Agmatine

别名: NSC56332; agmatine; 1-(4-Aminobutyl)guanidine; 306-60-5; (4-Aminobutyl)guanidine; N-(4-aminobutyl)guanidine; NSC 56332; Agmatine; NSC-56332 (4-氨基丁基)胍; N-(4-氨基丁基)胍; 胍丁胺
目录号: V7405 纯度: ≥98%
胍丁胺是一种脱羧精氨酸
Agmatine CAS号: 306-60-5
产品类别: New1
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格
500mg
1g
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  • 硫酸胍基丁胺
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产品描述
胍丁胺是一种脱羧精氨酸。胍丁胺(Agmatine)是L-精氨酸经精氨酸脱羧酶(ADC)脱羧形成的天然多胺代谢物,化学式为C₅H₁₄N₄,分子量为130.19 g/mol。该化合物广泛存在于植物、真菌、鱼类及哺乳动物脑组织中,也是肠道微生物的重要代谢产物之一。胍丁胺被视作一种假定的神经递质/神经调质,通过同时调控多个分子靶点发挥“多效性”生物学功能,在神经保护、糖代谢、肾脏保护及抗炎等领域具有广泛的研究价值。目前,胍丁胺作为实验性药物正在被研究用于神经病理性疼痛、癫痫、抑郁症、青光眼及糖尿病等多种疾病的治疗。
生物活性&实验参考方法
靶点
Agmatine targets an exceptionally wide range of molecules, earning it the description of a "molecular shotgun," and exerts functions by simultaneously modulating multiple receptor and enzyme systems. Its targets include: (1) Glutamatergic receptors: It acts as an NMDA receptor antagonist (particularly at the GluN2B subunit) and permeates ionotropic glutamate receptors (AMPA, KA, NMDA); (2) Adrenergic receptors: It serves as an α₂-adrenergic receptor agonist and endogenous imidazoline receptor ligand, with an IC₅₀ of 36.5 μM at the rat kidney imidazoline I1 receptor; (3) Nitric oxide synthase (NOS): It inhibits multiple NOS isoforms and reduces NOS-2 protein levels in astroglial cells and macrophages; (4) Ion channels: It blocks ATP-sensitive potassium channels and voltage-gated calcium channels; (5) 5-HT3 receptor: It functions as an antagonist; (6) Polyamine metabolism: It enters cells via the polyamine transport system and regulates intracellular polyamine levels.
体外研究 (In Vitro)
胍丁胺在体外表现出对多种细胞类型的差异性调节活性。在神经保护研究中,胍丁胺(1-2000 μM)可显著保护原代小脑颗粒神经元免受NMDA诱导的兴奋性毒性损伤。在肾小球系膜细胞中,胍丁胺可显著抑制20%胎牛血清或PDGF-BB刺激的人系膜细胞增殖,同时降低细胞内多胺水平(腐胺、精脒、精胺),该抗增殖效应并非通过诱导细胞凋亡介导。在巨噬细胞培养体系中,胍丁胺可抑制脂多糖(LPS)诱导的炎症细胞因子和NO分泌,部分通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活性实现。此外,胍丁胺作为离子通道通透探针(AGB),可在体外组织灌流液中以5-10 mM浓度使用,用于研究谷氨酸受体门控通道的通透性。
体内研究 (In Vivo)
