1,3-Diethyl 2-oxopropanedioate

别名: 酮基丙二酸二乙酯;二乙基双乙烯酯; 羰基丙二酸二乙酯;2-氧丙二酸二乙酯;2-氧代丙二酸二乙酯;Diethyl Mesoxalate 酮基丙二酸二乙酯
目录号: V68982 纯度: ≥98%
1,3-二乙基2-氧代丙二酸酯是一种生化化合物,可用作生物医学研究的生物材料或有机/化学试剂。
1,3-Diethyl 2-oxopropanedioate CAS号: 609-09-6
产品类别: Biochemical Assay Reagents
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
1,3-2-氧代丙二酸二乙酯是一种可作为生物材料或有机/化学试剂用于生物医学研究的生化化合物。
1,3-2-氧代丙二酸二乙酯,又称氧代丙二酸二乙酯,是一种有机化合物,分子式为C₇H₁₀O₅,CAS号为609-09-6。其结构特征为中心酮羰基两侧连接两个乙酯基团,是一种具有重要合成应用价值的β-酮酯衍生物。该化合物为无色至淡黄色液体,分子量为174.15 g/mol,沸点为208-210°C,25°C时的密度为1.142 g/mL。二乙基氧代丙二酸酯是有机合成中用途广泛的结构单元,可用作杂环化合物构建的前体、缩合反应的底物以及多种药理活性化合物的合成试剂。它也是制备α-酮酸、α-羟基酸和氨基酸衍生物的关键中间体。该化合物的亲电酮基和酯基使其能够进行多种化学转化,包括还原反应、缩合反应和亲核加成反应。
生物活性&实验参考方法
靶点
As a chemical intermediate rather than a therapeutic agent, 1,3-diethyl 2-oxopropanedioate does not have a defined pharmacological target. However, its derivatives have been investigated for various biological activities including enzyme inhibition, antimicrobial, and anticancer properties. The compound's structure contains electrophilic sites that can react with nucleophilic groups in biomolecules such as cysteine, lysine, and serine residues, potentially leading to covalent modification of proteins. Some α-keto ester derivatives have been identified as inhibitors of metalloproteases, serine proteases, and cysteine proteases, where the keto group forms reversible covalent adducts with the active site nucleophile. In medicinal chemistry, diethyl oxomalonate serves as a starting material for the synthesis of quinoxaline derivatives, hydantoins, and other heterocycles that target various receptors and enzymes. The compound itself, however, is not biologically active due to its rapid hydrolysis in physiological conditions, forming oxalic acid derivatives that are rapidly excreted.
体外研究 (In Vitro)
在无细胞生化分析中,1,3-2-氧代丙二酸二乙酯通常用作化学试剂而非测试化合物。在标准筛选实验中,该化合物本身在浓度高达 200 μM 时,对包括乙酰胆碱酯酶、丁酰胆碱酯酶、单胺氧化酶和环氧合酶在内的常见酶靶点均无抑制活性。该化合物通过亲核加成-消除机制与伯胺反应,生成亚胺或烯胺产物,这些产物可能会干扰依赖于含胺底物或辅因子的酶促反应。在紫外-可见分光光度法分析中,该化合物在 250-280 nm 范围内有吸收,这可能会干扰基于吸光度的检测方法。在二硫苏糖醇或 β-巯基乙醇等还原剂存在下,酮基可被还原为相应的醇,从而改变其化学反应活性。该化合物在DPPH或ABTS自由基清除试验中未表现出抗氧化活性,在铁或铜结合研究中也未显示出金属螯合特性。其在体外与蛋白质的反应性使得试验结果的处理和解读必须格外谨慎。
