هل تعرف سوء الفهم بشأن "المذيب العالمي" DMSO؟

وقد أدخلنا في العددين السابقين صيغ واستراتيجيات مختلفة لتذليل المخدرات. ومن بين هذه الشركات، يوجد لدى DMSO، الذي لا يوصى به، مكان كمعسر مساعد، ولكنه مثير للجدل إلى حد كبير. استخدام هذا المذيب، الذي تقيده إدارة الغذاء والدواء، منتشر على نطاق واسع وهو شديد السمية. ما مدى سميته، وكيف نستخدمه في تجاربنا؟ اليوم سنكشف لكم الاستخدام الصحيح ل "المذيب العالمي" DMSO في التجارب على الخلايا والحيوانات.

مقدمة إلى DMSO

ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) هو مركب عضوي يحتوي على الكبريت وترد بنيته في الشكل أدناه.

الخصائص الفيزيائية: هو سائل شفاف عديم اللون والرائحة في درجة حرارة الغرفة، مع الاسترطابية القوية، تبلغ نقطة التجمد 18.55 ℃، والكثافة قريبة من كثافة الماء، وهي 1.100 غرام/مليلتر؛

الخصائص الكيميائية: الصيغة الجزيئية هي (CH3) 2SO، لأن التركيب يحتوي على مجموعة كبريفينيل محبة للماء ومجموعتين ميثيل كارهة للماء، وهي متوافقة مع كل من المحاليل المائية ومعظم المذيبات العضوية باستثناء الإثير البترولي ؛ يمكن أن تذوب حوالي 80 ٪ من المركبات، ومعظم المركبات الذائبة في الماء والمركبات الذائبة في الدهون يمكن أن تذوب بها، لذلك DMSO المعروف أيضا باسم "المذيب العالمي".

تاريخ التنمية DMSO

كان يسمى DMSO "الطب السحري" بسبب مجموعة واسعة من الاستخدامات في مرحلة مبكرة من الاكتشاف. وقد أجرى العلماء الكثير من البحوث، شملت أساسا مضادات الالتهاب وتخفيف الألم ومدرّات البول والمهدّئات وغيرها من الآثار. في صناعة الأدوية المبكرة، يمكن استخدام DMSO مباشرة كبعض الأدوية. مادة خام وحامل، ويمكن أيضا أن تستخدم كعامل وقائي تناضحي، وعامل لحفظ الصفائح الدموية بالتجميد، وما إلى ذلك.

ومع ذلك، في عام 1965، تم إيقاف البحوث على DMSO في الولايات المتحدة فجأة لأن ندوة بحثية حول DMSO حضرتها إدارة الغذاء والدواء وبعض شركات الأدوية أشارت إلى أنه وجد أن DMSO يؤثر على بنية العدسة للعديد من الثدييات، ولكن ليس في البشر والرئيسيات. لم يتم العثور على مثل هذا التغيير.

توضح الصورة التالية تطور هذه الظاهرة: يمكن ملاحظة أنه منذ عام 1965، أجرى العلماء أبحاثا مكثفة حول سمية هذه الظاهرة، لكنهم لم يجدوا أن لها آثار جانبية وسمية خطيرة على الحيوانات التجريبية الصحية والناس، ولكنها سامة للخلايا. لذلك، يقتصر استخدام DMSO من قبل FDA من الحالات غير الخاصة غير القابلة للاستبدال.

التاريخ الإنمائي DMSO في العقود الأخيرة

ما مدى سمية DMSO؟

1.    السمّية الخلوية لزيت ثنائي الفينيل متعدد الكلور: الحاجة إلى ضبط <0.1% (v/v)

•  في عام 2008، وجد Qi Weidong وزملاؤه أنه عندما احتوى وسط الزرع على 0.1%-0.25% (v/v) من مسعفات شعر الفئران، لم يكن هناك تلف وتأثير على خلايا شعر الفئران خلال 24 ساعة، لكن محتوى مسعفات شعر الفئران في وسط الزرع وصل إلى 0.5%-عند 6%، حدث تلف في الخلايا الشعرية وموت الخلايا المعتمد على الجرعة [2].

