BPO-27 (racemate)

目录号: V33245 纯度: ≥98%
BPO-27(外消旋体)是一种苯并嘧啶并吡咯并恶嗪二酮类似物,是一种新型、有效的 CFTR 抑制剂,IC50 为 4 nM。
BPO-27 (racemate) CAS号: 1314873-02-3
产品类别: New1
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产品描述
BPO-27(外消旋体)是一种苯并嘧啶并吡咯并恶嗪二酮类似物,是一种新型、有效的 CFTR 抑制剂,IC50 为 4 nM。由于其药物特性和抑制 CFTR 氯电导的低纳摩尔效力,它可以潜在地用作分泌性腹泻和 ADPKD 的治疗剂。
生物活性&实验参考方法
靶点
BPO-27 is a racemic inhibitor of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) chloride channel. The activity resides in the R-enantiomer (IC50 ≈ 4 nM for chloride conductance inhibition), while the S-enantiomer is inactive (no significant inhibition at 100 nM). The racemic mixture (±)-BPO-27 was previously reported to have an IC50 ≈ 8 nM. [1]
BPO-27 is an inhibitor of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) chloride channel. The activity resides in the (R)-enantiomer, which inhibits CFTR chloride current. The IC50 for (R)-BPO-27 was approximately 0.36 nM when applied extracellularly in whole-cell patch-clamp recordings, and approximately 0.53 nM when applied to the cytosolic side in inside-out membrane patch recordings. The (S)-enantiomer is inactive (no significant inhibition at 1 μM). [2]
体外研究 (In Vitro)
Benzopyrimidopyrroloxazinedione BPO-27 是 PPQ-102 的类似物,可抑制 CFTR,IC50 为 8 nM。 BPO-27 的 R 对映体抑制 CFTR 氯化物电导,IC50 为 4 nM,而 S 对映体是惰性的。肝微粒体的体外代谢稳定性表明,两种对映体都很稳定,4小时内代谢率低于5%[1]。 (R)-BPO-27 结合在常见的 ATP 结合位点。全细胞膜片钳研究证明了线性 CFTR 电流的电压无关 (R)-BPO-27 阻断机制。当 (R)-BPO-27 浓度使 CFTR 氯化物电流减慢 50% 时,CFTR ATP 激活的 EC50 从 0.27 mM 增加至 1.77 mM [2]。
BPO-27 的R-对映异构体((+)-2,在生理缓冲液中转化为(R)-1)在使用表达人CFTR的FRT细胞进行的短路电流实验中,在100 nM浓度下能完全抑制CFTR氯离子传导,而S-对映异构体((-)-2)在相同浓度下未显示显著抑制。 [1]
活性R-对映异构体的浓度依赖性实验得出抑制CFTR氯离子电流的IC50值约为4 nM。 [1]
先前报道的外消旋混合物 (±)-BPO-27(化合物1)在常染色体显性多囊肾病(ADPKD)的胚胎肾脏培养模型中显示出可预防和逆转肾囊肿形成。 [1]
在使用表达人野生型CFTR的CHO-K1细胞进行的全细胞膜片钳记录中,(R)-BPO-27 在所有测试电压下均以浓度依赖性的方式抑制福司柯林激活的CFTR氯离子电流,在1 μM浓度下显示出近乎完全的抑制。在(R)-BPO-27存在下,电流-电压关系保持线性,表明这是一种电压非依赖性的阻断机制。相反,1 μM的(S)-BPO-27对电流没有影响。 [2]
在使用HEK-293T细胞进行的全细胞膜片钳记录中,(R)-BPO-27 抑制CFTR的IC50约为0.36 nM。当应用于游离的膜内面向外式膜片的细胞质侧时,IC50约为0.53 nM,这表明该化合物从细胞质侧发挥作用且膜通透性低。 [2]
