Orotic acid targets dihydroorotate dehydrogenase (DHODH), a mitochondrial enzyme that catalyzes the fourth step in de novo pyrimidine biosynthesis. It also inhibits AMP-activated protein kinase (AMPK) phosphorylation, leading to activation of the mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1). As an intermediate in pyrimidine metabolism, orotic acid is involved in the biosynthesis of pyrimidine nucleotides such as uridine and cytidine, which are necessary for DNA replication and protein synthesis. The compound's effects on cellular metabolism are mediated through its role as a pyrimidine precursor and its modulation of key metabolic signaling pathways.

牛奶和乳制品中含有乳清酸，乳清酸可转化为尿苷，并参与嘧啶补救途径，主要在肾脏、肝脏和红细胞中发挥作用[2]。体外研究表明，乳清酸可促进血清饥饿的SK-Hep1肝癌细胞增殖并抑制其凋亡。这种作用可能归因于其抑制AMPK磷酸化并随后激活mTORC1。乳清酸存在于牛奶和乳制品中，并转化为尿苷用于嘧啶补救途径。该化合物在嘧啶核苷酸生物合成中的作用使其成为细胞增殖和核酸合成所必需的。然而，高浓度的乳清酸可诱导代谢改变和细胞应激。

鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症 (OTCD) 是尿素循环障碍 (UCD) 的一种，可通过乳清酸进行检测 [2]。乳清酸（膳食中添加 1.0%；口服 3-10 天）可在第 3 天降低肝脏酸溶性核苷酸的嘌呤/嘧啶比值，并在第 7 天诱发脂肪肝 [3]。
体内实验表明，乳清酸是检测尿素循环障碍（包括鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症 (OTCD)）的标志物。当以 1.0% 的浓度口服乳清酸 3-10 天时，可在第 7 天诱导脂肪肝的发生，并在第 3 天降低肝脏酸溶性核苷酸的嘌呤/嘧啶比值。该化合物可诱导大鼠出现肝脂肪变性和肝肿大。它会降低肝脏酸溶性核苷酸的嘌呤/嘧啶比值，并导致脂肪肝的发生。这些作用具有剂量依赖性和时间依赖性，凸显了该化合物对肝脏代谢的影响。

体外非细胞酶活性测定通常涉及测定二氢乳清酸脱氢酶 (DHODH) 的活性。将该酶与二氢乳清酸和辅因子一起孵育，然后通过分光光度法或高效液相色谱法 (HPLC) 测定乳清酸的生成量。此外，乳清酸也可作为底物用于研究 UMP 合酶的活性，该酶可将乳清酸转化为 UMP。酶动力学参数，例如 Km 和 Vmax，可通过底物浓度-反应曲线确定。

体外细胞实验中，乳清酸的作用通常使用肝癌细胞系，例如SK-Hep1细胞。细胞在无血清培养基中培养，并用不同浓度的乳清酸处理。细胞增殖通过MTT、CCK-8或细胞计数法进行评估。细胞凋亡通过Annexin V/PI染色和流式细胞术进行评估。AMPK磷酸化和mTORC1激活通过Western blotting，使用磷酸化特异性抗体进行检测。乳清酸对嘧啶核苷酸水平的影响也可以通过HPLC或LC-MS/MS进行测定。

体内动物研究中，通常采用啮齿动物模型（如大鼠）来研究乳清酸对肝脏代谢的影响。乳清酸以1.0%的浓度添加到饲料中，经口给予，持续3-10天。评估的参数包括肝脏重量（肝肿大）、肝脏脂质含量（脂肪变性）、肝脏酸溶性核苷酸的嘌呤/嘧啶比值以及肝组织的组织病理学检查。该化合物还用于新生儿筛查研究，以测量乳清酸水平作为尿素循环障碍的生物标志物。