胍丁胺在多种动物模型中显示出广泛的体内生物活性。在神经保护方面,胍丁胺在脑缺血、脊髓损伤、创伤性脑损伤等多种神经损伤模型中显示出保护作用。在溃疡性结肠炎小鼠模型中,经饮用水给予10 mM胍丁胺可显著改善结肠组织病理损伤并提高生存率,0.4、2和10 mM剂量组的死亡率分别从70%降至0%,其机制部分通过抑制M1型巨噬细胞极化和增加M2型巨噬细胞比例实现。在药物难治性癫痫小鼠模型中,腹腔注射5和10 mg/kg胍丁胺可逆转癫痫耐药性,恢复标准抗癫痫药物的疗效,并调节脑内神经递质水平(升高GABA、5-HT、去甲肾上腺素,降低谷氨酸)和抗氧化指标。在视网膜炎症模型中,通过细胞外囊泡局部递送胍丁胺可减轻LPS诱导的神经炎症。在NMDA诱导的疼痛行为模型中,皮下或口服胍丁胺可减弱NMDA诱发的咬/抓行为和尾 flick痛觉过敏。
酶活实验
胍丁胺的受体结合亲和力通过放射性配体竞争结合实验评估。以咪唑啉I1受体结合实验为例:从Wistar大鼠肾脏制备膜制品,与固定浓度的放射性标记配体[³H]-可乐定(clonidine)及递增浓度的胍丁胺(通常浓度范围1 nM-10 mM)共同孵育,通过液体闪烁计数测定放射性,计算IC₅₀值,对大鼠肾脏I1受体的IC₅₀为36.5 μM。对于单胺氧化酶(MAO)抑制活性评估,可采用MAO-Glo发光法:将胍丁胺与人重组MAO-A或MAO-B在底物存在下共孵育,通过检测发光强度计算酶活性抑制,对MAO-A和MAO-B的IC₅₀均为100 μM。对于有机阳离子转运体(OCT)抑制评估,使用表达OCT1的293细胞,检测胍丁胺对0.1 μM MPP⁺摄取的抑制作用,对大鼠OCT1的Ki为8.6 mM,对人OCT1的Ki为24 mM。
细胞实验
胍丁胺对细胞增殖的影响通常使用多种细胞系进行评估。以人肾小球系膜细胞(MC)为例:细胞在含10-20%胎牛血清的DMEM/F12培养基中,于37°C、5% CO₂条件下培养。将对数生长期的细胞接种于96孔板(每孔约5×10³细胞),贴壁过夜后,加入递增浓度的胍丁胺(通常0-1000 μM),同时用20% FBS或PDGF-BB(20 ng/ml)刺激细胞增殖。处理48-72小时后,通过MTT法测定细胞活力。细胞内多胺水平通过高效液相色谱(HPLC)检测,细胞凋亡通过DNA片段化ELISA评估。研究结果表明,胍丁胺显著抑制FBS或PDGF刺激的系膜细胞增殖,且该效应与细胞内多胺水平降低相关,与凋亡无关。对于巨噬细胞炎症反应评估,将巨噬细胞与LPS(100 ng/ml)和胍丁胺共孵育,通过ELISA检测炎症因子,通过Griess法检测NO水平。
动物实验
胍丁胺的体内研究给药方案因实验目的而异。在小鼠溃疡性结肠炎模型中,胍丁胺通过饮用水给药(0.4、2和10 mM),从DSS诱导第0天开始连续给药至第7天,每日监测体重、粪便性状和便血,第7天处死动物取结肠进行组织学评分和炎症因子检测。在药物难治性癫痫模型中,成年白化小鼠经角膜点燃建立癫痫模型后,胍丁胺以5和10 mg/kg剂量腹腔注射(每日1次,连续7天),通过评估癫痫发作严重程度评分和耐药逆转来评价药效,处死后取皮层和海马检测神经递质(GABA、谷氨酸、5-HT、去甲肾上腺素)及氧化应激指标(GSH、过氧化氢酶、TBARS)。在NMDA诱导的疼痛行为模型中,胍丁胺通过皮下或口服给药,通过观察NMDA诱发的咬/抓行为时间和尾 flick潜伏期评估镇痛效果。在药代动力学研究中,Sprague-Dawley大鼠经静脉或口服给予胍丁胺,通过植入导管连续采血,使用HPLC-MS/MS分析血浆药物浓度。
药代性质 (ADME/PK)
胍丁胺的药代动力学特征已在动物研究中初步阐明。胍丁胺是一种极性小分子,不能高效被动扩散通过生物膜,其口服生物利用度有限,导致需要较高剂量(动物模型中30-300 mg/kg)才能达到药理学效应。该化合物可跨过肠道上皮和血脑屏障(BBB),但分布受限。值得注意的是,胍丁胺在中枢神经系统(CNS)中具有长半衰期,但由于在血浆中的消除半衰期较短,限制了其作为全身治疗药物的疗效。在大鼠中,胍丁胺口服后通过肠道吸收,部分代谢为尿素和腐胺。由于这些药代动力学限制,研究者正在开发基于胍丁胺的前药(Strategically Substituted Agmatines, SSAs),通过增加脂溶性和延长血浆半衰期来改善其药代动力学参数。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
