戊酸雌二醇:性质、用途与研究指南
戊酸雌二醇:性质、用途与研究指南
Estradiol valerate(戊酸雌二醇)是17β-雌二醇的合成酯类前药,因其长效雌激素活性而被广泛用于内分泌学研究的体外与体内实验模型。
- 化学名称
- 雌二醇17-戊酸酯(17β-雌二醇17-戊酸酯)
- 货号
- E409246(Selleck参考编号:S3149)
- 化合物类别
- 合成甾体雌激素;酯类前药
- 主要靶点
- 雌激素受体ERα和ERβ(水解为雌二醇后发挥活性)
- 研究应用
- 激素替代模型、生殖生物学、肿瘤学、神经科学
- 溶解性
- 可溶于乙醇和DMSO;在水性缓冲液中溶解度较低
化学特性与物理性质
戊酸雌二醇(E409246)是17β-雌二醇C-17位的戊酸酯,17β-雌二醇是哺乳动物体内主要的内源性雌激素。在17β-羟基处进行酯化,使该分子的亲脂性强于母体激素,从而改善其在生物系统中的稳定性并调节释放特性。该化合物为白色至类白色结晶粉末,具有雌激素激素类特有的甾体骨架。
其主要理化特性包括:与游离雌二醇相比亲脂性增强、水溶性差,以及在无水乙醇和二甲基亚砜(DMSO)等有机溶剂中溶解性良好。建议研究人员在DMSO或乙醇中制备储备液,使用前立即稀释至水性介质中,以减少沉淀。建议在惰性气氛下低温保存,以防止甾体核的氧化降解。
作用机制
戊酸雌二醇作为前药发挥作用。在给药或添加至生物系统后,酯酶将戊酸基团切除,释放出游离的17β-雌二醇。释放的雌二醇随后以高亲和力与雌激素受体ERα(ESR1)和ERβ(ESR2)结合,这两种受体是属于核受体超家族的配体激活转录因子。
与配体结合的雌激素受体发生二聚化,转位至细胞核,与靶基因启动子区域的雌激素应答元件(ERE)结合,调控参与细胞增殖、分化、代谢和神经保护的基因转录。除经典基因组途径外,雌二醇还可通过膜相关受体激活快速非基因组信号级联,包括MAPK、PI3K/Akt和cAMP通路。酯类前药的设计使研究人员无需反复给予不稳定的母体激素,即可在细胞培养和动物模型中研究持续的雌激素信号传导。
研究应用
生殖生物学与内分泌学:戊酸雌二醇被广泛用于卵巢切除啮齿动物模型中模拟雌激素缺乏或雌激素充足状态,从而研究下丘脑-垂体-性腺轴、骨代谢和代谢综合征。它也作为雌激素活性测定的标准阳性对照。
肿瘤学研究:由于许多乳腺癌和子宫内膜癌对雌激素敏感,戊酸雌二醇被用于刺激雌激素受体阳性(ER+)肿瘤细胞系(如MCF-7),并在临床前模型中评估抗雌激素药物、选择性雌激素受体调节剂(SERMs)及芳香化酶抑制剂的疗效。
神经科学:雌激素具有神经保护作用,并调节认知、情绪和神经炎症。研究人员利用戊酸雌二醇研究雌激素在阿尔茨海默病模型、卒中恢复以及5-羟色胺能/多巴胺能系统调节中的作用。
跨性别医学与性别肯定研究:作为临床相关形式的雌激素,戊酸雌二醇被用于模拟女性化激素治疗的转化研究,为实验提供具有药理学相关性的实验体系。
实验室操作、储存与安全
储备液制备:将戊酸雌二醇溶于DMSO或无水乙醇中,制备浓缩储备液(通常为10–100 mM)。在进一步稀释前确认完全溶解。稀释至水性介质时,使用温热溶液并充分涡旋;细胞培养中DMSO的终浓度一般不应超过0.1%(v/v),以避免溶剂细胞毒性。
储存:将固体化合物在避光干燥条件下储存于−20 °C。将储备液分装,避免反复冻融循环。在推荐储存条件下,该化合物预计至少可稳定保存两年;但若材料已长期储存,研究人员应通过实验验证其活性。
安全注意事项:戊酸雌二醇是一种强效雌激素化合物。操作时应佩戴手套和实验室外套等适当的个人防护装备,避免吸入粉尘或气溶胶。作为内分泌活性物质,应尽量减少暴露,并按照当地机构和监管机构对激素类化合物的相关指南进行废弃处置。使用前请参阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS)。
常见问题
戊酸雌二醇与雌二醇有何区别?
戊酸雌二醇是17β-雌二醇的酯类前药,由17位羟基与戊酸酯化而成。在酯酶将戊酸基团切除并释放游离17β-雌二醇之前,该化合物无生物活性。与未修饰的雌二醇相比,酯化增加了亲脂性,并延长了雌激素活性的有效持续时间。
实验室中溶解戊酸雌二醇推荐使用哪些溶剂?
戊酸雌二醇最好溶于DMSO或无水乙醇以制备储备液。其在水性缓冲液和水中溶解度较差。对于细胞实验,储备液应在使用前立即稀释至水性介质中,且终溶剂浓度应尽可能低(通常≤0.1% DMSO),以避免引入细胞毒性干扰。
戊酸雌二醇常用于哪些体外细胞模型?
戊酸雌二醇最常用的细胞系包括MCF-7(ER+乳腺癌)、T47D(ER+乳腺癌)、Ishikawa(子宫内膜)以及用于神经保护研究的原代神经元培养物。这些细胞系表达功能性雌激素受体,对雌激素刺激反应强烈,适用于评估雌激素活性和测试抗雌激素化合物。
如何储存戊酸雌二醇以确保长期稳定性?
将固体化合物储存于密封干燥、避光防潮的容器中,温度保持在−20 °C。将溶解的储备液分装为单次用量,以避免冻融降解。在上述条件下储存,该化合物通常预计至少可稳定保存两年,但对于关键实验,建议定期验证其活性。
参考文献
- Kuhl H. Pharmacology of estrogens and progestogens: influence of different routes of administration. Climacteric. 2005;8(Suppl 1):3–63. doi:10.1080/13697130500148875
- Nilsson S, Gustafsson JÅ. Estrogen receptors: therapies targeted to receptor subtypes. Clin Pharmacol Ther. 2011;89(1):44–55. doi:10.1038/clpt.2010.226
- Selleck Chemicals. Estradiol valerate (S3149) product information. Selleck Chemicals LLC.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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