1,3-Butanediol targets metabolic pathways related to ketone body production. It is converted in the body to β-hydroxybutyrate, a ketone body that serves as an alternative energy source for the brain. It increases nitric oxide synthase activity in resistance arteries.

在体外，1,3-丁二醇被用于细胞培养研究，以探究酮体代谢和能量产生。它可转化为β-羟基丁酸，后者可作为细胞的能量底物。研究人员在多种细胞类型中研究了该化合物对细胞代谢、一氧化氮生成和氧化应激的影响。

在体内，1,3-丁二醇可转化为β-羟基丁酸，并具有脑保护和降血糖作用。用1,3-丁二醇治疗可提高Dahl盐敏感性大鼠阻力动脉中的一氧化氮合酶活性。它可提供能量，并作为酮体前体。

体外酶活性测定检测1,3-丁二醇代谢的方法是将该化合物与醇脱氢酶或其他代谢酶在pH 7.4的缓冲液中孵育。β-羟基丁酸的生成量可通过酶活性测定或液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)进行定量。该化合物对一氧化氮合酶活性的影响则通过检测细胞裂解液中一氧化氮的生成量来测定。

体外细胞实验中，细胞经培养后，用浓度为0.1-100 mM的1,3-丁二醇处理。采用MTT法评估细胞活力。酮体生成通过酶法测定。一氧化氮生成采用Griess试剂测定。代谢效应通过测定葡萄糖消耗量和乳酸生成量进行分析。

在体内动物研究中，通常通过灌胃或饮用水途径向啮齿动物施用1,3-丁二醇，剂量为1-5 g/kg。测定血糖和β-羟基丁酸水平。在缺血或低血糖模型中评估其脑保护作用。测定组织匀浆中的一氧化氮合酶活性。

代谢/代谢产物
丁二醇在肝脏中代谢……β-羟基丁酸（一种主要代谢产物）在三羧酸循环中进一步代谢为二氧化碳，约占给药剂量的90%。在其他研究中……给大鼠喂食1,3-丁二醇3至7周后，发现其血液中β-羟基丁酸的水平也高于正常水平。在喂食或饥饿大鼠的离体肝脏中，R-和S-1,3-丁二醇的吸收率相似。R-1,3-丁二醇主要转化为生理性酮体R-3-羟基丁酸和乙酰乙酸。只有29-38%的S-对映体转化为生理性酮体。S-对映体进一步代谢为S-3-羟基丁酸（一种非天然化合物）、脂质和二氧化碳。基于这些结果，可以得出结论：受试物质通过生理途径代谢，表明其蓄积潜力较低。

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1,3-丁二醇（分子量 90.12）的分子式为 C4H10O2。它是一种无色粘稠液体，易溶于水。该化合物在标准储存条件下稳定。它是乙醇二聚体，在体内转化为β-羟基丁酸酯。它可用作化妆品中的保湿剂和聚合物生产中的共聚单体。

