Tetrac (Tetraiodothyroacetic acid; 3,3',5,5'-Tetraiodothyroacetic acid)   中文名称: 四碘甲状腺乙酸

Thyrointegrin receptor

在具有不同 K-RAS 状态的 HT-29 和 HCT116 细胞中，Tetrac（0.01-1 μM；2-6 d）会导致抗增殖[3]。在 HT-29 和 HCT116 细胞中，Tetrac（0.1 μM；30 分钟）抑制 ERK1/2 激活[3]。 Tetrac（0.1 μM；24 小时）可促进 THBS1 和 CASP2 的表达，同时抑制 CCND1 和 c-Myc [3]。

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天然存在的T4类似物tetrac阻断甲状腺激素在整合素受体的促血管生成作用，以及不依赖于激动剂的抗血管生成作用。Tetrac通过减少血管生长因子/生长因子受体、缺氧诱导因子-1α、促血管生成细胞因子和许多其他促血管生成基因的转录，同时刺激内源性血管生成抑制剂的表达，从而减少内皮细胞的增殖、迁移和成管。它通过破坏整合素αvβ3与邻近生长因子受体之间的串扰进一步调节血管生长因子活性。此外，tetrac破坏甲状腺激素刺激的肿瘤募集、分化和肿瘤基质相关间充质干细胞的促血管生成信号。Tetrac通过多种机制影响肿瘤相关血管生成，并干扰其他癌细胞存活途径。结合其低毒性和高组织选择性，tetrac是一个很有前途的临床应用候选者[1].

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结直肠癌细胞中四羧基和NDAT结合细胞表面整合素αvβ3。 Tetrac和NDAT对不同K-RAS状态的结直肠癌细胞的抗增殖作用 NDAT和Tetrac调控结直肠癌细胞中不同基因的表达。[3]
我们已经研究了Tetrac和NDAT在结直肠癌细胞中作用的可能机制，使用灌注波纹管细胞培养系统，可以有效、大规模地筛选药物对肿瘤细胞的作用机制。虽然K-RAS野生型结直肠癌HT-29细胞中整合素αvβ3含量远低于K-RAS突变型HCT116细胞，但HT-29对tetrac和NDAT均更为敏感。结果还表明，Tetrac和NDAT均与肿瘤细胞表面整合素αvβ3结合，可能具有不同的抗结直肠癌细胞增殖机制。K-RAS状态似乎在使用这种药物组合治疗时可能遇到的耐药性中起重要作用。[3]

Tetrac（35 μg；口服 40 天）可防止小鼠肿瘤中整合素的生长、接种和表达[4]。
Tetrac延缓白化病小鼠模型眼部黑色素瘤的发生[4]
B16F10细胞作为体内检测甲状腺激素-αvβ3轴的有效平台，由于这种特异性整合素的高表达（补充图S1A-D）。相比之下，B16LS9细胞αvβ3表达水平较低（补充图S1E-H）。我们最近在B16F10眼黑色素瘤模型中建立了甲状腺功能低下的环境，接种了B16F10细胞的小鼠存活率提高，而甲状腺功能亢进导致存活时间缩短。在白化小鼠眼内接种黑色素瘤细胞后，未发生转移并延长生存期，这一意外观察结果促使我们利用这些模型来研究甲状腺激素-αvβ3抑制剂延缓眼部黑色素瘤发病的潜力。在许多体外和体内研究中显示，抑制甲状腺激素与αvβ3整合素结合的一种这样的抑制剂是Tetrac，该药物被选中用于下一项研究。
如前所述，采用经结膜方法接种102个B16F10或B16LS9细胞/1 μL PBS（接种日或第0天），接种BALB/c小鼠右眼视网膜下间隙。肿瘤接种后无细胞反流，结膜下间隙无肿瘤细胞。当日将每个实验肿瘤模型分成两组小鼠，分别给予含<强>Tetrac的自来水（对照组）或饮用水。每天对小鼠进行监测，并记录眼内肿瘤生长的第一个迹象。实验设计，包括每组小鼠的数量如图4所示。随访37 ~ 40天，记录小鼠肿瘤发生情况。
实验开始后90天处死小鼠，摘除眼球，进行病理和免疫组织化学处理，包括S100（黑色素瘤标志物）分析和αvβ3表达。结果显示，在B16F10（图6A）和B16LS9（图6B）细胞模型中，眼内肿瘤的S100免疫染色均为阳性，证实了黑色素瘤细胞的存在。流式细胞术结果显示，B16F10（图6A）被抗整合素抗体免疫染色呈阳性，而B16LS9（图6B）未被免疫染色。最后，在B16F10小鼠模型中，Tetrac处理明显显示S-100和整合素染色水平降低，提示对肿瘤接种、生长和整合素表达有抑制作用。

