β-Tubulin, a fundamental component of the eukaryotic cytoskeleton and a key protein in microtubule formation. Carbendazim binds to β-tubulin, disrupting microtubule assembly and inhibiting cell division. The compound binds to an as yet unidentified site in tubulin and inhibits tumor cell proliferation by suppressing the growing and shortening phases of microtubule dynamic instability, inducing mitotic arrest.

在CCK-8实验中，多菌灵（4–60 μM；24 h）对HeLa细胞的活力没有影响[3]。
多菌灵通过与β-微管蛋白（真核细胞骨架的基本成分）结合来破坏微管动力学。这种结合抑制微管组装并抑制微管动态不稳定性，从而导致有丝分裂停滞和细胞分裂抑制。在癌细胞中，多菌灵通过抑制微管动态不稳定性中的生长和缩短阶段来抑制细胞增殖，从而诱导有丝分裂停滞。该化合物的抗有丝分裂和抗肿瘤活性已被广泛认可。

多菌灵（灌胃；100、500 mg/kg；每日一次，与饲料同服；持续28天）可通过激活天线阵列活性，导致甘油三酯（TG）水平升高和心肌纤维增生[2]。
在体内，多菌灵被用作农业杀菌剂，用于控制真菌病害。该化合物的作用机制——破坏微管组装——会影响真菌和哺乳动物细胞，因此人们对其在动物和人类中的潜在毒性感到担忧。动物研究表明，高浓度多菌灵与发育异常有关。有研究提示，其对小鼠肝脏的致癌作用可能存在阈值效应。

体外酶/受体结合试验检测多菌灵与微管蛋白的结合情况，可采用荧光偏振、表面等离子共振或微管聚合试验等方法。将微管蛋白与不同浓度的多菌灵孵育，并测定其结合程度或对微管聚合的抑制情况。这些试验证实了多菌灵与β-微管蛋白的结合及其对微管组装的破坏作用。

多菌灵的细胞活性检测包括用该化合物处理细胞（例如MCF7人乳腺癌细胞或其他细胞系），并测量细胞增殖、细胞周期分布和微管动力学。多菌灵通过抑制微管动态不稳定性来抑制细胞增殖并阻滞有丝分裂。细胞活力通过MTT或其他代谢检测进行评估，细胞周期分析则通过流式细胞术进行。这些检测证实了多菌灵的抗有丝分裂作用。

动物/疾病模型： 6周龄雄性ICR小鼠[2]
剂量： 100和500 mg/kg
给药途径： 灌胃（po）；100和500 mg/kg；每日一次；28天
实验结果： 脂肪生成和甘油三酯合成。一些关键基因的相对mRNA水平升高。上调小鼠肝脏中IL-1β和IL-6的mRNA水平。500 mg/kg剂量组血清中两种促炎细胞因子IL-1β和IL-6的浓度升高。然而，在脂肪组织中，与对照组相比，CBZ-500治疗组中仅有IL-1β显著升高。
多菌灵的体内动物研究通常采用啮齿动物给药，以评估其毒性、发育影响和致癌性。研究表明，高浓度的多菌灵会导致发育异常。小鼠肝脏的致癌作用被认为是一种阈值效应。这些研究引发了人们对多菌灵对非靶标生物安全性的担忧。

吸收、分布和排泄
雄性大鼠单次口服3 mg/kg剂量后，6小时内有66%的药物经尿液排出。代谢/代谢物：易于被植物吸收。一种降解产物是2-氨基苯并咪唑。……静脉注射12 mg/kg后，大鼠体内迅速生成两种代谢物：5-羟基-2-苯并咪唑氨基甲酸酯甲酯（5-HBC）和2-氨基苯并咪唑（2-AB）。静脉注射后15分钟，肝脏和肾脏中的药物浓度达到峰值。血液中未代谢的多菌灵浓度最高。5-HBC在各器官中占主导地位。2-AB含量较少。口服¹⁴C-多菌灵（12 mg/kg）的生物利用度约为85%。放射性物质在亚细胞组分中的分布并不均匀，胞质溶胶中的浓度最高，微粒体中的浓度最低。……
氨基甲酸酯类化合物在肝脏中经酶促水解；降解产物经肾脏和肝脏排泄。(L793)

