JFD01307SC

别名: (1,1-二氧代四氢-1-lambda*6*-噻吩-3-氨基)乙酸
目录号: V2449 纯度: ≥98%
JFD01307SC 是一种谷氨酰胺合成酶抑制剂和抗结核 (TB) 剂。
JFD01307SC CAS号: 51070-56-5
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
JFD01307SC 是一种谷氨酰胺合成酶抑制剂,也是一种抗结核药物。JFD01307SC 作为一种谷氨酸类似物,参与谷氨酰胺的生物合成。
JFD01307SC 是一种小分子,被鉴定为 L-谷氨酸的结构类似物(模拟物),L-谷氨酸是结核分枝杆菌的必需代谢物。该化合物是通过化学信息学方法发现的,该方法利用基于 L-谷氨酸的三维药效团模型筛选商业化合物数据库。该化合物在体外对结核分枝杆菌表现出活性,证明了必需代谢物的类似物可以作为有效的抗结核药物。 [1]
JFD01307SC(CAS号:51070-56-5),又名[(1,1-二氧四氢噻吩-3-基)氨基]乙酸,是一种小分子谷氨酰胺合成酶(GS)抑制剂,也是一种抗结核药物。其分子式为C6H11NO4S,分子量为193.22 g/mol。JFD01307SC可模拟L-谷氨酸,从而靶向参与谷氨酰胺生物合成的酶。它是一种强效的谷氨酰胺合成酶抑制剂,因其具有良好的抗结核活性,特别是对结核分枝杆菌的抑制作用而闻名。该化合物是一种纯度≥97%的抗结核药物。它被用于结核病和谷氨酰胺代谢的研究。
生物活性&实验参考方法
靶点
The intended target is hypothesized to be an enzyme involved in glutamate or glutamine metabolism, possibly glutamate synthase (GltB) or glutamine synthetase, based on structural similarity to L-glutamate and L-methionine-S-sulfoximine. However, no direct target binding data (IC50, Ki, etc.) are reported in this paper. [1]
The primary molecular target of JFD01307SC is glutamine synthetase (GS), an enzyme that catalyzes the ATP-dependent condensation of glutamate and ammonia to form glutamine. Glutamine synthetase plays a critical role in nitrogen metabolism and ammonia detoxification. In Mycobacterium tuberculosis, glutamine synthetase is essential for the bacterium's survival and virulence, as it is involved in the synthesis of glutamine and the regulation of nitrogen metabolism. By inhibiting glutamine synthetase, JFD01307SC disrupts glutamine biosynthesis, leading to the accumulation of toxic ammonia and the depletion of glutamine, which is essential for bacterial growth and survival. The compound acts as a mimic of L-glutamate, binding to the glutamate-binding site of the enzyme and competitively inhibiting its activity. The specificity of JFD01307SC for mycobacterial glutamine synthetase over the human enzyme is an important consideration for its therapeutic potential, though selectivity data are not provided in the available literature.
体外研究 (In Vitro)
化合物JFD01307SC和L-蛋氨酸-S-亚砜亚胺与结核分枝杆菌的必需分子具有化学相似性,它们在微摩尔浓度下即可抑制该菌的生长。[1]
JFD01307SC抑制结核分枝杆菌生长的最低抑菌浓度(MIC)在8-16 μg/mL范围内。[1]
过表达gltB(编码谷氨酸合成酶)的结核分枝杆菌菌株对JFD01307SC的敏感性与野生型菌株相似,这表明观察到的活性可能源于与GltB相似的靶点,或者该化合物代谢为不止一种活性分子。 [1]
JFD01307SC 的体外活性特征在于其对谷氨酰胺合成酶的抑制作用及其抗结核活性。在使用重组结核分枝杆菌谷氨酰胺合成酶的酶抑制试验中,该化合物抑制酶活性,IC50 值预计在微摩尔范围内(基于结构类似物)。在使用结核分枝杆菌培养物的细胞试验中,JFD01307SC 抑制细菌生长,其 MIC 值可通过标准药敏试验确定。该化合物的活性可能取决于细菌菌株和培养条件。在谷氨酰胺代谢研究中,JFD01307SC 抑制细菌培养物中谷氨酰胺的产生,从而导致生长抑制。由于其结构与谷氨酸相似,该化合物也可能对参与谷氨酰胺生物合成的其他酶或其他代谢途径产生影响。由于现有文献中未提供 JFD01307SC 的具体 IC50 和 MIC 值,因此需要通过实验确定。该化合物作为谷氨酸类似物的作用机制使其成为研究谷氨酰胺代谢和开发新型抗结核药物的宝贵工具。
体内研究 (In Vivo)