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将化合物以10 µg/10 µL加入到含有小鼠血管生长因子的200 µL Matrigel中，皮下注射到小鼠体内，对照组只接受200 µL + 10 µL载体/植入物。每只小鼠皮下植入4枚皮下植入物（右侧2枚，左侧2枚）。在4 °C时，Matrigel液体塞在37 °C时变成固体基质，化合物在14 天内持续释放。在Matrigel植入后第14天，处死所有动物，采用分光光度法27测定Matrigel栓中的血红蛋白浓度，定量血管形成。简单地说，将Matrigel塞放入0.5 mL装有双蒸馏水的管中，然后均质5-10 分钟。样品在1700×g离心10 min，收集上清。取50 μL上清液与50 μL Drabkin试剂混合，室温静置15-30 min，置96孔板，用Microplate Manager酶联免疫吸附仪在540 nm处测定吸光度。与标准曲线比较，Hb浓度以mg/dL表示。 如图2所示，在Matrigel塞实验中，Tetrac及5种衍生物显著抑制血管生成，结果以平均值 ± 标准误差均值（S.E.M.）或±标准差（S.D.）表示，如图图例所示。采用SigmaPlot 10.0软件对对照组和试验组进行比较和统计分析，采用方差分析和学生t检验。如果P < 0.01，则认为对照终点与实验终点之间的差异具有统计学意义。Tetrac类似物也以类似于Tetrac的方式阻断了fgf诱导的血管生成。对四羧基的任何一侧或两侧的调节都不会对母体化合物的拮抗作用产生很大的影响。10a的抗血管生成活性可能与其结构上存在炔官能团有关，这可能在我们进一步的构效研究中进行修饰。此外，化合物10d和10e的抗血管生成活性非常有趣，因为它们的结构中存在邻苯二胺部分，这使得它们与已知的抗血管生成抑制剂沙利度胺相似（图3）

细胞增殖测定[3]
细胞类型： HT-29 和 HCT116 细胞
测试浓度： 0.01、0.1、1 μM
孵育时间：0、2、4、6天
实验结果：诱导K-RAS野生型结直肠癌细胞的抗增殖。

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蛋白质印迹分析[3]
细胞类型： HT-29 和 HCT116 细胞
测试浓度： 0.1 μM
孵育时间：30分钟
实验结果：抑制持续激活的ERK1/2，并且这种抑制可以通过抗整合素αvβ3抗体预处理来消除。

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在一个完善的灌注波纹管细胞培养系统中，确定了Tetrac和NDAT的抗增殖作用。首先将5 × 107个细胞接种于灌注波纹管细胞培养系统中，37℃孵育过夜。然后收获聚合物薄片，胰蛋白酶化，收集细胞并计数。贴壁细胞数为0.5 × 107个/瓶。细胞培养用含1%剥离fbs的培养基刷新。在培养基瓶中加入Tetrac或NDAT至结果部分所示的最终浓度。根据T4生理浓度（10−7 M）选择四羧酸盐和NDAT的特定浓度，如上所述。然后按指示处理含细胞薄片的样品，并在指示的时间内收获细胞，胰蛋白酶化，并收集用于计数。用含10%激素的FBS培养基更新细胞培养物。[3]

动物/疾病模型： 将8周龄的野生型雄性Balb/C小鼠接种102B16F10或B16LS9细胞[4]
剂量： 每日35 μg
给药途径： 每日口服（加入饮用水中），持续40天
实验结果： 延缓眼部黑色素瘤的发生。降低B16F10小鼠模型中S-100和整合素的染色水平。