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生物半衰期
大鼠静脉注射12 mg/kg (14)C-多菌灵后，其代谢动力学符合双室开放系统模型。α相半衰期分别为0.16小时（肝脏）和0.25小时（肾脏），β相半衰期分别为2.15小时和6.15小时。两种代谢物，5-羟基-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯（5-HBC）和2-氨基苯并咪唑（2-AB），迅速生成。静脉注射后15分钟，肝脏和肾脏中的药物浓度达到峰值。血液中浓度最高的是未代谢的多菌灵。5-羟基苯甲酸（5-HBC）在所有器官中均占主导地位。仅存在少量2-氨基苯甲酸（2-AB）。口服¹⁴C-多菌灵（12 mg/kg）的生物利用度约为85%。放射性在亚细胞成分中的分布不均匀，胞质溶胶中的浓度最高，微粒体中的浓度最低。¹⁴C-多菌灵在尿液中的排泄呈双相模式。α相的半衰期分别为1.4小时（静脉注射）和2.5小时（口服），而β相的半衰期分别为11.2小时和12.1小时。无论给药途径如何，尿液中95%的放射性物质均为5-羟基苯甲酸（5-HCB）。血液中未代谢的多菌灵浓度和尿液中5-氢氯苯（5-HCB）浓度可能有助于诊断急性多菌灵中毒。
多菌灵的药代动力学研究表明，该化合物经口服或皮肤接触后被吸收并分布于全身。多菌灵在肝脏代谢，并通过尿液和粪便排出体外。该化合物在环境中的持久性和潜在的生物蓄积性引发了人们对其生态和人类健康影响的担忧。

