Ruthenium red (Ruthenium red (9Cl, Acl); Ammoniated ruthenium oxychloride)

别名: KU6M163B0R; DTXSID80108179; C.I. 77800; Red, Ruthenium; ...; 11103-72-3; 氯氧钌(III);Ruthenium Red ; 钌红; 氯氧钌(III), 氨化;氨化氯氧化钌;氯氧钌;氧化氯钌;氧化氯钌
目录号: V71469 纯度: ≥98%
钌红(氨化钌酰氯)是一种聚阳离子染料,广泛用于在电子显微镜 (EM) 下观察细胞、组织和营养细菌。
Ruthenium red (Ruthenium red (9Cl, Acl); Ammoniated ruthenium oxychloride) CAS号: 11103-72-3
产品类别: Calcium Channel
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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纯度: ≥98%

产品描述
钌红(氨化氯氧化钌)是一种广泛用于电子显微镜(EM)下观察细胞、组织和营养型细菌的多阳离子染料。钌红与磷脂和脂肪酸反应强烈,并能与酸性粘多糖结合。钌红也是一种L型钙电流(ICa)阻滞剂。
钌红是一种用于显示细胞外表面酸性多糖的多阳离子染料。本研究采用钌红染色结合电子显微镜分析的方法,证实了炭疽芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌孢子周围存在一层外部糖蛋白层。使用传统的电子显微镜染色方法时,该糖蛋白层不太明显。利用雷诺格拉芬梯度离心法纯化枯草芽孢杆菌孢子,纯化后的孢子对钌红的染色强度显著增强,表明雷诺格拉芬(一种含有糖类成分甲基葡糖胺的物质)与孢子存在非特异性结合。而炭疽芽孢杆菌的钌红染色强度本身就足够强,因此雷诺格拉芬纯化并未显著增强其染色强度。这些发现不仅揭示了此前未被发现的围绕枯草芽孢杆菌孢子的结构层,还有助于解决长期以来关于这些遗传关系密切的生物体之间超微结构差异的争论。钌红染色是鉴定芽孢杆菌外孢子层表面糖蛋白的有效工具,可用于表征芽孢杆菌属外孢子层的异同。
钌红是一种多聚阳离子染料,可抑制肌浆网Ca2+释放,阻断线粒体对Ca2+的摄取和释放,并阻止Ca2+从兰尼碱受体释放。其分子量为786.35,分子式为Cl6H42N14O7Ru3。该化合物通过多种机制修饰心肌和骨骼肌的Ca2+释放通道(兰尼碱受体)。它可用作组织化学染色剂和药理学工具。
生物活性&实验参考方法
靶点
L-type calcium channel
L-type calcium channels (Ca channels) in guinea-pig ventricular heart cells [2].
EC₅₀: 0.8 μM (for blocking L-type calcium current) [2].
Maximum inhibition: 85% at 5 μM [2].
Hill coefficient: 2.37 [2].
Sodium channels (Na channels) in guinea-pig ventricular heart cells [2].
At 10 μM, blocked 26.7 ± 4.3% of sodium current [2].
At 1 μM, blocked 7.6 ± 2.7% of sodium current [2].
Ruthenium red targets sarcoplasmic reticulum Ca2+ release channels, specifically ryanodine receptors. It inhibits Ca2+ release from the sarcoplasmic reticulum, blocks Ca2+ uptake and release from mitochondria, and prevents Ca2+ release from ryanodine-sensitive stores. The compound modifies both cardiac and skeletal muscle Ca2+ release channels by multiple mechanisms. It also binds to various cellular structures due to its polycationic nature.
体外研究 (In Vitro)
钌红对细胞内细胞器和结构的染色效果似乎取决于试剂的剂量和暴露时间[2]。钌红的EC50为0.8 μM,能有效且剂量依赖性地抑制分离的豚鼠心室细胞中的L型钙电流[2]。在分离的豚鼠心室细胞中,10 μM的钌红可抑制26.7%的钠电流,减缓其失活过程,并阻断肌浆网Ca2+释放通道或线粒体Ca2+吸收[2]。
L型钙电流(ICa)阻断:钌红以剂量依赖的方式阻断L型钙电流。在低至0.3 μM的浓度下即可观察到显著的阻断作用。 EC₅₀ 为 0.8 μM,5 μM 时抑制率达到最大值 85%,Hill 系数为 2.37 [2]。
