4-乙酰氨基苯酚(APAP):实验室操作与科研使用指南
4-乙酰氨基苯酚(APAP):实验室操作与科研使用指南
4-Acetamidophenol(APAP) is a widely used analgesic and antipyretic compound that serves as a critical research reagent for establishing in vitro and in vivo models of drug-induced liver injury (DILI) and oxidative stress.
- 化学名称
- 4-乙酰氨基苯酚(又名:醋氨酚、对乙酰氨基酚、APAP)
- 分子式
- C₈H₉NO₂
- 分子量
- 151.16 g/mol
- CAS号
- 103-90-2
- 主要研究应用
- 药物性肝损伤(DILI)及肝毒性模型的建立
- 推荐储存条件
- 室温(15–25 °C)避光防潮储存
概述与研究意义
4-乙酰氨基苯酚(APAP),俗称醋氨酚或对乙酰氨基酚,是药理学研究中研究最为广泛的镇痛与退热化合物之一。在治疗剂量下,APAP耐受性良好;然而,在超治疗剂量时,其在肝脏中被代谢为活性中间体N-乙酰-对-苯醌亚胺(NAPQI),后者可耗竭谷胱甘肽(GSH)并与细胞蛋白发生共价结合,最终导致肝细胞坏死。
由于这一可预测且可重复的作用机制,APAP已成为建立药物性肝损伤(DILI)模型的金标准化学品,广泛应用于体内(鼠类模型)和体外(原代肝细胞、HepaRG细胞及三维肝脏类器官)研究。研究氧化应激、线粒体功能障碍、肝脏再生、抗氧化治疗及肝保护化合物的研究人员,通常需要依赖研究级APAP对其生物系统施加损伤刺激。
Aladdin Scientific提供高纯度研究试剂级APAP(货号:A105809),完全满足上述严苛实验应用的需求。
试剂规格与质量注意事项
为确保实验结果的可重复性,APAP的纯度和理化一致性至关重要。研究人员在为研究选择批次时,应核实以下规格参数:
- 纯度:研究级APAP经HPLC或滴定法测定纯度应≥98%。更高的纯度可减少因杂质而导致的变异,这些杂质可能独立影响细胞活力或酶活性测定。
- 外观:白色至类白色结晶粉末或晶体。
- 溶解度:APAP微溶于水(20 °C时约14 mg/mL),可溶于乙醇和DMSO。用于细胞实验时,建议先在温热磷酸缓冲盐溶液(PBS)或DMSO中配制储备液,使用前立即稀释至培养基中,以避免析出沉淀。
- 批间一致性:应索取每批次的分析证书(CoA),以确认纯度、熔点(通常为168–172 °C)及含水量。
- 内毒素检测:用于原代细胞或动物研究时,建议申请经内毒素检测的产品,以避免混淆炎症信号。
Aladdin Scientific为每批A105809提供CoA。如需批次专属文件,请联系我们的技术支持团队。
标准实验室操作与安全规程
尽管APAP在常规研究用量下未被归类为急性危险品,但仍须遵守正确的实验室操作规范:
- 个人防护装备(PPE):称量或溶解APAP粉末时,应佩戴丁腈手套、实验服和护目镜。应尽量减少粉尘产生;处理大量粉末时,应在通风区域或通风柜中操作。
- 吸入防护:避免长时间吸入粉尘。APAP粉末对呼吸道有潜在刺激性。
- 储存:密封储存于室温(15–25 °C),避免直接光照、高温和潮湿。除非有特别说明,否则不建议冷藏,以防冷凝水引入水分。
- 稳定性:APAP在推荐储存条件下性质稳定。如溶液出现变色或沉淀,应及时弃用。
- 废物处理:按照所在机构的化学废物处置法规处理APAP废物及污染材料。请勿将高浓度溶液直接倒入下水道。
- 急救处理:皮肤或眼睛接触后,立即用大量清水冲洗至少15分钟,并寻求医疗建议。若摄入量超出研究操作接触范围,请立即咨询毒物控制中心——APAP过量是医疗紧急情况。
使用前请务必查阅A105809的安全数据表(SDS)。SDS可在Aladdin Scientific产品页面上获取。
实验操作指南:APAP溶液的配制
以下通用指导反映了APAP溶液配制的常见实验室操作规范。研究人员应根据其特定检测系统对条件进行优化。
储备液的配制
- 在通风柜中使用分析天平称取所需量的APAP粉末。
- 水性储备液:将APAP溶于预热至37–50 °C的无菌PBS或培养基中,轻柔搅拌或超声辅助溶解。体外实验中通常使用100–500 mM的典型储备液浓度。加入细胞培养物前,通过0.22 µm滤膜过滤除菌。
- DMSO储备液:APAP可溶于DMSO。配制高浓度储备液(如1 M),分装后于−20 °C保存。检测体系中DMSO终浓度不应超过0.1%(v/v),以避免细胞毒性伪影。
体外肝毒性模型
- 将肝细胞(如HepG2细胞、原代小鼠或人类肝细胞)以适当密度接种,过夜贴壁。
- 用无血清培养基预处理细胞12–16小时以同步代谢状态(可选,但为常见操作)。