毒性概述
识别和用途：多菌灵是一种白色粉末，是一种内吸性叶面和土壤杀菌剂，可通过根系和绿色组织吸收。人体暴露和毒性：对所有六条人类染色体（1 和 8、11 和 18 以及 X 和 17）进行了配对研究。异常情况分为染色体丢失（包括着丝粒阳性微核）、染色体获得、不分离或多倍体。动物研究：先前的研究表明，多菌灵可能干扰有丝分裂，从而破坏或抑制微管功能并导致细胞凋亡。即使是低剂量的多菌灵也显示出毒性，会影响肝脏并引起大鼠血液学和生化指标的特定变化。雄性大鼠（每剂量组 n=6）分别灌胃给予 200、3400 和 5000 mg/kg 的药物，每周 5 天，持续 2 周。在 3400 mg/kg/天的剂量组中，6 只大鼠中有 2 只死亡。所有剂量组均观察到睾丸出现肉眼可见和显微镜下可见的不良反应，以及附睾内精子数量减少或缺失。睾丸体积缩小，颜色异常，并观察到生精小管变性和无精子症的迹象。在 3400 mg/kg/天的剂量组中，还观察到十二指肠（水肿和局灶性坏死）、骨髓（造血因子减少）和肝脏（大球状空泡减少）的形态学改变。一岁大的比格犬（4只雄性，4只雌性）被分为四组，分别饲喂添加了0、100、500和2500 mg/kg剂量多菌灵的饲料，持续3个月。与实验前水平和对照组相比，中剂量组雌性比格犬在1、2和3个月时胆固醇水平呈升高趋势。高剂量组雌性比格犬的胆固醇水平也升高。低剂量组和中剂量组雄性比格犬的胸腺重量发生变化，中剂量组雄性比格犬的前列腺重量也发生变化。妊娠大鼠在妊娠第6-15天灌胃给予剂量高达80 mg/kg/天的多菌灵。妊娠兔在妊娠第6-18天以类似方式灌胃给予剂量高达160 mg/kg/天的多菌灵。在大鼠中，对照组胎儿死亡和吸收率为29%，20 mg/kg组为48%，40 mg/kg组为64%，80 mg/kg组为73%。在兔中，对照组未观察到胎儿死亡或吸收，而多菌灵处理组的胎儿死亡或吸收率为15%~33%。大鼠和兔的平均活胎体重无差异，且未发现畸形。多菌灵可诱导精子细胞染色体畸变，且非整倍体发生率较高。多菌灵可诱导小鼠骨髓细胞微核形成。在致突变的多菌灵样品中检测到了2,3-二氨基吩嗪（DAP）和2-氨基-3-羟基吩嗪（AHP）。浓度低至 5 ppm 或 10 ppm 的二氨基吡啶 (DAP) 或氨基异吡啶 (AHP) 的卡宾样品，在沙门氏菌/艾姆斯试验中，浓度为 5000 μg/平板时，均表现出阳性反应和活化作用。纯化的卡宾不具有致突变性。生态毒性研究表明：亚马逊鱼类对卡宾的敏感性略低于温带鱼类，其 LC50 值范围为 1648 至 4238 μg/L；亚马逊无脊椎动物的抗性显著高于温带同类，其 LC50 值超过 16000 μg/L。在植物中，卡宾可引起某些基因的甲基化或去甲基化，并改变其表达。卡宾靶向活跃分裂细胞中的 β-微管蛋白。它与微管结合，干扰细胞功能，例如减数分裂和细胞内运输 (A15332)。毒性数据：大鼠急性经口LD50 >15000 mg/kg，犬 >2500 mg/kg。相互作用：本研究探讨了甘草水提取物对白化大鼠多菌灵诱导的睾丸毒性的影响。多菌灵给药后，睾丸重量、直径和生精小管生殖上皮高度均显著降低。组织学结果显示生精小管变性、生精细胞丢失和凋亡。此外，多菌灵导致睾丸中丙二醛（MDA，一种脂质过氧化标志物）水平升高，并降低抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性。甘草提取物与多菌灵联合给药可改善多菌灵处理动物的组织形态学和组织病理学改变。此外，甘草处理显著降低了MDA水平，并提高了SOD和CAT的活性。基于目前的研究结果，我们得出结论：甘草水提取物可以减轻多菌灵的睾丸毒性，这种作用可能归因于其一种或多种成分的抗氧化特性。2,5-己二酮（2,5-HD）是一种类似紫杉醇的微管组装促进剂，而多菌灵（CBZ）是一种类似秋水仙碱的微管组装抑制剂；两者均为环境睾丸毒素，它们靶向并破坏支持细胞中的微管功能。在分子水平上，这两种毒素对微管组装的影响相反，但它们都具有抑制支持细胞微管依赖性功能的共同生理效应。通过研究2,5-HD和CBZ的联合暴露，我们试图确定CBZ是拮抗还是加剧了初始2,5-HD暴露的影响。体外实验表明，2,5-羟基丁酸（2,5-HD）处理缩短了微管组装延迟时间并提高了最大组装速率。卡马西平（CBZ）处理可使2,5-HD诱导的微管组装改变在体外恢复正常。体内实验中，成年雄性大鼠饮用水中添加1%的2,5-HD溶液，持续2.5周。在睾丸评估前24小时，灌胃给予CBZ（200 mg/kg体重），并同时进行单侧输出小管结扎术。联合暴露后，睾丸效应指标（睾丸重量、组织病理学变化[脱落和空泡化]以及生精小管直径）均出现显著变化。与单毒素暴露组（以对照组为参照）相比，联合暴露组的生精小管直径存在差异，空泡化百分比呈叠加效应，或脱落百分比大于叠加效应。因此，与预期相反，CBZ联合暴露并未拮抗初始2,5-HD暴露的影响，这与它们对微管组装的分子效应是其联合毒性的唯一原因的预期相反；相反，2,5-HD和CBZ共同作用加剧了睾丸损伤。我们进行了详细的毒性试验，以确定铜镉混合物和铜-多菌灵混合物对秀丽隐杆线虫的影响是否与单一化合物的影响相似。我们分析了对生殖过程、幼虫期长度、生殖期长度和体长的影响。我们将剂量反应数据与加性模型进行了比较，并检验了四种偏离加性关系的模式：无偏离、协同/拮抗偏离、剂量比依赖性偏离和剂量水平依赖性偏离。在暴露过程中，镉铜对生殖的影响从协同效应转变为剂量比依赖性偏离加性关系。混合物中镉含量越高，毒性越低；铜含量越高，毒性越高。铜-多菌灵对生殖的影响在低剂量水平下表现为协同作用，在高剂量水平下表现为拮抗作用，且与时间无关。混合物对幼虫期和生殖期的影响与单一组分相似。结论是，观察到的毒性相互作用与时间的依赖性较低，且未发现对生殖时间的影响。加性模型低估了混合物对生殖和体长的影响。
已知杀菌剂多菌灵甲基-2-苯并咪唑氨基甲酸酯（MBC）会引起雄性生殖毒性。本研究旨在探讨抗氧化剂维生素E对MBC诱导的睾丸毒性的影响。高效液相色谱（HPLC）分析显示，在接受多菌灵联合维生素E治疗的大鼠中，睾丸和血清中的MBC水平分别为57.40±3.38 nmol/g和14.10±0.84 nmol/mL，显著低于单独接受多菌灵治疗的大鼠（分别为240±15.60 nmol/g和318.70±22.52 nmol/mL）。MBC治疗显著降低了睾丸重量，而联合使用维生素E则使睾丸重量恢复正常。组织形态计量学分析显示，与对照组相比，MBC治疗组大鼠的生精小管及其管腔直径显著减小（P<0.05），而维生素E+MBC治疗组大鼠的生精小管及其管腔直径保持正常。MBC治疗后，睾丸间质细胞分散并出现肥大。在MBC治疗组大鼠的睾丸组织中观察到多种组织病理学改变，而在维生素E+MBC联合治疗组大鼠的睾丸组织中未观察到这些改变。结论是，维生素E与MBC联合给药可以预防MBC引起的毒性。
有关多菌灵相互作用（共18种）的更完整数据，请访问HSDB记录页面。

