2-Thiouracil (2TU): Properties, Uses & Lab Handling Guide
2-Thiouracil (2TU): Properties, Uses & Lab Handling Guide
2-Thiouracil(2TU) is a sulfur-substituted pyrimidine nucleobase analog in which the carbonyl oxygen at the 2-position of uracil is replaced by a sulfur atom, conferring unique solubility characteristics and broad utility in RNA metabolism research, transcription studies, and thyroid-related biochemical investigations.（2-硫尿嘧啶（2TU）是一种硫取代的嘧啶核碱基类似物，其尿嘧啶2位的羰基氧被硫原子取代，具有独特的溶解性，广泛应用于RNA代谢研究、转录研究及甲状腺相关生化研究。）
- 化学名称
- 2-硫尿嘧啶（2-亚磺酰基-1H-嘧啶-4(3H)-酮）
- 缩写
- 2TU
- 水中溶解度
- 0.5 g/L；溶于碱液
- 分子式
- C₄H₄N₂OS
- 分子量
- 128.15 g/mol
- 主要应用
- RNA代谢标记、转录研究、甲状腺生化研究
- 储存建议
- 储存于阴凉、干燥、通风良好且避光的环境中
化学特性与物理性质
2-硫尿嘧啶（2TU）是一种天然存在且可合成的嘧啶类似物，分子式为C₄H₄N₂OS，分子量约为128.15 g/mol。其结构与尿嘧啶仅在C2位的羰基氧被硫原子取代这一点上有所不同，由此形成硫酰胺基团，显著改变了其氢键能力和电子特性。
在溶解性方面，2TU在常温下的水中溶解度为0.5 g/L。在碱性水溶液中，硫醇互变异构体的去质子化促进离子化与溶解，溶解度显著提高。这种pH依赖性溶解特性在为细胞培养或生化实验配制储备液时是重要的实际考量因素。建议研究人员在碱性溶液中配制储备液（例如稀NaOH或pH 8–9的磷酸缓冲盐溶液），再稀释至工作浓度。
由于硫取代引入了延伸共轭，2TU具有特征性的紫外吸收，可利用分光光度法进行浓度测定。固态2TU通常为白色至淡黄色晶体粉末。
生物学作用与研究应用
2-硫尿嘧啶在现代生化和分子生物学研究的多个领域占有重要地位，其应用涵盖RNA代谢标记、甲状腺生物学以及嘧啶生物合成通路研究。
RNA代谢标记：由于细胞RNA聚合酶可将2TU掺入新合成的RNA中以替代尿嘧啶，因此2TU被广泛用作代谢标记物，用于追踪新生RNA的合成。掺入后，含硫修饰的RNA可通过硫醇反应化学法（如生物素化后链霉亲和素拉下）进行选择性分离，从而将新转录的RNA与原有RNA库区分开来。该方法是SLAM-seq（用于RNA代谢测序的硫醇连接烷基化）等技术的基础，可在单核苷酸分辨率下绘制全转录组RNA动态图谱。
甲状腺研究：2TU及相关硫尿嘧啶化合物作为抗甲状腺药物具有悠久的历史。它们可抑制甲状腺过氧化物酶，从而阻断甲状腺球蛋白中酪氨酸残基的碘化，减少甲状腺激素的合成。利用2TU在啮齿动物中诱导甲状腺功能减退的实验模型已被广泛用于甲状腺生理学研究及新型治疗药物评价。
生化工具：作为嘧啶类似物，2TU还被用作研究工具，用于剖析核苷酸生物合成、研究核碱基转运机制，以及作为分析化学工作流程中的参考标准品。
工作液的配制
鉴于2TU在水中的溶解度有限（0.5 g/L），仔细配制储备液和工作液对于确保实验可重复性至关重要。
碱性储备液：将2TU溶于最少量的稀NaOH（0.1 M）或pH 8.5–9.0的磷酸缓冲盐溶液（PBS）中。这利用了离子化硫酸根形式溶解度增强的特性。典型储备浓度根据实验需求在10 mM至100 mM之间。若用于细胞培养，应通过0.22 µm滤膜对储备液进行过滤灭菌。
稀释至工作浓度：将碱性储备液逐滴加入培养基或反应缓冲液中，轻柔混匀，确认最终pH仍在生理范围或实验兼容范围内。避免长时间暴露于强氧化条件下，因为硫基易被氧化。
DMSO溶液：对于水溶性不足的应用场景，2TU也可溶于DMSO配制高浓度储备液。确保工作液中DMSO的最终浓度不超过所研究生物系统的耐受水平（细胞实验通常≤0.1% v/v）。
溶液储存：配制好的储备液应分装、避光保存，并于−20 °C储存，以减少氧化降解。避免反复冻融。
安全、操作与储存
2-硫尿嘧啶的操作应遵循适用于潜在危险有机化合物的标准实验室防护规程。研究人员在使用前应查阅Aladdin Scientific提供的最新安全数据表（SDS）。
