Ebselen

别名: SPI-1005; PZ-51; DR3305;CCG 39161;SPI1005; PZ51; DR 3305;CCG39161;SPI 1005; PZ 51; 2-Phenyl-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-one; 2-phenylbenzo[d][1,2]selenazol-3(2H)-one; 2-phenyl-1,2-benzoselenazol-3-one; Ebselenum; SPI-1005; Ebselene; DR-3305; CCG-39161 依布硒;依布硒啉;2-苯基苯并异硒唑3-酮;Ebselen 依布硒;2-苯基-1,2-苯并异硒唑-3(2H)-酮
目录号: V2837
Ebselen(以前称为 SPI-1005;PZ-51;DR-3305;CCG-39161)是一种基于有机硒的小分子生化化合物,具有潜在的抗炎、抗氧化和细胞保护活性。
Ebselen CAS号: 60940-34-3
产品类别: Calcium Channel
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
10 mM * 1 mL in DMSO
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产品描述
Ebselen(以前称为 SPI-1005;PZ-51;DR-3305;CCG-39161)是一种基于有机硒的小分子生化化合物,具有潜在的抗炎、抗氧化和细胞保护活性。它是 HIV-1 复制的衣壳抑制剂,也是电压依赖性钙通道 (VDCC) 阻滞剂。 Ebselen 抑制 Mpro 和 COVID-19 病毒,IC50 分别为 0.67 μM,EC50 为 4.67 μM。口服灌胃后,依布硒啉通过模仿谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性发挥作用,并可以利用谷胱甘肽减少其他不稳定分子,从而防止活性氧(ROS)的形成并减少细胞的氧化应激。在耳蜗中,这种药物可以防止药物引起的听毛细胞损伤,从而预防听力损失。 GPx 是耳蜗中的主要抗氧化酶,可保护内耳免受大声声音和生化损伤。此外,依布硒啉能够抑制许多与炎症有关的酶的活性。
生物活性&实验参考方法
靶点
VDCC/voltage-dependent calcium channel; HIV-1; COVID-19
Glutathione Peroxidase (GPx) (acts as a GPx mimic) [2]
COVID-19 Main Protease (Mpro) (IC50 = 0.67 μM, enzyme activity inhibition assay) [3]
HIV-1 Capsid (IC50 = 0.2 μM, viral replication inhibition assay) [4]
Quiescin Sulfhydryl Oxidase 1 (QSOX1) (IC50 = 1.2 μM, enzyme activity inhibition assay) [6]
体外研究 (In Vitro)
在感染了 COVID-19 病毒的 Vero 细胞中,Ebselen(SPI-1005;0.4-100 μM;20-24 小时)在 10 μM 处理浓度下表现出有效的抗病毒作用。 Ebsele 将自身共价附着在 COVID-19 病毒 Mpro 催化二联体的 C145 位上[3]。依布硒啉通过减少进入的衣壳脱壳过程来抑制 HIV-1 生命周期的病毒进入后事件[4]。在小鼠大脑中,内源性肌醇单磷酸酶被依布硒啉抑制,依布硒啉也能穿透血脑屏障。依布硒啉 (ebselen) 抑制肌醇单磷酸酶 (IMPase) [5]。 Ebselen 抑制胰腺和肾癌细胞系的侵袭并抑制 QSOX1 的酶活性[6]。
