| 规格 | 价格 | 库存 | 数量 |
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| Other Sizes |
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| 靶点 |
Natural substrate of luciferase (Luc) enzyme
D-Luciferin potassium is the natural substrate for firefly luciferase that produces bioluminescence through ATP-dependent oxidation. It serves as the gold standard for in vivo imaging of luciferase reporter gene expression. The reaction requires ATP and Mg²⁺ as cofactors and emits light at approximately 560 nm. |
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| 体外研究 (In Vitro) |
1. 注意：
a) D-荧光素盐（钠盐或钾盐）在水性缓冲液（pH 6.1-6.5）中具有很高的溶解度，最高可达 100 mM。储备液可用无 ATP 水配制，并于 -20 °C 避光保存。为使溶液溶解，必须用适当的碱中和游离酸。在较高的 pH 值下，荧光素会在碱催化下生成脱氢荧光素，并消旋为 L-异构体（L-荧光素）。 b) D-荧光素可用于任何现有的报告分析或 ATP 分析系统。 c) 如果要进行 ATP 检测，请佩戴手套并使用无 ATP 容器，以最大程度地减少所有可能的 ATP 污染源。仅使用无菌无 ATP 水和试剂。所有试剂均使用高压灭菌水配制。 2.实验方案：本方案仅供参考，可根据您的具体需求进行调整。 以下方案是制备D-荧光素钠/钾盐的示例。适用于大多数细胞类型和体内动物实验。 2.1 体外生物发光图像分析示例。 a) 用无菌水配制100 mM（100-200倍浓度）的D-荧光素钠或钾储备液。充分混匀。立即使用或分装，储存于-20℃，避免反复冻融，并避光。 b) 在预热的组织培养基中配制0.5-1 mM D-荧光素工作液。 c) 吸出培养细胞中的培养基。 d) 将D-荧光素工作液加入细胞中，并在成像前于37℃孵育5-10分钟。 2.2 体内生物发光图像分析示例 a) 在不含Mg2+和Ca2+的DPBS中配制15 mg/mL D-荧光素储备液。充分混匀。 b) 使用0.2 μm滤膜去除溶液中的细菌。立即使用或分装后储存于-20℃，避免反复冻融和光照。 c) 成像前10-15分钟，腹腔注射D-荧光素，剂量为150 mg/kg（或10 μL/g荧光素储备液），按动物体重计算。 注意：应在每种动物模型上进行荧光素动力学研究，以确定峰值信号时间。 2.3 D-荧光素报告基因检测示例 a) 用无菌水配制100 mM D-荧光素储备液。立即使用或分装，储存于-20℃，避免反复冻融，并避光保存。 b) 配制1 mM D-荧光素工作液，并加入3 mM ATP、1 mM DTT和15 mM MgSO4，溶于25 mM Tricine缓冲液（pH 7.8）。 c) 取5-10 μL细胞裂解液加入微孔板。以不含裂解液的裂解试剂或缓冲液作为空白对照。 d) 根据制造商说明，将D-荧光素工作液注入发光仪。 e) 立即注入200 μL D-荧光素工作液，积分时间为10秒。 D-荧光素钾广泛应用于生物发光和化学发光检测。它是一种常用的报告基因，可用于ATP检测、细胞活力测定、报告基因检测、活性分子筛选和细菌计数。其盐形式易溶于水或其他常用缓冲液。 |
| 体内研究 (In Vivo) |
目前最常用的技术是生物发光成像（BLI），它以D-荧光素为底物，萤火虫荧光素酶（Fluc）为报告基因。通过绘制D-荧光素注射后总信号强度随时间变化的曲线，生成时间-强度曲线。除了峰值信号外，还在D-荧光素注射后的特定时间间隔（5、10、15和20分钟）处识别出峰值信号的替代信号。为了描述D-荧光素注射后信号随时间变化的模式，将给定时间-强度曲线中的信号强度相对于该曲线的峰值信号进行归一化[3]。每克体重注射10 μL D-荧光素（腹腔注射或静脉注射）原液；对于20克的小鼠，150 mg/kg的常规剂量大约相当于200 μL。室温解冻后，将D-荧光素（钠盐或钾盐）溶解于不含钙镁的dPBS缓冲液中，直至最终浓度达到15 mg/mL。用移液器吸取5–10 mL无菌水预润湿0.22 μm滤膜；弃去水。使用预先制备的0.22 μm针筒式过滤器过滤D-荧光素溶液，以确保其无菌。[3]脑源性神经营养因子（BDNF）在包括记忆巩固在内的多种脑功能中发挥着至关重要的作用。