ICa 的电压依赖性:钌红不改变钙电流激活或稳态失活(用 1 秒预脉冲测定)的电压依赖性。然而,浓度高于 1 μM 时,正电压下钙电流失活的消除作用显著降低。同时观察到钙电流失活时间进程减慢 [2]。
钠电流 (INa) 的阻断:在 10 μM 时(该浓度常用于阻断肌浆网钙释放通道或线粒体钙摄取),钌红阻断了 26.7 ± 4.3% (n=8) 的钠电流,并减慢了其失活时间进程。未观察到对电流激活或失活的电压依赖性的影响。在 1 μM 浓度下,峰值钠电流降低了 7.6 ± 2.7% (n=3) [2]。
INa 的动力学:钌红 (10 μM) 显著增加了 -30 至 +30 mV 电位范围内瞬时钠电流的半峰宽(峰值振幅 50% 处的宽度),并且几乎完全消除了钠电流最大失活速率的电压依赖性。达到峰值电流的时间未受到显著影响 [2]。
在体外,钌红被用作研究钙信号通路的药理学工具。它抑制肌浆网 Ca2+ 释放,阻断线粒体对 Ca2+ 的摄取和释放,并阻止 Ca2+ 从兰尼碱受体释放。该化合物还可用作电子显微镜的组织化学染色剂,它能与带负电荷的结构结合。其多阳离子性质使其能够与各种细胞成分相互作用,因此可用于研究钙稳态和细胞结构。
体内研究 (In Vivo)
在体内,钌红被用作研究动物模型中钙信号传导的药理学工具。该化合物通过抑制细胞内钙离子(Ca2+)的释放,可以调节肌肉收缩、神经递质释放和其他钙依赖性过程。然而,由于其多阳离子性质和潜在毒性,钌红在体内的应用受到限制。该化合物主要用于研究而非治疗。目前,针对钌红的全面体内药理学研究仍然有限。
酶活实验
全细胞膜片钳技术:采用新鲜分离的豚鼠心室心肌细胞。在室温(22-25°C)下,利用全细胞膜片钳技术研究L型钙电流和钠电流。为了记录特定的离子电流,用阻断所有其他电流的溶液对细胞进行局部灌流。钙电流实验中,细胞外液成分为(单位:mM):TEACl 140、CaCl₂ 1.8、MgCl₂ 1、HEPES 10、葡萄糖 11(用TEAOH调节pH至7.3)。细胞内电极灌流液成分为(单位:mM):CsCl 110、TEACl 30、MgCl₂ 1、MgATP 5、EGTA 10、HEPES 10(用TEAOH调节pH至7.3)。钠电流记录的细胞外液成分(单位:mM)为:NaCl 30、TEACl 110、CaCl₂ 1、MgCl₂ 1、CoCl₂ 2、GdCl₃ 0.1、HEPES 10、葡萄糖 11(用 TEAOH 调节 pH 至 7.3)。数据采集频率为 6.7 kHz(钙电流)或 25 kHz(钠电流),并使用 5 kHz 的 8 极低通贝塞尔滤波器进行滤波。在钠电流实验中,采用 AP/5 相减法去除线性电容电流 [2]。对于非细胞受体结合实验,可以使用纯化的雷诺定受体或肌浆网膜制剂来评估钌红。放射性配体结合置换实验使用 [3H]-雷诺定作为放射性标记配体。将膜制备物与浓度递增的待测化合物和固定浓度的放射性配体在适当条件下孵育。通过快速过滤将结合的放射性配体与游离的放射性配体分离。在过量未标记的雷诺定存在下测定非特异性结合。IC50 值由置换曲线计算得出。
细胞实验
细胞分离:豚鼠心肌细胞采用酶法从左心室分离。将分离的细胞置于倒置显微镜下的小室中,并持续灌注正常Tyrode氏液[2]。
钙电流记录:以0.1 Hz的频率,从-80 mV的保持电位施加150 ms的去极化脉冲至0 mV,诱发钙电流。通过施加从-80 mV到不同测试电位的去极化脉冲,获得电流-电压关系。稳态失活采用双脉冲方案测定:首先施加1秒的失活预脉冲,从-100 mV到不同电位,然后在8 ms的复极化间隔后,施加400 ms的测试脉冲至0 mV,复极化间隔后恢复至保持电位[2]。
钠电流记录:以-110 mV的保持电位施加20 ms的去极化脉冲至测试电位,诱发钠电流。通过施加-50至+60 mV的脉冲获得电流-电压关系。稳态失活采用双脉冲方案测定:先施加500 ms的-100 mV至-20 mV的失活预脉冲,然后在1 ms复极化至保持电位后,施加30 ms的-10 mV测试脉冲[2]。体外细胞实验中,使用细胞或分离的细胞器(例如,肌浆网囊泡、线粒体)。钙释放实验通过将细胞或细胞器加载钙敏感荧光染料(例如Fluo-4或Fura-2)来进行。染料加载后,用钌红处理细胞,并用激动剂或去极化剂刺激钙释放。使用荧光酶标仪或分光光度计测量荧光强度。与对照组相比,钙信号的降低表明钙释放受到抑制。
动物实验
在体内动物研究中,钌红可通过腹腔注射或静脉注射给药于啮齿动物。在肌肉生理学研究中,评估该化合物对肌肉收缩和钙释放的影响。在心血管研究中,评估其对心脏功能的影响。然而,该化合物的多阳离子性质和潜在毒性限制了其在体内的应用。全面的体内研究也较为有限。该化合物主要用于研究领域,而非治疗应用。
药代性质 (ADME/PK)
钌红的分子量为786.35,分子式为Cl6H42N14O7Ru3。它是一种溶于水的多阳离子染料。为确保长期稳定性,该化合物应储存在-20°C。它以结晶固体的形式供应。该化合物不可用于人类或兽医用途。它可用作组织化学染色剂和研究钙信号传导的药理学工具。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
钌红的毒性特征尚未得到广泛报道。作为一种多阳离子化合物,由于其与细胞结构的相互作用,高浓度下可能产生毒性作用。该化合物不可用于人类或兽医用途。处理该化合物时应遵守标准安全预防措施,包括使用适当的个人防护装备。潜在的不良反应可能包括钙稳态紊乱和细胞毒性。该化合物仅供研究使用。
参考文献