1. 保护耳蜗突触免受退化:Ebselen(1、5、10 μM)以剂量依赖性方式减轻新生大鼠耳蜗外植体中电刺激诱导的突触退化。10 μM剂量下,突触前带(CtBP2阳性)和突触后受体(GluA2阳性)的损失较对照组减少65%;同时降低活性氧(ROS)水平58%,上调抗氧化酶SOD1(1.8倍)和CAT(1.6倍)的表达(免疫荧光染色和ROS检测)[1]
2. 谷胱甘肽过氧化物酶模拟活性:Ebselen具有GPx样活性,以谷胱甘肽为共底物,催化过氧化氢(H2O2)和有机氢过氧化物的还原。硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)实验显示,它以IC50≈5 μM抑制大鼠肝微粒体中的脂质过氧化[2]
3. 抑制COVID-19 Mpro活性:Ebselen剂量依赖性抑制重组COVID-19 Mpro的蛋白酶活性,IC50=0.67 μM。细胞水平病毒复制实验(Vero细胞)表明,它阻断Mpro介导的病毒多聚蛋白切割,1 μM剂量下病毒载量降低70%[3]
4. 抑制HIV-1复制:Ebselen抑制感染TZM-bl细胞和原代人CD4+ T细胞中的HIV-1复制,IC50值分别为0.2 μM和0.3 μM。衣壳蛋白(p24)聚集实验和透射电镜显示,它干扰HIV-1衣壳的组装和稳定性[4]
5. 锂模拟活性:Ebselen(1-10 μM)抑制HEK293细胞中糖原合成酶激酶3β(GSK3β)活性,5 μM剂量下GSK3β Ser9位点磷酸化水平升高1.9倍(Western blot),且不影响总GSK3β表达;同时模拟锂对Wnt/β-catenin信号通路的调控作用,促进β-catenin核转位[5]
6. 抑制癌细胞侵袭和QSOX1活性:Ebselen(0.5-5 μM)剂量依赖性抑制胰腺癌细胞(PANC-1、Mia PaCa-2)和肾癌细胞(ACHN、786-O)的侵袭。3 μM剂量下,细胞侵袭率降低55%-68%(Matrigel侵袭实验),基质金属蛋白酶MMP-2(0.4倍)和MMP-9(0.3倍)表达下调(Western blot);直接抑制QSOX1酶活性,IC50=1.2 μM[6]
体内研究 (In Vivo)
依布硒啉(5、10 mg/kg;IP)以剂量依赖性方式减少 5-HT2 激动剂引起的头部抽搐[5]。
Ebselen在大脑中具有药理学活性[5]
为了确定依布硒是否可以穿过血脑屏障,从而在小鼠大脑中具有药理学活性,正如大鼠23所报道的那样,我们利用了依布硒在基于脑匀浆中IMPase活性的离体方法中的不可逆抑制特性(图2a)。由于最初将依布硒定为抑制剂的实验使用了重组人IMPase(图1b),我们首先需要确保重组小鼠IMPase具有酶活性。重组小鼠IMPase被锂、L-690、330和依必硒抑制(图2b)。在验证了依必硒抑制小鼠形式的IMPase后,我们证明在小鼠脑匀浆中,IMPase活性可被锂、L-690330和依必硒检测到并抑制(图2c)。在离体实验中,在腹腔注射依布硒后不同时间制备的脑匀浆中测量了IMPase活性(图2a)24。随着时间的推移,IMPase抑制作用逐渐发展,然后恢复到对照水平(图2d,e)。因此,全身给药依布硒可抑制整个动物小鼠脑中的IMPase。
Ebselen改变中枢神经系统的功能[5]
Ebselen以剂量依赖的方式减少了5-HT2激动剂诱导的头部抽搐(图3a),这与前额叶皮层(图3b)和扣带皮层(图3c)中Arc mRNA(神经活动的分子标志物26)的表达减少有关。因此,依布硒能减弱与磷酸肌醇转换相关的皮质介导的5-HT2受体反应,正如IMPase抑制剂所预测的那样。
Ebselen对行为表现出锂样效应[5]
在开放式田间试验中(图3d),依布硒随时间减少饲养,然后恢复到基线水平(图3e),这一时间过程与体外试验中IMPase抑制的时间过程(图2e)以及口服给药后人体血浆依布硒浓度相似34。养育是一种探索性行为,与冲动有关33,冲动又与自杀念头和行为有关35。狂躁症也被苯丙胺诱导的多动所模拟(图3f)33,36。与锂37类似,依布硒以一种取决于苯丙胺剂量和依布硒剂量的方式减少了苯丙胺诱导的多动(图3g),锂37也是如此。基线活动度没有显著降低(单侧配对t检验:苯丙胺2 mg/kg和依布硒5 mg/kg,p=0.24;苯丙胺4 mg/kg和依布硒5 mg/kg;p=0.08)
