Acetylcysteine (NAC) 别名：N-Acetyl-L-cysteine； NAC； 乙酰半胱氨酸（AbMole）

Acetylcysteine，通常称为NAC，是N-Acetyl-L-cysteine的缩写，中文名为乙酰半胱氨酸。它是一种重要的药物和补充剂，源自氨基酸半胱氨酸，具有广泛的生物活性和应用价值。NAC在临床上常用于化痰、解毒，同时在实验研究中作为抗氧化剂和谷胱甘肽前体被广泛探索。以下将详细介绍其化学性质、原理机制和实验应用。

一、化学性质

• 化学式：C5H9NO3S
• 分子量：163.19 g/mol
• 结构特征：它是半胱氨酸的N-乙酰化衍生物，分子中含有游离的硫醇基（-SH），这赋予其还原性和反应活性。
• 物理形态：通常为白色结晶性粉末，具有特征性硫磺气味。
• 溶解性：易溶于水和极性溶剂，微溶于乙醇等有机溶剂。
• 稳定性：在空气中易被氧化，形成二硫键，因此需避光、密封保存于阴凉处。
• 纯度：99%
• 厂商：AbMole
• pKa值：硫醇基的pKa约为9.5，羧基的pKa约为2.0，这使其在生理pH条件下具有一定酸碱性。
• 反应性：硫醇基可与自由基、重金属离子和其他氧化剂反应，起到抗氧化和解毒作用。

二、原理机制

Acetylcysteine的主要作用机制涉及其作为谷胱甘肽（GSH）前体的角色。在体内，NAC被去乙酰化转化为半胱氨酸，进而促进谷胱甘肽的合成。谷胱甘肽是细胞内关键的抗氧化剂，负责中和自由基、维持氧化还原平衡，并参与解毒过程，例如在肝脏中与毒素结合使其失活。此外，NAC的直接抗氧化能力源于其硫醇基，它能与过氧化物和活性氧物种反应，保护细胞免受氧化损伤。在呼吸系统中，NAC还能裂解粘液中的二硫键，降低痰液粘度，从而起到化痰作用。这些机制共同解释了NAC在多种病理条件下的保护效应，包括肝毒性、呼吸疾病和神经退行性疾病。

三、实验应用

在实验研究中，Acetylcysteine被广泛应用于医学、毒理学和细胞生物学领域。在医学实验中，它常用于治疗对乙酰氨基酚（扑热息痛）过量引起的急性肝损伤，通过补充谷胱甘肽储备来中和毒性代谢物。在呼吸系统研究中，NAC作为黏液溶解剂，用于慢性阻塞性肺病（COPD）和支气管炎的模型，以评估其对气道通畅的改善效果。此外，在精神健康研究中，NAC被探索用于强迫症、成瘾和抑郁症的动物模型或临床试验，主要归因于其调节谷氨酸系统和减轻神经炎症的潜力。在基础科学实验中，NAC常作为抗氧化剂添加到细胞培养基中，用于研究氧化应激、凋亡和衰老过程，同时在毒理学中用于评估重金属或环境污染物的解毒效果。这些应用突显了NAC的多功能性和在实验设计中的重要性。