Alloxan Monohydrate

别名: 阿脲,四氧嘧啶;阿脲一水合物;四氧嘧啶一水合物;阿脲;四氧嘧啶;四氧嘧啶,FLUKA;1,3-二氮六环四酮水合物; 2,4,5,6(1H,3H)-嘧啶四酮一水合物; 5,6-二氧尿嘧啶一水合物;阿脲,一水;丙酮二酰脲;单水合四氧嘧啶;二氮-(1,3)六环四酮; 四氧嘧啶单水合物;一水合阿脲; 中草酸二酰脲; 阿脲(一水);2,4,5,6(1H,3H)-嘧啶四酮;2,4,5,6-四氧嘧啶;5,6-二氧尿嘧啶;阿脲 一水合物
目录号: V10820 纯度: ≥98%
四氧嘧啶水合物是一种引起糖尿病的活性分子,可诱发糖尿病。
Alloxan Monohydrate CAS号: 2244-11-3
产品类别: New1
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
阿洛克生水合物是一种致糖尿病活性分子,可诱发糖尿病。阿洛克生水合物是一种蛋白酶体抑制剂。阿洛克生水合物通过破坏胰腺中产生胰岛素的β细胞,导致实验动物患上糖尿病。
阿洛克生是一种致糖尿病剂,通过选择性破坏胰腺β细胞来诱发糖尿病。其对β细胞的特异性毒性尚未完全阐明,但有研究提出,其作用机制可能是通过与还原产物二尿酸进行氧化还原循环产生活性氧(ROS),以及抑制含硫醇酶(如葡萄糖激酶)。本研究表明,阿洛克生直接抑制蛋白酶体,导致泛素化蛋白积累和蛋白水解活性受损。[1]
生物活性&实验参考方法
靶点
Proteasome (26S and 20S core particle) – alloxan inhibits the chymotrypsin-like and trypsin-like peptidase activities. [1]
体外研究 (In Vitro)
纯化的 26S 和 20S 蛋白酶体的肽酶活性可被阿洛克生水合物抑制 [1]。
在用 5 mM 阿洛克生处理 NRK 细胞过夜后,阿洛克生导致泛素化蛋白显著积累,这可通过 SDS 溶解沉淀组分的抗泛素蛋白印迹分析证实。[1]
- 在转染了 GFP-CL1(一种蛋白酶体特异性报告基因)的 293 细胞中,用 10 mM 阿洛克生加 50 μg/ml 环己酰亚胺处理后,与对照组相比,GFP-CL1 的清除率显著降低,表明泛素-蛋白酶体系统功能受损。 [1]
- 用 5 mM 阿洛克生处理 NRK 细胞 24 小时后,核提取物中胰凝乳蛋白酶样肽酶(使用 suc-LLVY-AMC)和胰蛋白酶样肽酶(使用 Boc-LSTR-AMC)的活性均显著受到抑制。[1]
- 在体外,直接向正常 NRK 细胞核提取物中添加阿洛克生,可呈剂量依赖性地抑制这两种肽酶的活性,最大抑制浓度约为 3.3 mM。这种抑制作用与蛋白酶体特异性抑制剂 PS-341 的抑制作用相当。[1]
- 在重组 GST-Sp1 降解实验中,使用预先用 5 mM 阿洛克生在 30°C 下处理 30 分钟的 NRK 细胞核提取物,通过抗 GST Western blot 检测发现,阿洛克生抑制了 GST-Sp1 的蛋白酶体依赖性降解(转化为 GST-SpX 片段)。 [1]
- 阿洛克生以剂量依赖的方式直接抑制纯化的26S蛋白酶体的胰凝乳蛋白酶样和胰蛋白酶样肽酶活性,在浓度约为3.3 mM时达到最大抑制作用。[1]
- 阿洛克生以剂量依赖的方式直接抑制纯化的20S核心颗粒的胰凝乳蛋白酶样和胰蛋白酶样肽酶活性,表明阿洛克生可以进入20S蛋白酶体的腔体并直接作用于其催化活性。[1]
体内研究 (In Vivo)
阿洛克生水合物可用于动物模型构建,例如兔模型和糖尿病模型。
酶活实验
