Sigma D2650 二甲基亚砜（DMSO）是一种极性非质子溶剂，对许多化合物具有很强的溶解能力。它作为冷冻保护玻璃化剂，在细胞冷冻培养基中能有效保护细胞免受冰晶导致的机械损伤。该产品经过无菌过滤（0.2微米）及内毒素水平检测，确保无菌、无内毒素，适用于细胞培养实验。

二甲基亚砜（DMSO）的作用原理与其独-特的化学结构和物理性质密切相关，以下从不同应用场景展开分析：

一、作为溶剂的作用原理

1.极性非质子溶剂特性

· 化学结构：分子式为 (CH₃)₂SO，分子中硫原子与氧原子形成强极性双键（S=O），同时甲基（CH₃）为非极性基团，使其兼具极性和一定的非极性溶解能力。

· 溶解机制：

· 极性物质：通过 S=O 键的偶极矩与极性分子（如水、无机盐）形成氢键或偶极 - 偶极相互作用，破坏溶质的分子间作用力（如离子键、氢键），使其分散于溶剂中。

· 非极性物质：利用甲基的疏水性与非极性分子（如芳烃、烷烃）通过范德华力结合，实现互溶。

2.“万能溶剂" 的本质

· 能同时溶解极性和非极性物质，甚至可溶解一些难溶的高分子材料（如聚乙烯、纤维素），归因于其分子既能与极性基团作用，又能渗透非极性分子间隙，破坏溶质的聚集态结构。

二、作为细胞冻存保护剂的原理

1.降低冰点与抑制冰晶形成

· 冰点降低效应：DMSO 溶于水后可降低溶液的冰点（如 10% DMSO 水溶液冰点约 - 20℃），使体系在低温下保持液态，减少冰晶生成的概率。

· 冰晶生长抑制：即使有冰晶形成，DMSO 分子可吸附在冰晶表面，干扰冰晶的有序生长，使其形成细小的非结晶态结构（玻璃化状态），避免大冰晶对细胞造成机械损伤。

2.渗透压调节与细胞保护

· 渗透平衡作用：DMSO 分子较小且极性适中，可快速透过细胞膜，在冷冻过程中与细胞内水分形成混合溶液，降低细胞内外的渗透压差，防止细胞因脱水或吸水而破裂。

三、促进药物渗透的作用机制

1.改变生物膜通透性

· DMSO 的极性基团（S=O）可与细胞膜的磷脂双分子层相互作用，暂时破坏膜的脂质排列，增加膜的流动性和通透性，使药物分子更易穿透皮肤或黏膜。

2.与药物形成共溶体系

· 通过溶解药物并形成低黏度的混合溶液，减少药物在渗透过程中的扩散阻力，同时利用自身的渗透性携带药物分子进入组织。

四、在化学反应中的作用原理

1.作为反应介质的特性

· 极性非质子环境：不提供质子（H⁺），但极性强，可稳定反应中的离子中间体（如碳正离子、负离子），促进亲核取代、消除等反应的进行。

· 热稳定性：沸点高（189℃），可在较高温度下作为反应溶剂，拓宽反应温度范围。

2.催化或调控反应

· 部分反应中，DMSO 的 S=O 键可作为路易斯碱（电子对供体）与金属离子配位，或参与氧化还原反应（如 DMSO 作为氧化剂时生成二甲砜），调控反应路径。

五、其他作用原理（如抗氧化、抗炎等）

· 自由基清除能力：DMSO 的硫原子可与羟基自由基（・OH）等活性氧物种反应，起到抗氧化作用，在某些生物实验中用于保护细胞免受氧化损伤。

· 物理性质的间接作用：高沸点和低挥发性使其在高温工业流程中作为稳定的溶剂，而低凝固点（18.5℃）使其在低温环境中不易结晶，保持液体状态。

总结

DMSO 的核心作用原理可概括为：利用极性与非极性双重溶解能力、膜通透性调节、冰点与渗透压调控，以及化学反应环境调控等特性，在不同领域实现溶剂、保护剂、反应介质等功能。其多功能性本质上源于分子结构中极性基团（S=O）与非极性基团（CH₃）的协同作用。

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