吸收、分布和排泄
[14C]乳清酸经腹腔注射和皮下注射后均迅速分布到血液中，但注射后20分钟才从腹膜完全吸收。皮下注射应是腹腔注射的可接受替代方案，尽管皮下注射后乳清酸掺入肝脏酸溶性成分和RNA成分的时间略有延迟。代谢/代谢物……本研究旨在探讨乳清酸在肠道和肝脏中的代谢是否存在差异，从而解释其对肠道脂蛋白分泌无影响的原因。在大鼠、小鼠和兔的肝脏中检测到高水平的多酶复合物（复合物U）；在后两种动物的肠黏膜中，该多酶复合物的水平要低得多，而在大鼠肠道中则检测不到其活性。事实上，放射性标记的天冬氨酸和乳清酸并未掺入肠道细胞的RNA中。大鼠肠道缺乏乳清酸磷酸核糖转移酶和乳清酸5'-磷酸脱羧酶的活性，导致乳清酸代谢受损。这或许可以解释为什么与肝脏不同，肠道能够免受乳清酸补充饮食对核苷酸代谢紊乱和脂蛋白分泌异常的影响。
乳清酸的分子量为156.10 g/mol，分子式为C₅H₄N₂O₄。在超声加热至60°C下，乳清酸可溶于DMSO，浓度为50 mg/mL（320.31 mM），但几乎不溶于水（<0.1 mg/mL）。该化合物应以粉末形式储存于-20°C，可保存长达三年；或在4°C下，可保存长达两年。在溶剂中，该药物可在-80°C下保存长达两年，或在-20°C下保存长达一年。用于体内给药时，可使用10% DMSO的90%玉米油溶液。

相互作用
在接受苯巴比妥治疗3天并同时喂食含1.0%乳清酸的半合成饲料的大鼠中，肝微粒体磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、总RNA、总蛋白和细胞色素P-450的增加量显著高于仅接受相同苯巴比妥治疗但未喂食乳清酸的大鼠。这主要归因于膳食乳清酸刺激了肝脏磷脂酰胆碱的合成。在没有苯巴比妥的情况下，乳清酸导致肝脏滑面内质网成分增加，但不会导致细胞色素P-450增加。乳清酸还降低了微粒体磷脂酰乙醇胺N-甲基转移酶的活性，这可能有助于微粒体磷脂酰乙醇胺水平的升高。有研究假设磷脂的可用性是限制肝脏对苯巴比妥反应的因素。当有更多磷脂可用于提供内质网生物合成的结构框架时，苯巴比妥的所有肝脏效应，包括细胞色素P-450的诱导，都会增强。

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非人类毒性值
小鼠静脉注射LD50：770 mg/kg
小鼠腹腔注射LD50：841 mg/kg
小鼠口服LD50：2 g/kg

高浓度（1.0%膳食浓度）的乳清酸可诱导大鼠肝脂肪变性和肝肿大。该化合物会导致脂肪肝并改变肝脏核苷酸比例。低浓度乳清酸通常被认为是安全的，因为它是牛奶和乳制品中的天然成分，并且是内源性产生的。然而，尿液中乳清酸水平升高提示尿素循环障碍，需要进行临床评估。该化合物被归类为研究用试剂，不适用于人类治疗用途。

[1]. Orotate (orotic acid): An essential and versatile molecule. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids.

[2]. The role of orotic acid measurement in routine newborn screening for urea cycle disorders. J Inherit Metab Dis. 2020 Nov 15.

[3]. Orotic acid-induced metabolic changes in the rat. J Nutr. 1980 Apr;110(4):816-21.

乳清酸是一种白色结晶性或结晶性粉末。(NTP, 1992)
乳清酸是一种嘧啶单羧酸，是尿嘧啶在C-6位被羧基取代的化合物。它是大肠杆菌和小鼠的代谢产物，其功能与尿嘧啶相关。它是乳清酸的共轭酸。
乳清酸是大肠杆菌（K12菌株、MG1655菌株）中发现或产生的代谢产物。
据报道，水蚤、果蝇和其他一些具有相关数据的生物体中也存在乳清酸。
乳清酸是一种次要的膳食成分。事实上，在发现人体可以合成乳清酸之前，它被称为维生素B13。乳清酸最丰富的膳食来源是牛奶和其他乳制品，以及胡萝卜和甜菜等根茎类蔬菜。膳食摄入量可能影响尿液中乳清酸的基础排泄率，例如空腹可使排泄量减少约50%。然而，目前已明确，尿液中大部分乳清酸是在体内合成的；它是嘧啶核苷酸合成途径中的中间产物。乳清酸在UMP合成酶的作用下转化为UMP，UMP合成酶是一种多功能蛋白，同时具有乳清酸磷酸核糖转移酶和乳清酸脱羧酶的活性。嘧啶核苷酸合成中最常见的先天性缺陷是多功能蛋白UMP合成酶的突变。这种缺陷会阻止乳清酸转化为UMP，进而阻止其转化为其他嘧啶。结果，血浆乳清酸浓度升高，尿液中乳清酸含量也增加。事实上，携带UMP合成酶突变的个体尿液中乳清酸水平显著升高，甚至会在尿液中形成乳清酸结晶。纯合子个体尿液中乳清酸浓度可达每毫摩尔肌酐数毫摩尔。相比之下，未受影响个体尿液中乳清酸水平约为每毫摩尔肌酐 1 μmol (A3380)。乳清酸是酿酒酵母中发现或产生的代谢产物。它是嘧啶合成的中间体，并在二氢叶酸和四氢叶酸之间的化学转化中发挥作用。另见：脂肪酸、妥尔油、乙氧基化（注：已移至……）……查看更多……

