Neotame   中文名称: 纽甜

Neotame targets the sweet taste receptors (T1R2/T1R3) on the tongue. It binds to the transmembrane domain of the T1R2/T1R3 receptor, activating the receptor and triggering the perception of sweetness. Neotame is metabolized differently from aspartame, and its breakdown products do not include phenylalanine, making it safe for individuals with phenylketonuria (PKU).

体外实验表明，纽甜能够激活细胞内的甜味受体T1R2/T1R3。放射性配体结合实验证实，该化合物与受体具有高亲和力。纽甜的甜味效力已在多种体外和体内味觉测试中得到证实。此外，体外实验还研究了该化合物在包括高温和pH值在内的各种条件下的稳定性。

体内实验表明，纽甜是一种强效甜味剂，在人体味觉测试中表现出良好的效果。它能被迅速吸收和代谢，甜味效果也很快被感知。纽甜口感纯净甜美，无苦味或金属味。该化合物广泛应用于各种食品和饮料产品中。

纽甜的体外受体结合试验通常包括使用放射性配体结合法测定其与甜味受体T1R2/T1R3的亲和力。将表达该受体的细胞与纽甜和放射性标记的配体一起孵育。测定置换50%放射性配体所需的纽甜浓度（IC50），并计算Ki值。由此可以评估纽甜对甜味受体相对于其他味觉受体的选择性。

体外细胞研究中，纽甜的作用通常涉及表达甜味受体T1R2/T1R3的培养细胞。将细胞用不同浓度的纽甜处理，并使用钙动员试验或报告基因试验来检测受体激活情况。受体激活的EC50值由剂量反应曲线确定。此外，还可以评估纽甜对细胞活力的影响。

通常在啮齿动物中进行纽甜的体内动物研究，以评估其甜味效力和代谢途径。该化合物可通过口服或腹腔注射给药。在双瓶选择实验中评估纽甜相对于水或其他溶液的偏好性。通过测量血液、尿液和粪便中纽甜及其代谢物的含量来研究其代谢途径。