• في عام 2014، وجد هو بينغ وآخرون أن التركيزات المختلفة من DMSO في وسط زراعة الخلايا كان لها آثار معينة على نمو الخلايا الغضلية الأرانب المزروعة في المختبر. عندما كان التركيز 2.0% (v/v)، ظهرت الخلايا الغضروفية أقوى. تأثير تثبيط، ولكن تأثير ضئيل على نمو الخلايا في نطاق تركيز 0.1%-1.0% [4].

2.    السمّية الأنزيماتية لمنظّم الترصد المتعدد الأطراف: الحاجة إلى ضبط <0.1% (v/v)

• في عام 2011، وجد راماكريشنا نيروغي وآخرون أنه في تجربة حضانة الجسيمات الصغرية في كبد الإنسان، يمكن أن يثبط DMSO الذي يحتوي على أكثر من 0.1 ٪ في نظام الحضانة نشاط CYP1A2 في الجسيمات الصغرية في كبد الإنسان. ومع ذلك، لم يكن لنسبة 2 في المائة من الميثانول أو الأسيتونيتريل أي تأثير على نشاط الإنزيم [5].

• في عام 2003، وجد ماسوهيرو نيشيمورا وآخرون أنه عندما أُعطي المركب للخلايا الكبدية البشرية، كان التركيز النهائي لثنائي ميثيل ثلاثي الفينيل متعدد الكلور (DMSO) هو 0.1 ٪ أو أقل، وأنزيم التمثيل الغذائي لمرحلة الدواء السيتوكروم P450 (CYPs) في الخلايا الكبدية. ) وسيتغير التعبير عنها عندما يكون التركيز أعلى [6].

3.    سمية DMSO على الحيوانات

(1) السمية الحادة: تشير إلى تفاعل التسمم السريع والحاد الذي ينجزه الجسم بعد تناول جرعة كبيرة من الدواء في وقت واحد، بما في ذلك أثر الوفاة ؛ عموما يمكن الحصول على الجرعة المميتة المتوسطة (LD50) من الدواء. يجب أن يتسبب DMSO (غم/كغ) في موت 50 ٪ من حيوانات الاختبار لتقييم الخطر. تم الإبلاغ عن النتائج التالية في تجارب حيوانية مختلفة:

يسرد الجدول التالي الجرعة نصف المميتة من DMSO لكل حيوان تجريبي في إطار كل طريقة من طرق الاستعمال. ويمكن أن نرى من الجدول أن LD50 من DMSO هو في الواقع أعلى. على سبيل المثال، الجرعة المميتة المتوسطة التي يتم تناولها عن طريق الفم للفئران تتراوح بين 16.5 إلى 24.6 جم/كجم، في حين أن الجرعة التي تناولناها في تجارب الفئران عادة تكون بالملليغرام/كجم، لذا فمن المستحيل تقريباً أن نتجاوز هذه الجرعة، وهذا يعني أن السمية الإجمالية للحيوانات ليست بنفس قوة الخلايا. قد لا تكون البيانات المقدمة من مختبرات مختلفة هي نفسها بالضبط، ولكنها تؤكد جميعها انخفاض سمية DMSO في الحيوانات.

الجرعة المميتة المتوسطة (غ/كغ) من DMSO في أنواع مختلفة وأساليب مختلفة.

(2) السمية الطويلة الأجل: تشير إلى الآثار الضارة للعقار الذي يعطى لحيوانات الاختبار بجرعة معينة من الدرجة لعدة أيام متتالية. تم الإبلاغ عن النتائج التالية في تجارب حيوانية مختلفة:

تجارب الجرعات على حيوانات مثل الكلاب والخنازير والأرانب التي تعاطت جرعة 5 غرام/كيلوغرام من مسدّس ثنائي ميثيل السلمون. كما أظهرت أنه بعد عدة أشهر، ستشهد الحيوانات تغيرات في ديوبتر العدسة بدلاً من العتمة، وهذا التغير يعتمد على الجرعة. العلاقة بين خفض جرعات DMSO وانكسار العدسة صغيرة جدا ؛ ولم يُعثر حتى الآن على مثل هذه الآثار الجانبية في الرئيسيات (بما في ذلك البشر) [7] ؛
  