蛋白酶体肽酶活性测定:将核提取物(10 µl)或纯化的 26S 或 20S 蛋白酶体(0.1 µg)与 30 µl 蛋白酶体活性测定缓冲液(50 mM Tris-HCl pH 7.5、5 mM MgCl₂、10% 甘油、1 mM ATP、1 mM DTT)混合。加入荧光肽底物(100 µM suc-LLVY-AMC 用于胰凝乳蛋白酶样活性测定,100 µM Boc-LSTR-AMC 用于胰蛋白酶样活性测定),并加入或不加入阿洛克生。37°C 孵育 90 分钟后,加入 900 µl 1% SDS 终止反应。使用荧光计测量荧光强度(激发波长 360 nm,发射波长 450 nm)。为了检测阿洛克生在体外的作用,在加入底物之前,将NRK细胞核提取物用阿洛克生在30°C下预处理30分钟。为了研究剂量依赖性,测试了不同浓度的阿洛克生,并在约3.3 mM时观察到最大抑制作用。[1]
- Sp1降解实验:将GST标签的Sp1重组蛋白(10-20 ng)加入到预先用或不用5 mM阿洛克生在30°C下处理30分钟的NRK细胞核提取物(蛋白浓度为1 µg/µl)中。反应在室温下孵育45分钟,用SDS上样缓冲液终止反应,并在沸水中煮沸3分钟。通过SDS-PAGE分离样品,并通过抗GST Western blot检测GST-Sp1和GST-SpX片段。[1]
细胞实验
NRK细胞培养和处理:NRK(正常大鼠肾)细胞培养于含10%胎牛血清、非必需氨基酸和抗生素的低糖DMEM培养基中。为检测阿洛克生的作用,向培养基中加入5 mM阿洛克生,孵育24小时后收集细胞。为检测泛素化蛋白,使用全细胞裂解缓冲液(50 mM Tris-HCl pH 8.0、20%甘油、500 mM NaCl、5 mM MgCl2、0.2 mM EDTA、0.5% NP-40、1 mM DTT、1 mM PMSF)裂解细胞。离心后,将沉淀物(含有不溶性泛素化蛋白)溶解于 1× SDS 上样缓冲液(60 mM Tris-HCl pH 6.8、120 mM DTT、2.4% SDS、6% 甘油、0.12% 溴酚蓝)中,超声处理,经 SDS-PAGE 电泳分离,并用抗泛素抗体进行 Western 印迹分析。[1]
- 293 细胞转染和 GFP-CL1 降解实验:将 293 细胞培养于含 10% FBS 和抗生素的 DMEM 培养基中。使用 Lipofectamine 3000 将 2.5 µg pcDNA3.1-GFP-CL1(或空载体)转染至 6 孔板中,转染过程不添加抗生素。孵育20小时后,将培养基更换为不含葡萄糖的培养基,其中含有10 mM阿洛克生和50 µg/ml环己酰亚胺。在指定时间收集细胞,并用全细胞裂解缓冲液裂解。测量荧光强度(激发波长460 nm,发射波长535 nm),并以蛋白质浓度进行标准化。[1]
- NRK细胞核提取物的制备:收集经阿洛克生处理或未处理的细胞,并按照先前描述的方法制备核提取物。使用荧光底物测定核提取物中的胰凝乳蛋白酶样和胰蛋白酶样肽酶活性,具体方法见酶活性测定部分。[1]
药代性质 (ADME/PK)
稳定性:在磷酸盐缓冲液(50 mmol/L,pH 7.4)中,阿洛沙星在 25°C 下的半衰期为 4.73 ± 0.12 分钟,在 37°C 下的半衰期为 1.38 ± 0.05 分钟。[2]
在 pH 2 的辛醇/水分配系数(log P 值)为 -1.84 ± 0.04,表明其具有较高的亲水性。[2]
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
阿洛沙对胰岛β细胞的毒性归因于其巯基的反应活性。其中心5-羰基可与巯基反应,从而抑制巯基酶,例如葡萄糖激酶。抑制葡萄糖激酶会降低葡萄糖氧化和ATP生成。[1]
- 在细胞内巯基存在的情况下,阿洛沙通过与其还原产物二尿酸的循环反应生成活性氧(ROS),这被认为是其毒性作用的起始点。[1]
- 研究表明,阿洛沙会导致NRK细胞中泛素化蛋白的积累并诱导蛋白酶体功能障碍,这可能导致β细胞凋亡。[1]
参考文献