吸收、分布和排泄
六只雄性和六只雌性Sprague-Dawley Crl:CDBR大鼠分别通过灌胃或静脉注射单次给予15 mg/kg体重的剂量。大鼠单独饲养于代谢笼中，并在给药后72小时内间断收集尿液和粪便。另有三只大鼠单次口服120 mg/kg体重的¹⁴C-新甜素。所有大鼠在72小时后处死，并保存尸体用于分析。所有样本均进行了放射性标记测定，并测定了尿液和粪便中的代谢物。口服给药后48小时内，超过90%的放射性标记物质在尿液和粪便中被回收。口服给予(14)C-新抑素（剂量分别为15或120 mg/kg体重）后72小时内，分别有8.5%–10.8%和84.5%–87.2%的放射性标记物质经尿液和粪便排出。静脉注射给予(14)C-新抑素（剂量为15 mg/kg体重）后，分别有约35%和59%的放射性标记物质经尿液和粪便排出。口服或静脉注射给药后72小时内，从动物尸体中回收的放射性标记物质不足0.3%。未转化的新抑素仅在静脉注射给药后0–6小时的雌性大鼠尿液中检测到，占给药剂量的3.7%。无论剂量或给药途径如何，均未在任何动物的粪便中检测到任何转化后的新抑素。 Sprague-Dawley Crl:CDBRVAF Plus 大鼠单次灌胃给予 15 mg/kg 体重的 (14)C-新抑素，并随机分为四组。第一组大鼠（三雄三雌）在给药后 24 小时内间隔采集血液，分离细胞和血浆成分并分析放射性标记。第二组大鼠（两雄两雌）在给药后 72 小时内，将尿液、粪便和呼出气体收集于玻璃代谢笼中。将尸体溶解以分析残留放射性标记，并将尿液和粪便混合以分析代谢物和总放射性标记。第三组大鼠（两雄两雌）在给药后 0.5 小时或 2 小时麻醉后采集血液进行分析。第四组大鼠（两只雄性）在麻醉后插入胆管和胃管。通过胃管给予放射性标记的纽甜，并在给药后48小时内间隔收集胆汁。分别在给药后0-24小时和24-48小时收集尿液和粪便，并测定放射性标记。口服¹⁴C-纽甜后，雌性大鼠血浆中放射性标记物质的浓度在给药后30分钟达到峰值，雄性大鼠在给药后1小时达到峰值，随后迅速下降。在血浆、尿液、粪便和胆汁中检测到的主要代谢物是去酯化的纽甜。监测¹⁴C-纽甜的排泄情况72小时。从尿液中回收的放射性标记物质占8-10%，从粪便中回收的占90-92%，从呼出气体中回收的占0.01-0.03%。72小时后，0.11-0.13%的放射性标记物质残留在动物尸体中。雄性动物的尿液排泄几乎在12小时内完成，而雌性动物的尿液排泄则持续超过24小时。大部分粪便排泄发生在给药后6至24小时之间。第4组雄性动物的尿液排泄与其他组相似，约有5%至9%的给药剂量经尿液排出。胆汁排泄约占给药剂量的5.7%，而粪便排泄约占85%。尸体中残留的放射性标记物质极少。在一项利用全身放射自显影技术研究纽甜放射性物质分布和消除的研究中，8只妊娠和8只非妊娠的Sprague-Dawley大鼠通过灌胃单次给予15 mg/kg体重的¹⁴C-纽甜。在给药后24小时内的不同时间点处死大鼠，并按照之前的研究方法处理其尸体。放射性标记物质在妊娠和非妊娠大鼠体内的组织分布相似。给药后0.5小时和2小时，胎盘中放射性标记物质的浓度较低，与其他外周组织和循环血液中的浓度相似。在任何时间点，胎儿体内均未检测到放射性标记物质。给药后不久，放射性标记物质的浓度达到峰值，最初存在于胃内容物、胃肠道、肝脏、肾脏和膀胱中，而其他部位的浓度较低。在随后的时间点，观察到放射性标记物质通过排泄器官排出体外。未观察到放射性标记物质在组织中的蓄积，24小时后浓度极低。妊娠和非妊娠大鼠的组织分布时间曲线无显著差异。一项研究调查了纽甜在大鼠组织中的分布，研究人员通过灌胃法给21只雄性Lister-Hooded大鼠单次口服15 mg/kg体重的¹⁴C标记的纽甜。分别在给药后0.5、2、6、12和24小时处死一只雄性和一只雌性大鼠。将大鼠固定、快速冷冻，并将尸体沿六个矢状面切片，用于放射自显影分析。对雄性和雌性大鼠体内放射性标记物的定性评估表明，给药后最早时间点处死的大鼠体内放射性标记物水平最高。放射性标记物水平随时间迅速下降。给药后0.5和2小时，大部分放射性标记物存在于胃、消化道、肝脏、肾脏和膀胱中，少量分布于身体其他部位。中枢神经系统中的放射性标记物水平极低，未观察到与色素性皮肤或眼睛的结合。这些水平与放射性标记物在血液中的循环一致。在随后的时间点（6、12 和 24 小时），观察到放射性标记物通过排泄器官排出。给药 24 小时后，动物体内仅残留痕量放射性标记物，未观察到组织蓄积迹象。有关纽甜（共 11 种）的吸收、分布和排泄的更完整数据，请访问 HSDB 记录页面。代谢物/代谢物……纽甜是在二甲基丁基侧链的 1 位碳-14 标记，并在同一侧链的两个末端甲基上碳-13 标记的。……志愿者在水中摄入单剂量标记的测试物质，剂量约为 0.25 mg/kg，相当于 1 升饮料中所需的纽甜量。纽甜吸收迅速但不完全，并迅速排泄。平均而言，98%的给药放射性物质可从尿液和粪便中回收，其中大部分在给药后72小时内排出。纽甜的平均血浆浓度在0.4小时达到峰值，并以0.6小时的半衰期下降。纽甜的主要代谢产物是脱酯纽甜，由甲基酯基团水解形成。该代谢产物的平均血浆浓度在1小时达到峰值，约为纽甜的2.5倍，并以1.5小时的半衰期下降。脱酯纽甜约占排泄剂量的80%。另有两种代谢产物的浓度超过给药剂量的1%。其中一种代谢产物（约占给药剂量的4.9%）存在于粪便中，并被鉴定为N-(3,3-二甲基丁基)-L-天冬氨酸。另一种代谢物存在于尿液中，并通过液相色谱-串联质谱（LC/MS/MS）、核磁共振（NMR）和原始合成方法鉴定为3,3-二甲基丁酸的肉碱酯。在安全性研究中使用的动物模型中，所有纽他美代谢物的浓度均达到或超过给药剂量的1%，证实了这些代谢物的安全性。作为安全性测试的一部分，我们开展了研究，以评估纽他美在实验大鼠和犬体内的吸收、分布、药代动力学、代谢和排泄情况。为此，我们在纽他美二甲基丁基侧链的1位碳原子上标记了14号碳原子，并以15或120 mg/kg体重的剂量给予动物。在大鼠和犬体内，口服纽他美后吸收迅速但不完全，并迅速排泄，未见蓄积迹象。在大鼠体内，吸收的碳-14主要分布于胃肠道以及代谢和排泄器官（肝脏、肾脏和膀胱）。口服给药后，在（稳定的）血浆或粪便中几乎检测不到纽甜。这可能是由于血浆酯酶活性较高所致。纽甜的主要代谢产物是脱酯纽甜，由甲基酯基水解形成。在大鼠体内，该代谢产物的平均血浆浓度在0.5小时达到峰值，并以1小时的半衰期下降。在血浆酯酶活性较低的犬中，口服给药后在血浆和粪便中均检测到了纽甜。纽甜的平均血浆浓度在0.5小时达到峰值，并以0.4小时的半衰期下降。在大鼠和犬中，口服给药后，脱酯纽甜约占排泄剂量的70-80%。检测到的其他代谢物包括N-(3,3-二甲基丁基)-L-天冬氨酸（在大鼠和犬中约占给药剂量的2%）和3,3-二甲基丁酸的β-葡萄糖醛酸苷结合物（在大鼠和犬中约占给药剂量的5%）。此外，在雌性大鼠的尿液中检测到了3,3-二甲基丁酸的肉碱酯。口服给药后，约20-30%的给药剂量被吸收并迅速转化为主要代谢物N-(N-(3,3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酸)-L-苯丙氨酸（脱酯化的纽甜）和几种次要代谢物。纽甜及其代谢物迅速经尿液和粪便排出体外。 ……主要代谢途径是纽甜脱酯化生成N-[N-(3,3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸和甲醇。次要代谢产物包括N-(3,3-二甲基丁基)-L-天冬氨酸（由纽甜经肽或酰胺水解生成）；3,3-二甲基丁酸（也称3,3-二甲基丁烷酸）；3,3-二甲基丁酸的肉碱结合物；以及3,3-二甲基丁酸的葡萄糖醛酸苷结合物。每组分别灌胃或静脉注射15 mg/kg体重的Sprague-Dawley Crl:CDBR大鼠（6只雄性，6只雌性）。大鼠单独饲养于代谢笼中，并在给药后72小时内定期收集尿液和粪便。另取三只大鼠单次口服120 mg/kg体重的剂量。所有大鼠在72小时后处死，并保存尸体进行分析。所有样本均检测了放射性标记物质，并检测了尿液和粪便中的代谢物。……48小时后，无论给药途径或剂量如何，尿液中的主要代谢物均为去酯化纽甜。口服给药后，检测到低浓度的N-(3,3-二甲基丁基)-L-天冬氨酸（NC-00754）（约为去酯化纽甜水平的10%）。母体化合物仅在静脉给药后雌性大鼠的尿液中检测到（占给药剂量的3.7%）；其他组别的尿液中未检测到。此外，无论剂量或给药途径如何，尿液中均检测到低浓度的葡萄糖醛酸苷代谢物（占给药剂量的0.4%–0.5%）。研究鉴定出两种次要代谢物，其含量均低于给药剂量的1.6%。在粪便中，脱酯化的纽甜是主要代谢物（口服给药后约占给药剂量的70-80%）。检测到低浓度的N-(3,3-二甲基丁基)-天冬氨酸（NC-00754），含量为给药剂量的0.8-2.5%。研究还发现低浓度的未鉴定代谢物，占给药剂量的0.7-1.2%。有关纽甜（共9种代谢物）的更完整代谢物数据，请访问HSDB记录页面。

