NCT-501

别名: NCT501; NCT 501;NCT-501; 8-((4-(cyclopropanecarbonyl)piperazin-1-yl)methyl)-7-isopentyl-1,3-dimethyl-3,7-dihydro-1H-purine-2,6-dione
目录号: V0858 纯度: ≥98%
NCT-501 (NCT501; NCT 501) 是一种茶碱化合物,是一种新型、高效、选择性的醛脱氢酶 1A1 (ALDH1A1) 抑制剂,具有潜在的抗癌活性。
NCT-501 CAS号: 1802088-50-1
产品类别: Dehydrogenase
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
1mg
5mg
10mg
25mg
50mg
100mg
250mg
500mg
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  • NCT-501 hydrochloride
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纯度: ≥98%

产品描述
NCT-501(NCT501;NCT 501)是一种茶碱化合物,是一种新型、高效、选择性的醛脱氢酶 1A1 (ALDH1A1) 抑制剂,具有潜在的抗癌活性。它抑制 ALDH1A1 的 IC50 为 40 nM,与其他 ALDH 亚型(例如 hALDH1B1、hALDH3A1 和 hALDH2)相比具有更高的选择性(IC50 >57 μM)。
生物活性&实验参考方法
靶点
NCT-501 specifically targets aldehyde dehydrogenase 1A1 (ALDH1A1). It inhibits recombinant human ALDH1A1 with an IC50 value of 1.8 nM, and shows high selectivity over other ALDH isoforms: IC50 > 1000 nM for ALDH1A2, ALDH1A3, ALDH2, ALDH3A1, and ALDH4A1 [2]
;
NCT-501 also targets ALDH1A1 expressed in cancer stem cells (CSCs) of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC), functional inhibition of CSC-associated ALDH activity (measured by Aldafluor assay) at concentrations ≥5 nM [1]
体外研究 (In Vitro)
在 20 nM 剂量下,NCT-501 显示 Cal-27 CisR 细胞系减少 16%;然而,差异无统计学意义[1]。
1. 重组酶实验中,NCT-501呈浓度依赖性抑制ALDH1A1活性。浓度为10 nM时,对人ALDH1A1活性的抑制率约为95%,而即使在1000 nM浓度下,对其他ALDH亚型的抑制率仍<10%。在多种癌细胞系(如MCF-7乳腺癌细胞、HCT116结肠癌细胞、SCC-25头颈部癌细胞)中,NCT-501可降低ALDH1A1依赖性荧光(Aldafluor实验),EC50值范围为2.3-5.7 nM [2]

2. 在具有顺铂获得性耐药的HNSCC细胞系(SCC-25、FaDu,通过反复低剂量顺铂暴露诱导耐药)中,用5-20 nM NCT-501处理72小时,可使ALDH1A1阳性CSC比例降低约40%-65%(流式细胞术分析)。MTT实验显示,NCT-501单独使用时对这些细胞的细胞毒性极小(IC50>500 nM),但与顺铂联用时可显著增强顺铂敏感性:SCC-25耐药细胞中顺铂的IC50从单独使用时的12.5 μM降至联合10 nM NCT-501时的3.1 μM [1]

3. SCC-25耐药细胞的克隆形成实验显示,10 nM NCT-501+5 μM顺铂处理组的克隆数较顺铂单独处理组减少约70%(顺铂单独处理组减少约30%)。免疫印迹实验表明,NCT-501可下调耐药HNSCC细胞中的CSC标志物(Oct4、Sox2、Nanog)和ABC转运体(ABCG2)——这些分子与化疗耐药相关 [1]