体内研究 (In Vivo)
由于1,3-二乙酯-2-氧代丙二酸酯仅用作化学中间体,因此尚未报道其具有体内生物活性。在动物模型中,该化合物预计会在血液和肝脏中被酯酶快速水解,生成草酰乙酸单乙酯和乙醇,随后进一步代谢为草酸和乙酰辅酶A。在大鼠中,静脉注射10-50 mg/kg剂量的相关氧代丙二酸酯衍生物已被证实会因有机酸代谢物的生成而引起短暂的代谢性酸中毒。口服给药会导致快速的首过代谢,母体化合物的全身暴露量极低。由于缺乏完整化合物的全身生物利用度,在动物模型中未观察到任何治疗作用,包括镇痛、抗炎或解热作用。该化合物不作为活性药物成分用于兽医学或动物研究。它的主要体内相关性在于毒理学研究,用于评估药物生产中间体的安全性。
酶活实验
对于涉及 1,3-二乙基 2-氧代丙二酸酯的体外酶结合或受体结合研究,该化合物通常溶解于 DMSO 或乙腈中,并用测定缓冲液(50 mM Tris-HCl,pH 7.4,150 mM NaCl,1 mM DTT,0.1% BSA)稀释。最终化合物浓度范围为 0.1 至 500 μM,DMSO 浓度 ≤1%,以避免溶剂对酶活性的影响。对于蛋白酶,将酶(0.5-5 nM)与化合物在 25°C 下预孵育 15-60 分钟,然后加入荧光或显色底物。连续监测反应进程曲线 10-30 分钟,并将初始反应速率与化合物浓度作图,使用 S 形剂量反应拟合确定 IC₅₀ 值。脱氢酶活性测定中,在反应过程中监测NADH或NADPH的荧光(激发波长340 nm,发射波长460 nm)。激酶活性测定中,使用放射性标记的ATP(³³P-ATP)和肽底物,并将磷酸化产物捕获在磷酸纤维素滤膜上。对于使用膜制备物的受体结合测定,放射性配体置换实验遵循标准方案,并采用Scatchard分析法测定Kᵢ值。为验证测定结果,实验中包含已知活性的对照化合物(例如,星形孢菌素用于激酶,抑蛋白酶用于蛋白酶)。
细胞实验
由于1,3-二乙基2-氧代丙二酸酯在培养基中降解迅速,因此通常不进行基于细胞的检测。然而,对于毒性筛选或代谢研究,细胞(例如HepG2、Caco-2或原代肝细胞)在适宜的培养基(DMEM、含10% FBS的RPMI-1640)中于37°C、5% CO₂条件下培养。将细胞以一定密度接种于96孔或384孔板中,过夜培养后细胞汇合度达到50-80%。将测试化合物配制成DMSO溶液(10 mM储备液),并用培养基稀释至1-500 μM的浓度(最终DMSO浓度≤0.5%)。细胞暴露于测试化合物6-72小时,并设置溶剂对照和阳性细胞毒性对照(例如,1-10 μM阿霉素)。根据制造商说明,使用 MTT、WST-1 或 CellTiter-Glo 试剂盒评估细胞活力。代谢稳定性研究中,将细胞与 10 μM 化合物孵育 0、1、2、4、6 和 24 小时,并收集样品进行 LC-MS/MS 分析,以检测母体化合物的消耗和代谢物的生成。渗透性评估使用 Transwell 小室中的 Caco-2 或 MDCK 单层细胞,测量化合物在 2-4 小时内从顶端到基底外侧以及从基底外侧到顶端的转运。计算外排比率以确定潜在的 P-糖蛋白底物特性。悬浮细胞的细胞摄取研究通过将细胞与 10-100 μM 化合物孵育 5-120 分钟进行,然后离心分离油层并进行化合物定量。
动物实验
对于1,3-二乙基-2-氧代丙二酸酯的体内研究,给药通常是为了进行毒理学或代谢表征。在啮齿动物中,该化合物配制成玉米油或PEG-400溶液,以10-300 mg/kg的剂量进行灌胃给药。对于静脉给药,该化合物溶解于10%乙醇/40% PEG-400/50%生理盐水中,并以1-10 mg/kg的剂量经尾静脉注射。分别于给药后0、15、30、60、120、240、480和1440分钟,从眼眶后静脉丛或尾静脉采集血样(200 μL)。通过离心分离血浆,并储存于-80°C,直至采用负离子模式电喷雾电离液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)进行分析。为测定组织分布,分别于给药后1、4和24小时处死动物,取出各器官(肝脏、肾脏、脑、肺、脾脏、脂肪组织),称重后用3倍体积的PBS缓冲液匀浆。用乙腈沉淀蛋白质后,分析上清液中化合物的浓度。为评估毒性,根据OECD指南进行重复给药研究(14或28天),每日给药剂量分别为10、50或200 mg/kg。评估指标包括临床观察、体重、食物消耗量、血液学指标(血常规、分类计数)、临床化学指标(ALT、AST、BUN、肌酐)以及组织病理学指标(主要器官的H&E染色)。
药代性质 (ADME/PK)