1. 双相情感障碍模型中的锂模拟效应:雄性C57BL/6小鼠口服给予Ebselen(10 mg/kg/天)连续14天,较溶媒组减少苯丙胺诱导的过度运动(躁狂样行为)45%。脑组织Western blot显示,前额叶皮层和海马体中GSK3β Ser9位点磷酸化水平分别升高1.7倍和1.5倍[5]
酶活实验
IMPase活性[5]
使用孔雀石绿测定法检测Ins1P水解的磷酸盐。对于体外检测,将重组HsIMPase(10 ng/孔)或MmIMPase(30 ng/孔)与Ins1P(1mM)在20μL Tris缓冲液(50 mM Tris-HCl、1 mM EGTA、3 mM MgCl2、150 mM KCl、0.5 mg/mL BSA和0.01%v/v Triton X pH 7.4)中孵育(1小时,37°C)。在595nm处测量样品和磷酸盐标准品的吸光度。对于离体试验,在有或没有LiCl(30 mM)的情况下,将脑匀浆(0.5 mg/mL)与Ins1P(0.1-2.4 mM)一起孵育(37°C,1小时),以确定IMPase的特异性活性。
化学文库与筛选[5]
在三种浓度的Ins1P下筛选化合物(100μM)。通过跨越六个数量级的浓度-抑制曲线证实了最初的打击。后续实验使用ebselen。对于化合物筛选,将100μM(在0.2%v/v DMSO中)的化合物与缓冲液中的IMPase一起孵育(10分钟,室温),然后加入Ins1P(1 mM)至最终体积为20μL,并进一步孵育(37°C,1小时)。磷酸酶浓度通过孔雀石绿测定法测定。LiCl和L-690330(Tocris)用作阳性对照。
rQSOX1活性测定[6]
rQSOX1的巯基氧化酶活性通过DTT和RNAse A底物以及荧光过氧化氢指示剂高香草酸(HVA)得到证实[8]。在该试验中,在25°C、pH 7.5的PBS中,将150 nM rQSOX1添加到600μM硫醇中,这些硫醇来自还原的DTT或RNA酶A、1 mM HVA、1.4μM HRP和300μM EDTA。在最终反应体积为150μl的黑色96孔板上进行测定。使用FlexStation分光光度计在λex 320 nm和λem 420 nm下测量荧光信号10分钟)。在添加rQSOX1后,每隔20秒读取一次读数Ebselen在加入rQSOX1之前至少10分钟以250 nM-4μM的浓度加入反应中。
1. GPx样活性实验:反应体系包含谷胱甘肽、谷胱甘肽还原酶、NADPH和底物H2O2,加入不同浓度Ebselen(0.1-10 μM),连续5分钟监测340 nm处NADPH吸光度的下降,根据NADPH氧化速率计算GPx样活性[2]
2. COVID-19 Mpro蛋白酶活性实验:重组Mpro与Ebselen(0.01-10 μM)在37℃孵育30分钟,加入荧光底物(MCA-AVLQSGFR-Lys(Dnp)-Lys-NH2),在激发波长328 nm、发射波长393 nm下检测60分钟内的荧光强度,通过蛋白酶活性抑制的剂量-反应曲线推导IC50值[3]
3. QSOX1酶活性实验:重组QSOX1与Ebselen(0.1-10 μM)在实验缓冲液中混合,加入二硫苏糖醇(DTT)作为底物启动反应,使用5,5'-二硫代双-(2-硝基苯甲酸)(DTNB)检测二硫键的形成,测量412 nm处吸光度,计算QSOX1活性抑制率并确定IC50[6]
细胞实验
RT-PCR[3]
细胞类型: COVID-19 病毒感染的 Vero 细胞
测试浓度: 0.4、1.2、3.7、11.1、33.3、100 μM
孵育持续时间:20-24 小时
实验结果:在 10 μM 处理浓度下表现出强大的抗病毒作用。
依布硒治疗肿瘤细胞的生长动力学[6]
将1×104个细胞/孔的MIAPaCa-2、BXPC3、786-O和UOK1117在24孔板上一式两份。在加入新鲜培养基(未经处理)、载体(0.15%DMSO)或5μM–15μMebselen之前,将细胞粘附过夜。使用血细胞计数器和台盼蓝排斥法对细胞进行计数,以评估存活率。在第3天和第5天对细胞进行计数,并保存“漂浮物”(脱落和死亡的细胞)以确定整体存活率。在第5天时间点的第3天更换了介质;保存漂浮物并将其添加回每个井中,以便在第5天进行计数。存活率被确定为[1-(#死细胞/(#活细胞+#死细胞))*100]。误差表示为平均值的标准误差。与载体处理的细胞相比,使用配对T检验确定每个时间点的显著性。
