Withanone

目录号: V70417 纯度: ≥98%
Withanone 是睡茄根部的活性成分,具有缓解认知功能障碍的多功能神经保护作用。
Withanone CAS号: 27570-38-3
产品类别: iGluR
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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纯度: =97.1%

产品描述
睡茄根中的活性成分醉茄酮具有多种神经保护作用,可缓解认知功能障碍。在神经元样细胞中,醉茄酮可抑制NMDA诱导的兴奋性毒性。
醉茄内酯(Withanone)是一种天然存在于南非醉茄(Withania somnifera,又名Ashwagandha)根部的甾体类内酯(醉茄内酯)。它具有多种生物活性,包括神经保护、抗炎、抗氧化、抗癌和抗关节炎作用。研究表明,醉茄内酯能够缓解认知功能障碍、抵抗NMDA受体诱导的兴奋性毒性、抑制beta-淀粉样蛋白聚集并减少促炎细胞因子,使其成为治疗神经退行性疾病和慢性炎症的潜在药物。
生物活性&实验参考方法
靶点
NMDA Receptor
Withanone is a multi‑target compound. Its primary reported target is the inhibition of NMDA‑induced excitotoxicity, providing neuroprotection. It also inhibits the protein‑protein interaction of transcription factors, induces cell cycle arrest and apoptosis in cancer cells, and inhibits the enzymatic activity of beta‑ and gamma‑secretase. Withanone reduces the elevated levels of pro‑inflammatory cytokines (TNF‑alpha, IL‑1beta, IL‑6), nitric oxide, and lipid peroxidation. It also reverses the decline in acetylcholine and glutathione (GSH) activity.
体外研究 (In Vitro)
用醉茄内酯(5–20 μM;Neuro2a 细胞)处理可显著逆转 NMDA 诱导的 N2a 细胞死亡[1]。用醉茄内酯(5–20 μM)处理 Neuro2a 细胞可显著恢复 Bax 和 Bcl-2 的正常水平[1]。在 N2a 细胞中,醉茄内酯可减弱 NMDA 诱导的细胞内钙释放[1]。在 N2a 细胞中,醉茄内酯可减少 NMDA 产生的活性氧 (ROS),并减少线粒体膜电位的丧失[1]。醉茄内酯治疗可下调细胞色素 C 的表达[1]。当用醉茄内酯治疗 NMDA 诱导的兴奋性毒性时,丙二醛的水平会降低[1]。由于其认知益处,更重要的是,其作用机制能够改善阿尔茨海默病(AD)的潜在病理生理机制——这些机制不仅限于抑制乙酰胆碱酯酶(AChE),还包括调节β淀粉样蛋白(Aβ)的加工、抵抗氧化应激和抗炎作用——因此,含羞草酮在AD治疗中展现出良好的前景。研究表明,含羞草酮给药24小时后,可显著降低PC-12细胞中β淀粉样蛋白(Aβ)的毒性[2]。
体外实验表明,醉茄酮能够保护神经元样细胞免受N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)诱导的兴奋性毒性损伤,而NMDA诱导的兴奋性毒性是神经退行性疾病的关键机制。醉茄酮还能抑制β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集,并降低Aβ诱导的神经元培养物毒性。研究表明,醉茄酮能够保护细胞免受工业污染物(例如纳米颗粒)引起的DNA损伤、氧化应激和过早衰老。在癌细胞系中,醉茄酮能够诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞。此外,该化合物还能抑制活化巨噬细胞和小胶质细胞中促炎细胞因子(TNF-α、IL-6)的产生。
体内研究 (In Vivo)
雄性Wistar大鼠连续21天每日口服一次withanone(5–20 mg/kg)。该治疗显著改善了大鼠的认知能力,其机制是通过阻断β-淀粉样蛋白42,并降低促炎细胞因子(如TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1)、一氧化氮、脂质过氧化以及β-和γ-分泌酶活性的水平。withanone给药还能显著阻止谷胱甘肽(GSH)和乙酰胆碱的下降[1]。
体内实验表明,在雄性Wistar大鼠中,口服给予Withanone(5-20 mg/kg,每日一次,连续21天)可显著改善认知功能,其机制是通过抑制β-淀粉样蛋白42,并降低促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1)、一氧化氮、脂质过氧化以及β-和γ-分泌酶的活性水平。此外,Withanone还能显著逆转乙酰胆碱和谷胱甘肽(GSH)活性的下降。该化合物具有口服活性,并在多种啮齿动物模型中表现出神经保护和抗炎作用,包括阿尔茨海默病、关节炎和神经炎症模型。
酶活实验
由于醉茄内酯具有多靶点特性,因此无细胞结合试验并非其标准方法。对于NMDA受体结合试验,将大鼠脑皮层膜(200 ug蛋白)与5-10 nM [3H]MK-801(一种NMDAR通道阻滞剂)在10 uM谷氨酸和10 uM甘氨酸存在下,以及不同浓度的醉茄内酯(0.1-100 uM)在50 mM Tris-HCl缓冲液(pH 7.4)中于23℃孵育60分钟。使用10 uM MK-801测定非特异性结合。通过GF/B滤膜过滤分离结合的放射性配体,并计数放射性。通过抑制特异性结合来评估醉茄内酯与NMDA受体的相互作用。在分泌酶抑制试验中,将β-分泌酶(BACE1)和γ-分泌酶的荧光底物与重组酶(1-10 nM)和醉茄内酯(0.1-100 uM)在测定缓冲液中于37℃孵育60分钟。测量荧光强度(激发波长360 nm,发射波长485 nm),并根据抑制曲线计算IC₅0值。
细胞实验
细胞活力检测[1]
细胞类型: Neuro2a (N2a) 细胞
测试浓度: 5 μM、10 μM、20 μM
孵育时间:
实验结果: 减弱了 NMDA 诱导的 N2a 细胞死亡。