毒性概述
识别和用途：1,3-丁二醇是一种无色、无味、粘稠的液体，具有甜苦的回味。它可用作聚酯增塑剂的中间体；玻璃纸和烟草中的保湿剂；以及化妆品和制药行业中甘油的替代品。1,3-丁二醇还具有一定的抗真菌特性。目前，它在美国尚未注册为杀虫剂，但获准的杀虫剂用途可能会定期变更，因此有必要咨询联邦、州和地方当局以了解其当前的获准用途。人体接触和毒性：1,3-丁二醇对人体皮肤或黏膜无刺激性。接触眼睛会导致立即出现剧烈刺痛感，用水冲洗后可迅速完全缓解。动物研究：曾报告过一例动物眼部刺激病例，但兔子的刺激强度似乎较低。啮齿动物的急性经口毒性较低。连续两年饲喂添加1%、3%或10% 1,3-丁二醇（雄性动物每日摄入量约为643、1960或6230 mg/kg体重，雌性动物约为844、2330或7300 mg/kg体重）的饲料后，未观察到与治疗相关的死亡率、体重增加、器官重量、血液学、组织病理学或肿瘤变化。在以1,3-丁二醇替代碳水化合物作为能量来源的饲喂研究中，发现1,3-丁二醇对大鼠、犬和小牛的中枢神经系统有影响。在饲喂含1,3-丁二醇饲料的泌乳山羊中，葡萄糖水平降低，β-羟基丁酸水平升高。 1,3-丁二醇对妊娠大鼠具有胎儿毒性，一项多代大鼠喂养研究表明其可能降低雄性生育力。口服给药的大鼠未观察到遗传毒性（显性致死或染色体损伤）。
相互作用
1,3-丁二醇和根皮苷已被用于诱导肉牛酮症和低血糖。口服丁二醇可增加血液中β-羟基丁酸（BHB）浓度和非酯化脂肪酸（NEFA）血浆浓度，并降低血清葡萄糖水平。在口服丁二醇的基础上皮下注射根皮苷可进一步增加NEFA和BHB浓度，并降低葡萄糖水平。在饲喂根皮苷和丁二醇的肉牛日粮中添加烟酸，可导致血清葡萄糖浓度升高，血液中β-羟基丁酸（BHB）浓度降低，以及血浆中非酯化脂肪酸（NEFA）浓度降低。
先前报道的证据表明，1,3-丁二醇（BD）可以剂量依赖性地增强单次小剂量四氯化碳（CCl4）的肝毒性作用。本研究进一步阐明了BD诱导酮症严重程度与观察到的增强作用之间的定量关系，并强调了使用酮体（KB）预测BD-CCl4相互作用潜在危害的重要性。通过改变雄性Sprague-Dawley大鼠在CCl4攻击前摄入的BD溶液浓度（0.1 ml/kg，腹腔注射），调节其肝损伤。并将这些数据与血浆、肝组织和尿液中的酮体水平进行比较。在1.1至9.9 g/kg/天的剂量范围内，使用丁二醇（BD）连续7天观察到剂量依赖性的代谢性酮症。血浆和肝脏数据显示出良好的相关性。此外，在相同的剂量范围内，BD对四氯化碳（CCl4）诱导的肝损伤的增强作用也呈剂量依赖性；BD增强作用的最小有效剂量估计为1.1 g/kg/天。肝脏或血浆酮体（KB）水平与肝功能指标（ALT、OCT）之间存在高度显著的线性相关性。半定量方法也揭示了尿酮体水平与肝功能指标之间的相关性。这些结果表明，血浆酮体浓度可能有助于预测BD对CCl4诱导的肝坏死的增强作用。在28天内，四头阉牛分别接受了可引起酮症酸中毒的1,3-丁二醇和可引起糖尿的根皮苷的给药。这些牛还禁食了9天。本研究测定了不同处理方法对血液和肝脏代谢物浓度以及葡萄糖代谢动力学的影响。处理组包括对照组、对照组（饮食中添加1,3-丁二醇并注射根皮苷）和禁食组。禁食导致低胰岛素血症和肝糖原含量下降60%。1,3-丁二醇加根皮苷组和禁食组分别导致血浆葡萄糖浓度下降18%和19%，血浆游离脂肪酸浓度分别升高2.5倍和6倍。对照组、1,3-丁二醇加根皮苷组和禁食组的平均不可逆葡萄糖丢失量分别为371 g/天、541 g/天和182 g/天。在1,3-丁二醇中添加根皮苷可增加肝脏酮体浓度，导致糖尿、酮症酸中毒和酮症酸中毒，但对血浆胰岛素、胰高血糖素或生长激素浓度，以及肝脏甘油三酯和糖原含量均无影响。用丁烷加根皮苷治疗的牛并未表现出所有常见的催乳素血症症状，但该疗法仍为研究酮症的病因和影响提供了基础。给予1,3-丁二醇的大鼠对牛磺胆酸或锰胆红素注射的胆汁淤积反应增强；注射α-萘基异硫氰酸酯可增强高胆红素血症，但不会增强胆汁流动抑制。非人类毒性值：大鼠口服LD50：22800 mg/kg。小鼠皮下注射LD50：16.5 mL/kg。大鼠皮下注射LD50：20.1 mL/kg。豚鼠口服LD50：11 g/kg。如需了解1,3-丁二醇（6项研究中全部为非人类毒性数据）的更完整信息，请访问HSDB记录页面。

