Furagin

别名: NF-416; NF416; FURAGIN; Furazidine; 1672-88-4; Furazidin; Akritoin; NF 416 呋喃烯啶; 呋喃精;1-((3-(5-硝基-2-呋喃基)烯丙亚基)氨基)海因;福来根;福拉近
目录号: V14532 纯度: ≥98%
Furagin (NF-416;Furazidin;F-35;Akritoin;Furazidine) 是一种有效的抗菌剂,结构与呋喃妥因相似。
Furagin CAS号: 1672-88-4
产品类别: Bacterial
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
呋喃妥因(NF-416;呋喃嗪;F-35;阿克利妥因;呋喃嗪)是一种强效抗菌剂,其结构与呋喃妥因相似。它治疗急性膀胱炎的疗效与环丙沙星相同,但疗程更长。呋喃妥因(也称为苏拉金、呋喃嗪)是一种2-取代的5-硝基呋喃类抗菌剂,其化学结构与呋喃妥因相似。临床上,它用于治疗尿路感染(UTI),尤其是在一些东欧国家,并且可用于复发性尿路感染儿童的长期低剂量预防(例如,1-2 mg/kg/天,持续长达12个月)。体外实验表明,呋喃妥因是一种具有同工酶选择性的人类碳酸酐酶 (hCA) 抑制剂,对肿瘤相关同工酶 hCA IX 和 hCA XII 具有强效抑制作用(Ki 值分别为 260 nM 和 57 nM),而对非靶标同工酶 hCA I 和 hCA II 的抑制作用较弱(Ki 值分别大于 100 μM 和 9.6 μM)。在儿科患者中,长期口服呋喃妥因治疗与姐妹染色单体交换频率的长期非依赖性增加以及染色单体交换(三辐射体和四辐射体)的长期依赖性增加相关,表明其具有遗传毒性作用。这些发现提示呋喃妥因可能具有抗癌药物的潜力,但也引发了人们对其长期使用可能造成的遗传安全性的担忧。
呋喃妥因(CAS号:1672-88-4),又称呋喃嗪,是一种合成的硝基呋喃衍生物,已用作抗菌剂和抗原生动物剂超过50年。它于1955年首次合成,并被用于治疗尿路感染、膀胱炎和其他细菌感染。呋喃妥因具有广谱抗菌活性,尤其对大肠杆菌和肺炎克雷伯菌等尿路病原体有效。该化合物的结构特征是:一个乙内酰脲核心与一个5-硝基呋喃基团相连。
生物活性&实验参考方法
靶点
Human carbonic anhydrase (hCA) isoforms I, II, IX, and XII [3]
Furagin targets bacterial enzymes involved in the reduction of the nitrofuran moiety. The compound is activated by bacterial nitroreductases, which reduce the nitrofuran group to reactive intermediates. These reactive intermediates then damage bacterial DNA, proteins, and other macromolecules, leading to bacterial cell death. The mechanism of action involves multiple targets, making it less likely for bacteria to develop resistance. Furagin is effective against a broad range of gram-positive and gram-negative bacteria, particularly those causing urinary tract infections.
体外研究 (In Vitro)
Furagin对人碳酸酐酶同工酶表现出抑制活性,其Ki值如下:hCA I > 100,000 nM(无显著抑制);hCA II = 9,600 nM (9.6 μM);hCA IX = 260 nM;hCA XII = 57 nM。它对肿瘤相关同工酶hCA IX和XII表现出良好的选择性,而对非靶标hCA I和II的选择性较低。[3]
分子对接和100 ns分子动力学模拟表明,Furagin对CA IX/XII的选择性高于CA II的原因在于CA IX/XII中存在强氢键相互作用,而CA II中配体尾部朝向疏水区域,无法形成持久的氢键。锌结合基团(海因核中带负电荷的亚胺氮原子)与锌离子配位,而海因核心4位羰基的氧原子作为分叉受体,与Thr199形成两个氢键。[3]
体外实验表明,呋喃妥因对多种病原体具有广谱抗菌活性,包括大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌和粪肠球菌。最低抑菌浓度(MIC)因菌种而异,通常在1-32 μg/mL范围内。呋喃妥因对泌尿道病原体尤其有效,已在临床上用于治疗非复杂性泌尿道感染。
体内研究 (In Vivo)