在HEK-293T细胞的膜内面向外式膜片单通道记录中,5 nM的(R)-BPO-27 将通道开放概率(NPo)从0.29显著降低至0.08,略微降低了平均通道开放时间,并大幅增加了平均通道关闭时间。单通道电导未受影响。相同浓度的(S)-BPO-27对这些参数均无影响。 [2]
在宏观膜内面向外式膜片记录中,0.5 nM的(R)-BPO-27(在3 mM ATP存在下可抑制约50%的电流)将ATP激活CFTR的EC50从0.26 mM显著增加至1.77 mM。相同浓度的(S)-BPO-27不影响ATP的EC50。作用于与ATP结合域不同位点的噻唑烷酮类抑制剂CFTRinh-172(0.5 μM)也未改变ATP的EC50。 [2]
在存在不可水解的ATP类似物ATPγS(1 mM)的情况下,ATP激活CFTR的EC50增加。用0.5 nM (R)-BPO-27处理后,该值进一步增加,表明(R)-BPO-27与ATPγS在CFTR的ATP结合位点存在竞争。 [2]
体内研究 (In Vivo)
小鼠腹腔推注后,血清 (R)-1 在 t1/2 = 1.6 小时内衰减,为肾脏提供持续的治疗浓度 [1]。
细胞实验
使用稳定表达人野生型CFTR的 Fischer Rat Thyroid (FRT) 上皮细胞,通过短路电流(Isc)实验测量CFTR抑制效力。将细胞培养在可渗透性支撑膜上。建立跨上皮氯离子梯度。使用两性霉素B通透基底侧膜,以允许由顶端CFTR通道驱动的电流流动。通过向基底侧添加福司柯林(10 μM)以增加细胞内cAMP水平来激活CFTR。在建立稳定的福司柯林激活电流后,将测试化合物(BPO-27的对映异构体,以其2-丙胺盐形式,即化合物2)添加到顶端侧。测量与CFTR氯离子传导成比例的短路电流的抑制情况。通过添加递增浓度的活性(+)-2对映体来生成剂量反应曲线。 [1]
对于全细胞膜片钳记录,使用瞬时表达人野生型CFTR的CHO-K1或HEK-293T细胞。浴液含有N-甲基-D-葡糖胺氯化物、氯化钙、氯化镁、葡萄糖和HEPES(pH 7.4)。微电极(细胞内)液含有N-甲基-D-葡糖胺氯化物、EGTA、氯化镁、Tris-ATP和HEPES(pH 7.2)。在建立全细胞构型后,将细胞与(R)-或(S)-BPO-27孵育5分钟。然后在抑制剂持续存在的情况下,向浴液中添加10 μM福司柯林以激活CFTR。通过从0 mV的保持电位向+80至-80 mV之间的电位施加20 mV步长的电压脉冲来激发全细胞电流。记录、数字化和过滤电流。 [2]
对于单通道和宏观膜内面向外式膜片记录,使用共转染CFTR和绿色荧光蛋白的HEK-293T细胞。游离出膜内面向外式膜片。微电极(细胞外)液含有HCl、N-甲基-D-葡糖胺、HEPES、氯化镁和EGTA(pH 7.2)。浴液(细胞内)含有HCl、N-甲基-D-葡糖胺、HEPES、氯化镁、氯化钙和葡萄糖(pH 7.4),并补充有3 mM MgATP和蛋白激酶A催化亚基(10 U/ml)以激活CFTR。对于抑制剂研究,将(R)-或(S)-BPO-27添加到浴液中。在-60 mV的保持电位下记录单通道活动。对电流进行过滤和采样。对于ATP竞争研究,在存在或不存在抑制剂的情况下,测量膜内面向外式膜片在不同ATP浓度下的宏观电流。 [2]
动物实验
在小鼠体内评估了活性对映体 (R)-1 的体内药代动力学。(R)-1 配制于含有 5% DMSO、2.5% Tween-80 和 2.5% PEG400 的水性溶剂中。小鼠接受单次腹腔注射 (ip) (R)-1,剂量为 10 mg/kg 体重。在注射后特定时间点采集血液和肾脏组织进行分析。[1]
药代性质 (ADME/PK)
使用添加了 NADPH 的大鼠肝微粒体评估了 BPO-27 的两种对映异构体(化合物 (R)-1 和 (S)-1)的体外代谢稳定性。化合物与微粒体孵育后,通过液相色谱-质谱联用 (LC/MS) 法定量分析未代谢的母体化合物的含量随时间的变化。两种对映异构体均表现出较高的稳定性,4 小时内代谢率低于 5%。[1] 在小鼠腹腔单次注射 (R)-1 (10 mg/kg) 后,采用 LC/MS 法测定血清浓度。血清中 (R)-1 的消失呈衰减趋势,估计半衰期 (t1/2) 约为 1.6 小时。[1] 在注射后 4 小时测定肾脏匀浆中 (R)-1 的浓度,结果为 0.6 ± 0.3 μM(平均值 ± 标准误差,n=3 只小鼠)。 [1]
采用生物测定法区分活性(R)-1和非活性(S)-1,在给药后4小时采集的血清样本中未检测到对映异构体之间的可测量相互转化(消旋化)。[1]
参考文献

[1]. Absolute Configuration And Biological Properties of Enantiomers of CFTR Inhibitor BPO-27. ACS Med Chem Lett. 2013 May 9;4(5):456-459.