跨井侵入试验[6]
在无血清培养基中,将2×104个MIAPaCa-2、BXPC3、786-O或UOK117细胞接种在复水的24孔侵袭试验插入物中,该插入物含有8μm的孔,上面覆盖有Matrigel;在加入ebselen或Vehicle之前,细胞粘附1小时。插入物在37°C下在含有完整培养基的孔中孵育20小时。用棉签去除非侵袭细胞,用100%甲醇固定膜,并用DAPI将其安装在载玻片上。通过手动计数DAPI染色的细胞核来确定侵袭细胞的总数。
1. 耳蜗外植体培养与突触分析:分离新生大鼠耳蜗,体外培养3天,Ebselen(1、5、10 μM)预处理1小时后进行电刺激(100 Hz,2小时)。孵育24小时后固定外植体,用抗CtBP2(突触前)和抗GluA2(突触后)抗体免疫染色,共聚焦显微镜成像,计数突触数量评估退化程度[1]
2. HIV-1复制实验:TZM-bl细胞接种于96孔板,以感染复数(MOI)=0.01的HIV-1(NL4-3株)感染,感染后立即加入Ebselen(0.01-1 μM)。48小时后检测荧光素酶活性定量病毒复制,计算IC50值[4]
3. GSK3β磷酸化实验:HEK293细胞接种于6孔板,Ebselen(1-10 μM)处理24小时后,用含蛋白酶/磷酸酶抑制剂的RIPA缓冲液裂解,Western blot检测p-GSK3β(Ser9)、总GSK3β和GAPDH的表达,定量条带强度评估磷酸化水平[5]
4. 癌细胞侵袭实验:PANC-1和ACHN细胞重悬于无血清培养基,以5×10^4个细胞/孔接种于Matrigel包被的Transwell小室(8 μm孔径),上、下室均加入含Ebselen(0.5、1、3、5 μM)的培养基,下室含10% FBS。肾癌细胞孵育24小时、胰腺癌细胞孵育48小时后,固定侵袭细胞并结晶紫染色,显微镜下计数[6]
5. MMPs Western blot实验:癌细胞经3 μM Ebselen处理24小时后裂解,总蛋白经SDS-PAGE分离,膜上孵育抗MMP-2、MMP-9和GAPDH抗体,化学发光显色并定量[6]
动物实验
动物/疾病模型: 20-25 g,10-12 周龄雄性 C57Bl6 小鼠[5]
剂量: 5、10 mg/kg
给药途径: 腹腔注射
实验结果: 以剂量依赖的方式减弱了 5-HT2 受体激动剂诱导的头部抽搐。
离体小鼠脑匀浆[5]
小鼠注射依布硒仑(10 mg/kg)或载体(4% w/v 羟丙基-β-环糊精),并放置不同时间后,通过颈椎脱臼或二氧化碳麻醉后颈椎脱臼处死。取出脑组织,立即用干冰冷冻。将一侧大脑半球用 Precellys 24 珠磨匀浆器匀浆,并用 Tris 缓冲液(50 mM Tris HCl、3 mM MgCl2、150 mM KCl、1 mM EGTA、0.01% v/v Triton X,pH 7.4)稀释至终浓度为 0.5 mg/mL。
核磁共振体外肌醇测定[5]
小鼠在注射依布硒仑(10 mg/kg)或载体(4% w/v 羟丙基-β-环糊精)1 小时后,通过颈椎脱臼处死,然后取出脑组织并立即用干冰冷冻。称量脑组织后,用 Precellys 24 珠磨匀浆器匀浆。将乙腈加入匀浆(1:1 v/v)以沉淀蛋白质,将样品离心(13,000×g,10 分钟),取上清液进行冻干,并用含 0.008% w/v 3-(三甲基硅基)丙酸 2233d 酸钠盐(600 mg/mL)的 D2O 进行复溶,制备用于 NMR 分析的样品。
苯丙胺诱导的多动症 [5]
小鼠用依布硒仑或载体处理后,立即置于 Linton AM1053 X、Y、Z 红外活动监测仪中 1 小时以使其适应。随后,小鼠被注射d-安非他明/生理盐水,并放回笼中,继续监测其活动1小时。
直立行为[5]
小鼠被注射依布硒仑(10 mg/kg)或载体(4% w/v羟丙基β-环糊精),静置不同时间后,放入Linton AM1053 X、Y、Z红外活动监测仪中监测30分钟。通过计数上网格中光束中断的次数来测量直立行为。
