普罗布考:用于研究的抗氧化降脂药物
普罗布考:用于研究的抗氧化降脂药物
Probucol is 一种双酚衍生小分子,因其同时具备降低血浆胆固醇和有效抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化修饰的双重能力,被广泛应用于生物医学研究。
- CAS号
- 23288-49-5
- 分子式
- C₃₁H₄₈O₂S₂
- 分子量
- 516.84 g/mol
- 主要机制
- 抗氧化抑制LDL氧化及降低血浆胆固醇
- 溶解性
- 可溶于DMSO和乙醇;水中溶解度差
- 储存条件
- –20 °C避光防潮保存
- Aladdin货号
- P129365
背景与作用机制
普罗布考(CAS 23288-49-5)是一种亲脂性双酚化合物,最初作为降胆固醇药物开发,后来被认定为强效链断裂抗氧化剂。其通过硫醚键连接的二叔丁基苯酚骨架能够清除自由基并阻断脂质过氧化链式反应,使其成为氧化应激和心血管研究中研究最为深入的小分子之一。
该化合物主要通过加速LDL分解代谢发挥降脂作用,该途径部分独立于LDL受体上调。值得注意的是,普罗布考还能降低血浆HDL胆固醇水平,这一特性已被用于研究模型中,以独立于胆固醇外流能力来解析HDL功能。
作为抗氧化剂,普罗布考直接拦截活性氧(ROS)并抑制LDL颗粒的氧化修饰。氧化型LDL(oxLDL)是泡沫细胞形成和动脉粥样硬化斑块发展的关键驱动因素;通过抑制oxLDL的生成,普罗布考已成为动脉粥样硬化研究中的标准药理学工具。该分子还可激活抗氧化应答通路并可能调控炎症信号,但这些次要机制仍在积极探索中。
理化性质与操作指南
普罗布考为白色至类白色结晶性粉末,分子量516.84 g/mol,分子式C₃₁H₄₈O₂S₂。其高亲脂性(log P > 7)使其在水性缓冲液中几乎不溶,配制储备液时需使用有机共溶剂。
推荐溶剂:普罗布考可溶于二甲基亚砜(DMSO)和无水乙醇,浓度通常可达10–20 mM。向水性细胞培养基或生理缓冲液中稀释时,建议先在DMSO中配制高浓度储备液,再逐滴加入预热培养基并充分混匀,以减少沉淀;对于大多数细胞实验,最终DMSO浓度不应超过0.1%(v/v)。
储存:纯品应在–20 °C密封、干燥、避光条件下保存。DMSO储备液在–20 °C避光保存可稳定长达6个月,建议分装后储存,避免反复冻融。
安全性:按照标准实验室安全规程操作,完整危害信息请查阅安全数据表(SDS)。避免吸入粉尘及皮肤、眼睛接触。
研究应用
普罗布考被广泛应用于多个研究领域,主要集中于心血管生物学、脂质代谢和氧化应激:
- 动脉粥样硬化模型:普罗布考被施用于高脂饮食喂养的载脂蛋白E基因敲除或LDL受体基因敲除小鼠,用于评估LDL氧化对斑块形成的贡献,是血管生物学中验证抗氧化干预的基准化合物之一。
- 氧化应激实验:在低微摩尔浓度下,普罗布考用于细胞实验以抑制由过氧化氢、甲萘醌或氧化脂质诱导的ROS积累,可作为抗氧化能力实验的阳性对照。
- HDL代谢研究:由于普罗布考可显著降低HDL胆固醇而不等量影响逆向胆固醇转运,研究人员利用其建立HDL选择性降低的动物模型以探究HDL功能。
- 神经保护研究:新兴研究探索了普罗布考在帕金森病和淀粉样蛋白β毒性模型中减轻氧化性神经元损伤的能力,这些疾病中ROS发挥核心致病作用。
- 糖尿病与代谢综合征:普罗布考已被研究用于降低胰腺β细胞氧化应激并改善代谢综合征啮齿动物模型中的胰岛素敏感性。
研究人员应在实验前设置适当的溶剂对照(匹配浓度的DMSO或乙醇),并在每个实验体系中验证化合物活性。
实验方案与给药指导
以下指导反映了文献中常见的实验操作规范;研究人员应根据具体实验体系优化实验条件。
体外(细胞实验):根据细胞类型和检测终点,典型工作浓度为1 µM至100 µM。ROS抑制实验中常用浓度为10–50 µM。在氧化刺激前1–2小时用普罗布考预处理细胞。在DMSO中溶解配制储备液(10–20 mM),再用完全培养基稀释至终浓度;终浓度DMSO ≤ 0.1%(v/v)。
体内(啮齿动物模型):在慢性动脉粥样硬化研究中,普罗布考通常以0.5–1%(w/w)的浓度混入高脂或致动脉粥样硬化饲料中,或通过灌胃给药。由于其高亲脂性,在含脂肪饲料中给药通常可获得更稳定的生物利用度。具体给药方案应根据动物模型和研究目标确定;请参阅已发表的apoE-KO或LDLR-KO小鼠模型方案。