胍丁胺在多种动物模型中展现出良好的安全性特征。在动物行为研究中,胍丁胺在有效镇痛剂量范围内未观察到心脏、运动或神经方面的不良反应。在溃疡性结肠炎小鼠模型中,胍丁胺(10 mM)治疗未引起明显的全身毒性表现。与精氨酸(ARG)相比,胍丁胺(AGB)的细胞毒性显著更低,精氨酸在某些细胞(尤其是含高水平NO合酶的细胞)中可能引起显著细胞毒性。在NMDA拮抗剂中,胍丁胺因其对GluN2B亚单位的选择性,避免了完全抑制NMDA受体所观察到的负面副作用。作为实验性药物,胍丁胺目前正在开展小纤维周围神经病变的临床研究。根据物理化学性质,胍丁胺游离碱的熔点为234-238°C,LogP约为1.099,在常规实验条件下稳定。
参考文献
[1]. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/199
其他信息
胍丁胺是一种伯氨基化合物,属于胍类化合物。它是大肠杆菌和鼠的代谢产物,是胍离子(2+)的共轭碱。
胍丁胺是氨基酸精氨酸的天然代谢产物。它由精氨酸脱羧酶催化精氨酸脱羧生成,天然存在于豚草花粉、麦角菌、章鱼肌肉、鲱鱼精子、海绵和哺乳动物脑组织中。胍丁胺目前仍处于试验和研究阶段。作为试验药物,一项在美国开展的非盲前瞻性病例研究正在对其进行评估,研究对象为18至75岁被诊断患有小纤维周围神经病的患者。截至目前(2013年7月),该研究结果尚未发表。作为一种实验性药物,精氨酸正在被研究用于治疗多种疾病,例如心脏保护、糖尿病、肾功能下降、神经保护(中风、严重的中枢神经系统损伤、癫痫、青光眼和神经性疼痛)以及精神疾病(抑郁症、焦虑症、精神分裂症和认知障碍)。精氨酸的确切作用机制仍在研究中,以评估其所有潜在适应症。
精氨酸是存在于大肠杆菌(K12、MG1655菌株)中或由其产生的代谢产物。
据报道,大豆、扇贝以及其他一些有相关数据的生物体中也存在精氨酸。
精氨酸是脱羧精氨酸,可从多种动植物来源中分离得到,例如花粉、麦角、鲱鱼精子、章鱼肌肉等。
药物适应症
目前正在对精氨酸进行实验研究,以评估其在多种适应症中的应用,例如心脏保护、糖尿病、肾功能下降、神经保护(中风、严重中枢神经系统损伤、癫痫、青光眼和神经性疼痛)以及精神疾病(抑郁症、焦虑症、精神分裂症和认知障碍)。作为一种研究性药物,胍丁胺正在美国进行一项非盲前瞻性病例研究,研究对象为被诊断为小纤维周围神经病变的患者。
作用机制
胍丁胺所有潜在适应症的确切作用机制仍在研究中。目前发现的一些生化机制与胍丁胺在糖尿病、神经保护和精神疾病方面的适应症有关。在糖尿病方面,胍丁胺通过增加胰岛细胞胰岛素的释放和通过增加肾上腺内啡肽的释放来增加细胞对葡萄糖的摄取,从而产生低血糖作用。在神经保护方面,胍丁胺的作用被认为涉及调节受体(NMDA、α2 和咪唑啉受体)和离子通道(ATP 敏感性钾通道和电压门控钙通道),以及阻断一氧化氮的合成。精氨酸通过降低星形胶质细胞和巨噬细胞中一氧化氮合酶-2 (NOS-2) 的蛋白水平来阻断一氧化氮的合成。关于精氨酸在精神疾病中的疗效,有研究认为其机制涉及神经递质受体的调节,包括NMDA受体、α2受体、5-羟色胺受体、阿片受体和咪唑啉受体。具体而言,当精氨酸与咪唑啉受体和α2受体结合时,它作为一种神经递质,促使肾上腺释放儿茶酚胺。
*注: 文献方法仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些方法的准确性
化学信息 & 存储运输条件
分子式
C5H14N4
分子量
130.19
精确质量
130.122
元素分析
C, 46.13; H, 10.84; N, 43.03
CAS号
306-60-5
相关CAS号
306-60-5 ( free base);2482-00-0 (sulfate);
PubChem CID
199
外观&性状
Typically exists as solid at room temperature
密度
1.2 g/cm3
沸点
281.4ºC at 760 mmHg
熔点
234-238 degress Celcius
闪点
124ºC
LogP
1.099
tPSA
87.92
氢键供体(HBD)数目
3
氢键受体(HBA)数目
2
可旋转键数目(RBC)
4
重原子数目
9
分子复杂度/Complexity
85
定义原子立体中心数目
0
SMILES
NCCCCNC(N)=N
InChi Key
QYPPJABKJHAVHS-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C5H14N4/c6-3-1-2-4-9-5(7)8/h1-4,6H2,(H4,7,8,9)
化学名
2-(4-aminobutyl)guanidine
别名
NSC56332; agmatine; 1-(4-Aminobutyl)guanidine; 306-60-5; (4-Aminobutyl)guanidine; N-(4-aminobutyl)guanidine; NSC 56332; Agmatine; NSC-56332
HS Tariff Code
2934.99.9001
存储方式