此前，我们构建了Bdnf-荧光素酶转基因（Bdnf-Luc）小鼠品系，利用体内生物发光成像技术观察Bdnf表达的变化。我们利用一种D-荧光素类似物TokeOni，成功地在活体小鼠脑中观察到了活性依赖性的Bdnf诱导。TokeOni能够分布到大脑并产生近红外生物发光。本研究比较了d-荧光素、TokeOni和seMpai（另一种产生近红外光的d-荧光素类似物）在Bdnf-Luc小鼠全身产生的生物发光信号模式。正如最近报道的那样，使用TokeOni时，在野生型小鼠中观察到了肝脏背景信号。使用d-荧光素和TokeOni时，在包含肝脏的区域观察到了强烈的生物发光信号。此外，使用TokeOni时，我们还检测到了来自大脑的信号。与d-荧光素和TokeOni相比，seMpai在Bdnf-Luc小鼠全身广泛检测到了信号。seMpai产生的信号在包含骨骼肌的区域尤为强烈。综上所述，使用不同的荧光素酶底物时，Bdnf-Luc小鼠的生物发光信号模式有所不同。因此，通过选择合适的底物，可以可视化目标组织和器官中 Bdnf 的表达。[4]
在体内，D-荧光素钾用于动物模型中表达荧光素酶的细胞的生物发光成像。腹腔注射或静脉注射后，该底物迅速分布于全身，并在靶组织中被荧光素酶代谢，产生可被灵敏相机检测到的光。在体内 37°C 时，发射光谱会向红光方向移动。 |
| 酶活实验 |
D-荧光素是所有荧光素酶的天然底物，这些荧光素酶催化生物发光昆虫产生光。本综述涵盖了D-荧光素及其衍生物或类似物的合成，这些衍生物或类似物是美洲萤火虫（Photinus pyralis）荧光素酶的底物或抑制剂，该酶是体外和光学成像技术中最常用的酶[1]。
D-荧光素钾的体外酶活性测定包括将底物与萤火虫荧光素酶、ATP和Mg²⁺在合适的缓冲液中孵育。使用发光仪或酶标仪测量发光强度。通过加入ATP启动反应，并记录发光强度随时间的变化。该测定方法灵敏度很高，能够检测到低至0.02 pg的荧光素酶活性。动力学参数（Km、Vmax）可从底物浓度曲线中确定。 |
| 细胞实验 |
有机阴离子转运蛋白1 (SLC22A6/OAT1) 在肾小管内源性和外源性阴离子物质（包括药物）的排泄中发挥着关键作用。由于伴随用药抑制OAT1功能可能导致临床实践中的药代动力学药物相互作用(DDI)，因此，体外摄取研究评估OAT1的抑制效力有助于预测和避免DDI，并推荐用于药物研发中的候选药物。本章介绍了一种基于生物发光(BL)检测的快速、高灵敏度的OAT1功能检测方法，该方法使用D-荧光素作为活细胞底物。其测量原理基于D-荧光素作为OAT1底物的生化特性，并且BL强度取决于细胞内D-荧光素水平和荧光素酶活性，从而可以对OAT1介导的D-荧光素转运进行定量分析。 BL测量可在1分钟内完成，无需去除细胞外摄取溶液和洗涤细胞等实验步骤，而这些步骤在传统的同位素标记或荧光化合物摄取研究中均不可或缺。本方法适用于高通量筛选，可用于药物研发中识别和排除潜在的OAT1抑制剂[5]。
基于细胞的生物发光检测利用基因工程改造的细胞，使其在目标启动子的控制下表达萤火虫荧光素酶。细胞裂解或活细胞培养时，在培养基中添加D-荧光素钾。加入底物后测量发光强度，信号强度与荧光素酶表达量成正比，从而反映启动子活性。该检测方法广泛用于基因调控、药物筛选和细胞活力研究。ATP检测则通过测量细胞ATP水平来评估细胞活力。 |
| 动物实验 |
注射D-荧光素后，峰值信号或预定固定时间点的信号可用于体内生物发光成像的定量分析。我们对皮下肿瘤小鼠进行D-荧光素皮下注射后，重复进行连续生物发光成像。每次测量的峰值时间在细胞接种后早期逐渐缩短，这可能是由于肿瘤内血管逐渐建立所致，并在第10天达到约10分钟的平台期。尽管固定时间点的信号与峰值信号之间存在高度相关性，但早期5分钟或10分钟时的信号强度（以峰值信号进行归一化）较低，这导致对肿瘤生长的估计过高。 D-荧光素注射后信号的持续时间可能随细胞接种后时间而变化，在确定定量生物发光肿瘤监测的成像方案时应考虑这种变化。[2]
D-荧光素钾的体内动物研究包括向携带表达荧光素酶的肿瘤或细胞的小鼠或其他小型动物注射该底物。通常在成像前10-15分钟腹腔注射该化合物（溶于DPBS，浓度为15 mg/mL）。使用IVIS或类似成像系统检测生物发光。信号强度与细胞数量和活力相关，从而可以对肿瘤生长、转移或治疗反应进行纵向监测。 |
| 药代性质 (ADME/PK) |
D-荧光素钾的药代动力学特性表现为给药后吸收和分布迅速。该底物在循环中的半衰期较短，通常在注射后10-20分钟内即可观察到生物发光峰值。它在靶组织中经荧光素酶代谢，并通过肾脏快速排泄清除。该化合物的快速清除特性使得可以在同一动物体内进行多次成像。
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| 毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK) |