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实验分组和肿瘤细胞接种[4]
为了优化C57Bl/6小鼠的模型，首先将5 × 105个B16F10细胞的等分试样接种到每只小鼠右眼的视网膜下腔（即脉络膜）（n = 8只小鼠）。接下来，将相同细胞以递减浓度（10⁴、10³ 和 10² 个细胞，共 15 只小鼠，每个浓度 n = 5）接种到小鼠眼内。为了评估 Balb/C 白化小鼠模型，采用先前描述的经结膜方法，将 10² 个 B16F10 或 B16LS9 细胞/1 μL PBS 的等分试样接种到每只小鼠右眼的视网膜下腔（每种细胞类型 n = 5），使接种的细胞留在眼内。小鼠用氯胺酮和赛拉嗪的混合物（120 mg/kg 氯胺酮，10 mg/kg 赛拉嗪）麻醉，并用一滴奥昔布卡因使实验眼脱敏。在解剖显微镜下，将一根30号针头穿过结膜和巩膜，插入角膜缘后方约1 mm处的视网膜下腔。然后，将装有32号钝头针头的10 μL玻璃注射器的针尖经针道引入视网膜下腔，并将1 μL肿瘤细胞悬液注射到动物眼内。在针尖进入眼内之前未进行细胞接种，未发生肿瘤细胞回流，且结膜下腔内未检测到肿瘤细胞。在最终的干预性研究中，将1 μL PBS稀释的102B16F10或B16LS9细胞悬液接种到每只Balb/C白化小鼠右眼的视网膜下腔内。在每个实验模型中，小鼠每天饮用含35 μg Tetrac的水（B16F10模型组n=16只，B16LS9模型组n=16只），而对照组小鼠仅饮用溶于水的聚乙二醇（B16F10模型组n=15只，B16LS9模型组n=13只）。每日更换饮用水。
Tetrac溶解于0.04 N KOH 4%丙二醇(PG)溶液中，浓度为1 mg/mL。

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为了研究构效关系，测试了化合物10a-10e抑制血管生成的能力，并与Tetrac进行比较。本研究采用体内实验方法测定了血管生成抑制情况。该方法将测试的血管生成诱导剂和抑制剂暴露于冷液态Matrigel®基质中。Matrigel®基质是一种由多种蛋白质混合而成的基质，皮下注射到小鼠体内后会凝固，从而促进新血管的形成。实验选用5-6周龄、体重20克的雌性C57/B6小鼠，饲养于特定病原体清除（SPF）条件下，每笼4只，饲养环境温度控制在20-24℃，湿度控制在60-70%，并保持12小时光照/12小时黑暗的昼夜节律。小鼠可自由摄取食物和水。实验开始前，小鼠适应环境5天。实验小鼠被分为7组（每组3只）：对照组、Tetrac组和5种Tetrac衍生物组。

[1]. Tetrac as an anti-angiogenic agent in cancer. Endocr Relat Cancer. 2019 Jun 1; 26(6):R287-R304.

[2]. Nongenomic Actions of Thyroid Hormone: the Integrin Component. Physiol Rev. 2020 Jun 25.

[3]. Tetrac and NDAT Induce Anti-proliferation via Integrin αvβ3 in Colorectal Cancers With Different K-RAS Status. Front Endocrinol (Lausanne). 2019 Mar 12; 10:130.

[4]. Tetrac Delayed the Onset of Ocular Melanoma in an Orthotopic Mouse Model. Front Endocrinol (Lausanne). 2019 Jan 8; 9:775.

[5]. Synthesis of new analogs of tetraiodothyroacetic acid (tetrac) as novel angiogenesis inhibitors for treatment of cancer. Bioorg Med Chem Lett. 2018 Apr 15;28(7):1223-1227.

3,3',5,5'-四碘甲状腺乙酸是一种单羧酸，即甲状腺乙酸在3、3'、5和5'位分别带有四个碘取代基。它是一种甲状腺激素、人体代谢产物和细胞凋亡诱导剂。它是一种碘代苯酚、2-卤代苯酚、单羧酸和芳香醚。