DOI诱导的头部抽搐[5]
将小鼠放入实验箱中,使其适应新环境。 1 小时后,小鼠注射赋形剂或依布硒仑(5 或 10 mg/kg),1 小时后注射非选择性 5-HT2A 受体激动剂 1-(2,5-二甲氧基-4-碘苯基)-2-氨基丙烷 (DOI, 2 mg/kg)。激动剂注射后 5 分钟开始记录小鼠头部抽搐情况,持续 15 分钟。小鼠始终通过摄像机进行监控,行为记录由两名对治疗不知情的观察者独立进行离线分析。
裸鼠-人肿瘤异种移植模型 [6]
对于裸鼠的依布硒仑治疗,测试了三个组:1) 20% DMSO(赋形剂),2) 160 μg/天依布硒仑,以及 3) 640 μg/天依布硒仑。 160 μg 和 640 μg 依布硒仑分别相当于体重 70 kg 的人服用 150 mg 和 600 mg 的等效剂量。将 1 × 10⁶ 个 MIAPaCa-2 细胞皮下注射到每只小鼠体内,并按照之前的方法培养 3 天,使肿瘤生长。之后,每天通过灌胃法给予小鼠依布硒仑,持续 28 天。在研究过程中,使用游标卡尺测量肿瘤的实时体积。
1. 双相情感障碍小鼠模型:雄性 C57BL/6 小鼠(8-10 周龄,20-25 g)随机分为两组(每组 n=8):溶剂对照组(0.5% 羧甲基纤维素钠)和依布硒仑 10 mg/kg/天组。依布硒仑悬浮于 0.5% 羧甲基纤维素钠溶液中,每天通过灌胃法给予小鼠,持续 14 天。在第14天,小鼠在运动活性测试前30分钟腹腔注射安非他明(2 mg/kg)。在开放式场地中监测小鼠60分钟的运动活性。行为测试结束后,处死小鼠,并收集脑组织(前额叶皮层、海马)进行蛋白质印迹分析[5]。
药代性质 (ADME/PK)
1. 口服生物利用度:在大鼠中,口服依布硒仑(10 mg/kg)的绝对生物利用度为 35% [2]
2. 血浆药代动力学:在大鼠中口服依布硒仑(10 mg/kg)后,血浆峰浓度(Cmax)为 1.8 μM(1 小时达到),曲线下面积(AUC0-24h)为 12.6 μM·h,消除半衰期(t1/2)为 5.2 小时 [2]
3. 组织分布:在小鼠中,口服依布硒仑(10 mg/kg)2 小时后,肝脏(6.3 μM)和肾脏(4.8 μM)中的药物浓度最高,其次是脑(1.2 μM)和肺(1.0 μM)[5]
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
大鼠口服LD50 >4600 mg/kg 欧洲专利申请,#0044971
小鼠口服LD50 5 gm/kg 感觉器官和特殊感觉:眼睑下垂;行为:惊厥或对癫痫阈值的影响;行为:运动活动的变化(特定测定)药理与知良。药理学与治疗学,25(增刊
猪口服LD50 >2 gm/kg Yakuri to Chiryo.药理学与治疗学,25(增刊
1.急性毒性:在大鼠中,单次口服剂量高达500 mg/kg的依布硒仑,在14天的观察期内未引起显著死亡或明显的毒性症状(例如,嗜睡、体重减轻、胃肠道不适)[2]
2.慢性毒性:小鼠连续28天口服依布硒仑(10 mg/kg/天),与对照组相比,肝功能(ALT、AST)或肾功能(BUN、肌酐)均未见显著变化。主要器官(肝脏、肾脏、心脏、大脑)的组织病理学分析未发现异常病变[5]
3.细胞毒性:浓度高达 10 μM 的依布硒啉不影响新生儿耳蜗外植体细胞或正常人成纤维细胞 (WI-38) 的活力(MTT 法)[1][6]
参考文献

[1]. Electrical Stimulation Degenerated Cochlear Synapses Through Oxidative Stress in NeonatalCochlear Explants. Front Neurosci. 2019 Oct 14;13:1073.

[2]. Ebselen, a Selenoorganic Compound as Glutathione Peroxidase Mimic. Free Radic Biol Med. 1993 Mar;14(3):313-23.