[1]. Diabetogenic agent alloxan is a proteasome inhibitor. Biochem Biophys Res Commun. 2017;488(2):400-406.

[2]. The relationship between the physicochemical properties and the biological effects of alloxan and several N-alkyl substituted alloxan derivatives. J Endocrinol. 1993;139(1):153-163.

其他信息
阿洛克生和链脲佐菌素 (STZ) 是两种最主要的致糖尿病药物。它们都是葡萄糖类似物,优先通过低亲和力葡萄糖转运蛋白 2 (GLUT2) 在胰岛β细胞中积累,这解释了它们对β细胞的特异性。[1]
- 与抑制 O-GlcNAc 酶并增加 O-GlcNAc 糖基化的 STZ 不同,阿洛克生抑制 O-GlcNAc 转移酶 (OGT),且不增加 O-GlcNAc 糖基化。然而,这两种药物最终都会抑制蛋白酶体的功能:STZ 通过 O-GlcNAc 糖基化间接抑制,而阿洛克生则作为蛋白酶体抑制剂直接抑制。[1]
- 该研究表明,阿洛克生作为一种尿嘧啶衍生物,其芳香杂环结构中含有多个肽键,可能被蛋白酶体的催化中心识别,从而与底物竞争结合。 [1]蛋白酶体抑制可能在阿洛克生和链脲佐菌素对胰岛β细胞的毒性作用中发挥重要作用。蛋白酶体在β细胞功能衰竭和代谢紊乱中的病理生理作用值得进一步研究。[1]
*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
C4H4N2O5
分子量
160.0850
精确质量
160.012
CAS号
2244-11-3
PubChem CID
16723
外观&性状
White to yellow solid powder
密度
1.681g/cm3
沸点
374.1ºC at 760 mmHg
熔点
255 °C (dec.)(lit.)
闪点
180ºC
蒸汽压
8.59E-07mmHg at 25°C
tPSA
115.73
氢键供体(HBD)数目
3
氢键受体(HBA)数目
5
可旋转键数目(RBC)
0
重原子数目
11
分子复杂度/Complexity
222
定义原子立体中心数目
0
InChi Key
DSXMTJRUNLATRP-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C4H2N2O4.H2O/c7-1-2(8)5-4(10)6-3(1)9;/h(H2,5,6,8,9,10);1H2
化学名
1,3-diazinane-2,4,5,6-tetrone;hydrate
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

注意: 请将本产品存放在密封且受保护的环境中,避免吸湿/受潮。
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)
DMSO : ~100 mg/mL (~624.69 mM)
H2O : ≥ 100 mg/mL (~624.69 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (15.62 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到400 μL PEG300中,混匀;然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备:将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中,得到澄清溶液。

配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (15.62 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中,混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备(4°C,1 周):将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中,得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (15.62 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。


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 6.2465 mL 31.2324 mL 62.4649 mL
5 mM 1.2493 mL 6.2465 mL 12.4930 mL
10 mM 0.6246 mL 3.1232 mL 6.2465 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) 。

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