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非人类毒性值
大鼠口服LD50（芝麻油）>15,000 mg/kg
雄性大鼠腹腔注射LD50（0.9%生理盐水和吐温80溶剂）>2,000 mg/kg体重（数据来自表格）
雄性小鼠口服LD50（丙二醇溶剂）15,000 mg/kg体重（数据来自表格）
雄性/雌性小鼠腹腔注射LD50（芝麻油溶剂）>15,000 mg/kg体重（数据来自表格）
有关多菌灵更完整的非人类毒性数据（共15项），请访问HSDB记录页面。访问HSDB记录页面。
多菌灵的临床前毒性研究表明存在显著的毒理学问题。动物研究表明，高浓度的该化合物会导致发育异常。有研究提示，其对小鼠肝脏的致癌作用可能存在阈值效应。鉴于这些担忧，许多国家对多菌灵的使用进行了管制，并制定了农业工人和普通人群的接触限值。

[1]. Carbendazim.

[2]. Oral Exposure of Mice to Carbendazim Induces Hepatic Lipid Metabolism Disorder and Gut Microbiota Dysbiosis. Toxicol Sci. 2015 Sep;147(1):116-26.

[3]. Enhanced antitumor activity of carbendazim on HeLa cervical cancer cells by aptamer mediated controlled release. RSC Advances.