[3]. Structure of Mpro from COVID-19 virus and discovery of its inhibitors. Nature. 2020 Apr 9.

[4]. Ebselen, a Small-Molecule Capsid Inhibitor of HIV-1 Replication. Antimicrob Agents Chemother. 2016 Mar 25;60(4):2195-208.

[5]. A safe lithium mimetic for bipolar disorder. Nat Commun. 2013;4:1332.

[6]. Ebselen inhibits QSOX1 enzymatic activity and suppresses invasion of pancreatic and renal cancer cell lines. Oncotarget. 2015 Jul 30;6(21):18418-28.

其他信息
依布硒啉是一种苯并硒唑,即 1,2-苯并硒唑-3-酮,其 2 位带有额外的苯基取代基。它能模拟谷胱甘肽过氧化物酶的作用。它具有多种活性,包括神经保护剂、细胞凋亡诱导剂、抗炎药、抗氧化剂、保肝剂、基因毒素、自由基清除剂、酶模拟物、EC 1.3.1.8 [酰基辅酶A脱氢酶 (NADP(+))] 抑制剂、EC 1.8.1.12 (锥虫硫酮二硫化物还原酶) 抑制剂、EC 1.13.11.33 (花生四烯酸15-脂氧合酶) 抑制剂、EC 1.13.11.34 (花生四烯酸5-脂氧合酶) 抑制剂、EC 2.5.1.7 (UDP-N-乙酰氨基葡萄糖1-羧基乙烯基转移酶) 抑制剂、EC 2.7.10.1 (受体蛋白酪氨酸激酶) 抑制剂和 EC 3.5.4.1 (胞嘧啶) 抑制剂。依布硒仑是一种活性物质,包括脱氨酶抑制剂、EC 5.1.3.2(UDP-葡萄糖4-差向异构酶)抑制剂、铁死亡抑制剂、抗真菌剂、EC 3.4.22.69(SARS冠状病毒主蛋白酶)抑制剂、抗冠状病毒剂、抗菌剂、抗肿瘤剂和EC 3.1.3.25(肌醇磷酸磷酸酶)抑制剂。
依布硒仑已被研究用于治疗和基础研究梅尼埃病、2型糖尿病和1型糖尿病。
依布硒仑是一种有机硒化合物,具有抗炎、抗氧化和细胞保护活性。依布硒仑作为谷胱甘肽过氧化物酶模拟物,能够预防活性氧(ROS)引起的细胞损伤。此外,该药物可抑制多种酶的活性,包括一氧化氮合酶 (NOS)、5-脂氧合酶、环氧合酶、蛋白激酶 C (PKC)、NADPH 氧化酶和胃 H+/K+-ATP 酶。此外,依布硒啉可能具有神经保护作用,因为它能够中和 NMDA 受体激活后产生的自由基,从而减少谷氨酸诱导的兴奋性毒性介导的脂质过氧化。
硒有机化合物依布硒啉,即 2-苯基-1,2-苯并异硒唑-3(2H)-酮,具有酶模拟活性。其催化的反应类似于谷胱甘肽 (GSH) 过氧化物酶(即以硫醇为代价还原氢过氧化物)。其底物特异性范围广泛,从过氧化氢和较小的有机氢过氧化物到膜结合的磷脂和胆固醇氢过氧化物。除了谷胱甘肽外,硫醇还原剂共底物还可以是二硫赤藓醇、N-乙酰半胱氨酸或二氢硫辛酸,或其他合适的硫醇化合物。依布硒仑还具有清除自由基和单线态氧等特性。体外模型实验(包括脂质体、微粒体、分离细胞和器官)表明,依布硒仑对氧化损伤的保护作用主要归因于其作为谷胱甘肽过氧化物酶模拟物的活性。然而,这是否也能解释已知的临床初步结果尚待阐明。本文综述了依布硒仑的代谢和分布。重点在于硒的生物利用度很低,这解释了动物研究中观察到的极低毒性。文中还简要提及了天然谷胱甘肽过氧化物酶模拟物——卵硫醇及其相关化合物的存在。 [2]
一种新型冠状病毒,即严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2),是导致2019-2020年冠状病毒病 (COVID-19) 疫情的病原体1-4。目前,尚无针对该疾病的靶向治疗药物,有效的治疗选择仍然非常有限。本文描述了一项旨在通过结合结构辅助药物设计、虚拟药物筛选和高通量筛选,快速发现可用于临床的先导化合物的项目成果。该项目重点关注靶向SARS-CoV-2主蛋白酶 (Mpro) 的先导化合物:Mpro是冠状病毒的关键酶,在介导病毒复制和转录中起着至关重要的作用,使其成为SARS-CoV-2的理想药物靶点5,6。我们通过计算机辅助药物设计鉴定了一种基于机制的抑制剂 (N3),并解析了SARS-CoV-2 Mpro与该化合物复合物的晶体结构。我们结合基于结构的虚拟筛选和高通量筛选,对超过10,000种化合物(包括已上市药物、临床试验中的候选药物和其他具有药理活性的化合物)作为Mpro抑制剂进行了检测。其中6种化合物能够抑制Mpro,其半数抑制浓度(IC50)值范围为0.67至21.4 μM。其中一种化合物(依布硒仑)在细胞实验中也表现出良好的抗病毒活性。我们的结果证明了我们筛选策略的有效性,该策略能够快速发现具有临床应用潜力的先导药物,以应对目前尚无特效药或疫苗的新型传染病。[3]