- 以所需浓度加入APAP(如HepG2细胞用5–20 mM;原代肝细胞用2–10 mM——剂量须通过实验摸索优化)。注意:确切的肝毒性浓度因细胞类型而异,须在各实验室自行确定。
- 在规定时间点孵育(如6、12、24小时),通过LDH释放、MTT/WST-1检测、caspase活性或GSH定量评估细胞毒性。
体内模型(一般参考)
APAP通常通过腹腔注射(i.p.)方式给予禁食小鼠,以诱导急性肝损伤。给药剂量、禁食时长和溶媒配方因已发表方案而异,且必须符合所在机构IACUC/伦理委员会的相关规定。请查阅原始文献获取特定物种和品系的给药参数。
注意:所有动物实验操作均须获得相关机构动物伦理委员会的批准。
Aladdin Scientific的采购、储存与质量保证
Aladdin Scientific的A105809(4-乙酰氨基苯酚/APAP)提供多种包装规格,可满足从实验室规模预实验到高通量筛选项目的各类需求。下订单时,请考虑以下事项:
- 包装规格选择:根据预计的12–24个月使用量订购适当数量,以确保试剂的新鲜度。APAP性质稳定,但过量的长期库存可能带来不必要的库存风险。
- 分析证书(CoA):每批发货均附有批次专属CoA,也可在产品页面使用批号下载。
- 安全数据表(SDS):SDS可在产品页面获取,也可向客户服务部门索取。
- 收货时的运输与储存:收货后,检查包装完整性。立即按推荐条件储存(室温、干燥、避光)。在实验室库存系统中记录收货日期和批号。
- 技术支持:Aladdin Scientific技术支持团队可协助解答溶解度问题、方案优化及定制数量咨询。请通过网站或电子邮件与我们联系。
- 退货与质量问题:若产品不符合规定规格,请在我们退货政策规定的期限内联系Aladdin Scientific客户服务部门。请保留原始包装和CoA以供参考。
常见问题
用于细胞培养实验时,溶解APAP的最佳溶剂是什么?
APAP可溶于温热的PBS或无血清培养基(37–50 °C)配制水性储备液,也可溶于DMSO配制高浓度储备液。使用DMSO时,应确保检测体系中DMSO终浓度不超过0.1%(v/v),以避免细胞毒性伪影。水性溶液在加入细胞前,务必经0.22 µm滤膜过滤除菌。
诱导HepG2细胞肝毒性应使用多少浓度的APAP?
HepG2细胞的肝毒性剂量通常在5–20 mM范围内,但最佳剂量取决于传代次数、接种密度、血清含量和孵育时间等实验条件。必须在您的特定实验体系中进行剂量-反应实验,以确定适当浓度。请参阅已发表文献获取参考范围,并通过LDH释放或MTT检测等细胞毒性指标进行验证。
APAP试剂应如何储存,保质期是多长?
APAP应密封储存于室温(15–25 °C),避光防潮。在此条件下,APAP化学性质稳定。每批次的具体保质期标注于分析证书(CoA)上。请勿使用超过有效期的产品,并丢弃任何出现变色或沉淀的溶液。
Aladdin Scientific的APAP(A105809)适合用于体内动物实验吗?
是的,A105809是适合体内使用的研究级试剂。进行动物实验的研究人员应索取批次专属CoA以确认纯度,并可考虑申请内毒素检测结果(尤其是用于敏感模型时)。所有动物实验在开始前须获得相关机构动物伦理委员会(IACUC或同等机构)的批准。
APAP的哪种代谢产物会导致肝脏损伤,这对我的实验设计有何影响?
活性代谢产物N-乙酰-对-苯醌亚胺(NAPQI)是APAP诱导肝毒性的关键物质。NAPQI由细胞色素P450酶(主要为CYP2E1和CYP3A4)生成,可耗竭谷胱甘肽,导致氧化应激和细胞死亡。这对实验设计非常重要,因为CYP450活性较低的细胞株(如标准HepG2细胞)对APAP的敏感性可能低于原代肝细胞或具有代谢活性的细胞系统。
参考文献
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- McGill MR, Jaeschke H. Metabolism and disposition of acetaminophen: recent advances in relation to hepatotoxicity and diagnosis. Pharmaceutical Research. 2013;30(9):2174-2187. doi:10.1007/s11095-013-1007-6
- Krenkel O, Mossanen JC, Tacke F. Immune mechanisms in acetaminophen-induced acute liver failure. Hepatobiliary Surgery and Nutrition. 2014;3(6):331-343. doi:10.3978/j.issn.2304-3881.2014.11.05
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