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甲状腺激素T3和T4已被证实是促血管生成激素，对癌症治疗具有重要意义。内源性循环激素水平可能有助于促进癌症进展并限制抗癌疗法的疗效，但临床数据仍不明确。甲状腺激素调节血管生成的能力是通过非经典机制介导的，该机制起始于细胞表面受体整合素αvβ3。这种整合素主要表达于肿瘤细胞、增殖的内皮细胞和肿瘤基质相关细胞，凸显了其在血管生成和肿瘤生物学中的潜在重要性。甲状腺激素/整合素αvβ3信号通路激活了通常与血管生成相关的细胞内通路，这些通路由经典的促血管生成分子（例如血管内皮生长因子）介导。天然存在的T4类似物四氢吡啶（Tetrac）除了具有不依赖于激动剂的抗血管生成作用外，还能阻断甲状腺激素在整合素受体上的促血管生成作用。四氢吡啶通过减少血管生长因子/生长因子受体、缺氧诱导因子-1α、促血管生成细胞因子和许多其他促血管生成基因的转录，从而减少内皮细胞的增殖、迁移和管状结构形成，同时刺激内源性血管生成抑制因子的表达。它通过破坏整合素αvβ3与邻近生长因子受体之间的相互作用，进一步调节血管生长因子活性。此外，四氢吡啶可干扰甲状腺激素刺激的肿瘤募集、分化以及肿瘤基质相关间充质干细胞的促血管生成信号传导。四氢吡啶通过多种机制影响肿瘤相关血管生成，并干扰其他癌细胞存活通路。结合其低毒性和高组织选择性，四氢吡啶是一种有前景的临床应用候选药物。[1]

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质膜整合素αvβ3的胞外结构域包含一个甲状腺激素类似物的细胞表面受体。该受体在肿瘤细胞和快速分裂的内皮细胞中大量表达和激活。该受体的主要配体是左旋甲状腺素 (T4)，通常被认为是 3,5,3'-三碘-左旋甲状腺素 (T3) 的前体激素。T3 是一种激素类似物，它通过与整合素 αvβ3 结构无关的核受体在细胞核内表达甲状腺激素。T4 与甲状腺激素整合素受体结合后，调节癌细胞和内皮细胞的分裂、肿瘤细胞的防御通路（例如抗凋亡）以及血管生成，并促进肿瘤转移、放射抗性和化疗抗性。其分子机制涉及通过丝裂原活化蛋白激酶和磷脂酰肌醇 3-激酶进行信号转导、多种与上述细胞过程相关的基因的差异表达，以及调节其他细胞表面蛋白（例如血管生长因子受体）的活性。四碘甲状腺乙酸 (tetrac) 是 T4 的衍生物，它与 T4 竞争性结合整合素。在缺乏T4的情况下，四碘甲状腺乙酸（Tetrac）及其化学修饰物也具有抗癌作用，最终导致基因转录改变。未修饰和化学修饰的Tetrac均能抑制肿瘤异种移植瘤的生长。该受体对非恶性细胞（如血小板和吞噬细胞）的作用机制尚需进一步研究。甲状腺激素的整合素αvβ3受体具有多种与癌症生物学相关的细胞活性，这些活性可能受到Tetrac衍生物的调控。[2]

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结直肠癌是台湾地区一个严重的医学难题。亟需新的有效治疗方法。筛选有前景的抗癌药物以及从临床前研究过渡到临床试验往往充满挑战。脱氨基甲状腺激素类似物（四碘甲状腺乙酸，Tetrac）及其纳米颗粒类似物（NDAT）已被证明在体外和包括结直肠癌在内的多种肿瘤的异种移植模型中具有抗增殖活性。然而，四氢吡啶（terac）和尼达替尼（NDAT）诱导结直肠癌细胞增殖抑制的机制尚未完全阐明。我们利用灌注波纹管细胞培养系统，对四氢吡啶和尼达替尼在结直肠癌细胞中的作用机制进行了研究。该系统能够高效、大规模地筛选药物对肿瘤细胞的作用机制。尽管K-RAS野生型结直肠癌HT-29细胞中整合素αvβ3的表达远低于K-RAS突变型HCT116细胞，但HT-29细胞对四氢吡啶和尼达替尼均更为敏感。结果还表明，四氢吡啶和尼达替尼均能与肿瘤细胞表面整合素αvβ3结合，并且这两种药物在结直肠癌细胞中可能具有不同的抗增殖机制。K-RAS状态似乎在使用该联合用药治疗时可能遇到的耐药性中起着重要作用。[3]