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该化合物仅供研究使用。1,3-丁二醇通常被认为是安全的食品成分。高剂量服用可能引起胃肠道不适。处理该化合物时应遵循标准的实验室安全预防措施。

[1]. Protective action of 1,3-butanediol in cerebral ischemia. A neurologic, histologic, and metabolic study. J Cereb Blood Flow Metab. 1987 Dec;7(6):794-800.

[2]. Nutritional and metabolic studies in humans with 1,3-butanediol. Fed Proc. 1975 Nov;34(12):2171-6.

1,3-丁二醇是一种含有两个羟基的丁二醇化合物，位于1和3位。它既是丁二醇，也是二醇。1,3-丁二醇存在于辣椒（C. annuum）中。1,3-丁二醇是一种属于醇类的有机化合物。它通常用作食品香料中的溶剂，也是某些聚氨酯和聚酯树脂的共聚单体。它是丁二醇的四种稳定异构体之一。在生物学中，1,3-丁二醇被用作降血糖剂。1,3-丁二醇属于次级醇类。次级醇含有次级醇功能基团，通用公式为HOC(R)(R')（R,R' = 烷基，芳基）。另见：阿伏苯宗；丁二醇（成分）... 了解更多...

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治疗用途
/实验治疗/ 本研究调查了1,3-丁二醇对短暂近完全前脑缺血后CA1锥体神经元选择性丧失的影响。在脑缺血10分钟后，分别在24小时和36小时注射55 mmol/kg体重的1,3-丁二醇，显著减少了72小时后CA1神经元的损伤，相较于生理盐水治疗组。与乙醇的类似治疗未产生显著的保护效果。当缺血时间延长至15分钟时，1,3-丁二醇治疗也未能减少神经元丧失，或在缺血10分钟后24或36小时给予单剂量时未能减少神经元丧失。然而，在10分钟缺血后5分钟给予单剂量有效减少了细胞丧失。1,3-丁二醇在10分钟和15分钟缺血时的疗效差异与许多先前研究一致，表明导致CA1神经元丧失的过程在延长缺血时间时发生了改变。先前的研究发现，1,3-丁二醇可以减少其他缺血神经元亚群的损伤，但对CA1神经元没有影响，这可能反映了先前研究中使用的较长缺血时间。本研究表明，在短暂缺血攻击后给予1,3-丁二醇是一种干预CA1神经元丧失的新方法，即使在延长再灌注后开始给药也有效。
/实验治疗/ 研究了S-1,3-丁二醇对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的生化影响。通过腹腔注射40 mg/kg体重的链脲佐菌素（溶解在柠檬酸钠缓冲液中）诱导大鼠发展糖尿病。随后以25 mmol/kg体重的S-1,3-丁二醇进行腹腔给药。链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠表现出显著升高的血糖水平，以及显著升高的胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸水平。糖尿病大鼠的肝脏和肾脏糖原水平显著降低。丁二醇治疗使血糖和糖原水平恢复正常，但对蛋白质和脂质水平没有显著影响。
/实验治疗/ 我们之前已经证明，氨氧乙酸（AOAA）的纹状体内注射可以通过与氧化磷酸化受损相关的次级兴奋性毒性机制导致纹状体损伤。在本研究中，我们发现特定的复合物I抑制剂罗通宁在纹状体中产生的神经化学变化与AOAA相似，这与AOAA对能量代谢的影响一致。MK-801以剂量依赖的方式阻止AOAA诱导的损伤，在3 mg/kg的剂量下完全保护纹状体免受GABA和物质P耗竭的影响。用1,3-丁二醇或辅酶Q10（这两种化合物被认为能改善能量代谢）进行预处理显著减少了AOAA诱导的损伤。这些结果进一步确认了AOAA因能量耗竭而导致纹状体兴奋性毒性损伤，并提出了潜在的有用治疗策略用于神经退行性疾病。/实验治疗/ 为评估1,3-丁二醇在乙二醇中毒中的治疗价值，我们对混种犬口服给予6 mL/kg体重的市售防冻剂（0小时），随后每6小时静脉注射5.5 mL/kg体重的1,3-丁二醇溶液（20%盐水），从8、12和21小时开始，共7次。通过高效液相色谱法（HPLC）定量血清乙醇酸浓度。仅接受乙二醇治疗而未接受1,3-丁二醇治疗的三只狗因血清乙醇酸水平升高而死亡。五只狗同时接受乙二醇和1,3-丁二醇治疗。在8小时治疗的两只狗中，一只存活，另一只在39小时死亡；在12小时和21小时治疗的各一只狗均存活；在21小时（27小时）治疗开始后不久，一只狗死亡。五只狗中有四只在1,3-丁二醇治疗后血清乙醇酸浓度显著降低，表明其有效抑制了依赖于醇脱氢酶的乙醇酸生成。