[2]. Benzopyrimido-pyrrolo-oxazine-dione (R)-BPO-27 Inhibits CFTR Chloride Channel Gating by Competition with ATP. Mol Pharmacol. 2015 Oct;88(4):689-96.

其他信息
BPO-27 是一种苯并嘧啶并吡咯并噁嗪二酮 (BPO) 类化合物,是早期 CFTR 抑制剂 PPQ-102 的类似物。[1]
外消旋体 BPO-27(化合物 1)最初以 R 和 S 对映异构体 50:50 的混合物形式合成并进行了测试。[1]
氢氘交换实验表明,BPO-27 中的手性中心在生理条件下构型稳定,手性碳上的质子没有丢失。[1]
通过对非活性对映异构体的乙酯衍生物 (S)-3 进行 X 射线晶体衍射分析,确定了其绝对构型,证实活性对映异构体具有 R 构型。 [1] (R)-BPO-27 的作用靶点很可能是 CFTR 本身,因为它能抑制多种激动剂激活的 CFTR 氯离子电流。[1] CFTR 抑制剂(如 BPO-27)的潜在治疗应用包括常染色体显性多囊肾病 (ADPKD) 和分泌性腹泻。[1] BPO-27 是一种苯并嘧啶并吡咯并噁嗪二酮类 CFTR 抑制剂。[2] 活性对映体是 (R)-BPO-27,而 (S)-对映体则无活性。[2] 使用 CFTR 闭合构象的同源模型进行计算机对接,结果表明存在五个潜在的结合位点。评分函数和立体选择性分析表明,(R)-BPO-27 最可能的结合位点是核苷酸结合域 (NBD) 1 和 NBD2 界面处的典型 ATP 结合位点(标记为 C 位点)。[2] 对 (R)- 和 (S)-BPO-27 对接至典型 ATP 结合位点进行了分子动力学模拟。计算得到的 (R)-对映体的结合能 (ΔG_binding) 显著低于 (S)-对映体(更有利),这与实验活性数据一致。[2] (R)-BPO-27 的作用机制可能是与 CFTR 的典型 ATP 结合位点上的 ATP 竞争性抑制,从而干扰 ATP 依赖性通道门控。这种机制与其他类型的CFTR抑制剂(例如噻唑烷酮类(如CFTRinh-172)和甘氨酸酰肼类(如GlyH-101))不同。[2] CFTR抑制剂(如BPO-27)的潜在治疗应用包括分泌性腹泻和常染色体显性多囊肾病(ADPKD)。[2]
*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
C26H18BRN3O6
分子量
548.3416
精确质量
547.037
CAS号
1314873-02-3
相关CAS号
(R)-BPO-27;1415390-47-4
PubChem CID
53387352
外观&性状
White to off-white solid powder
LogP
3.8
tPSA
105
氢键供体(HBD)数目
1
氢键受体(HBA)数目
6
可旋转键数目(RBC)
3
重原子数目
36
分子复杂度/Complexity
914
定义原子立体中心数目
0
SMILES
BrC1=C([H])C([H])=C(C2([H])C3=C4C(C(N(C([H])([H])[H])C(N4C([H])([H])[H])=O)=O)=C(C4C([H])=C([H])C([H])=C([H])C=4[H])N3C3C([H])=C(C(=O)O[H])C([H])=C([H])C=3O2)O1
InChi Key
GNHIGSRGYXEQEP-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C26H18BrN3O6/c1-28-21-19(24(31)29(2)26(28)34)20(13-6-4-3-5-7-13)30-15-12-14(25(32)33)8-9-16(15)36-23(22(21)30)17-10-11-18(27)35-17/h3-12,23H,1-2H3,(H,32,33)
化学名
9-(5-bromofuran-2-yl)-12,14-dimethyl-13,15-dioxo-17-phenyl-8-oxa-1,12,14-triazatetracyclo[8.7.0.02,7.011,16]heptadeca-2(7),3,5,10,16-pentaene-4-carboxylic acid
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 : ~16.67 mg/mL (~30.40 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: 1.67 mg/mL (3.05 mM) 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), 悬浮液;超声助溶。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 16.7 mg/mL澄清的DMSO储备液加入到400 μL PEG300中,混匀;再向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;然后加入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: ≥ 1.67 mg/mL (3.05 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 16.7 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 1.8237 mL 9.1184 mL 18.2369 mL
5 mM 0.3647 mL 1.8237 mL 3.6474 mL
10 mM 0.1824 mL 0.9118 mL 1.8237 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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