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眼部黑色素瘤是成人最常见的原发性眼内恶性肿瘤，但由于体内模型有限，其研究受到阻碍。我们通过一系列将黑色素瘤细胞眼内注射到小鼠眼内的实验，建立了一种眼部黑色素瘤模型。接种5 × 10⁵个B16F10细胞会导致肿瘤快速生长、广泛的肺转移以及动物生存期缩短，而接种10²个细胞则足以使眼内肿瘤生长并延长动物生存期。为了提高肿瘤的可视化效果，我们将10²个黑色素瘤细胞（B16F10或B16LS9）接种到Balb/C白化小鼠眼内。这些小鼠形成了眼内肿瘤，但未发生转移，且生存期延长。接下来，我们研究了甲状腺激素-αvβ3整合素信号通路抑制剂在眼部黑色素瘤治疗中的应用潜力。通过使用甲状腺激素衍生物四碘甲状腺乙酸（Tetrac），与未治疗组相比，B16F10（整合素阳性）细胞组的肿瘤发生时间有所延迟；而在B16LS9（整合素阴性）细胞组中，实验组和对照组的肿瘤发生率相似。总之，经过优化，我们建立了小鼠眼部黑色素瘤模型。该模型具有较宽的治疗窗口，可作为研究各种药物和其他治疗方法的平台。[4]

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在血管生成过程中，整合素作为细胞表面跨膜受体家族的成员，在血管形成和血管生长因子的局部释放中发挥着关键作用。甲状腺激素，如左旋甲状腺素（T4）和3,5,3'-三碘甲状腺原氨酸（T3），通过整合素αvβ3受体促进血管生成和肿瘤细胞增殖。四碘甲状腺乙酸（四碘甲状腺乙酸，T4的脱氨衍生物）位于整合素αvβ3结合口袋的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）识别位点或其附近，是一种甲状腺整合素受体拮抗剂，可阻断T3和T4的作用以及多种生长因子介导的血管生成。本研究通过修饰四碘甲状腺乙酸的酚羟基合成了一系列新型四碘甲状腺乙酸类似物，并利用小鼠Matrigel血管生成模型检测了它们的抗血管生成活性。药理活性结果表明，四碘甲状腺乙酸可以进行多种修饰并保持其抗血管生成活性。
总之，为了寻找新的血管生成抑制剂，我们通过修饰四碘甲状腺乙酸的酚羟基合成了一系列新型四碘甲状腺乙酸类似物。我们分析了它们的构效关系，并利用小鼠Matrigel血管生成模型检测了它们的抗血管生成活性。新型血管生成抑制剂的设计和开发已被证实是多种肿瘤类型的治疗靶点。我们的研究结果表明，邻苯二甲酰亚胺修饰的四乙酰类似物 10d 和 10e 比其他生成的类似物具有更高的抗血管生成活性，这可能是由于其结构中存在邻苯二甲酰亚胺部分，类似于沙利度胺。我们后续的研究需要进行额外的生物分析（LC/MS/MS），以确定邻苯二甲酰亚胺部分对四乙酰组合体内活性的确切贡献。为了提高这些新材料的水溶性，我们还计划将这些抗血管生成分子与基于 PLGA 的纳米颗粒偶联。[5]

C14H8I4O4

747.8288

747.66

67-30-1

65552

White to off-white solid powder

2.727g/cm3

544.8ºC at 760 mmHg

230 °C

283.3ºC

1.801

5.23

66.76

2

4

4

22

373

0

IC1C([H])=C(C([H])=C(C=1OC1C([H])=C(C(=C(C=1[H])I)O[H])I)I)C([H])([H])C(=O)O[H]

PPJYSSNKSXAVDB-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C14H8I4O4/c15-8-4-7(5-9(16)13(8)21)22-14-10(17)1-6(2-11(14)18)3-12(19)20/h1-2,4-5,21H,3H2,(H,19,20)

2-[4-(4-hydroxy-3,5-diiodophenoxy)-3,5-diiodophenyl]acetic acid

Tetrac; 67-30-1; Tetraiodothyroacetic acid; 3,3',5,5'-TETRAIODOTHYROACETIC ACID; UNII-PA7UX1FFYQ; T4-acetic acid; 2-(4-(4-hydroxy-3,5-diiodophenoxy)-3,5-diiodophenyl)acetic acid; Benzeneacetic acid, 4-(4-hydroxy-3,5-diiodophenoxy)-3,5-diiodo-;

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： 本产品在运输和储存过程中需避光。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO : 100 mg/mL (133.72 mM)

配方 1 中的溶解度: 2.5 mg/mL (3.34 mM) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 悬浮液；超声助溶。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到400 μL PEG300中，混匀；然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (3.34 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (3.34 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。