个人防护装备（PPE）：操作固态或溶解状态的2TU时，应佩戴适当的实验手套（推荐丁腈手套）、安全眼镜或护目镜，并穿着实验服。称量时若可能产生粉尘，应在经认证的通风橱中操作，并考虑佩戴呼吸防护装备。
危害注意事项：2TU具有抗甲状腺活性，反复或大量接触可能带来内分泌干扰风险。应尽量减少吸入和皮肤接触，避免误食。孕期或哺乳期人员在操作前应特别谨慎，并咨询机构安全官员。
固体储存：将散装固体储存于密封容器中，置于阴凉（15–25 °C）、干燥、通风良好且避光防潮的环境中。避免与浓缩的强氧化剂和强碱接触。
废弃处置：应按照当地、机构及国家有关有机化学废物的法规处置2TU及含有2TU的溶液。未经核实当地法规允许前，不得直接倒入下水道。
质量、规格与订购
Aladdin Scientific的2-硫尿嘧啶（货号：T106704）以高纯度研究级试剂供应，适用于分子生物学、生化及细胞生物学应用。研究人员在实验使用前应核查当前批次的分析证书（CoA）以获取批次特定的纯度数据。
规格要点：
- 水中溶解度：0.5 g/L；溶于碱液
- 分子式：C₄H₄N₂OS
- 分子量：约128.15 g/mol
- 外观：白色至淡黄色晶体粉末（典型值；请以CoA为准）
订购：T106704可通过Aladdin Scientific在线平台或机构采购团队订购。如需大批量、定制包装规格或机构定价，请直接联系Aladdin Scientific销售团队。订购前请确认您所在机构对硫尿嘧啶类化合物的进口及法规要求已得到满足。
退货与质量问题：如产品不符合规定规格，请携带批次号和CoA联系Aladdin Scientific客服，按照公司退货及退款政策予以处理。
常见问题
细胞培养实验中溶解2-硫尿嘧啶的最佳溶剂是什么？
2-硫尿嘧啶的水溶性有限（0.5 g/L），因此最好将其溶于稀碱性溶液（如0.1 M NaOH或pH 8.5–9.0的PBS）中配制高浓度储备液。随后将储备液稀释至细胞培养基中，达到所需工作浓度，同时维持生理pH。若下游应用不适合碱性水性条件，也可使用DMSO进行初步溶解。
2-硫尿嘧啶如何实现RNA代谢标记？
当向细胞提供2TU时，细胞RNA聚合酶会将其掺入新转录的RNA中以替代尿嘧啶。由此产生的含硫修饰RNA可通过硫醇反应化学法（如使用碘乙酰胺-生物素进行生物素化后再进行链霉亲和素纯化）进行选择性捕获。这使研究人员能够分离并分析仅新合成的RNA，从而获取特定实验条件下活跃转录的快照。
操作2-硫尿嘧啶时应采取哪些安全预防措施？
研究人员在固态或溶液形式操作2TU时，应佩戴丁腈手套、安全眼镜并穿着实验服。由于2TU具有抗甲状腺活性，应避免反复或大量的皮肤接触或吸入暴露。固态2TU应在通风橱中称量以防止粉尘吸入。使用前务必查阅Aladdin Scientific提供的最新SDS，并在丢弃2TU或含有2TU的溶液时遵守机构的化学废物处置法规。
2-硫尿嘧啶溶液能否长期储存？应如何储存？
配制好的2TU溶液应分装为单次用量，避光并于−20 °C储存，以减少硫基的氧化降解。避免反复冻融，因为反复冻融会加速分解。固态散装原料应储存于密封容器中，置于15–25 °C阴凉、干燥、通风良好且避光、远离强氧化剂的环境中。
参考文献
- Schwalb B, et al. TT-seq maps the human transient transcriptome. Science. 2016;352(6290):1225-1228. doi:10.1126/science.aad9841
- Muhar M, et al. SLAM-seq defines direct gene-regulatory functions of the BRD4-MYC axis. Science. 2018;360(6390):800-805. doi:10.1126/science.aao2793
- Astwood EB. The chemical nature of compounds which inhibit the function of the thyroid gland. J Pharmacol Exp Ther. 1943;78(1):79-89.
- Aladdin Scientific. 2-Thiouracil (2TU), SKU T106704 — Product Information and Safety Data Sheet. Aladdin Scientific; accessed 2024.
产品仅供科研与开发使用，不用于人体、动物、诊断或治疗。
危险品化学品经营许可证（带存储）