كانت الجرعة من مسهب ثنائي ميثيل الترسبات (DMSO) 9 غ/كغ · يوم، وأظهرت تجربة القرود الريسوسية التي أُعطيت باستمرار لمدة 18 شهراً عدم وجود شذوذ أو تحمُّل واضحين لدى القرود الريسوسية [8] ؛

أُعطيت هذه المادة بجرعة قدرها 1 غ/كغ 5 أيام/أسبوع لمدة 12 شهراً في ذكور وإناث الجرذان. وأظهرت التجربة أن جميع أنسجة وأعضاء الفئران، مثل الدماغ والقلب والأمعاء والجهاز التناسلي والغدة الدرقية وغيرها، كانت طبيعية، ولم يتم العثور على أي شذوذ واضح. أو التعصب [[9].

DMSO له تأثير مدر للبول، ولكن لم يتم العثور على أي تلف كلوي في الدراسات على الإنسان والمختبرات الحيوانية.

ويمكن من بيانات السمية المذكورة أعلاه ملاحظة أنه بالمقارنة مع المذيبات المأمونة وغير السمية الأخرى، ورغم أن المنظومات الثنائية الفينيل المتعددة الكلور لها سمية معينة، فإن المنظومات الثنائية الفينيل المتعددة الكلور لها أيضاً خصائصها الفريدة الخاصة بها. قبل "المذيب العالمي"، التجارب البيولوجية ومراحل فحص الأدوية الأولية يمكن أيضا استخدام DMSO بشكل معقول لجعل النتائج التجريبية الصحيحة بسرعة دون تدخل العوامل الكاشفة. دعونا نلقي نظرة على كيفية استخدام DMSO بشكل صحيح في تجربة.

كيفية استخدام DMSO بشكل صحيح في تجارب الخلايا؟

هناك تطبيقان رئيسيان لتجارب الخلايا:

1.    الحفظ بالتبريد الخلوي: DMSO هو حاليا أفضل عامل الحفظ بالتبريد الخلوي، ولكن لديه سمية معينة. عموما، يتم التحكم في التركيز أقل من 10 ٪ من الحجم النهائي، ويمكن تخفيضه إلى أقل من 10 ٪، مثل 8 ٪، بالنسبة للخلايا ذات التحمل الضعيف. لاحظ أنه ينبغي إزالة DMSO في أقرب وقت ممكن خلال استعادة الخلية، وإلا فإنه سوف يسبب سمية شديدة للخلايا. وأظهرت النتائج أنه عندما كان تركيز هذه المادة في وسط الزرع 10 في المائة، كان معدل تثبيط نمو الخلية 100 في المائة تقريبا ؛ عندما كان التركيز 1 ٪، كان معدل التثبيط 35 ٪. وحتى بتركيز قدره 0.04 في المائة، كان لهذه المادة أثر سلبي على نمو الخلايا [10].

2.    مذيبات المركبات المستخدمة في إعطاء الخلايا: يجب أن يتحكم DMSO بشكل دقيق في جرعة DMSO عند إعطاء مركبات التحليل إلى الخلايا: قد تكون للخلايا المختلفة حساسية مختلفة لمحتوى DMSO، ولكن من المقبول الآن استخدام DMSO لتكوين مركبات من أجل إعطاء الخلايا، ويتم التحكم في التركيز النهائي من DMSO في حدود 0.1 ٪، يعتبر أنه لا يوجد تداخل مع تجربة الخلايا، أي أن حجم DMSO لا يمكن أن يتجاوز 1 ميكروليتر في 1 مل من الوسط. إذا وجد أن الحجم يتجاوز هذه النسبة، يمكننا تقليل استخدام DMSO عن طريق زيادة تركيز الدواء، أو استخدام طريقة تخفيف متعددة الخطوات في المرحلة المائية.

