Benzo[a]pyrene diol epoxide

目录号: V109391
苯并[a]芘二醇环氧化物是一种存在于烟草烟雾和环境污染中的致癌物。
Benzo[a]pyrene diol epoxide CAS号: 58917-67-2
产品类别: p38 MAPK
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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1mg
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产品描述
苯并[a]芘二醇环氧化物是一种存在于烟草烟雾和环境污染中的致癌物。它是多环芳烃(PAH)化合物苯并[a]芘(BaP)的代谢产物,可诱发食管癌。研究表明,苯并[a]芘二醇环氧化物可激活ERK和p38 MAPK,表现为ERK和p38 MAPK磷酸化水平升高。
苯并[a]芘二醇环氧化物(BPDE;(+/-)-反式-BPDE;CAS号:58917-67-2;C20H14O3;分子量:302.32)是环境污染物苯并[a]芘(BaP)的最终致癌代谢产物。BaP是一种多环芳烃(PAH),存在于香烟烟雾、烤肉和工业排放物中。BPDE是一种高活性亲电二醇环氧化物,可与DNA共价结合,形成庞大的DNA加合物,这些加合物是BaP致突变性和致癌性的原因。它是一种用于化学致癌、DNA修复和突变研究的实验试剂。该化合物极不稳定,通常在无水、避光条件下于-80degC原位生成或在溶液中操作。
生物活性&实验参考方法
靶点
BPDE has no therapeutic target; it is an environmental carcinogen. It targets DNA, specifically the N2 position of guanine bases and the N6 position of adenine bases in the human genome. It is a highly reactive electrophile that attacks nucleophilic sites on DNA bases. Its primary mechanism of action is the covalent modification of DNA, forming stable (+/-)-anti-BPDE-N2-dG adducts. Two distinct classes of adducts exist: Type I (intercalative) and Type II (externally solvent-exposed). The predominance of Type II adducts is associated with the higher tumorigenicity of (+)-BPDE in mammalian cells.
体外研究 (In Vitro)
在体外,BPDE是一种强效诱变剂,可用于细菌和哺乳动物细胞突变试验。在Ames试验(鼠伤寒沙门氏菌TA100)中,它能诱导高频率的点突变,特别是G到T的颠换。BPDE是核苷酸切除修复(NER)的底物;BPDE-DNA加合物的修复动力学在无细胞提取物中进行了研究。在哺乳动物细胞中,(+)-反式BPDE对映体比(-)-反式对映体更具致瘤性和致突变性,这与II型DNA加合物的优势相关。由于快速水解为四醇,BPDE在水溶液中的半衰期很短(几分钟)。
体内研究 (In Vivo)
该化合物不进行体内给药。然而,当苯并[a]芘被给予动物时,它会在肝脏中经细胞色素P450酶(CYP1A1、CYP1B1)和环氧化物水解酶代谢,生成活性中间体BPDE,后者随后形成DNA加合物。在体内,组织中BPDE-DNA加合物的水平被用作苯并[a]芘暴露和致癌风险的生物标志物。在暴露于香烟烟雾或环境多环芳烃(PAHs)的动物和人类的肺、肝脏和淋巴细胞中均检测到了BPDE-DNA加合物。这些加合物可在体内持续数天至数周。
酶活实验
DNA加合物的形成可通过32P标记后测定法进行测定。该方法包括将DNA酶解为3'-单磷酸酯,然后进行5'-32P标记,并通过薄层色谱(TLC)或高效液相色谱(HPLC)进行分离。对于BPDE特异性加合物,低温(77 K)同步荧光光谱(SFS)法可以区分共价BPDE-DNA加合物中的两类不同加合物(I型和II型)。反应如下:将50-100 ug小牛胸腺DNA与1-10 uM BPDE在含有1%丙酮的Tris-HCl缓冲液(pH 7.4)中于37℃孵育1-4小时。用乙酸乙酯萃取未结合的BPDE,沉淀并洗涤DNA。定量加合物水平(每10⁶个核苷酸)。
细胞实验
在细胞学研究中,将人淋巴母细胞(例如TK6细胞)或原代成纤维细胞在培养基中用BPDE(0.1-10 uM,1-4小时)处理。收集细胞并分离基因组DNA。采用32P标记、HPLC-荧光或LC-MS/MS分析DNA中的BPDE-dG加合物。在突变检测中,用BPDE处理细胞,使其恢复48-72小时,然后接种于选择性培养基中,以检测HPRT(次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶)基因座的突变。计算突变频率。为了研究DNA修复,用BPDE处理细胞,并通过32P标记测量加合物随时间的清除情况(0-24小时)。
动物实验
本研究在小鼠肺部研究了BPDE-DNA加合物的形成。雌性A/J小鼠(6-8周龄,每时间点n=5)分别经口(2-50 mg/kg)或腹腔注射(2 mg/kg,溶于玉米油)苯并[a]芘。在不同时间点(给药后0-72小时)处死动物。收集肺、肝和其他组织,并提取DNA。采用32P标记法定量BPDE-DNA加合物。为研究突变诱导,使用MutaMouse或Big Blue转基因小鼠模型。用BaP处理小鼠,并测量肺或肝脏中cII或lacZ转基因的突变频率。加合物的持久性与慢性生物测定中观察到的肿瘤发生率相关。
药代性质 (ADME/PK)
BPDE是BaP的最终致癌代谢产物。它并非药物;其药代动力学研究是在BaP代谢的背景下进行的。BaP给药后,BPDE在肝脏和其他靶器官的细胞内生成。由于其自发水解和与谷胱甘肽结合(由谷胱甘肽S-转移酶催化),其半衰期很短(< 1分钟)。BPDE是环氧化物水解酶的底物,该酶可将其转化为无活性的四醇。由于其极高的反应活性和不稳定性,它作为母体化合物不具有生物利用度。它严格来说是一种用于体外加合物形成的试剂。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
苯并[2- ...
参考文献

[1]. Mutability of p53 hotspot codons to benzo(a)pyrene diol epoxide (BPDE) and the frequency of p53 mutations in nontumorous human lung. Cancer Res. 2001;61(17):6350-6355.

[2]. Environmental BPDE induced human trophoblast cell apoptosis by up-regulating lnc-HZ01/p53 positive feedback loop. Ecotoxicol Environ Saf. 2022;237:113564.

[3]. Wang R, Huang X, Ma C, Zhang H. Toxicological Effects of BPDE on Dysfunctions of Female Trophoblast Cells. Adv Exp Med Biol. 2021;1300:151-160.

其他信息
苯并[a]芘二醇环氧化物(BPDE;CAS号:58917-67-2)是苯并[a]芘(BaP)的最终致癌代谢产物,属于研究级,具有高反应活性和不稳定性。它并非美国食品药品监督管理局(FDA)批准的药物。BPDE仅用作研究工具,用于生成位点特异性DNA加合物,研究化学致癌、核苷酸切除修复(NER)和诱变机制。它是体外基因毒性试验的金标准阳性对照。仅供研究使用,不得用于诊断或治疗用途。
*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
C20H14O3
分子量
302.32
CAS号
58917-67-2
外观&性状
Typically exists as solids at room temperature
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)
May dissolve in DMSO (in most cases), if not, try other solvents such as H2O, Ethanol, or DMF with a minute amount of products to avoid loss of samples
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 3.3078 mL 16.5388 mL 33.0775 mL
5 mM 0.6616 mL 3.3078 mL 6.6155 mL
10 mM 0.3308 mL 1.6539 mL 3.3078 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) 。

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