[1]. Ruthenium red staining for ultrastructural visualization of a glycoprotein layer surrounding the spore of Bacillus anthracis and Bacillus subtilis. J Microbiol Methods. 2004 Jul;58(1):23-30.

[2]. Ruthenium red as an effective blocker of calcium and sodium currents in guinea-pig isolated ventricular heart cells. Br J Pharmacol. 1998 Jun; 124(3): 465-472.

其他信息
铑红(结构式:(NH₃)₅Ru-O-Ru(NH₃)₄-O-Ru(NH₃)₅Cl₆)是一种合成的结晶无机多阳离子染料[2]。
本研究中使用的铑红来自商业来源,纯度约为50%。实际浓度估计约为标示浓度的50%[2]。
在用于评估细胞内钙运动的浓度下(例如,阻断肌浆网钙释放通道或线粒体钙摄取),铑红显著阻断心脏细胞中的钙和钠通道[2]。
钙电流阻断的快速出现表明其作用于细胞外部,可能涉及与钙通道外口的负电荷氨基酸残基结合。阻断的较慢阶段可能表明细胞内效应或逐步去磷酸化过程[2]。
铑红是一种多阳离子染料,抑制肌浆网Ca2+释放,阻断线粒体的Ca2+摄取和释放,并防止从雷诺丁受体释放Ca2+。它通过多种机制改变心脏和骨骼肌的Ca2+释放通道(雷诺丁受体)。该化合物用作组织化学染料和研究钙信号的药理工具。其分子量为786.35。仅供研究使用,不可用于人类消费。
*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
CL6H42N14O2RU3
分子量
786.35
精确质量
785.887
CAS号
11103-72-3
PubChem CID
117587625
外观&性状
Brown to black solid powder
密度
3.11
熔点
>500ºC
tPSA
63.82
氢键供体(HBD)数目
14
氢键受体(HBA)数目
22
可旋转键数目(RBC)
0
重原子数目
25
分子复杂度/Complexity
0
定义原子立体中心数目
0
SMILES
N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.[O-2].[O-2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3].[Ru+3].[Ru+4]
InChi Key
GOOXRYWLNNXLFL-UHFFFAOYSA-H
InChi Code
InChI=1S/6ClH.14H3N.2O.3Ru/h6*1H;14*1H3;;;;;/q;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;2*-2;2*+3;+4/p-6
化学名
azane;bis(oxygen(2-));bis(ruthenium(3+));ruthenium(4+);hexachloride
别名
KU6M163B0R; DTXSID80108179; C.I. 77800; Red, Ruthenium; ...; 11103-72-3;
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

注意: 本产品在运输和储存过程中需避光。
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)
H2O: 10 mg/mL (12.72 mM)
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 1.2717 mL 6.3585 mL 12.7170 mL
5 mM 0.2543 mL 1.2717 mL 2.5434 mL
10 mM 0.1272 mL 0.6358 mL 1.2717 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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