在患有尿路感染的儿科患者中,口服呋喃妥因(简称苏拉金),前7天剂量为5-8 mg/kg/天,之后剂量为1-2 mg/kg/天,疗程最长可达12个月。分别在治疗前、治疗后立即以及治疗1、3、6和12个月时采集血样。[2] 在接受呋喃妥因治疗的儿童淋巴细胞中,发现姐妹染色单体交换(SCE)频率随时间增加。每个细胞的SCE值分别为:治疗前6.70 ± 0.20;治疗1个月后8.26 ± 0.45(P < 0.05);治疗3个月后7.67 ± 1.13;治疗6个月后7.37 ± 0.59; 12 个月后,8.37 ± 0.36 (P < 0.05)。不同治疗持续时间组之间的总染色体畸变频率无显著差异,但染色单体交换(三放射状和四放射状)的频率随治疗持续时间的延长而显著增加(Y = 0.066 + 0.019X,r² = 0.83,其中 Y 为每 100 个细胞的染色单体交换次数,X 为治疗持续时间,单位为月)。[2]
在 4 名儿童中检测到异常细胞(具有多种染色体类型畸变的细胞):2 名在治疗前,1 名在接受呋喃妥因治疗 6 个月后,1 名在接受呋喃妥因治疗 12 个月后。[2]
呋喃妥因已在临床上用于治疗尿路感染、膀胱炎和其他细菌感染。该化合物口服后吸收良好,尿液中可达到治疗浓度,因此对泌尿道病原体有效。临床研究已证实其对治疗急性和慢性泌尿道感染的疗效。呋喃妥因耐受性良好,临床应用安全性高。
酶活实验
碳酸酐酶抑制活性测定:采用Applied Photophysics公司的停流仪测定碳酸酐酶(CA)催化的CO₂水合活性。抑制常数(Ki)采用PRISM 3软件和Cheng-Prusoff方程,通过非线性最小二乘法计算,取至少三次独立测定的平均值。所测试的四种CA同工酶(hCA I、II、IX、XII)均为重组蛋白。[3]
分子对接和分子动力学模拟:使用Maestro软件中的Protein Preparation Wizard程序构建CA II(pdb 5LIT)、CA IX(pdb 5FL4)和CA XII(pdb 1JD0)的晶体结构。在模拟中,海因核的亚胺氮原子被视为带负电荷(去质子化)。分子对接采用Glide程序,以标准精度模式进行。使用Prime软件和VSGB溶剂化模型对最佳构象进行优化,然后使用Desmond程序和OPLS3e力场进行100 ns分子动力学模拟。[3]
由于呋喃吉兰的抗菌活性通常采用微生物学方法评估,因此通常不进行体外酶/受体结合(非细胞)试验。然而,可以通过检测细菌硝基还原酶对硝基呋喃部分的还原作用来研究该化合物的作用机制。活性中间体的生成可以通过光谱或色谱法检测。这些试验可以证实该化合物的作用机制及其被细菌酶激活的过程。
细胞实验
呋喃妥因的体外细胞活性测定采用标准微生物药敏试验方法。最低抑菌浓度 (MIC) 的测定采用肉汤稀释法或琼脂稀释法,并遵循临床和实验室标准协会 (CLSI) 指南。药敏试验使用多种细菌菌株,包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。抑菌圈大小也可通过纸片扩散法测定。这些试验证实了呋喃妥因的抗菌活性,并指导其临床应用。
动物实验
现有文献中关于呋喃妥因的体内动物实验记录并不详尽。然而,该化合物已用于临床治疗泌尿道感染,且其疗效已在临床研究中得到证实。泌尿道感染的临床前动物模型可用于评估该化合物的疗效。标准方案包括用泌尿道病原体感染小鼠或大鼠,然后通过口服或肠外途径给予呋喃妥因治疗。
药代性质 (ADME/PK)
本研究旨在探讨呋喃妥因类似物呋喃妥因的人体药代动力学。研究分为两个阶段:单次口服200 mg,以及连续9天每日三次(tid)每次100 mg的给药方案。以相同剂量的呋喃妥因作为对照药物。在急性交叉试验阶段,食物显著加速了呋喃妥因的吸收,而阿托品则略微延缓了其吸收。然而,呋喃妥因的总吸收量几乎保持不变,这由药时曲线下面积(AUC)值未发生改变所证实。呋喃妥因的血清浓度在数小时内持续高于多种致病菌的最低抑菌浓度(MIC)。尽管呋喃妥因的血清浓度较高,但其尿液浓度通常低于呋喃妥因。呋喃妥因的24小时尿液回收率为8%~13%,而呋喃妥因的24小时尿液回收率约为36%。在长期治疗试验中,呋喃妥因的吸收和排泄方式与急性期一致。连续给药9天后,血清和尿液中呋喃妥因的浓度高于第一天的浓度。在整个研究期间,尿液中呋喃妥因和硝基呋喃妥因的浓度均远高于最敏感细菌的最低抑菌浓度(MIC)。一些志愿者报告称,服用呋喃妥因数日后出现夜间小腿抽筋;除此之外,呋喃妥因的副作用极少。[1]
呋喃妥因的分子量为264.20 g/mol,分子式为C10H8N4O5。该化合物口服后被吸收,主要经尿液排泄,并在尿液中达到治疗浓度。现有文献中关于呋喃妥因的详细药代动力学参数(如半衰期、Cmax和生物利用度)的报道并不多。然而,该化合物在尿路感染中的临床应用表明其尿液排泄充分,具有治疗效果。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
在接受呋喃妥因(Furagin)治疗长达 12 个月的儿科患者中,观察到姐妹染色单体交换频率显著增加,且与治疗时间无关;同时,染色单体交换(三放射状和四放射状)也随治疗时间延长而增加。在一些接受治疗的患者中检测到异常细胞(具有多种染色体类型畸变的细胞)。[2]
这些参考文献中未报告急性毒性或致突变性数据;然而,作者指出,既往研究表明呋喃妥因和硝基呋喃妥因在体外具有相似的遗传毒性(Ames 试验、人淋巴细胞中的染色体畸变和姐妹染色单体交换、果蝇试验)。[2]
呋喃妥因通常耐受性良好。常见不良反应包括恶心和呕吐等胃肠道不适。也可能发生皮疹和瘙痒等超敏反应。长期使用可能导致周围神经病变,这是硝基呋喃类衍生物的已知副作用。该化合物禁用于肾功能不全患者,因为它可能蓄积并增加毒性风险。与其他硝基呋喃类药物一样,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症患者应谨慎使用呋喃妥因。
参考文献

