BAY-678

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BAY-678 是一种新型、有效、口服生物利用度、选择性和细胞渗透性的人中性粒细胞弹性蛋白酶 (HNE) 抑制剂，IC50 为 20 nM。

BAY-678 CAS号: 675103-36-3
产品类别: Elastase

产品仅用于科学研究，不针对患者销售

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Nature 2025, 643(8070):192-200.

Nature 2024 Dec 18.

Nature 2021, 597(7874):119-125.

Cell 2020,183:1202-1218.e25.

Science Adv 2022: 8, eabm9427.

Nat Neurosci 2024, 27:1468-1474.

Science Adv 2025, 11(33):eadr5199.

Nat Metab 2024, 6: 1108-1127.

Cell Stem Cell 2024, 31:106-126.e13.

Nature 597, 119–125 (2021)

Cell Stem Cell 2020,26(6):845-861.e12.

Science Trans Med 2023,15(701):eadd7872.

STTT 2023,8(1):91.

Cell Reports 2023,42(4):112313

Science Trans Med 2023, 15: eadd7872.

Cancer Cell 2021,39(4):529-547.e7.

Cancer Discov 2022,12(4):1106-1127.

Immunity 2023,56(3):620-634.e11.

Immunity 2024,57:2651-2668.e12.

J Am Chem Soc 2022,144:21831-21836.

Cell 2020,183:1202-1218.e25.

Science Adv 2022:8,eabm9427.

Nature 2021,597(7874):119-125.

Cell 2020,183:1202-1218.e25.

PNAS Nexus 2022,1(3):pgac063.

ACS Nano 2023,17(10):9110-9125.

Biomaterial 2023 Sep16:302:122333.

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纯度: ≥98%

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产品描述

BAY-678 是一种新型、有效、口服生物可利用、选择性和细胞渗透性的人中性粒细胞弹性蛋白酶 (HNE) 抑制剂，IC50 为 20 nM。人中性粒细胞弹性蛋白酶（HNE）是基质降解的关键蛋白酶。在炎症性疾病中观察到高 HNE 活性。因此，HNE是治疗慢性阻塞性肺病（COPD）、急性肺损伤（ALI）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、支气管扩张（BE）和肺动脉高压（PH）等肺部疾病的潜在靶点。 HNE 抑制剂应重新建立蛋白酶-抗蛋白酶平衡。 BAY-678 还通过结构基因组学联盟 (SGC) 向公众提名为化学探针。 BAY-678 具有良好的药代动力学特征。 BAY-678 对 HNE 的细胞活性不相关且尚未测量。其功效在急性体内模型中得到证实，例如，在小鼠中蛋白酶诱导的急性肺损伤（ALI）中，口服给药后小鼠肺部的外源性 HNE 受到抑制，Ki = 15 nM。