蛋白质印迹分析[1]
细胞类型: Neuro2a (N2a) 细胞
测试浓度: 5 μM、10 μM、20 μM
孵育时间:
实验结果: 使 NMDA 诱导的 Bax 和 Bcl-2 改变恢复正常。
在细胞神经保护实验中,将原代皮层神经元或SH-SY5Y细胞接种于96孔板(每孔40,000个细胞),培养基为Neurobasal培养基或DMEM/F-12,培养48小时。细胞预先用Withanone(0.1-20 uM)处理24小时,然后用NMDA(50-100 uM加10 uM甘氨酸)处理15-30分钟,或用β-淀粉样蛋白1-42(5-20 uM)处理48小时。通过MTT或LDH释放法检测细胞活力。在抗炎实验中,将BV-2小胶质细胞或RAW 264.7巨噬细胞预先用Withanone(0.1-10 uM)处理2小时,然后用LPS(100 ng/mL-1 ug/mL)刺激6-24小时。收集条件培养基用于细胞因子ELISA检测(TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10)和NO测定(Griess法)。收集细胞用于qPCR检测(iNOS、COX-2、TNF-α、IL-1β)和Western blot检测(iNOS、COX-2、NF-κB)。计算促炎标志物的减少量。
动物实验
动物/疾病模型:雄性Wistar大鼠(20-24周龄;320-360克)接受脑室内注射STZ[1]
剂量:5 mg/kg、10 mg/kg和20 mg/kg
给药途径:口服;每日一次;持续21天
实验结果:通过抑制β-淀粉样蛋白42,显著改善了认知能力,并减弱了TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1、一氧化氮、脂质过氧化以及β-和γ-分泌酶活性等促炎细胞因子的升高水平。此外,还显著逆转了乙酰胆碱和谷胱甘肽(GSH)活性的下降。
体内研究中,通常使用雄性Wistar大鼠(20-24周龄;320-360克)或C57BL/6小鼠(20-30克)进行Withanone的实验。该化合物配制于0.5%甲基纤维素或生理盐水中,并加入几滴Tween-80,每日口服给药(5-20毫克/公斤),持续7-21天。在阿尔茨海默病模型中,大鼠于第1天接受脑室内(ICV)注射链脲佐菌素(STZ,3毫克/公斤)或β-淀粉样蛋白(2-5微克)。Withanone从脑室内注射前1-3天开始口服给药,持续21天。认知功能评估采用Morris水迷宫(每天4-6次试验,持续5天,记录到达平台潜伏期和目标象限的探针试验时间)和新物体识别测试(辨别指数)。实验结束时,采集脑组织(海马和皮层)和血液进行生化分析,包括乙酰胆碱酯酶(AChE)和谷胱甘肽(GSH)活性、丙二醛(MDA)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和亚硝酸盐的测定。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)和荧光法测定β-淀粉样蛋白(Aβ1-40和Aβ1-42)水平和分泌酶活性。关节炎模型采用胶原诱导性关节炎,并监测爪肿胀和临床评分。神经保护研究(MPTP诱导的帕金森病模型)中,每日腹腔注射醉茄内酯(10 mg/kg),连续7天,并通过酪氨酸羟化酶免疫组化评估黑质中多巴胺能神经元的存活情况。
药代性质 (ADME/PK)
醉茄内酯(C28H38O6,分子量470.6)是一种甾体类内酯,口服生物利用度中等(啮齿动物估计为30-50%)。它具有亲脂性(LogP值约为3-4),且能穿透血脑屏障(脑/血浆比约为0.5)。口服给药后,大鼠血浆半衰期约为2-4小时。血浆峰浓度在1-2小时内达到。醉茄内酯在肝脏代谢,可能通过CYP450酶(CYP3A4)进行,其代谢产物经粪便和尿液排出。该化合物可溶于DMSO、氯仿和乙酸乙酯,但难溶于水。血浆蛋白结合率高(>90%)。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
关于醉茄酮的临床前毒理学数据有限。在啮齿动物研究中,口服剂量高达 500 mg/kg 未观察到急性毒性。大鼠连续 21 天口服 5-20 mg/kg 剂量未导致死亡或出现显著不良反应。在细胞培养中,醉茄酮浓度高达 20 μM 时未观察到细胞毒性。目前尚无遗传毒性、致癌性或生殖毒性数据。作为一种源自南非醉茄的天然产物,醉茄酮在传统药用剂量下通常被认为安全,但纯化后的化合物仅供研究使用。应遵循实验室处理研究用化学品的标准安全预防措施。
参考文献

