动物模型显示，低剂量DMSO减轻脑缺血再灌注损伤（抑制NF-κB炎症通路）。

总结

二甲基亚砜（DMSO）凭借其独特溶解性、渗透性及低毒性，广泛应用于医药、化工及科研领域。使用时需严格区分纯度等级，遵循安全规范以避免健康风险。未来其在靶向治疗与再生医学中的潜力值得关注。