治疗用途
/探索治疗/ 苯并咪唑类杀菌剂苯菌灵和多菌灵被认为靶向微管。苯并咪唑代谢为多菌灵，后者已在I期临床试验中作为抗癌药物进行探索。我们进一步表征了苯菌灵和多菌灵在12种人细胞系和患者肿瘤细胞原代培养物中的细胞毒性，以阐明其作用机制和抗癌活性谱。采用短期荧光微培养细胞毒性试验评估细胞毒性，并将其与其它抗癌药物的活性以及通过cDNA微阵列分析评估的基因表达进行关联。苯并咪唑的活性通常高于其代谢物多菌灵。两者均与几种已上市和在研的抗癌药物表现出高度相关性，但与已知的耐药机制相关性较弱。此外，这些苯并咪唑类化合物与多种具有不同作用机制的标准和实验性抗癌药物的活性相关基因高度相关，表明其作用机制广泛。在患者肿瘤样本中，苯菌灵在血液系统恶性肿瘤中的活性高于实体瘤，而多菌灵则相反。总之，苯菌灵和多菌灵表现出有趣且多样的细胞毒性作用机制，似乎适合作为开发新型抗癌药物的先导化合物。多菌灵抑制微管组装，从而阻断有丝分裂并抑制癌细胞增殖。因此，多菌灵正被探索作为一种抗癌药物。数据显示，多菌灵可以增加CYP1A1 mRNA和蛋白的表达以及启动子活性。此外，多菌灵激活芳烃反应元件的转录活性并诱导芳烃受体（AhR）的核转位，表明AhR被激活。苯菌灵诱导的CYP1A1表达可被AhR拮抗剂阻断，并在AhR信号缺陷细胞中完全消失。这些结果表明苯菌灵激活AhR，从而刺激CYP1A1表达。为了解AhR诱导的代谢酶是否将苯菌灵转化为毒性较低的代谢物，本研究采用Hoechst 33342染色检测苯菌灵诱导的细胞核变化，并利用流式细胞术检测亚G0/G1期细胞群，以监测苯菌灵诱导的细胞凋亡。苯菌灵在Hepa-1c1c7细胞中诱导的细胞凋亡少于AhR信号缺陷的Hepa-1c1c7突变细胞。β-NF（一种能高度诱导CYP1A1表达的AhR激动剂）预处理可降低苯菌灵诱导的细胞死亡。此外，AhR水平降低与多菌灵处理后细胞活力降低相关，包括肝细胞癌细胞及其AhR RNA干扰衍生物、胚胎肾细胞、膀胱癌细胞以及AhR信号缺陷的Hepa-1c1c7细胞。总之，多菌灵是一种AhR激动剂。在具有AhR信号传导的细胞中，多菌灵的毒性较低。本研究提供的线索表明，多菌灵在缺乏AhR信号传导的组织中比在具有AhR信号传导的组织中更有效地诱导细胞死亡，这为其在癌症化疗中的应用提供了重要的见解。本研究结果表明，FB642/多菌灵/可增加所有检测到的肿瘤细胞系的凋亡，可能诱导G2/M期解偶联，可能选择性地杀死p53缺陷细胞，并在耐药和多药耐药细胞系中表现出抗肿瘤活性。 FB642 可诱导细胞凋亡，尤其是在 p53 缺陷细胞中；它对多种小鼠和人类肿瘤具有显著的体内活性；且其毒性在动物研究中可接受。这些特性使 FB642 成为癌症患者临床试验中进一步评估的理想候选药物。/FB642/
多菌灵是一种广谱苯并咪唑类杀菌剂，用于农业中防治真菌病害。其作用机制是与 β-微管蛋白结合并破坏微管组装，导致有丝分裂停滞和细胞分裂抑制。动物研究表明，该化合物与发育和致癌作用相关，因此在许多国家受到监管限制。多菌灵也被用作研究微管动力学和有丝分裂的科研工具。

C9H9N3O2

191.19

191.069

10605-21-7

Carbendazim-d4;291765-95-2;Carbendazimb-d3;1255507-88-0

25429

White to off-white solid powder

1.4±0.1 g/cm3

406.1±28.0 °C at 760 mmHg

>300 °C(lit.)

199.4±24.0 °C

0.0±1.0 mmHg at 25°C

1.650

2.1

67.01

2

3

2

14

222

0

TWFZGCMQGLPBSX-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C9H9N3O2/c1-14-9(13)12-8-10-6-4-2-3-5-7(6)11-8/h2-5H,1H3,(H2,10,11,12,13)

methyl N-(1H-benzimidazol-2-yl)carbamate

Carbendazole. FB462; Mercarzole

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

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

DMSO : ~6.8 mg/mL (~35.57 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 0.5 mg/mL (2.62 mM) (饱和度未知) 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), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 5.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入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: ≥ 0.5 mg/mL (2.62 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 5.0 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。