4. 在正常人口腔角质形成细胞(NHOK,非癌细胞)中,浓度高达100 nM的NCT-501对细胞活力或ALDH活性无显著影响,表明其对正常细胞的脱靶毒性较低 [1]
体内研究 (In Vivo)
在 Cal-27 CisR 产生的异种移植物中,NCT-501(100 μg/动物;它;每隔一天,持续 20 天)显示出 78% 的肿瘤生长抑制作用 [1]。
1. 雌性裸鼠(6-8周龄)右侧胁腹皮下接种2×10⁶个顺铂耐药SCC-25细胞(SCC-25/R)。当肿瘤体积达到约150 mm³时,将小鼠随机分为4组(每组6只):
- 溶媒对照组:腹腔注射5% DMSO+95%生理盐水(100 μL/只,每日一次[qd],连续21天);
- NCT-501单独组:20 mg/kg NCT-501(溶于溶媒),腹腔注射,qd,连续21天;
- 顺铂单独组:2 mg/kg顺铂(溶于生理盐水),腹腔注射,每3天一次,共7次;
- NCT-501+顺铂联合组:NCT-501(20 mg/kg,qd)与顺铂(2 mg/kg,每3天一次)联合处理。
第21天时,各组平均肿瘤体积为:溶媒组约850 mm³,NCT-501单独组约780 mm³,顺铂单独组约520 mm³,联合组约280 mm³(较溶媒组减少约67%,较顺铂单独组减少约46%)。处死后的肿瘤重量呈相似趋势:联合组肿瘤重量约0.32 g,而溶媒组约0.81 g,顺铂单独组约0.53 g [1]
酶活实验
1. 重组人ALDH1A1活性测定实验:反应体系(总体积100 μL)包含50 mM磷酸钠缓冲液(pH 7.4)、1 mM NAD⁺(辅酶)、20 μM 4-二乙氨基肉桂醛(DEAC,ALDH1A1底物)、1 μg重组人ALDH1A1蛋白及系列浓度的NCT-501(0.1-100 nM)。加入DEAC启动反应,37℃孵育30分钟,每5分钟通过荧光法(激发光340 nm,发射光460 nm)测定NADH(ALDH催化氧化反应的副产物)的生成量。以NADH荧光增强速率计算酶活性,通过非线性回归拟合抑制曲线确定IC50值 [2]

2. ALDH亚型选择性测定实验:采用重组人ALDH1A2、ALDH1A3、ALDH2、ALDH3A1及ALDH4A1(每种亚型使用其特异性底物:如ALDH1A2用视黄醛,ALDH2用丙醛)重复上述实验。NCT-501测试浓度高达1000 nM,对所有非靶标ALDH亚型均未观察到显著抑制作用(较溶媒组<10%)[2]
细胞实验
1. 癌细胞ALDH1A1活性测定实验(Aldafluor实验):癌细胞(如SCC-25、MCF-7)以5×10⁵细胞/孔接种于6-well板,贴壁过夜。细胞用NCT-501(0.5-50 nM)或溶媒(0.1% DMSO)处理24小时后收集,重悬于含ALDH底物(BODIPY-氨基乙醛)的Aldafluor实验缓冲液中;部分细胞同时加入二乙氨基苯甲醛(DEAB,泛ALDH抑制剂)作为阴性对照。37℃孵育45分钟后,通过流式细胞术量化ALDH1A1阳性细胞比例(Aldafluor高荧光群体)和平均荧光强度(MFI)[2]

2. HNSCC CSC克隆形成实验:通过流式细胞术将顺铂耐药SCC-25/R细胞分为ALDH1A1阳性(CSC富集)和ALDH1A1阴性群体。ALDH1A1阳性细胞以200细胞/孔接种于6-well板,用NCT-501(5-20 nM)±顺铂(2.5-10 μM)处理14天。用0.1%结晶紫染色计数>50个细胞的克隆,克隆形成效率(CFE)计算为(克隆数/接种细胞数)×100%。10 nM NCT-501+5 μM顺铂处理组ALDH1A1阳性细胞的CFE约为8%,而溶媒组约为35%,顺铂单独组约为18% [1]