[1]. Pharmacokinetics of furagin, a new nitrofurantoin congener, on human volunteers. Int J Clin Pharmacol Biopharm. 1979 Jun;17(6):264-70.

[2]. Cytogenetic analysis of children under long-term antibacterial therapy with nitroheterocyclic compound furagin. Mutat Res. 2001 Apr 5;491(1-2):25-30.

[3]. The antibiotic furagin and its derivatives are isoform-selective human carbonic anhydrase inhibitors. J Enzyme Inhib Med Chem. 2020 Dec;35(1):1011-1020.

其他信息
呋喃类衍生物抗感染药物,用于治疗尿路感染。
呋喃素是一种合成的呋喃类衍生物,具有广谱抗菌活性,尤其对大肠杆菌和肺炎克雷伯菌等尿路病原体有效。它已在临床上用于治疗尿路感染、膀胱炎和其他细菌感染超过50年。呋喃素的结构特征是:一个乙内酰脲核心与一个5-硝基呋喃基团相连。它被细菌硝基还原酶激活,生成活性中间体,这些中间体可损伤细菌的DNA和蛋白质。由于新型抗生素的出现,呋喃素在许多国家已不再常用,但在一些地区仍在使用。
*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
C10H8N4O5
分子量
264.197
精确质量
264.049
元素分析
C, 45.46; H, 3.05; N, 21.21; O, 30.28
CAS号
1672-88-4
相关CAS号
1672-88-4;22060-47-5 (sodium);21287-44-5 (potassium);
PubChem CID
6870646
外观&性状
Light yellow to yellow solid powder
密度
1.6±0.1 g/cm3
熔点
267-270ºC (dec.)
折射率
1.689
LogP
0.81
tPSA
120.73
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
19
分子复杂度/Complexity
455
定义原子立体中心数目
0
SMILES
C1C(=O)NC(=O)N1/N=C/C=C/C2=CC=C(O2)[N+](=O)[O-]
InChi Key
DECBQELQORZLLP-UAIOPKHMSA-N
InChi Code
InChI=1S/C10H8N4O5/c15-8-6-13(10(16)12-8)11-5-1-2-7-3-4-9(19-7)14(17)18/h1-5H,6H2,(H,12,15,16)/b2-1+,11-5+
化学名
1-[(E)-[(E)-3-(5-nitrofuran-2-yl)prop-2-enylidene]amino]imidazolidine-2,4-dione
别名
NF-416; NF416; FURAGIN; Furazidine; 1672-88-4; Furazidin; Akritoin; NF 416
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 : ~25 mg/mL (~94.63 mM)
H2O : < 0.1 mg/mL
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: 2.5 mg/mL (9.46 mM) in 10% DMSO + 40% PEG300 +5% Tween-80 + 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 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。

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 3.7850 mL 18.9251 mL 37.8501 mL
5 mM 0.7570 mL 3.7850 mL 7.5700 mL
10 mM 0.3785 mL 1.8925 mL 3.7850 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) 。

临床试验信息
A Phase II, Randomized, Parallel design, Open label, Dose ranging Study to evaluate the efficacy and safety of Furazidin vaginal tablets in women with bacterial vaginosis
EudraCT: 2021-004579-16
Phase: Phase 2
Status: Completed
Date: 2022-01-18
A multi-center, randomized, double-blind, double-dummy, parallel-group, active drug controlled, adaptive, Phase III study to investigate efficacy, safety and tolerability of Furamag (Furaginum solubile) in the treatment of microbiologically confirmed acute uncomplicated urinary tract infections.
EudraCT: 2019-002747-14
Phase: Phase 3
Status: Completed, Prematurely Ended
Date: 2021-05-24
FRUTI - a phase III, randomized, multicenter, double-blind, active control study to evaluate the efficacy and safety of Furazidin prolonged-release tablets, 200 mg compared with Nitrofurantoin prolonged-release capsules, 100 mg, in the treatment of patients with uncomplicated lower urinary tract infections (acute or recurrent)
EudraCT: 2020-005559-19
Phase: Phase 3
Status: Completed
Date: 2021-02-23
Effectiveness and pharmacokinetic /pharmacodynamic study of Furazidin, prolonged- release tablets, 200 mg in the treatment of patients with uncomplicated lower urinary tract infections (acute or recurrent). FUTURE
EudraCT: 2021-000963-54
Phase: Phase 2
Status: Prematurely Ended
Date: 2147483644
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