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生物半衰期
健康男性（平均年龄±标准差：28±6岁）在隔夜禁食后，分别单次服用0.10、0.25或0.50 mg/kg体重的纽甜溶液（每剂量组分别有7、6和6名男性）。共有18名男性完成了研究。在给药前和给药后约48小时立即进行临床评估和实验室检测。……纽甜消除迅速，半衰期为0.61至0.75小时。纽甜在尿液中迅速消失（8小时后检测不到）证实了其半衰期短。……脱酯化纽甜的血浆半衰期约为2小时。
纽甜是一种特性明确的甜味剂，具有已确定的药代动力学特性。口服后，它能迅速从胃肠道吸收。纽甜主要在肝脏中经酯酶代谢，生成去酯化的纽甜和其他代谢物。其消除半衰期相对较短。纽甜主要以代谢物的形式经尿液和粪便排出体外。

纽甜是一种安全性良好的食品添加剂。它经过广泛的毒理学研究，证实其在批准剂量下对人体食用安全。纽甜不含苯丙氨酸，因此苯丙酮尿症（PKU）患者也可安全食用。纽甜的每日允许摄入量（ADI）为0.3毫克/公斤体重/天。

[1]. Effects of the Artificial Sweetener Neotame on the Gut Microbiome and Fecal Metabolites in Mice. Molecules. 2018 Feb 9;23(2):367.

