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| 1mg |
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4-Hydroxyestrone-d4 is a stable isotope-labeled internal standard. Its unlabeled parent compound, 4-Hydroxyestrone (4-OHE1), is an endogenous estrogen metabolite. The primary target of 4-OHE1 is the estrogen receptor (ER), both ERalpha and ERbeta, although it has a lower binding affinity compared to the parent hormone, estradiol. Unlike estradiol, 4-OHE1 is metabolically activated to form reactive quinones (4-hydroxyestrone-3,4-quinone) that can react with DNA, forming depurinating adducts. This genotoxic mechanism distinguishes it from receptor-mediated actions and is implicated in the initiation of breast, prostate, and other cancers. 4-OHE1 is also a substrate for catechol-O-methyltransferase (COMT), which methylates and inactivates it. 4-Hydroxyestrone-d4 is used as a tracer to study these complex pathways without altering the biochemical targets.
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| 体外研究 (In Vitro) |
药物化合物中通常包含碳、氢和其他元素的稳定重同位素，主要用作药物研发过程中的定量示踪剂。由于氘代可能影响药物的药代动力学和代谢特性，因此值得关注[1]。
4-羟基雌酮-d4 的体外生物活性尚未得到直接研究，但其未标记的母体化合物 4-羟基雌酮 (4-OHE1) 具有显著的活性。在 MCF-7 人乳腺癌细胞中，4-OHE1 (1 nM-1 uM) 已被证实是一种弱雌激素激动剂，在浓度高于 10 nM 时可诱导细胞增殖和雌激素反应基因（例如 pS2）的表达。然而，在高浓度 (10-50 uM) 下，它会诱导细胞毒性和凋亡。其最显著的体外活性是其遗传毒性。在细胞色素P450（例如CYP1B1）或金属离子（Cu2+）存在的情况下，4-OHE1被氧化成活性醌，该醌可形成DNA加合物，导致脱嘌呤位点和DNA链断裂，这可通过彗星试验进行检测。此外，研究表明，4-OHE1还能增加人乳腺上皮细胞中HPRT基因的突变频率。在这些细胞培养实验中，标记的4-OHE1（d4）被用作内标，通过液相色谱-质谱联用（LC-MS）法定量分析4-OHE1。 |
| 体内研究 (In Vivo) |
4-羟基雌酮-d4 是一种稳定同位素标记的内标。其未标记的母体化合物 4-羟基雌酮 (4-OHE1) 的体内活性是目前研究的热点。在雌性大鼠中，注射 4-OHE1（0.5-5 mg/kg）可诱导乳腺和子宫细胞增殖，提示其具有弱雌激素活性。然而，它也是一种强致癌物。在叙利亚金仓鼠肾肿瘤模型中，长期（5 mg/kg，每周 3 次，持续 6 个月）给予 4-OHE1 会导致 100% 的肾细胞癌发生率。这与雌二醇形成鲜明对比，后者在该模型中不会引起肾肿瘤。其致癌作用归因于肾组织中 DNA 加合物的形成和氧化性 DNA 损伤，而非雌激素受体 (ER) 介导的作用。 4-羟基雌酮-d4 被用作 LC-MS 中的内标，以定量分析这些动物组织中 4-OHE1 及其 DNA 加合物的含量。
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| 酶活实验 |
一种通用的非细胞法测定4-羟基雌酮-d4的方法是将其用作液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）方法中的内标，用于定量血清中的雌激素代谢物。首先，配制浓度为1 mg/mL的未标记4-羟基雌酮甲醇标准储备液。然后，配制相同浓度的内标（4-羟基雌酮-d4）储备液。通过将未标记的分析物加入空白基质（例如，经活性炭处理的人血清）中，制备浓度范围为5 pg/mL至1000 pg/mL的校准标准溶液。向每个校准标准溶液中加入固定浓度的内标（例如，50 pg/mL）。同时，制备空白和双空白样品。样品前处理采用甲基叔丁基醚（MTBE）进行液液萃取。离心后收集有机层。在氮气保护下蒸发溶剂。用丹磺酰氯对残余物进行衍生化以提高电离效率。采用正离子模式液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析样品。监测以下质谱跃迁：4-羟基雌酮（丹磺酰衍生物）的 m/z 506 → 171，以及 d4 内标的 m/z 510 → 175。绘制峰面积比（分析物/内标）与标称浓度的关系曲线，构建校准曲线。
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| 细胞实验 |
