Sudan IV  (Synonyms: 苏丹IV; Solvent Red 24; C.I. 26105)

Sudan IV is an agonist of the aryl hydrocarbon receptor (AhR) that activates downstream signaling pathways and induces CYP1A1 expression. Sudan IV promotes CYP1A1 gene transcription by activating AhR-ARNT heterodimers and binding to exogenous response elements (XREs) on DNA, thereby enhancing drug metabolizing enzyme activity. Sudan IV can be used to study the toxicity mechanisms of industrial dyes and the effects of interactions with serum proteins (such as bovine serum albumin (BSA)) on their distribution in vivo. Sudan IV is a fat-soluble diazo dye that can be used to stain lipids, triglycerides, and lipoproteins on frozen sections^[1][2][3][4].

体外结合实验 (牛血清白蛋白相互作用)：Sudan IV (1×10^-6 M；30 分钟) 与牛血清白蛋白 (BSA) 通过范德华力结合，结合常数为 1.48×10⁴ M^-1，导致 BSA 的 α- 螺旋结构减少、β- 折叠增加，引发蛋白构象改变^[2]。
荧光检测实验 (Cu²⁺-钙黄绿素体系)：钙黄绿素的荧光可以被 Cu(II) 有效猝灭。配体交换反应进行时，Sudan I 和 Sudan III 可夺取钙黄绿素上的 Cu(II)，导致钙黄绿素的荧光恢复。Sudan IV (6.06×10^-7 M；90 分钟) 无法与 Cu²⁺结合置换钙黄绿素，导致 Cu²⁺-钙黄绿素复合物的荧光强度无显著恢复^[3]。

Sudan IV 冰冻切片染色 Protocol^[4]
实验材料
新鲜或冷冻保存的组织 (如肝移植供体组织)，切成 8 微米厚的冰冻切片。
Sudan 染色液：50% Sudan IV 染料 (Sigma Aldrich) 与 50% Sudan III 染料混合液 (体积比)，室温保存。
苏木精染液 ：用于细胞核复染。
水性封固剂：用于切片封片。
器材：冰冻切片机、光学显微镜 (Zeiss Axio A10)、数码摄像头 (Axio Cam 506)、染色缸、载玻片。
操作步骤
切片制备：使用冰冻切片机将组织切成8 μm 厚的切片，贴附于载玻片上 (文档中明确切片厚度为 8 μm) 。避免反复冻融，保持切片新鲜以保留脂质结构。
染色处理：将切片浸入 Sudan IV 染色液 (可单独使用或与 Sudan III 等比例混合)，室温染色 10 分钟 (文档中混合染色时间为 10 分钟)。蒸馏水快速漂洗 1 次，去除表面多余染液 (避免过度冲洗导致染色流失)。
复染细胞核：浸入苏木精染液，室温复染1-2 分钟，使细胞核呈蓝色。蒸馏水漂洗 2 次，每次 30 秒，去除多余苏木精。
封片与观察：用水性封固剂滴加于切片表面，加盖玻片，避免气泡产生。立即在光学显微镜下观察 (文档中使用 100×、200×、400× 放大倍数) ，拍摄数字图像用于后续分析 (如机器学习算法量化脂肪空泡)。
染色结果
脂肪空泡：胞内可见橙色或橙红色空泡。
细胞核：蓝色，位于细胞边缘或被脂肪空泡挤压移位。
背景：无特异性染色，细胞质及非脂肪结构呈淡色或无色。
注意事项
染色液保存：Sudan IV 为脂溶性染料，染色液需密封保存，避免溶剂挥发影响染色效果。
切片厚度：严格控制切片厚度为 8 μm，过厚可能导致染色不均，过薄易造成组织破损。
复染时间：苏木精复染时间不宜过长，避免背景过深影响脂肪空泡识别。
图像分析：染色后需尽快拍摄图像，避免染料褪色；可结合机器学习算法 (如 KNN、Naive Bayes) 量化脂肪空泡比例。

MCE has not independently confirmed the accuracy of these methods. They are for reference only.

大鼠肝 CYP1A1 诱导：Sudan IV (40 mg/kg；腹腔注射，3 天) 在 Wistar 大鼠模型中诱导细胞色素 P450 1A1 (CYP1A1) 的 mRNA 和蛋白表达，其诱导能力为 Sudan III 的 2/3，免疫组化显示 CYP1A1 在肝组织中呈门周区域优势分布^[1]。

MCE has not independently confirmed the accuracy of these methods. They are for reference only.

380.44

C₂₄H₂₀N₄O

85-83-6

固体

Light brown to brown

Room temperature in continental US; may vary elsewhere.

• [1]. Refat NA, et al. The induction of cytochrome P450 1A1 by sudan dyes. J Biochem Mol Toxicol. 2008 Mar-Apr;22(2):77-84.  [Content Brief]

  [2]. Lu D, et al. Binding of Sudan II and Sudan IV to bovine serum albumin: comparison studies. Food Chem Toxicol. 2011 Dec;49(12):3158-64.  [Content Brief]

  [3]. Huang ST, et al. An ultrasensitive and selective fluorescence assay for Sudan I and III against the influence of Sudan II and IV. Biosens Bioelectron. 2013 Apr 15;42:136-40.  [Content Brief]

  [4]. Pérez-Sanz F, Riquelme-Pérez M, Martínez-Barba E, de la Peña-Moral J, Salazar Nicolás A, Carpes-Ruiz M, Esteban-Gil A, Legaz-García MDC, Parreño-González MA, Ramírez P, Martínez CM. Efficiency of Machine Learning Algorithms for the Determination of Macrovesicular Steatosis in Frozen Sections Stained with Sudan to Evaluate the Quality of the Graft in Liver Transplantation. Sensors (Basel). 2021 Mar 12;21(6):1993.  [Content Brief]