| 规格 | 价格 | 库存 | 数量 |
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| 1mg |
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| 10mg |
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| 25mg |
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| Other Sizes |
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| 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] BPO-27 racemate directly targets the CFTR protein. CFTR is an ATP-gated anion channel that plays a central role in salt and fluid homeostasis across epithelial tissues. Hyperactivation of this channel is central to the pathophysiology of secretory diarrheas (such as cholera) and polycystic kidney disease. The active (R)-BPO-27 binds near the canonical ATP binding site of CFTR. Whole-cell patch-clamp studies demonstrate that the compound inhibits CFTR chloride current through a voltage-independent blocking mechanism, acting from the cytoplasmic side of the channel. Although early studies suggested an ATP-competitive mechanism, this voltage-independent characteristic indicates a more complex mode of action. |
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| 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] 在体外研究中,BPO-27外消旋体表现出高效的CFTR抑制活性,IC50为8 nM。其活性R-对映体抑制CFTR氯离子电导的IC50为4 nM,而S-对映体在相同浓度下无活性。在肝微粒体的体外代谢稳定性测试中,两种对映体均表现出高度稳定性,4小时内代谢率低于5%。全细胞膜片钳研究显示,R-对映体对所有测试电压均以浓度依赖性方式抑制毛喉素激活的CFTR氯离子电流,1 μM浓度下近乎完全抑制,且电流-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。在表达人野生型CFTR的CHO-K1细胞中,R-对映体在0.5 nM浓度下即可抑制约50%的电流。单通道膜片钳实验显示,5 nM的R-对映体将通道开放概率从0.29显著降低至0.08,大幅增加平均通道关闭时间,但不影响单通道电导。 |
| 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]。
在体内动物模型中,BPO-27外消旋体的活性成分(R)-BPO-27显示出显著的治疗效果。在小鼠霍乱毒素模型中,腹腔注射(R)-BPO-27可完全预防肠袢内液体聚集,其效果呈剂量依赖性,IC50低至0.1 mg/kg。(R)-BPO-27不影响肠道液体吸收,也不抑制其他主要的肠道转运体,表明其具有较好的选择性。在常染色体显性多囊肾病(ADPKD)的胚胎肾脏培养模型中,BPO-27外消旋体显示出预防和逆转肾囊肿形成的作用。此外,在人小肠类器官的原代培养物中,(R)-BPO-27可阻断液体分泌;在类器官单层细胞中,可抑制阴离子电流,支持其用于治疗人类分泌性腹泻的潜在效用。 |
| 酶活实验 |
BPO-27外消旋体的作用机制研究中,非细胞实验主要采用大鼠肝微粒体系统进行代谢稳定性评估。具体流程如下:将BPO-27的对映体((R)-1和(S)-1)与补充了NADPH的大鼠肝微粒体共同孵育。在设定的时间点(通常为0、1、2、4小时)取出样品,通过LC/MS定量分析未代谢的母体化合物的量。结果显示,两种对映体均表现出高度稳定性,4小时内代谢率低于5%。此外,ATP水解实验可用于评估化合物对CFTR功能的影响:在存在或不存在BPO-27的情况下,通过检测NADH氧化偶联体系在340 nm处吸光度的变化,计算ATP水解的米氏常数(Km)和最大反应速率(Vmax)。结果表明,(R)-BPO-27浓度依赖性地增加ATP激活CFTR的EC50。
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| 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] 体外细胞实验通常采用全细胞膜片钳技术。具体流程如下:选用稳定或瞬时表达人野生型CFTR的中国仓鼠卵巢(CHO-K1)细胞或HEK-293T细胞。在建立全细胞记录模式后,灌流含有BPO-27的细胞外液(0.5或1 μM),孵育约5分钟。随后,加入10 μM毛喉素(forskolin,一种腺苷酸环化酶激活剂)以激活CFTR通道。通过施加从-80 mV至+80 mV的阶梯电压刺激(步长20 mV),记录全细胞电流。电流信号经放大器放大,通过数模转换器(如Digidata 1440A)数字化,滤波器设置为5 kHz,在室温下进行记录和分析。此外,也可使用基于荧光淬灭的测定法,通过检测细胞内卤化物浓度的变化来间接评估CFTR活性。 |
| 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]
体内实验常用CD1背景的雄性小鼠作为模型动物。以霍乱毒素诱导的腹泻模型为例:将(R)-BPO-27配制在含5% DMSO、2.5% Tween-80和2.5% PEG400的水溶液中,配制成1 mg/mL。在实验前,通过腹腔注射给予小鼠300 μL的(R)-BPO-27制剂。对于药代动力学研究,在给药后特定时间点(如0.5、1、2、4小时)通过眼球采血收集血液样本。在4小时时间点,用PBS进行肾动脉灌注后取出肾脏,称重,与乙酸混合并匀浆化,用于药物浓度分析。在肠袢液体分泌模型中,麻醉小鼠后进行腹部手术,分离出小肠并结扎成肠袢,向肠袢内注射霍乱毒素或热稳定肠毒素(STa毒素)以诱导液体分泌,处死后测量肠袢重量/长度比作为液体分泌的指标。 |
