PMSF常被用来制备细胞裂解液，通过抑制丝氨酸蛋白酶（如胰蛋白酶、糜蛋白酶和凝血酶）和半胱氨酸蛋白酶（如木瓜蛋白酶）的活性，防止蛋白质的降解，从而保持细胞的稳定性和完整性
PMSF在食品加工行业也有所应用，比如用于抑制植物铁蛋白的降解，保持植物铁蛋白的稳定性，进而作为加工原料被开发成补铁型功能食品
在25℃下，当pH值为8.0时，20μmmol/l的PMSF水溶液在室温下大约85分钟就会失去一半的活性。此外，PMSF在水溶液中的稳定性还受时间影响，在水液体溶液中30分钟就会降解一半
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