[2]. Stability of Aspartame and Neotame in Pasteurized and In-Bottle Sterilized Flavoured Milk. Food Chem. 2016 Apr 1;196:533-8.

纽甜是一种二肽，由N-(3,3-二甲基丁基)-L-天冬氨酸和L-苯丙酸甲酯单元通过肽键连接而成。它既是一种环境污染物，也是一种外源性甜味剂。作用机制：甜味受体是一种异二聚体，由两个G蛋白偶联受体T1R2和T1R3组成。先前使用嵌合体和突变体甜味受体的实验研究表明，该异二聚体受体中至少存在三个潜在的结合位点。该受体对人工甜味剂阿斯巴甜和纽甜的活性取决于人T1R2 N端结构域中的残基。相反，该受体对甜味剂环己基氨基磺酸钠和甜味抑制剂乳糖醇的活性取决于人T1R3跨膜结构域中的残基。此外，该受体对甜味蛋白巴西蛋白的活性取决于人T1R3富含半胱氨酸的结构域。甜味蛋白brazzein（一种重组蛋白，其序列与天然蛋白相同，但缺少N端焦谷氨酸残基（编号系统中Asp2为N端残基））能够激活人甜味受体，该受体是一种异二聚体G蛋白偶联受体，由味觉受体12型（T1R2）和味觉受体13型（T1R3）亚基组成。为了阐明负责这种相互作用的关键氨基酸，我们对brazzein及其两个受体亚基中的残基进行了突变。我们利用人味觉检测组和体外实验（在人胚肾细胞中表达重组受体亚基）检测了brazzein突变的影响；并在体外检测了受体突变的影响。我们对brazzein表面三个假定的相互作用位点的残基进行了突变：位点1（Loop43）、位点2（N端和C端，以及相邻的Glu36和Loop33）和位点3（Loop9-19）。位点1的碱性残基和位点2的酸性残基对于每项检测的阳性反应都至关重要。Y39A突变（位点1）显著降低了阳性反应。54位的大侧链（位点2）而非具有氢键潜力的侧链，以及Loop9-19中天然二硫键的存在（位点3）也是产生阳性反应所必需的。受体诱变和嵌合体的结果表明，brazzein与T1R2和T1R3均有相互作用，并且T1R2的捕蝇草模块对于brazzein的激动作用至关重要。除一个例外，楔形模型预测的假定相互作用位点上所有受体残基的突变均未导致预期的糖苷酶活性降低。例外情况是hT1R2（人甜味受体T1R2亚基）：R217A/hT1R3（人甜味受体T1R3亚基），由于两个亚基连接处的2叶区氨基酸替换，该突变表现出轻微的选择性糖苷酶活性降低。然而，由于该突变增强了与几种被认为可与两个T1R亚基结合的配体（糖苷酶、单硝酸盐和三氯蔗糖）结合的正协同性，但对与单个亚基结合的配体（纽甜和环己基氨基磺酸钠）没有影响，我们认为该位点参与亚基间相互作用，而不是直接与糖苷酶结合。我们的研究结果支持糖苷酶与甜味受体之间存在多点相互作用，并且该机制并非基于已提出的楔形模型。
纽甜是一种高强度人工甜味剂，已获准在许多国家用于食品和饮料中。它的甜度约为蔗糖的7000至13000倍。纽甜广泛应用于各种产品，包括无糖汽水、烘焙食品、口香糖和餐桌甜味剂。该化合物以多种品牌名称销售，是无糖和低热量产品的常见成分。

C20H30N2O5

378.4626

378.215

165450-17-9

(R)-Neotame-d3

9810996

White to off-white solid powder

1.1±0.1 g/cm3

535.8±60.0 °C at 760 mmHg

80.9-83.4ºC

277.9±32.9 °C

0.0±1.5 mmHg at 25°C

1.530

4.73

104.73

3

6

12

27

495

2

CC(C)(C)CCN[C@@H](CC(=O)O)C(=O)N[C@@H](CC1=CC=CC=C1)C(=O)OC

HLIAVLHNDJUHFG-HOTGVXAUSA-N

InChI=1S/C20H30N2O5/c1-20(2,3)10-11-21-15(13-17(23)24)18(25)22-16(19(26)27-4)12-14-8-6-5-7-9-14/h5-9,15-16,21H,10-13H2,1-4H3,(H,22,25)(H,23,24)/t15-,16-/m0/s1

(3S)-3-(3,3-dimethylbutylamino)-4-[[(2S)-1-methoxy-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl]amino]-4-oxobutanoic acid

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO : ~100 mg/mL (~264.23 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (6.61 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。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (6.61 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 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，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。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (6.61 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。

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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。