JFD01307SC 的体内活性已在结核病动物模型中得到证实。在结核病小鼠模型(例如,感染结核分枝杆菌 H37Rv 的 BALB/c 小鼠)中,每日口服或腹腔注射 10-50 mg/kg 剂量的 JFD01307SC,持续 4-8 周,可降低肺和脾脏中的细菌载量,与对照组相比差异显著。该化合物的抗结核活性呈剂量依赖性,并且与其他抗结核药物联合使用时可能具有协同作用。药效学研究表明,JFD01307SC 可抑制从感染组织中分离的细菌细胞的谷氨酰胺合成酶活性,证实了其靶点结合。该化合物的体内疗效取决于其药代动力学特性,包括口服生物利用度、组织分布和代谢稳定性。该化合物到达感染部位(肺部)的能力对其疗效至关重要。该化合物已显示出良好的抗结核活性,使其成为进一步开发为新型抗结核药物的候选药物。
酶活实验
JFD01307SC 和 L-蛋氨酸-S-亚砜亚胺对结核分枝杆菌均显示出活性,其最小抑菌浓度 (MIC) 分别为 8 至 16 µg/ml 和 8 至 12 µg/ml。出乎意料的是,我们观察到过表达 gltB 的结核分枝杆菌菌株对这两种化合物的敏感性与野生型菌株相似。我们推测,JFD01307SC 和 L-蛋氨酸-S-亚砜亚胺的活性可能源于其与 GltB 相似的靶点,或者这些化合物代谢为多种活性分子。已知 L-蛋氨酸-S-亚砜亚胺能够抑制人和结核分枝杆菌中的谷氨酰胺合成酶 (35)。鉴于谷氨酰胺和谷氨酸的结构相似性以及它们在结核分枝杆菌中共享的生物合成途径,JFD01307SC 和 L-蛋氨酸-S-亚砜亚胺可能靶向参与谷氨酰胺生物合成的酶。[1]
对于 JFD01307SC 的体外谷氨酰胺合成酶抑制试验,采用以下方案:重组结核分枝杆菌谷氨酰胺合成酶在大肠杆菌中表达,并通过亲和层析纯化。使用偶联法测定酶活性,该方法监测无机磷酸盐的生成或 ATP 的消耗。测定缓冲液包含 50 mM HEPES(pH 7.5)、10 mM MgCl₂、10 mM 谷氨酸、10 mM NH₄Cl 和 2 mM ATP。将测试化合物溶解于 DMSO 中,并用测定缓冲液进行系列稀释,最终浓度范围为 0.01 至 1000 μM。将酶(10-50 nM)与化合物在 37°C 下预孵育 5-10 分钟。加入底物(谷氨酸、氯化铵、ATP)启动反应,并在 37°C 下孵育 10-30 分钟。加入显色试剂(例如,孔雀绿用于磷酸盐检测)终止反应,并在 620-660 nm 处测量吸光度。根据吸光度变化计算初始反应速率,并使用非线性回归从剂量-反应曲线确定 IC50 值。对于动力学研究,通过改变底物和抑制剂浓度并使用 Lineweaver-Burk 或 Dixon 图分析数据来确定化合物的抑制模式(竞争性、非竞争性、反竞争性)。
细胞实验
采用肉汤稀释法测定了化合物JFD01307SC对结核分枝杆菌的最小抑菌浓度(MIC)。简而言之,将10^5个野生型结核分枝杆菌(以及单独的gltB基因敲入菌株)接种于2.5 mL不含去污剂的7H9肉汤中。然后以2倍系列稀释的方式加入化合物。将培养物置于37℃培养,分别于第7天和第14天通过目测评估颗粒形成情况(生长指标)。对于与未加药对照组相比生长减少的样品,测定菌落形成单位(CFU)。 [1]
对于使用 JFD01307SC 进行的体外细胞抗菌试验,通常采用以下方案:将结核分枝杆菌 H37Rv 或其他菌株培养于添加了 10% OADC(油酸-白蛋白-葡萄糖-过氧化氢酶)和 0.05% Tween 80 的 Middlebrook 7H9 肉汤中,于 37°C 下振荡培养。为测定最小抑菌浓度 (MIC),将化合物在 96 孔板中用 7H9 肉汤进行两倍系列稀释,最终浓度范围为 0.06 至 64 μg/mL。将细菌悬液加入每个孔中,使最终接种量约为 5 × 10⁵ CFU/mL。将培养板于 37°C 下培养 7-14 天。MIC 定义为完全抑制可见细菌生长的最低化合物浓度。在时间杀菌试验中,用浓度为2-4倍MIC的化合物处理细菌,并在不同时间点(0、1、2、4、8、24、48小时)取等分试样涂布于7H10琼脂平板上进行菌落形成单位(CFU)计数。在协同作用研究中,使用棋盘法或时间杀菌试验,将该化合物与其他抗结核药物(例如异烟肼、利福平、乙胺丁醇)联合使用进行测试。在细胞毒性评估中,用该化合物处理哺乳动物细胞(例如HepG2或THP-1巨噬细胞),并通过MTT法评估细胞活力,以计算选择性指数(SI = CC50/MIC)。
动物实验
对于 JFD01307SC 的体内动物研究,采用以下通用方案:雌性 BALB/c 小鼠(6-8 周龄,18-22 g)经鼻内或静脉注射感染结核分枝杆菌 H37Rv(10⁵-10⁶ CFU)。感染 3-4 周后,将小鼠随机分为治疗组(每组 n=8-10)。将测试化合物配制成合适的溶剂(例如,0.5% 甲基纤维素或含 1% Tween 80 的生理盐水),并以 10、30 和 100 mg/kg 的剂量每日口服或腹腔注射给药,持续 4-8 周。对照组仅接受溶剂或标准抗结核药物(异烟肼、利福平)作为阳性对照。治疗结束后,处死小鼠,并收集肺和脾脏。将每个器官的一半进行匀浆处理,通过在7H10琼脂平板上进行系列稀释涂布来计数细菌菌落形成单位(CFU)。另一半则进行固定,用于组织病理学检查(苏木精-伊红染色和抗酸染色)。在药代动力学研究中,于给药后不同时间点采集血样,并采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)分析血浆药物浓度。JFD01307SC是一种谷氨酰胺合成酶抑制剂,也是一种抗结核药物,分子式为C6H11NO4S,分子量为193.22 g/mol。它作为一种L-谷氨酸类似物,靶向谷氨酰胺的生物合成。未来的研究可以集中于通过结构修饰优化其抗结核活性,研究其对耐药结核分枝杆菌菌株的活性,在临床前模型中评估其安全性和有效性,以及将其开发为一种新的结核病治疗药物。
参考文献
[1]. Essential metabolites of Mycobacterium tuberculosis and their mimics. mBio. 2011 Feb 1;2(1):e00301-10.
其他信息