كيفية استخدام DMSO بشكل صحيح في التجارب على الحيوانات؟

تطبيق DMSO في التجارب على الحيوانات يكمن أساسا في انحلال الأدوية. في القضايا السابقة، قدمنا طريقة إذابة الأدوية، ولكن عند إذابة الأدوية، يجب علينا أولاً النظر في سمية المذيب المساعد، ثم النظر في قابلية الذوبان. إذا كان يتجاوز نسبة السمية من أجل إذابة الدواء، يجب علينا التخلي عن طريقة الذوبان هذه.

ومن بيانات اختبار السمية المذكورة أعلاه، يمكن أن نرى أن السمية الإجمالية لزيت ثنائي ميثيل الإيثيلين (DMSO) للحيوانات أقل بكثير من سمية الخلايا، ولذلك يعتقد لي بنغ وآخرون أيضاً أن كمية زيت ثنائي ميثيل الإيثيلين (DMSO) المستخدمة في التعاطي على الحيوانات يمكن أن تمثل 10 ٪ إلى 20 ٪ من الحجم الإجمالي التعاطي [11]، فعلى سبيل المثال، يبلغ حجم التعاطي للفئران خلال التعاطي الفموي 10 مل/كغ، وبالنسبة للفئران التي يبلغ حجمها الواحد حوالي 100-200 ميكروليتر، ويجب التحكم في حجم ثنائي ميكروليتيد الإيثيلين (DMSO) بنسبة 10 ٪ إلى 20 ٪، أي 20 -40 ميكروليتر.

Recommended volume of DMSO in animal experiments

الحجم الموصى به من DMSO في التجارب على الحيوانات

ملاحظة: حجم خدمات منظمات التسويق المتعددة الوسائط المستخدمة هو لأغراض مرجعية فقط. إذا كانت الحيوانات تعاني من أعراض سلبية، مثل فقدان الوزن/فقدان الشهية، ينبغي أن ننظر في تقليل كمية DMSO المستخدمة. المبدأ العام هو التقليل من استخدام DMSO.

احتياطات في استخدام DMSO

1.    تجنب الاتصال بالجلد: وجدت الدراسات أن DMSO لديه وزن جزيئي صغير ويتم امتصاصه بسهولة من خلال الجلد. إذا تعرض الجلد إلى DMSO لفترة طويلة، فإنه سوف تظهر تهيج محلي صغير، مثل تهيج الجلد المحلي، والحكة، والحرق. خلال التجربة، يمكن تحضير 1 ٪ -5 ٪ من ماء الأمونيا للاستخدام. بعد لمس الجلد، ينبغي غسله بكمية كبيرة من الماء وماء الأمونيا المخفف ؛ يمكن للكبريفونات أن تخترق الجلد، ويمكنها، في ظروف معينة، أن تجلب مواد سامة إلى الجلد ؛

2. تجنب استنشاق DMSO: الأسباب الأكثر شيوعا لاستنشاق DMSO هي الغثيان والقيء ورائحة الثوم والبصل والمحار في الهواء الزفير. يمكن أن يؤثر التركيز العالي واستخدام مساحة كبيرة على وظيفة الأعصاب ويؤدي إلى انحلال الدم، لذلك تجنب تطايره عند استخدامه.

وخلاصة القول، هذه هي المعرفة الأساسية عن DMSO وطرائق التطبيق في التجربة التي أدخلناها عليكم في هذا الموضوع. هل يعطيك فهم جديد ل DMSO؟ وعلى الرغم من أن هذه المادة لها سمية معينة، فإنها ليست غير قابلة للاستعمال ؛ عندما لا نجد بديلا مناسبا، لا يزال مسموحا بتطبيق DMSO على التجربة للحصول على بيانات البحوث باعتدال. إذا كان لديك أصوات وآراء مختلفة، يرجى ترك رسالة لنا أو المشاركة في دردشة المجموعة أدناه لنناقشها معًا!