生物活性&实验参考方法

靶点	With an IC50 of 20 nM, BAY-678 is a powerful, selective, cell-permeable, and orally accessible inhibitor of human neutrophil elastase (HNE). For MNE, BAY-678 has a Ki value of 700 nM. A fourth-generation HNE inhibitor is BAY-678 [1]. Through the Structural Genomics Consortium (SGC), BAY-678 has also been proposed to the general public as a chemical probe [2]. A panel of 21 serine proteases is more than 2,000 times more selectively inhibited by BAY-678 [3].
体外研究 (In Vitro)	BAY-678 的 IC50 为 20 nM，是一种强效、选择性、细胞渗透性且可口服的人中性粒细胞弹性蛋白酶 (HNE) 抑制剂。对于 MNE，BAY-678 的 Ki 值为 700 nM。第四代 HNE 抑制剂是 BAY-678 [1]。通过结构基因组学联盟 (SGC)，BAY-678 也已被提议作为化学探针 [2] 。 BAY-678 对一组 21 种丝氨酸蛋白酶的抑制选择性高出 2,000 倍以上 [3]。在采用分离酶和荧光底物 MeOSuc-AAPV-AMC 的生化实验中，BAY-678 对人中性粒细胞弹性蛋白酶（HNE）的 IC50 为 20 nM [1]。该化合物表现出高选择性，在浓度高达 30 µM 时，对一组 21 种相关的丝氨酸蛋白酶（包括猪胰弹性蛋白酶，PPE）未显示抑制作用 [1]。该化合物对人细胞色素 P450 亚型 CYP2C9 和 CYP3A4 的抑制活性很低，IC50 值 > 50 µM [1]。
体内研究 (In Vivo)	在 ALI 和肺气肿的临床前模型中，BAY-678 (17) 显示出显着的有效性，表明其抗炎和抗重塑的作用机制。此外，在大鼠和小鼠 PAH 模型中，BAY-678 (17) 对肺血流动力学和血管效应表现出显着的积极作用 [2]。
酶活实验	采用功能生化实验评估 BAY-678 对 HNE 的抑制能力。在 pH 7.4 条件下，使用或不使用不同浓度的化合物，以合适的荧光肽底物（MeOSuc-AAPV-AMC）测定酶活性。IC50 值从酶活性数据中得出 [1]。为确定抑制常数（Ki），在不同底物浓度和不同抑制剂浓度下测量酶反应速度。Ki 值通过 Dixon 图外推得出，证实了竞争性抑制机制 [1]。使用带有修饰荧光标记（MeOSuc-AAPV-伞形酮）的底物进行功能生化实验测定结合动力学（结合速率，kon）。这允许在毫秒时间尺度上灵敏检测存在或不存在抑制剂时的底物水解。通过非线性回归分析反应进程曲线获得观察到的抑制起始速率常数（kobs），并将其对抑制剂浓度作图。线性回归的斜率提供了估计的 kon 值 [1]。
动物实验	The pharmacokinetic profile of BAY-678 was studied in rats. The compound was administered intravenously (0.25–2 hour infusion) and orally (by gavage) at a dose of 0.3 mg kg⁻¹. The vehicle used was a mixture of ethanol, PEG400, and water. Plasma samples were collected to determine pharmacokinetic parameters [1].
药代性质 (ADME/PK)	In rats, BAY-678 exhibited a total plasma clearance (CL) of 2.0 L h⁻¹ kg⁻¹ and an apparent steady-state volume of distribution (Vss) of 3.9 L kg⁻¹. The terminal half-life (t₁/₂) was 1.3 hours. Oral bioavailability (F) was 83% [1].
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)	BAY-678 showed no observable inhibition against human CYP2C9 and CYP3A4 isoforms at concentrations up to 50 µM, indicating a low potential for cytochrome P450-mediated drug-drug interactions [1].
参考文献	[1]. Freezing the Bioactive Conformation to Boost Potency: The Identification of BAY 85-8501, a Selective and Potent Inhibitor of Human Neutrophil Elastase for Pulmonary Diseases. ChemMedChem. 2015 Jul;10(7):1163-73. [2]. Neutrophil elastase inhibitors for the treatment of (cardio)pulmonary diseases: Into clinical testing with pre-adaptive pharmacophores. Bioorg Med Chem Lett. 2015 Oct 15;25(20):4370-81. [3]. BAY-678 Selective chemical probe for Human Neutrophil Elastase.
其他信息	BAY-678 (compound 20 in the paper) is a 1,4-dihydropyrimidinone derivative identified during the optimization of a novel HNE inhibitor series. It was selected as a chemical probe candidate due to its balanced profile regarding polarity, potency (IC50 = 20 nM against HNE), and selectivity over related serine proteases and CYP isoforms. It acts as a reversible, competitive inhibitor of HNE. The study mentions it was used for in-depth in vitro and in vivo characterization, but detailed efficacy results are not shown, with the focus shifting to the optimized clinical candidate BAY 85-8501 [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	C20H15F3N4O2
分子量	400.353914499283
精确质量	400.114
CAS号	675103-36-3
相关CAS号	BAY-677;2117404-84-7;BAY-678 racemate;675103-35-2
PubChem CID	23728722
外观&性状	Light yellow to yellow solid powder
LogP	2.5
tPSA	86.1
氢键供体(HBD)数目	1
氢键受体(HBA)数目	7
可旋转键数目(RBC)	3
重原子数目	29
分子复杂度/Complexity	755
定义原子立体中心数目	1
SMILES	CC1=C([C@@H](C2=CN=C(C#N)C=C2)NC(=O)N1C1C=CC=C(C(F)(F)F)C=1)C(=O)C
InChi Key	PGIVGIFOWOVINL-GOSISDBHSA-N
InChi Code	InChI=1S/C20H15F3N4O2/c1-11-17(12(2)28)18(13-6-7-15(9-24)25-10-13)26-19(29)27(11)16-5-3-4-14(8-16)20(21,22)23/h3-8,10,18H,1-2H3,(H,26,29)/t18-/m1/s1
化学名	5-[(6R)-5-acetyl-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-1,6-dihydropyrimidin-6-yl]pyridine-2-carbonitrile
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)	DMSO : ≥ 100 mg/mL (~249.78 mM) Ethanol :≥ 4.76 mg/mL (~11.89 mM)
溶解度 (体内实验)	配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (6.24 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 (6.24 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。

溶解度 (体外实验)

DMSO : ≥ 100 mg/mL (~249.78 mM)
Ethanol :≥ 4.76 mg/mL (~11.89 mM)

溶解度 (体内实验)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (6.24 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 (6.24 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	2.4978 mL	12.4891 mL	24.9781 mL
	5 mM	0.4996 mL	2.4978 mL	4.9956 mL
	10 mM	0.2498 mL	1.2489 mL	2.4978 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

质量

浓度

体积

分子量*

计算重置

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

参见示例

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。

浓度 (起始)

体积 (起始)

浓度 (终)

体积 (终)

计算重置

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

分子式

分子量

g/mol

计算重置

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。

配液体积

质量

配液浓度

计算重置

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）

给药剂量 mg/kg

动物平均体重 g

每只动物给药体积 μL

动物数量

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。

% DMSO

% Tween 80

% ddH₂O

计算重置

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：取 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。

注意： (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) 。

生物数据图片

Selection of HNE inhibitors that have reached clinical development.ChemMedChem. 2015 Jul;10(7):1163-73.

BAY-678

Locking the bioactive conformation with substituents at N3 and C2′. Conformational analysis of free ligands based on modeling. Relaxed coordinate scan of the rotation of the cyanophenyl moiety of 22 and 27 from 0° to 180° in steps of 2°. Depicted is the dihedral angle along N3=C4=C1′=C2′.ChemMedChem. 2015 Jul;10(7):1163-73.

BAY-678

Induced-fit binding mode. Protease (HNE) residues are shown in stick representation (white) with transparent Connolly-like surface.[], [] Ligand 19 (purple) is shown in ball-and-stick model (oxygen: red, nitrogen: blue, fluorine: cyan); hydrogen bonds are depicted as broken yellow lines. a) Structure of HNE in complex with 19. Ligand 19 interacts with HNE by a hydrogen bond (3.1 Å) formed between the C2 carbonyl oxygen atom of the central pyrimidine ring and the Val216 backbone amide of HNE.ChemMedChem. 2015 Jul;10(7):1163-73.