配制提示:每次实验应从–20 °C分装液新鲜配制工作液。开封前将DMSO储备液恢复至室温,以防水分凝结。用于细胞培养的水性稀释液应经0.2 µm滤膜过滤除菌。目视检查溶解情况,若工作液中出现沉淀则不得使用。
监管状态与研究背景
普罗布考曾在多个国家作为治疗高胆固醇血症的药物获批上市,但因在治疗剂量下存在QT间期延长的顾虑,已从美国及部分其他市场撤市。目前,普罗布考作为研究试剂和药理学工具化合物仍可商业购得并被广泛使用。
在亚治疗浓度下已有的安全性记录,结合充分表征的作用机制,使普罗布考在机制研究中成为有价值的基准抗氧化剂。研究人员需注意,阿拉丁科学所有试剂(包括P129365)仅供研究使用,不适用于人类或兽医治疗、临床诊断或食品用途。
发表使用普罗布考获得的研究结果时,建议作者报告来源、纯度、批号、溶剂载体及所用确切浓度,以确保不同实验室间的可重复性。
常见问题
细胞培养实验中溶解普罗布考推荐使用哪些溶剂?
普罗布考最适合溶于DMSO或无水乙醇配制高浓度储备液(通常10–20 mM)。用于细胞培养时,临用前将DMSO储备液加入预热的完全培养基中稀释,最终DMSO浓度应≤0.1%(v/v),以避免细胞毒性。由于亲脂性强,普罗布考不能直接溶于水性缓冲液。
体外氧化应激研究中普罗布考的典型使用浓度范围是多少?
在细胞氧化应激实验中,普罗布考最常用浓度为10 µM至50 µM,但最佳浓度取决于细胞类型、所用氧化刺激物及检测终点。建议研究人员进行剂量-效应实验以确定其特定体系中的最低有效浓度,因为过高浓度可能引起独立于抗氧化作用的细胞毒性。
普罗布考储备液应如何保存以维持稳定性?
DMSO配制的普罗布考储备液应分装为单次用量,–20 °C避光防潮保存。避免反复冻融,以免影响化合物稳定性。在上述条件下,DMSO储备液通常可稳定保存长达6个月。纯品粉末同样应在–20 °C密封干燥避光条件下保存。
普罗布考是否适合用作抗氧化实验的阳性对照?
是的,普罗布考因其充分表征的强效自由基清除和LDL氧化抑制活性,被广泛用作抗氧化实验的阳性对照。其明确的作用机制和丰富的文献记录使其适合在细胞和无细胞体系中作为新型抗氧化化合物或通路干预的基准参照。
普罗布考能否用于动物饲料研究?如可以,通常如何给药?
是的,在慢性啮齿动物研究中(尤其是apoE基因敲除和LDL受体基因敲除小鼠动脉粥样硬化模型),普罗布考通常以0.5–1%(w/w)的浓度混入高脂致动脉粥样硬化饲料中给药。与水性灌胃相比,在含脂肪饲料中给药更受推荐,因为普罗布考的高亲脂性在与膳食脂肪共同给予时可提高口服生物利用度。
参考文献
- Parthasarathy S, Young SG, Witztum JL, Pittman RC, Steinberg D. Probucol inhibits oxidative modification of low density lipoprotein. J Clin Invest. 1986;77(2):641–644.
- Steinberg D, Parthasarathy S, Carew TE, Khoo JC, Witztum JL. Beyond cholesterol: modifications of low-density lipoprotein that increase its atherogenicity. N Engl J Med. 1989;320(14):915–924.
- Tardif JC, Grégoire J, Schwartz L, et al. Effects of AGI-1067 and probucol after percutaneous coronary interventions. Circulation. 2003;107(4):552–558.
- Yamashita S, Matsuzawa Y. Re-evaluation of cholesterol-lowering therapy due to adverse effects: lessons from clinical trials of probucol. J Atheroscler Thromb. 2009;16(5):532–543.
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