D-荧光素钾的毒理学特性良好，动物研究表明，在典型成像剂量下，其毒性较低。该化合物通常耐受性良好，未观察到明显的不良反应。高剂量可能引起轻微毒性，但用于生物发光成像的剂量远低于毒性阈值。该化合物被认为可安全用于常规体内成像应用。
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| 参考文献 |
[1]. Giuseppe Meroni, et al. D-Luciferin, derivatives and analogues: synthesis and in vitro/in vivo luciferase-catalyzed bioluminescent activity. ARKIVOC 2009 (i) 265-288.
[2]. Rajesh Shinde, et al. Luciferin derivatives for enhanced in vitro and in vivo bioluminescence assays. Biochemistry. 2006 Sep 19;45(37):11103-12. [3]. Inoue Y, et al. Timing of imaging after d-luciferin injection affects the longitudinal assessment of tumor growthusing in vivo bioluminescence imaging. Int J Biomed Imaging. 2010;2010:471408. [4]. Bioluminescence imaging using d-luciferin and its analogs for visualizing Bdnf expression in living mice; different patterns of bioluminescence signals using distinct luciferase substrates. J Biochem 2022 Oct 19;172(5):321-327. [5]. A Simple and Rapid Bioluminescence-Based Functional Assay of Organic Anion Transporter 1 as a D-Luciferin Transporter. Methods Mol Biol 2022:2524:119-126. |
| 其他信息 |
染色示例 1：D-荧光素钾可用作活体成像中荧光素酶的底物。方法：用于生物发光成像。1) 麻醉小鼠，然后注射 D-荧光素钾 (75 mg/kg) 进行成像。2) 使用生物发光成像系统进行成像。染色示例 2：D-荧光素钾可用作活体成像中荧光素酶的底物，用于监测肿瘤生长。方法：用于生物发光成像。1) 腹腔注射 D-荧光素钾 (150 mg/kg) 至小鼠体内。2) 使用生物发光成像系统进行成像。染色示例 3：D-荧光素钾可用作检测纤维化荧光素酶 (LUC) 的荧光素酶底物。方法：检测纤维化荧光素酶 (LUC)。
1) 将植物样品（叶片）与 D-荧光素钾（1 mM；10 分钟）孵育。 2) 使用 Photek 相机采集信号和图像。 染色示例 4： D-荧光素可用作荧光素酶的底物，用于体内成像以监测肿瘤生长。 方法：生物发光成像。 1) 将 D-荧光素钾（150 mg/kg；腹腔注射）注射到小鼠体内。 2) 使用 IVIS Lumina XRMS 系列进行生物发光成像。 D-荧光素钾是荧光素酶报告基因表达生物发光成像的金标准底物。它广泛用于临床前研究，以监测肿瘤生长、追踪细胞迁移、研究基因表达和评估药物疗效。该化合物有高纯度制剂可供研究使用。它尚未获准用于人类治疗，但却是生物医学研究的重要工具。 |
| 分子式 |
C11H7KN2O3S2
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|---|---|
| 分子量 |
318.4
|
| 精确质量 |
317.9535
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| 元素分析 |
C, 41.49; H, 2.22; K, 12.28; N, 8.80; O, 15.07; S, 20.14
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| CAS号 |
115144-35-9
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| 相关CAS号 |
D-Luciferin sodium;103404-75-7;D-Luciferin;2591-17-5; 103404-75-7 (Sodium)
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| PubChem CID |
135478035