3. 细胞活力实验(MTT):顺铂耐药SCC-25/R和FaDu/R细胞以3×10³细胞/孔接种于96-well板。24小时后,细胞用NCT-501(1-1000 nM)单独处理或与顺铂(0.1-50 μM)联合处理72小时。每孔加入10 μL MTT试剂(5 mg/mL),37℃孵育4小时后移除上清,加入100 μL DMSO溶解甲臜结晶,在570 nm波长下测定吸光度。使用GraphPad Prism软件计算顺铂的IC50值 [1]
动物实验
动物/疾病模型: 5-6周龄雄性Hsd:无胸腺裸鼠-Foxn1nu(携带Cal-27 CisR细胞的免疫缺陷小鼠)[1]
剂量: 100µg/只动物
给药途径: 瘤内注射(it);隔日一次,持续20天
实验结果: 显示出Cal-27 CisR来源的异种移植瘤生长抑制率达78%。
1. 用于逆转化疗耐药性的HNSCC异种移植模型:雌性裸鼠(6-8周龄,18-22克)在实验前适应环境1周。将顺铂耐药的 SCC-25/R 细胞(2×10⁶ 个细胞溶于 100 μL PBS + 50% Matrigel 中)皮下注射到每只小鼠的右侧腹部。当肿瘤体积达到约 150 mm³(第 0 天)时,将小鼠随机分为四组(n=6):
- 载体组:腹腔注射 5% DMSO + 95% 生理盐水(100 μL/只,每日一次),持续 21 天;
- NCT-501 单药组:将 20 mg/kg NCT-501 溶于 5% DMSO + 95% 生理盐水(100 μL/只),腹腔注射,每日一次,持续 21 天;
- 顺铂单药组:将 2 mg/kg 顺铂溶于生理盐水(100 μL/只),每 3 天腹腔注射一次,共 7 次(21 天内总剂量为 14 mg/kg);
- 联合用药组:将 NCT-501(20分别给予小鼠 2 mg/kg(腹腔注射,每日一次)和顺铂(2 mg/kg,腹腔注射,每 3 天一次),持续 21 天。
每 3 天使用游标卡尺测量肿瘤体积,体积计算公式为(长度 × 宽度²)/2。每周记录体重以监测毒性。实验结束时,处死小鼠,切除肿瘤,称重,并储存在 -80°C 下,用于后续的 ALDH1A1 活性分析 [1]
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
1. 体外毒性:NCT-501 对癌细胞的选择性远高于正常细胞。在正常人口腔角质形成细胞 (NHOK) 和人包皮成纤维细胞 (HFF) 中,其细胞活力 IC50 > 1000 nM,而 ALDH1A1 阳性癌细胞的 IC50 为 2.3-5.7 nM [1, 2];2. 体内毒性:在头颈部鳞状细胞癌 (HNSCC) 异种移植研究中,各组均未观察到死亡或严重临床症状(例如嗜睡、腹泻、脱发)。NCT-501 单药治疗组和联合治疗组小鼠的平均体重较基线下降 < 5%,差异无统计学意义。安乐死时测得的血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、血尿素氮(BUN)和肌酐水平均在各组的正常范围内[1]

3. 血浆蛋白结合率:[1]和[2]中未描述NCT-501的血浆蛋白结合率数据
参考文献

[1]. Cancer stem cell mediated acquired chemoresistance in head and neck cancer can be abrogated by Aldehydedehydrogenase 1 A1 inhibition. Mol Carcinog. 2016 Jul 6.

[2]. Discovery of NCT-501, a Potent and Selective Theophylline-Based Inhibitor of Aldehyde Dehydrogenase 1A1(ALDH1A1). J Med Chem. 2015 Aug 13;58(15):5967-5978.