用于检测未标记的4-羟基雌酮的标准体外细胞实验方案包括评估DNA损伤。将MCF-10A人乳腺上皮细胞培养于添加了5%马血清、EGF、氢化可的松、胰岛素和霍乱毒素的DMEM/F12培养基中。将细胞以每孔2×10⁵个细胞的密度接种于6孔板中。用不同浓度（0.1、0.5、1、5、10 uM）的未标记4-羟基雌酮或溶剂（乙醇）处理细胞24小时。处理后，收集细胞并进行碱性单细胞凝胶电泳（彗星试验）以检测DNA链断裂。使用CometScore软件分析彗星尾部DNA的百分比。对于LC-MS分析，收集另一组细胞培养基样品，加入4-羟基雌酮-d4作为内标，并提取样品。采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）分析提取物，定量测定培养基中4-OHE1的精确浓度，确保剂量与DNA损伤程度相关。此外，还需测定细胞裂解液中解毒酶COMT的活性。
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| 动物实验 |
4-羟基雌酮-d4 的标准体内研究方案是在叙利亚金仓鼠中进行致癌性研究。使用 6-8 周龄的雌性仓鼠（每组 n=15）。每周三次皮下注射未标记的 4-羟基雌酮（5 mg/kg）或赋形剂（芝麻油），持续 6 个月。每周监测体重和一般健康状况。研究结束时，处死动物并取出肾脏。将一个肾脏固定于福尔马林中进行组织病理学检查（苏木精-伊红染色），以评估肿瘤形成情况。将另一个肾脏冷冻于液氮中。为了分析 DNA 加合物，从冷冻的肾脏组织中分离 DNA。将 DNA 水解成核苷酸，并使用正离子模式的液相色谱-串联质谱 (LC-MS/MS) 进行分析。使用 4-羟基雌酮-d4 作为内标来定量 4-OHE1-DNA 加合物的水平。此外，采用液相色谱-质谱联用（LC-MS）法，以氘代苯并咪唑（d4）为内标，测定尿液和血浆中4-羟基雌酮（4-OHE1）的水平，以评估全身暴露情况。该方案用于验证雌激素诱导致癌的机制。
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| 药代性质 (ADME/PK) |
4-羟基雌酮-d4 是用于定量分析内源性儿茶酚雌激素代谢产物 4-羟基雌酮 (4-OHE1) 的内标。已对 4-OHE1 在动物体内的药代动力学 (PK) 进行了研究。大鼠静脉注射 4-OHE1 后，其半衰期较短，约为 20-40 分钟，分布容积 (Vd ~ 1-2 L/kg) 适中。4-OHE1 主要通过儿茶酚-O-甲基转移酶 (COMT) 代谢为甲基化形式 4-甲氧基雌酮。此外，4-OHE1 还可被 CYP450 酶进一步羟基化，并通过结合（葡萄糖醛酸化、硫酸化）等方式排出体外。大部分 4-OHE1 及其代谢产物经尿液和粪便排出。人血清中内源性4-OHE1的含量极低（皮摩尔级），因此需要高灵敏度的方法才能准确测定。标记的4-羟基雌酮-d4对于通过同位素稀释质谱法准确定量这些痕量浓度至关重要。
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| 毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK) |
4-羟基雌酮-d4 是一种研究级稳定同位素标记化合物，并非药物。其毒性特征是根据其未标记的母体化合物 4-羟基雌酮 (4-OHE1) 推断而来。4-OHE1 是一种内源性化合物，同时也是一种强致癌物。在动物模型中，它是一种完全致癌物，能够引发和促进肿瘤的发生，尤其是在叙利亚仓鼠的肾脏中。其毒性机制是代谢转化为活性醌，该醌可形成 DNA 加合物，导致突变和基因组不稳定。低浓度下，4-OHE1 不被认为具有直接细胞毒性，但在高浓度下会导致细胞死亡。4-OHE1 具有弱雌激素活性，这意味着理论上它可能促进激素敏感性癌症的生长。因此，虽然标记的氘代化合物化学性质稳定，且在佩戴个人防护装备 (PPE) 的情况下操作安全，但其生物学效应与 4-OHE1 相似。实验室应遵循处理潜在致癌物的标准预防措施。
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| 参考文献 | |
| 其他信息 |
4-羟基雌酮-d4 (4-OHE1-d4) 是 4-羟基雌酮的稳定同位素标记物，4-羟基雌酮是雌酮和雌二醇的内源性儿茶酚雌激素代谢产物。它仅供研究使用，作为内标物，用于通过液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS) 精确定量生物样品（血清、尿液、组织）中的 4-羟基雌酮。与主要通过雌激素受体介导的转录激活发挥作用的雌二醇不同，4-羟基雌酮已被确定为一种具有遗传毒性的代谢产物。它可以被氧化成活性醌，形成脱嘌呤 DNA 加合物，这些加合物与乳腺癌、前列腺癌和宫颈癌的发生有关。因此，测量其水平对于了解雌激素诱导的致癌作用以及评估激素相关癌症的风险至关重要。 d4 内标可确保在复杂的生物基质中进行精确可靠的定量分析。
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| 分子式 |
C18H18D4O3
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|---|---|
| 分子量 |
290.39
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| 精确质量 |
290.182
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| CAS号 |
81586-98-3
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| 相关CAS号 |
4-Hydroxyestrone;3131-23-5
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| PubChem CID |
71749017
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| 外观&性状 |
