甲巯咪唑，Methimazole，60-56-0，电子材料

​中文名称:甲巯咪唑

中文别名:甲巯咪唑/他巴唑/2-巯基-1-甲基咪唑;它巴唑;甲巯咪唑D3;甲巯咪唑,1-甲基咪唑-2-硫醇,甲硫咪唑;甲巯咪唑/甲硫噻唑;甲巯咪唑/他巴唑;1-甲基-2-巯基咪唑;他巴唑(甲巯基咪唑)

英文名称:Methimazole

英文别名:1-methyl-2-mercapto-imidazol;1-methyl-imidazole-2-thio;1-Metylo2merkaptoimidazolem;1-metylo2merkaptoimidazolem;LABOTEST-BBLT00033517;METHIAZOLE;METHIMAZOL;METHIMAZOLE

CAS号:60-56-0

分子式:C4H6N2S

分子量:114.17

甲巯咪唑是一种硫代咪唑类小分子化合物，因其独特的化学结构（含巯基和咪唑环）及生物活性，被广泛应用于甲状腺生理与病理机制研究、药物开发、酶活性抑制机制探索、金属离子配位化学研究等领域。作为经典的抗甲状腺药物，其科研价值不仅限于临床医学延伸，还涉及分子生物学、药理学、材料科学等交叉学科。

1. 甲状腺功能与相关疾病机制研究

· 核心作用机制：
甲巯咪唑通过抑制甲状腺过氧化物酶（TPO）活性，阻断甲状腺滤泡上皮细胞中碘的氧化、酪氨酸的碘化及甲状腺激素（T3、T4）的合成。在科研中，常作为工具药用于构建甲状腺功能减退（甲减）细胞 / 动物模型，或反向验证 TPO 在甲状腺激素合成中的关键作用。

· 研究方向：

· 探究 TPO 基因突变或表达异常与甲亢 / 甲减的关联性。

· 分析甲巯咪唑对甲状腺滤泡细胞增殖、凋亡的影响，揭示药物性甲状腺损伤机制。

· 利用同位素标记技术（如 ¹²⁵I），动态追踪甲巯咪唑对甲状腺摄碘能力的抑制过程。

2. 药物开发与药理学研究

· 抗甲状腺药物优化：
以甲巯咪唑为母体结构，通过结构修饰（如引入不同取代基、改变杂环构型）开发新型抗甲状腺药物，目标是降低肝毒性、减少血液系统不良反应。例如：

· 研究巯基衍生物（如酯类前药）的缓释特性，改善药代动力学参数。

· 设计双靶点药物（同时抑制 TPO 和血管内皮生长因子 VEGF），用于治疗 Graves 眼病等甲亢并发症。

· 多药理学作用挖掘：

· 抗氧化活性：巯基可清除自由基，用于研究其在非甲状腺疾病（如糖尿病氧化应激、神经退行性疾病）中的潜在保护作用。

· 金属螯合能力：与铜、锌等金属离子配位，用于探索其在威尔逊病（铜代谢障碍）或炎症性疾病中的辅助治疗机制。

3. 酶活性抑制动力学研究

· TPO 抑制机制解析：
甲巯咪唑与 TPO 的结合模式是科研热点，通过 ** 分子对接、X 射线晶体衍射、表面等离子共振（SPR）** 等技术，证实其通过巯基与 TPO 活性中心的铁离子（Fe³⁺）形成配位键，竞争性抑制碘的氧化。相关研究为设计高效酶抑制剂提供结构生物学依据。

· 其他酶靶点探索：

· 抑制哺乳动物硫氧还蛋白还原酶（TrxR），诱导肿瘤细胞凋亡（在癌症化疗联合用药研究中具有潜在价值）。

· 调节蛋白酪氨酸磷酸酶（PTPs）活性，影响细胞信号转导通路（如 MAPK、PI3K/Akt 通路）。

4. 金属配位化学与材料科学

· 金属离子检测与吸附：
巯基对重金属离子（如 Hg²⁺、Ag⁺）具有高亲和力，甲巯咪唑可作为配体用于设计：

· 荧光探针：通过与金属离子配位引起荧光信号变化，实现环境或生物样本中重金属的可视化检测。

· 吸附材料：修饰于纳米颗粒（如 SiO₂、Fe₃O₄）表面，用于水体中重金属离子的高效去除。

· 功能化聚合物合成：
将甲巯咪唑引入高分子链，制备具有pH 响应性或生物相容性的智能材料，例如：

· 可降解聚合物载体，用于甲状腺靶向药物递送（利用甲状腺细胞对含硫化合物的摄取特性）。

· 水凝胶敷料，通过巯基抗氧化作用促进伤口愈合。

5. 毒理学与安全性评价

· 药物毒性机制：
科研中通过体外肝细胞模型、斑马鱼胚胎毒性实验等，解析甲巯咪唑诱导肝损伤的分子机制（如线粒体功能障碍、氧化应激），或探究遗传因素（如 CYP2C19 基因多态性）对药物代谢及毒性的影响。

· 环境毒理学研究：
作为常见兽药（用于畜禽甲亢治疗），其在水体、土壤中的残留及生态毒性（如对水生生物甲状腺激素平衡的干扰）是环境科学的研究方向之一。

6. 生物标志物与检测方法开发

· 体液中药物浓度监测：
建立高效液相色谱（HPLC）、质谱（LC-MS/MS）等方法，精准测定血浆、尿液中甲巯咪唑及其代谢产物（如甲基咪唑硫醚）的浓度，用于药代动力学研究或临床治疗药物监测（TDM）。

· 自身抗体研究：
在自身免疫性甲状腺疾病（如 Graves 病）模型中，甲巯咪唑可调节抗甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）、促甲状腺素受体抗体（TRAb）的表达，为免疫治疗靶点提供线索。

科研工具与技术手段

· 细胞模型：FRTL-5 大鼠甲状腺滤泡细胞、HTh7 人类甲状腺癌细胞等，用于药物作用机制研究。

· 动物模型：甲亢小鼠（如通过注射 TSH 受体激动剂构建）、转基因斑马鱼（表达甲状腺特异性荧光蛋白）等，用于体内药效与毒性评估。

· 分析技术：ELISA 检测甲状腺激素水平，Western blot 分析 TPO、TRα/β 受体表达，PCR 芯片筛选药物调控的差异基因。

总结

甲巯咪唑在科研领域是兼具经典抗甲状腺作用与多维度化学活性的多功能化合物，其研究不仅深化了对甲状腺疾病病理机制的理解，还为跨学科应用（如环境科学、材料工程）提供了创新靶点。未来研究可能聚焦于精准药物设计（如个性化给药的基因标志物）、纳米递送系统开发及非甲状腺适应症拓展，进一步挖掘其科学价值。

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