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

运输条件
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
溶解度数据
溶解度 (体外实验)
May dissolve in DMSO (in most cases), if not, try other solvents such as H2O, Ethanol, or DMF with a minute amount of products to avoid loss of samples
溶解度 (体内实验)
注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方,主要用于溶解难溶或不溶于水的产品(水溶度<1 mg/mL)。 建议您先取少量样品进行尝试,如该配方可行,再根据实验需求增加样品量。

注射用配方
(IP/IV/IM/SC等)
注射用配方1: DMSO : Tween 80: Saline = 10 : 5 : 85 (如: 100 μL DMSO 50 μL Tween 80 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备:将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中,得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL DMSO 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL DMSO 900 μL Corn oil)
示例: 注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液,加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。
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注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如:100 μL DMSO 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备(4°C,储存1周):将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中,得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如: 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精) 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如: 50 μL DMSO 100 μL PEG300 200 μL Castor oil 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10: 10 : 80 (如: 100 μL Ethanol 100 μL Cremophor 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL EtOH 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL EtOH 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)


口服配方
口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中,得到0.5%CMC-Na澄清溶液;然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中,得到悬浮液。
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口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合


注意: 以上为较为常见方法,仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型,对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物,需通过前期实验来确定(建议先取少量样品进行尝试),包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

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。
制备储备液 1 mg 5 mg 10 mg
1 mM 7.6811 mL 38.4054 mL 76.8108 mL
5 mM 1.5362 mL 7.6811 mL 15.3622 mL
10 mM 0.7681 mL 3.8405 mL 7.6811 mL

1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液):对于大多数产品,InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如:5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度),个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;

2、如果您找不到您想要的溶解度信息,或者很难将产品溶解在溶液中,请联系我们;

3、建议使用下列计算器进行相关计算(摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等);

4、母液配好之后,将其分装到常规用量,并储存在-20°C或-80°C,尽量减少反复冻融循环。

计算器

摩尔浓度计算器可计算特定溶液所需的质量、体积/浓度,具体如下:

  • 计算制备已知体积和浓度的溶液所需的化合物的质量
  • 计算将已知质量的化合物溶解到所需浓度所需的溶液体积
  • 计算特定体积中已知质量的化合物产生的溶液的浓度
使用摩尔浓度计算器计算摩尔浓度的示例如下所示:
假如化合物的分子量为350.26 g/mol,在5mL DMSO中制备10mM储备液所需的化合物的质量是多少?
  • 在分子量(MW)框中输入350.26
  • 在“浓度”框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在“体积”框中输入5,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案17.513 mg出现在“质量”框中。以类似的方式,您可以计算体积和浓度。

稀释计算器可计算如何稀释已知浓度的储备液。例如,可以输入C1、C2和V2来计算V1,具体如下:

制备25毫升25μM溶液需要多少体积的10 mM储备溶液?
使用方程式C1V1=C2V2,其中C1=10mM,C2=25μM,V2=25 ml,V1未知:
  • 在C1框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在C2框中输入25,然后选择正确的单位(μM)
  • 在V2框中输入25,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案62.5μL(0.1 ml)出现在V1框中
g/mol

分子量计算器可计算化合物的分子量 (摩尔质量)和元素组成,具体如下:

注:化学分子式大小写敏感:C12H18N3O4  c12h18n3o4
计算化合物摩尔质量(分子量)的说明:
  • 要计算化合物的分子量 (摩尔质量),请输入化学/分子式,然后单击“计算”按钮。
分子质量、分子量、摩尔质量和摩尔量的定义:
  • 分子质量(或分子量)是一种物质的一个分子的质量,用统一的原子质量单位(u)表示。(1u等于碳-12中一个原子质量的1/12)
  • 摩尔质量(摩尔重量)是一摩尔物质的质量,以g/mol表示。
/

配液计算器可计算将特定质量的产品配成特定浓度所需的溶剂体积 (配液体积)

  • 输入试剂的质量、所需的配液浓度以及正确的单位
  • 单击“计算”按钮
  • 答案显示在体积框中
动物体内实验配方计算器(澄清溶液)
第一步:请输入基本实验信息(考虑到实验过程中的损耗,建议多配一只动物的药量)
第二步:请输入动物体内配方组成(配方适用于不溶/难溶于水的化合物),不同的产品和批次配方组成不同,如对配方有疑问,可先联系我们提供正确的体内实验配方。此外,请注意这只是一个配方计算器,而不是特定产品的确切配方。
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计算结果:

工作液浓度 mg/mL;

DMSO母液配制方法 mg 药物溶于 μL DMSO溶液(母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度,请首先与我们联系。

体内配方配制方法μL DMSO母液,加入 μL PEG300,混匀澄清后加入μL Tween 80,混匀澄清后加入 μL ddH2O,混匀澄清。

(1) 请确保溶液澄清之后,再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶;
            (2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。

临床试验信息
NCT01524666
Agmatine is being studied experimentally for several indications such as cardioprotection, diabetes, decreased kidney function, neuroprotection (stroke, severe CNS injuries, epilepsy, glaucoma, and neuropathic pain), and psychiatric conditions (depression, anxiety, schizophrenia, and cognition). As an investigational drug, agamatine is being studied in a non-blinded prospective case study in the United States looking at patients who have been diagnosed with small fiber peripheral neuropathy.
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