Off-white to gray solid powder
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| LogP |
3.523
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| tPSA |
57.53
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| 氢键供体(HBD)数目 |
2
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| 氢键受体(HBA)数目 |
3
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| 可旋转键数目(RBC) |
0
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| 重原子数目 |
21
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| 分子复杂度/Complexity |
448
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| 定义原子立体中心数目 |
4
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| SMILES |
C[C@@]12C(=O)C([2H])([2H])C[C@H]1[C@@H]1CCC3C(=C(C([2H])=C(C=3[C@H]1CC2)[2H])O)O
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| InChi Key |
XQZVQQZZOVBNLU-RFZGAVBWSA-N
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| InChi Code |
InChI=1S/C18H22O3/c1-18-9-8-11-10-4-6-15(19)17(21)13(10)3-2-12(11)14(18)5-7-16(18)20/h4,6,11-12,14,19,21H,2-3,5,7-9H2,1H3/t11-,12-,14+,18+/m1/s1/i4D,6D,7D2
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| 化学名 |
(8R,9S,13S,14S)-1,2,16,16-tetradeuterio-3,4-dihydroxy-13-methyl-6,7,8,9,11,12,14,15-octahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-one
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| HS Tariff Code |
2934.99.9001
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| 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)
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| 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
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| 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
注射用配方1: DMSO : Tween 80： Saline = 10 : 5 : 85 (如： 100 μL DMSO → 50 μL Tween 80 → 850 μL Saline)(IP/IV/IM/SC等) *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 : PEG300 ：Tween 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: 以注射用配方 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。 View More
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)] 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: 以口服配方 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。 View More
口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400) 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 | 3.4436 mL | 17.2182 mL | 34.4364 mL | |
| 5 mM | 0.6887 mL | 3.4436 mL | 6.8873 mL | |
| 10 mM | 0.3444 mL | 1.7218 mL | 3.4436 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：取 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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