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治疗用途
促进尿酸排泄
本研究探讨了乳清酸 (OA) 和乳清酸镁 (MgO) 对 UM-X7.1 品系心肌病 (CM) 仓鼠心肌变性和充血性心力衰竭发展的潜在治疗作用。本研究使用了两个主要年龄组（I组，< 30天；II组，> 180天），实验分别持续30天和50天；在普瑞纳实验室饲料中添加10%的乳清酸，供动物自由采食。通过宏观和微观病理学评估，结合心电图记录，结果表明氧化镁（MgO）治疗显著降低了心肌损伤的严重程度，尤其是钙化。心电图记录清晰地显示QTc间期和PR间期显著缩短，从而稳定了衰竭心脏的电生理，并显著延缓了全身充血性改变的发生。在接受乳清酸（OA）治疗的动物中，预防心脏病变的效果并不显著，但两种制剂在延长心肌梗死（CM）仓鼠的生存期方面效果相当。本研究共进行了三项实验：(1) 在未接受手术的大鼠中，给予100 mg/kg乳清酸后，检测其组织和血浆中嘧啶类化合物浓度的变化。(2) 在实验性心肌梗死模型中，连续两天给予大鼠乳清酸（30 mg/kg/d），检测其组织和血浆中嘧啶类化合物的浓度；取出心脏，在离体工作大鼠心脏模型（37°C）中进行30分钟的全心缺血灌注，以评估心脏功能的恢复情况。在缺血前后，评估非梗死心肌中AN的含量。将离体心脏进行30分钟的低氧灌注，并研究在灌注液中添加17 μM尿苷的影响。研究1显示，OA给药导致肝脏尿苷和胞苷水平升高，随后血浆尿苷和胞苷水平也升高（胞苷升高55%，P < 0.001；尿苷升高124%，P = 0.011）。心肌尿嘧啶核苷酸在4小时后短暂升高（21%，P < 0.01）。在梗死心脏中，OA给药2天后心肌尿嘧啶或胞苷核苷酸以及总RNA水平未发生显著变化。梗死显著降低了全心缺血后的功能恢复（假手术组为缺血前水平的62%；梗死组为缺血前水平的26%；P < 0.05）。 OA治疗使梗死心脏缺血前的功能恢复提高了133%（P < 0.05），但在假手术组中未观察到此现象。在梗死心脏的存活心肌中，缺血前ATP和总腺嘌呤核苷酸（TAN）水平降低（ATP从21.7 ± 0.8 μmol/g干重降至14.7 ± 0.7 μmol/g干重，P < 0.001；TAN从30.3 ± 0.8 μmol/g干重降至22.4 ± 1.1 μmol/g干重，P < 0.001）。OA治疗阻止了这些降低。研究3表明，尿苷可改善缺氧心脏的心肌ATP和TAN水平并减少嘌呤丢失。尿酸水平升高伴随着无氧糖酵解增强的证据。
乳清酸是嘧啶代谢的中间产物，也称为6-羧基尿嘧啶或维生素B13。它是新生儿尿素循环障碍筛查的标志物。该化合物存在于牛奶和乳制品中，并转化为尿苷用于嘧啶补救途径。它被用作研究嘧啶核苷酸生物合成、肝脏代谢和尿素循环障碍的研究工具。乳清酸已被研究其促进细胞增殖和调节代谢信号通路的潜力。未获准用于治疗用途；仅供研究之用。

C5H4N2O4

156.0963

156.017

65-86-1

Orotic acid potassium;24598-73-0;Orotic acid zinc;68399-76-8;Orotic acid-13C,15N2 monohydrate;1346602-15-0

967

White to off-white solid powder

1.8±0.1 g/cm3

656.9±65.0 °C at 760 mmHg

>300°C

351.1±34.3 °C

0.0±2.1 mmHg at 25°C

1.705

-1.4

103.02

3

4

1

11

268

0

PXQPEWDEAKTCGB-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C5H4N2O4/c8-3-1-2(4(9)10)6-5(11)7-3/h1H,(H,9,10)(H2,6,7,8,11)

2,4-dioxo-1H-pyrimidine-6-carboxylic 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 : ~55 mg/mL (~352.34 mM)
H2O : < 0.1 mg/mL

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.75 mg/mL (17.62 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 27.5 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。