/实验治疗/ 研究表明，妊娠期前喂养母猪1,3-丁二醇可以改善新生仔猪的代谢状态和存活率。本研究旨在评估低浓度1,3-丁二醇短期妊娠期前喂养对猪和母猪繁殖性能的影响。次要目标是确定妊娠前1,3-丁二醇（1,3-丁二醇）喂养是否影响低出生体重仔猪的存活和体重增长、母猪体重及后续母猪的繁殖性能。在一家大型商业农场，2537只母猪在妊娠第108±3天喂养了妊娠前饮食（0%或4.55% 1,3-丁二醇）。1,3-丁二醇提供了总可代谢能量的8%。通过交叉喂养相同妊娠前饮食的母猪来平衡窝重。仔猪在产后16±3天断奶，测量母猪的发情恢复和受孕率。妊娠前1,3-丁二醇喂养显著降低了断奶前仔猪的死亡率（P=0.01），从每窝1.44只减少到1.24只。这一仔猪死亡率的降低与1,3-丁二醇喂养的持续时间（4到11天）无关。在750窝仔猪的研究中，从每窝随机选择四只出生体重较低的仔猪进行标记和监测，以确定1,3-丁二醇对高死亡风险仔猪的存活率和断奶前体重增长的影响。结果显示，1,3-丁二醇显著降低了这些低出生体重仔猪的断奶前死亡率5.27%（P=0.01）。根据这些数据，短期妊娠前喂养1,3-丁二醇可以有效改善仔猪的断奶前表现，所需浓度低于之前报告的浓度。

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1,3-丁二醇（CAS# 107-88-0）是一种乙醇二聚体，是酮体β-羟基丁酸的前体。它尚未被批准作为治疗药物，但已被研究其脑保护和降血糖效果。该化合物用于营养研究、代谢研究，以及作为聚合物和化妆品生产中的工业化学品。

C4H10O2

90.12

90.068

107-88-0

(R)-(-)-1,3-Butanediol;6290-03-5

7896

Viscous liquid
Pure compound is colorless

1.0±0.1 g/cm3

207.0±0.0 °C at 760 mmHg

< -50 °C ; < -50 °C

121.1±0.0 °C

0.1±0.8 mmHg at 25°C

1.438

-0.69

40.46

2

2

2

6

28.7

0

O([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])O[H]

PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C4H10O2/c1-4(6)2-3-5/h4-6H,2-3H2,1H3

butane-1,3-diol

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)

H2O: ≥ 500 mg/mL (5548.16 mM)
DMSO: 100 mg/mL (1109.63 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (27.74 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 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (27.74 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), 悬浮液。
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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配方 3 中的溶解度: ≥ 1.72 mg/mL (19.09 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 17.2 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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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。