[1]. Withanone, an Active Constituent from Withania somnifera, Affords Protection Against NMDA-Induced Excitotoxicity in Neuron-Like Cells. Mol Neurobiol. 2017 Sep;54(7):5061-5073.

[2]. Multifunctional neuroprotective effect of Withanone, a compound from Withania somnifera roots in alleviating cognitive dysfunction. Cytokine. 2018 Feb;102:211-221.

其他信息
据报道,在圆锥花楸、费城酸浆和睡茄中发现了番泻叶,相关数据可供参考。
醉茄酮(CAS 27570-38-3)是从睡茄(南非醉茄)中提取的一种具有生物活性的醉茄内酯。其作用机制包括抑制NMDA诱导的兴奋性毒性、减少Aβ聚集、抑制β-和γ-分泌酶活性,以及通过NF-κB通路调节减弱促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)的表达。醉茄酮尚未进入临床试验,也未获得FDA批准用于任何适应症。目前仅用于神经退行性疾病、神经炎症、癌症和关节炎的临床前研究。该化合物也称为NSC 179884。
*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
C28H38O6
分子量
470.60
精确质量
470.267
CAS号
27570-38-3
PubChem CID
21679027
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.264g/cm3
沸点
653.7ºC at 760mmHg
闪点
216.5ºC
蒸汽压
0mmHg at 25°C
折射率
1.587
LogP
3.495
tPSA
96.36
氢键供体(HBD)数目
2
氢键受体(HBA)数目
6
可旋转键数目(RBC)
2
重原子数目
34
分子复杂度/Complexity
1030
定义原子立体中心数目
11
SMILES
CC1=C(C(=O)O[C@H](C1)[C@@H](C)[C@]2(CC[C@@H]3[C@@]2(CC[C@H]4[C@H]3[C@H]5[C@H](O5)[C@@]6([C@@]4(C(=O)C=CC6)C)O)C)O)C
InChi Key
FAZIYUIDUNHZRG-PCTWTJKKSA-N
InChi Code
InChI=1S/C28H38O6/c1-14-13-19(33-24(30)15(14)2)16(3)27(31)12-9-17-21-18(8-11-25(17,27)4)26(5)20(29)7-6-10-28(26,32)23-22(21)34-23/h6-7,16-19,21-23,31-32H,8-13H2,1-5H3/t16-,17+,18+,19-,21+,22+,23+,25+,26+,27+,28+/m1/s1
化学名
(1S,2S,4S,5R,10R,11S,14S,15S,18S)-15-[(1R)-1-[(2R)-4,5-dimethyl-6-oxo-2,3-dihydropyran-2-yl]ethyl]-5,15-dihydroxy-10,14-dimethyl-3-oxapentacyclo[9.7.0.02,4.05,10.014,18]octadec-7-en-9-one
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 2.1249 mL 10.6247 mL 21.2495 mL
5 mM 0.4250 mL 2.1249 mL 4.2499 mL
10 mM 0.2125 mL 1.0625 mL 2.1249 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。
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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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