| 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] BPO-27外消旋体的活性成分(R)-BPO-27具有优异的药代动力学特性。在小鼠模型中,其口服生物利用度超过90%。腹腔推注(10 mg/kg)后,血清(R)-BPO-27的消除半衰期(t1/2)约为1.6小时,血清治疗浓度可持续维持超过4小时。该化合物能够在肾脏中达到持续的治疗浓度,给药4小时后肾脏匀浆中的浓度为0.6 ± 0.3 μM。体外代谢研究表明,BPO-27的对映体在肝微粒体中具有高度稳定性,4小时内代谢率低于5%。重要的是,体内未检测到对映体之间的相互转化(外消旋化),表明该化合物在体内的构型稳定。其基本理化性质为:分子式C26H18BrN3O6,分子量548.34,LogP约为3.8。 |
| 毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK) |
现有毒理学研究表明,BPO-27外消旋体的活性成分(R)-BPO-27具有良好的安全性特征。在为期7天、每日剂量5 mg/kg的给药方案中,未观察到明显的全身毒性反应。BPO-27外消旋体及其对映体被明确标示为“仅供研究使用,不用于人类或兽医用途”。这种低毒性特征,结合其高效性和高选择性,使其相较于早期CFTR抑制剂CFTRinh-172(该化合物存在溶解度低和非特异性结合等问题)具有显著的临床开发优势。不过,对其长期安全性和全面毒理学的评估仍需更多的动物实验数据支持。
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| 参考文献 | |
| 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] 对映体活性差异:BPO-27外消旋体是R-和S-对映体的等比例混合物。其生物活性几乎完全来自R-对映体((R)-BPO-27),抑制CFTR氯离子电导的IC50约为4 nM(全细胞膜片钳记录中低至0.36 nM)。S-对映体即使在1 μM浓度下也无显著抑制活性。该对映体的绝对构型通过其乙酯衍生物的X射线晶体学确定为R构型。 相关CAS号:活性单体的(R)-BPO-27的CAS号为1415390-47-4,外消旋体BPO-27的CAS号为1314873-02-3。 溶解度和储存:该化合物可溶于DMSO(不同供应商报告的范围为6-16.67 mg/mL)。粉末形式在-20°C下可稳定保存3年,在4°C下可保存2年;溶液形式在-80°C下可稳定保存6个月,在-20°C下可保存1个月。应避免反复冻融。 分子结构信息:BPO-27外消旋体的分子式为C26H18BrN3O6,分子量为548.34 g/mol。SMILES代码为:O=C(C1=CC=C2OC(C3=CC=C(Br)O3)C4=C(N(C)C5=O)C(C(N5C)=O)=C(C6=CC=CC=C6)N4C2=C1)O。 治疗前景:由于CFTR抑制剂在多囊肾病和分泌性腹泻中的潜在应用价值,BPO-27被研究作为这些疾病的治疗候选药物。人小肠类器官研究进一步支持其治疗人类分泌性腹泻的潜在效用。 |
| 分子式 |
C26H18BRN3O6
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|---|---|
| 分子量 |
548.3416
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| 精确质量 |
547.037
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| 元素分析 |
C, 56.95; H, 3.31; Br, 14.57; N, 7.66; O, 17.51
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| CAS号 |
1314873-02-3
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| 相关CAS号 |
(R)-BPO-27;1415390-47-4
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| PubChem CID |
53387352
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| 外观&性状 |
White to off-white solid powder
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| LogP |
3.8
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| 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
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| 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
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| InChi Key |
GNHIGSRGYXEQEP-UHFFFAOYSA-N
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| 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)
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| 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
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| 别名 |
BPO-27 racemate; BPO-27 (racemate); 1314873-02-3; BPO27 racemate; BPO-27;
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| HS Tariff Code |
2934.99.9001
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| 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)
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| 溶解度 (体外实验) |
DMSO : ~16.67 mg/mL (~30.40 mM)
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|---|---|
| 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。
(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) 。