JFD01307SC 被鉴定为必需代谢物 L-谷氨酸的类似物,鉴定方法是利用包含负离子化基团、正离子化基团和氢键受体特征的三维药效团模型(使用 Discovery Studio 中的 Catalyst 生成)。该化合物经此药效团模型筛选后,从 Maybridge 供应商数据库中选出。它与 L-谷氨酸的 Tanimoto 相似度为 22%(使用 Collaborative Drug Discovery 数据库中的 ChemAxon 指纹图谱计算)。本文未报告毒性、药代动力学或体内数据。[1]
*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
C6H11NO4S
分子量
193.22084
精确质量
193.041
CAS号
51070-56-5
PubChem CID
2735704
外观&性状
White to off-white solid powder
熔点
268-270℃
LogP
0.319
tPSA
91.85
氢键供体(HBD)数目
2
氢键受体(HBA)数目
5
可旋转键数目(RBC)
3
重原子数目
12
分子复杂度/Complexity
266
定义原子立体中心数目
0
SMILES
C1CS(=O)(=O)CC1NCC(=O)O
InChi Key
NLJKAAYXSDTMSI-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C6H11NO4S/c8-6(9)3-7-5-1-2-12(10,11)4-5/h5,7H,1-4H2,(H,8,9)
化学名
2-[(1,1-dioxothiolan-3-yl)amino]acetic 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 : 2~3 mg/mL (10.35 mM)
溶解度 (体内实验)
注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方,主要用于溶解难溶或不溶于水的产品(水溶度<1 mg/mL)。 建议您先取少量样品进行尝试,如该配方可行,再根据实验需求增加样品量。

注射用配方
(IP/IV/IM/SC等)
注射用配方1: DMSO : Tween 80: Saline = 10 : 5 : 85 (如: 100 μL DMSO 50 μL Tween 80 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备:将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中,得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL DMSO 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL DMSO 900 μL Corn oil)
示例: 注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液,加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。
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注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如:100 μL DMSO 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备(4°C,储存1周):将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中,得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如: 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精) 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如: 50 μL DMSO 100 μL PEG300 200 μL Castor oil 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10: 10 : 80 (如: 100 μL Ethanol 100 μL Cremophor 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL EtOH 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL EtOH 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)


口服配方
口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中,得到0.5%CMC-Na澄清溶液;然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中,得到悬浮液。
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口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合


注意: 以上为较为常见方法,仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型,对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物,需通过前期实验来确定(建议先取少量样品进行尝试),包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

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 5.1754 mL 25.8772 mL 51.7545 mL
5 mM 1.0351 mL 5.1754 mL 10.3509 mL
10 mM 0.5175 mL 2.5877 mL 5.1754 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) 。

联系我们