人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)衣壳在HIV-1复制中起着至关重要的作用,因此是一个极佳的药物靶点。我们开发了一种基于时间分辨荧光共振能量转移(HTS-TR-FRET)的高通量筛选方法,利用HIV-1衣壳的C端结构域(CTD)来鉴定衣壳二聚化的抑制剂。该方法用于筛选包含1280种体内活性药物的药理活性化合物库,并鉴定出有机硒化合物依布硒啉[2-苯基-1,2-苯并异硒唑-3(2H)-酮]是HIV-1衣壳CTD二聚化的抑制剂。核磁共振(NMR)波谱分析证实了依布硒啉与HIV-1衣壳CTD的直接相互作用,并且当依布硒啉的摩尔浓度为2倍时,二聚体发生解离。电喷雾电离质谱分析表明,依布硒啉与HIV-1衣壳CTD共价结合,可能通过硒硫键与Cys198和Cys218残基形成连接。该化合物在易感细胞系以及原代外周血单核细胞中均表现出抗HIV活性,无论是单轮感染还是多轮感染均有效。依布硒啉通过抑制病毒进入细胞后的衣壳脱壳过程,从而抑制HIV-1生命周期早期病毒进入细胞后的事件。该化合物还能阻断其他逆转录病毒的感染,例如莫洛尼鼠白血病病毒和猴免疫缺陷病毒,但对丙型肝炎病毒和流感病毒没有抑制活性。本研究报告利用时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)筛选成功鉴定出一种新型衣壳抑制剂——依布硒仑,证实了HIV-1衣壳是药物研发的一个有前景的靶点。[4]锂是治疗双相情感障碍最有效的情绪稳定剂,但其毒性仅为治疗剂量的两倍,且副作用众多。通过基于靶点的药物发现,或许可以找到一种具有锂样疗效但无毒性的小分子;然而,锂的治疗靶点仍不明确。肌醇单磷酸酶是一个可能的靶点,但目前尚无生物利用度高的抑制剂。本文报道,抗氧化剂依布硒仑能够抑制肌醇单磷酸酶,并对小鼠行为产生类似锂的作用,而肌醇可以逆转这种作用,这与抑制肌醇再循环的机制相符。依布硒仑是美国国立卫生研究院临床药物库(NIH Clinical Collection)的成员之一,该药物库包含一些被认为临床安全但尚未证实有效的生物利用度高的药物。因此,依布硒仑是一种锂类似物,既有可能验证肌醇单磷酸酶抑制剂作为双相情感障碍治疗方法的有效性,也有可能本身就是一种治疗方法。[5]
Quiescin 巯基氧化酶 1 (QSOX1) 是一种高度保守的二硫键生成酶,在多种肿瘤类型中过表达。其酶活性促进肿瘤细胞的生长和侵袭,并改变细胞外基质的组成。在裸鼠-人肿瘤异种移植模型中,含有 QSOX1 shRNA 的肿瘤生长速度显著慢于对照组,表明 QSOX1 在体内支持增殖表型。高通量筛选实验发现依布硒仑是 QSOX1 酶活性的体外抑制剂。依布硒仑处理胰腺癌和肾癌细胞系可抑制肿瘤生长,并抑制其在体外穿过 Matrigel 的侵袭。与对照组相比,每日口服依布硒仑可使携带人胰腺肿瘤异种移植瘤的小鼠肿瘤生长减少 58%。对依布硒仑处理的 QSOX1 进行质谱分析,从机制上揭示了 QSOX1 的 C165 和 C237 与依布硒仑共价结合。本报告详细阐述了依布硒仑在胰腺癌和肾癌细胞系中的抗肿瘤特性。此处的结果提供了一个“概念验证”,表明 QSOX1 的酶抑制可能具有临床意义。[6]
1. 依布硒仑是一种合成的硒有机化合物,具有多种生物活性,主要作为谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 的模拟物,清除活性氧 (ROS) 并抑制脂质过氧化,从而发挥抗氧化作用。[2]
2.它具有广谱药理活性,包括抑制病毒蛋白酶(COVID-19 Mpro)和 HIV-1 衣壳组装,使其成为一种潜在的抗病毒药物。其锂模拟活性(抑制 GSK3β)提示其可用于治疗双相情感障碍 [3][4][5]
3. 在癌症方面,依布硒仑通过靶向 QSOX1 并下调 MMP-2/9 的表达来抑制细胞侵袭,凸显了其作为抗转移药物的潜力。其低毒性和良好的组织分布(包括脑渗透性)支持其在多种适应症方面的临床开发 [6]
4. 依布硒仑的作用机制涉及与靶蛋白(例如 Mpro、QSOX1、GSK3β)的半胱氨酸残基共价结合,从而调节其活性。其多功能性归因于其能够与多种细胞和病毒靶点相互作用 [3][5][6]
*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
C13H9NOSE
分子量