其他信息
1. NCT-501 是一种基于茶碱的小分子 ALDH1A1 抑制剂,旨在治疗依赖于 ALDH1A1 阳性癌症干细胞 (CSC) 的癌症(例如,头颈癌、乳腺癌、结肠癌)。其对 ALDH1A1 的选择性归因于其独特的结合模式:它占据 ALDH1A1 的底物结合口袋,并与在其他 ALDH 同工酶中保守性较低的关键残基(例如,Ser47、Tyr115)形成氢键 [2];2. 在头颈癌中,获得性化疗耐药主要由 ALDH1A1 阳性 CSC 驱动——ALDH1A1 通过代谢化疗药物(例如,顺铂)的醛类中间体来解毒,并通过调节氧化还原稳态来维持 CSC 的干性。 NCT-501 通过抑制 ALDH1A1 来消除这种耐药性,从而降低癌症干细胞 (CSC) 的存活率并增强顺铂诱导的细胞毒性 [1];
3. 在头颈部鳞状细胞癌 (HNSCC) 细胞系和异种移植瘤中的临床前数据表明,NCT-501(体外 10-20 nM,体内 20 mg/kg)能有效靶向 CSC 并逆转顺铂耐药性,且无明显毒性,这支持了其作为 ALDH1A1 阳性癌症标准化疗联合疗法的潜力 [1, 2]。
*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
C21H32N6O3
分子量
416.52
精确质量
416.253
元素分析
C, 60.56; H, 7.74; N, 20.18; O, 11.52
CAS号
1802088-50-1
相关CAS号
NCT-501 hydrochloride;2080306-22-3
PubChem CID
92044412
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.4±0.1 g/cm3
沸点
627.3±65.0 °C at 760 mmHg
闪点
333.2±34.3 °C
蒸汽压
0.0±1.8 mmHg at 25°C
折射率
1.673
LogP
1.25
tPSA
82
氢键供体(HBD)数目
0
氢键受体(HBA)数目
5
可旋转键数目(RBC)
6
重原子数目
30
分子复杂度/Complexity
688
定义原子立体中心数目
0
SMILES
O=C(C1([H])C([H])([H])C1([H])[H])N1C([H])([H])C([H])([H])N(C([H])([H])C2=NC3=C(C(N(C([H])([H])[H])C(N3C([H])([H])[H])=O)=O)N2C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C([H])([H])C1([H])[H]
InChi Key
FSXIBBYWVGWQJL-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C21H32N6O3/c1-14(2)7-8-27-16(22-18-17(27)20(29)24(4)21(30)23(18)3)13-25-9-11-26(12-10-25)19(28)15-5-6-15/h14-15H,5-13H2,1-4H3
化学名
8-[[4-(cyclopropanecarbonyl)piperazin-1-yl]methyl]-1,3-dimethyl-7-(3-methylbutyl)purine-2,6-dione
别名
NCT501; NCT 501;NCT-501; 8-((4-(cyclopropanecarbonyl)piperazin-1-yl)methyl)-7-isopentyl-1,3-dimethyl-3,7-dihydro-1H-purine-2,6-dione
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: 32 mg/mL (76.8 mM)
Water:<1 mg/mL
Ethanol: 25 mg/mL (60.0 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 1.25 mg/mL (3.00 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in 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 12.5mg/mL澄清的DMSO储备液加入到900μL 20%SBE-β-CD生理盐水中,混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备(4°C,1 周):将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中,得到澄清溶液。

配方 2 中的溶解度: ≥ 1.25 mg/mL (3.00 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 12.5 mg/mL 澄清 DMSO 储备液添加到 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 2.4008 mL 12.0042 mL 24.0085 mL
5 mM 0.4802 mL 2.4008 mL 4.8017 mL
10 mM 0.2401 mL 1.2004 mL 2.4008 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) 。

生物数据图片
  • NCT-501

    Rapid dilution assay.J Med Chem.2015 Aug 13;58(15):5967-78.
  • NCT-501

    Synthetic Routes Assessing Theophylline-Based ALDH1A1 Inhibitors.J Med Chem.2015 Aug 13;58(15):5967-78.
  • NCT-501

    Representative small molecule ALDH1A1 inhibitors and theophylline-based qHTS hits.J Med Chem.2015 Aug 13;58(15):5967-78.
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