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| 外观&性状 |
Typically exists as Light yellow to yellow solids at room temperature
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| LogP |
1.384
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| tPSA |
136.32
|
| 氢键供体(HBD)数目 |
1
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| 氢键受体(HBA)数目 |
7
|
| 可旋转键数目(RBC) |
2
|
| 重原子数目 |
19
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| 分子复杂度/Complexity |
396
|
| 定义原子立体中心数目 |
1
|
| SMILES |
[K+].S1C(C2=NC3C([H])=C([H])C(=C([H])C=3S2)O[H])=N[C@@]([H])(C(=O)[O-])C1([H])[H]
|
| InChi Key |
PWQWXGFOCJCDIF-SREJTOIWSA-M
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| InChi Code |
InChI=1S/C11H8N2O3S2.K/c14-5-1-2-6-8(3-5)18-10(12-6)9-13-7(4-17-9)11(15)16/h1-3,7,13H,4H2,(H,15,16)/q+1/p-1/b10-9-/t7-/m1./s1
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| 化学名 |
potassium (S,Z)-2-(6-oxobenzo[d]thiazol-2(6H)-ylidene)thiazolidine-4-carboxylate
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| 别名 |
D-Luciferin potassium salt; Potassium (S)-2-(6-hydroxybenzo[d]thiazol-2-yl)-4,5-dihydrothiazole-4-carboxylate; D-Luciferin (potassium); D-Luciferin (potassium salt); 4-Thiazolecarboxylic acid, 4,5-dihydro-2-(6-hydroxy-2-benzothiazolyl)-, potassium salt (1:1), (4S)-; (S)-2-(6-Hydroxy-2-benzothiazolyl)-2-thiazoline-4-carboxylic acid potassium salt; D-Luciferin,potassium salt; D-Luciferin potassium
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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 注意： 请将本产品存放在密封且受保护的环境中（例如氮气保护），避免吸湿/受潮和光照。 |
| 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) |
H2O : ~25 mg/mL (~78.52 mM)
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|---|---|
| 溶解度 (体内实验) |
配方 1 中的溶解度: 8.33 mg/mL (26.16 mM) in PBS (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液; 超声助溶。 (<60°C).
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 | 3.1407 mL | 15.7035 mL | 31.4070 mL | |
| 5 mM | 0.6281 mL | 3.1407 mL | 6.2814 mL | |
| 10 mM | 0.3141 mL | 1.5704 mL | 3.1407 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) 。
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