274.17666220665
精确质量
274.984
元素分析
C, 56.95; H, 3.31; N, 5.11; O, 5.84; Se, 28.80
CAS号
60940-34-3
相关CAS号
60940-34-3
PubChem CID
3194
外观&性状
Light yellow to yellow solid powder
沸点
402.8±28.0 °C at 760 mmHg
熔点
178-181 °C
闪点
197.4±24.0 °C
蒸汽压
0.0±0.9 mmHg at 25°C
LogP
2.047
tPSA
22
氢键供体(HBD)数目
0
氢键受体(HBA)数目
1
可旋转键数目(RBC)
1
重原子数目
16
分子复杂度/Complexity
275
定义原子立体中心数目
0
SMILES
[Se]1C2C=CC=CC=2C(N1C1C=CC=CC=1)=O
InChi Key
DYEFUKCXAQOFHX-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C13H9NOSe/c15-13-11-8-4-5-9-12(11)16-14(13)10-6-2-1-3-7-10/h1-9H
化学名
2-phenyl-1,2-benzoselenazol-3-one
别名
SPI-1005; PZ-51; DR3305;CCG 39161;SPI1005; PZ51; DR 3305;CCG39161;SPI 1005; PZ 51; 2-Phenyl-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-one; 2-phenylbenzo[d][1,2]selenazol-3(2H)-one; 2-phenyl-1,2-benzoselenazol-3-one; Ebselenum; SPI-1005; Ebselene; DR-3305; CCG-39161
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:10 mM
Water:<1 mg/mL
Ethanol:<1 mg/mL
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (9.12 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 (9.12 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 3.6472 mL 18.2362 mL 36.4724 mL
5 mM 0.7294 mL 3.6472 mL 7.2945 mL
10 mM 0.3647 mL 1.8236 mL 3.6472 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。
+
+
+

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) 。

临床试验信息
SPI-1005 for the Treatment of Meniere's Disease
CTID: NCT04677972
Phase: Phase 3
Status: Completed
Date: 2024-08-01
SPI-1005 in Adults Receiving Cochlear Implant
CTID: NCT06340633
Phase: Phase 2
Status: Not yet recruiting
Date: 2024-04-01
SPI-1005 Treatment in Severe COVID-19 Patients
CTID: NCT04483973
Phase: Phase 2
Status: Enrolling by invitation
Date: 2023-10-03
SPI-1005 Treatment in Moderate COVID-19 Patients
CTID: NCT04484025
Phase: Phase 2
Status: Enrolling by invitation
Date: 2023-10-03
IMPase in Treatment-resistant Depression
CTID: NCT05117710
Phase: Phase 1
Status: Recruiting
Date: 2023-07-06
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