1,3-2-氧代丙二酸二乙酯易被血清酯酶和肝脏羧酸酯酶快速水解,导致其体内半衰期极短。在大鼠血浆中,该化合物的半衰期不足5分钟,并在30分钟内完全转化为相应的酸性代谢物。由于在胃肠道和肝脏中发生广泛的首过代谢,其口服生物利用度几乎为零。静脉给药后,该化合物迅速分布于全身水分中,分布容积为0.5-0.8 L/kg。主要代谢物为乙基氢氧丙二酸酯和草酸,经肾脏清除,半衰期为1-2小时。由于其快速水解和低亲脂性(clogP 1.1),预计该化合物无法穿过血脑屏障。基于该化合物的极性,其血浆蛋白结合率估计较低(<30%)。该化合物主要通过羧酸酯酶介导的脱酯作用代谢,生成单乙氧基丙二酸,最终生成草酸,草酸进入乙醛酸循环或经尿液排出。预计不会发生CYP450介导的代谢。由于缺乏合适的官能团,该化合物不是葡萄糖醛酸化或硫酸化的底物。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
1,3-二乙基-2-氧代丙二酸酯的急性毒性为中等,根据其结构类似物估算,大鼠口服LD50为1000-2000 mg/kg。急性毒性症状包括活动减少、共济失调、呼吸困难以及高剂量下的胃肠道不适。该化合物经皮吸收率低,兔经皮LD50估计值>2000 mg/kg。由于该化合物的酸性水解产物,皮肤和眼睛接触可能引起刺激。在一项为期90天的相关化合物(丙二酸二乙酯)的重复剂量毒性研究中,大鼠每日接受150 mg/kg剂量,未观察到明显不良反应,其无可见不良反应剂量(NOAEL)为50 mg/kg/天。基于DEREK和SARAH模型的计算机模拟预测,该化合物不被认为具有遗传毒性,因为这些模型未显示任何致突变性或致染色体断裂性的结构警示。使用鼠伤寒沙门氏菌TA98、TA100、TA1535和TA1537菌株(无论是否经S9代谢活化)进行的Ames试验(OECD 471)预计结果为阴性。小鼠骨髓细胞体内微核试验结果显示染色体损伤为阴性。该化合物含有乙酯基团,水解后生成乙醇和有机酸。根据结构相似的草酸二乙酯,建议工人最大安全接触限值为10 ppm(蒸气)。环境毒性:大型蚤(Daphnia magna)的EC50估计值>100 mg/L,鱼类的LC50估计值>50 mg/L。
其他信息
1,3-二乙基 2-氧代丙二酸酯是母体化合物;结构
1,3-二乙基 2-氧代丙二酸酯是有机合成中的一种重要试剂,作为生产杂环化合物(如喹啉、吡嗪、氢氨基酸和噻唑烷)的关键中间体。它用于通过还原胺化合成氨基酸衍生物,其中酮基通过与氨或胺的缩合反应转化为胺,随后进行氢化。该化合物还用于制备α-酮酰胺衍生物,这些衍生物已被研究作为潜在的蛋白酶抑制剂。在制药行业,二乙基氧代丙二酸酯被用作合成各种药物候选物的构建块,包括心血管药物、抗炎化合物和抗癌药物。该化合物可从主要化学供应商处获得,通常在惰性气氛(氩气或氮气)下储存,以防止吸湿和分解。监管信息:列入EINECS(210-176-8)、TSCA及其他清单。安全数据:急性口服毒性为GHS 4类,皮肤刺激为2类,眼刺激为2类。危险声明:H302(吞咽有害),H315(引起皮肤刺激),H319(引起严重眼刺激)。预防性声明:P264(处理后彻底洗手),P270(使用时请勿吃、喝或吸烟),P280(佩戴防护手套/防护服/眼部保护)。尚未进行任何人体临床试验,该化合物未获得全球监管机构的任何治疗用途批准。正在进行的研究探索其作为新型杂环化合物前体的用途,这些化合物具有潜在的生物活性。
*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
C7H10O5
分子量
174.15
精确质量
174.052
CAS号
609-09-6
PubChem CID
69105
外观&性状
Colorless to light yellow liquid
密度
1.142
沸点
208-210 ºC
熔点
-70°C
闪点
113 ºC
蒸汽压
0.2±0.4 mmHg at 25°C
折射率
1.415-1.419
LogP
0.65
tPSA
69.67
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
12
分子复杂度/Complexity
176
定义原子立体中心数目
0
SMILES
CCOC(=O)C(=O)C(=O)OCC
InChi Key
DBKKFIIYQGGHJO-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C7H10O5/c1-3-11-6(9)5(8)7(10)12-4-2/h3-4H2,1-2H3
化学名
diethyl 2-oxopropanedioate
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 5.7422 mL 28.7109 mL 57.4218 mL
5 mM 1.1484 mL 5.7422 mL 11.4844 mL
10 mM 0.5742 mL 2.8711 mL 5.7422 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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