L-Cysteine-3-13C (L-Cysteine 3-13C)

目录号: V72648 纯度: ≥98%
L-Cysteine-3-13C 是用 13C 标记的 L-半胱氨酸。
L-Cysteine-3-13C (L-Cysteine 3-13C) CAS号: 201612-57-9
产品类别: Endogenous Metabolite
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
1mg
5mg
10mg
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  • L-半胱氨酸
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产品描述
L-半胱氨酸-3-13C 是用 13C 标记的 L-半胱氨酸。L-半胱氨酸是一种条件必需氨基酸,也是硫化氢 (H2S)、谷胱甘肽和牛磺酸等生物活性分子的前体。L-半胱氨酸能抑制胃饥饿素的分泌,从而降低啮齿动物和人类的食欲。
L-半胱氨酸-3-13C 是 L-半胱氨酸的稳定同位素标记(13C)形式,L-半胱氨酸是一种条件必需的含硫氨基酸,其第三个碳原子(alpha-碳,C-3)被碳-13 标记。分子式为 C2¹3C1H₇NO2S,分子量为 122.15(M+1 质量偏移)。L-半胱氨酸是硫化氢 (H2S)、谷胱甘肽和牛磺酸的前体,能够抑制胃饥饿素的分泌,从而降低啮齿动物和人类的食欲。这种标记形式可用作质谱 (MS) 和核磁共振 (NMR) 研究中的示踪剂和内标,用于研究半胱氨酸代谢、蛋白质合成和氧化还原生物学。
生物活性&实验参考方法
靶点
L-Cysteine-3-13C targets the same molecular pathways as unlabeled L-Cysteine, including glutathione synthesis (as a substrate for glutamate-cysteine ligase and glutathione synthetase), hydrogen sulfide production (via cystathionine gamma-lyase and cystathionine beta-synthase), and protein biosynthesis. It also serves as a substrate for the transsulfuration pathway. Additionally, L-cysteine suppresses ghrelin and reduces appetite. As a tracer, the carbon-13 label at the alpha-carbon allows researchers to track the fate of cysteine-derived carbons in various metabolic pathways, including gluconeogenesis (via conversion to pyruvate) and the TCA cycle.
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]。
作为一种稳定同位素示踪剂,L-半胱氨酸-3-13C 并非用于传统意义上的生物活性测量。相反,它被添加到细胞培养基中或施用于动物体内,使 13C 掺入下游代谢物中,包括谷胱甘肽、硫化氢、牛磺酸、丙酮酸和蛋白质。这使得我们可以量化转硫途径、半胱氨酸分解代谢途径(半胱氨酸双加氧酶途径)以及氧化应激反应的代谢通量。研究表明,外源性给予 L-半胱氨酸(未标记)可抑制啮齿动物和人类的胃饥饿素分泌并减少食物摄入量。
体内研究 (In Vivo)
在体内,L-半胱氨酸-3-13C 被注射到动物或人体中,用于实时追踪半胱氨酸的代谢。它可用于评估半胱氨酸转化为谷胱甘肽(一种重要的抗氧化剂)、半胱氨酸转化为丙酮酸(通过半胱氨酸双加氧酶和半胱氨酸亚磺酸脱羧酶途径)以及半胱氨酸转化为牛磺酸和硫化氢的过程。口服或静脉注射后,可在血液、尿液和组织中检测到 13C 标记的半胱氨酸,从而可以对含硫氨基酸的代谢进行动力学分析。据报道,未标记的 L-半胱氨酸可抑制胃饥饿素并降低人体的食欲。标记的 L-半胱氨酸则用于研究半胱氨酸在健康和疾病状态(例如氧化应激、炎症和代谢紊乱)下的代谢途径。
酶活实验
对于非细胞分析(分析定量),L-半胱氨酸-3-13C 配制成 0.1 M HCl 或水溶液(1 mg/mL)的储备液。对于 LC-MS/MS 分析,使用固定浓度的 L-半胱氨酸-3-13C(例如 10 ug/mL)在人血浆或细胞裂解液(0.1-100 ug/mL)中制备 L-半胱氨酸的校准曲线。样品制备:50 uL 血浆 + 10 uL 内标 + 150 uL 乙腈(用于蛋白质沉淀)。离心后,将上清液用水稀释(1:1),然后注入 C18 色谱柱,流动相为 0.1% 甲酸水溶液和乙腈(梯度洗脱)。 MRM 转换:L-半胱氨酸 122→76,L-半胱氨酸-3-13C 123→77。对于酶活性测定(例如,胱硫醚γ-裂解酶),将酶与 L-半胱氨酸-3-13C (1-10 mM) 在测定缓冲液中孵育,并通过 LC-MS 对 13C 标记的产物(例如,丙酮酸-13C)进行定量。
细胞实验
对于基于细胞的检测,将肝细胞(例如HepG2细胞)、神经元细胞(例如SH-SY5Y细胞)或癌细胞接种于6孔板中(1×10⁶个细胞/孔),培养基为含10%胎牛血清的DMEM培养基。对于代谢标记,将细胞培养于不含未标记半胱氨酸的培养基中,并补充L-半胱氨酸-3-¹3C(10-100 uM),培养6-48小时。用含内标的80%甲醇制备细胞裂解液。将蛋白沉淀物用6 M HCl在110℃下水解24小时,用于氨基酸分析。通过LC-MS/MS或GC-MS分析半胱氨酸、谷胱甘肽、蛋氨酸、丙酮酸和三羧酸循环中间体的¹3C富集情况。在蛋白质合成研究(SILAC)中,细胞在含有L-半胱氨酸-3-13C的培养基中培养5-7次群体倍增,然后用质谱法分析蛋白质。在氧化应激研究中,细胞用H2O2(100-500 uM)处理,并测量谷胱甘肽水平。
动物实验
在体内动物实验中,大鼠或小鼠禁食过夜后,分别以10-100 mg/kg的剂量经口(灌胃)或以5-50 mg/kg的剂量经静脉注射给予L-半胱氨酸-3-13C。在多个时间点(0、15、30、60、90、120分钟)从尾静脉采集血样。分离血浆,并用甲醇沉淀蛋白质。实验结束时,收集组织(肝脏、肾脏、脑、骨骼肌)并进行匀浆处理。采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)分析L-半胱氨酸-3-13C及其代谢产物(例如谷胱甘肽、牛磺酸、丙酮酸)。在蛋白质周转研究中,动物连续7-14天接受标记半胱氨酸的重复给药,分离组织蛋白,水解后进行质谱分析,以确定蛋白质合成速率。对于生长素释放肽的研究,在给予半胱氨酸后,通过 ELISA 测量血浆生长素释放肽水平。
药代性质 (ADME/PK)
L-半胱氨酸-3-13C 的分子量为 122.15,其 α-碳 (C-3) 上标记有碳-13,相对于未标记的 L-半胱氨酸 (分子量 121.16) 产生 +1 Da 的质量偏移。该化合物为白色结晶性粉末,熔点约为 240℃(分解)。它可溶于水、稀酸和稀碱。13C 标记稳定且无放射性。应将其以粉末形式储存在 -20℃ 的避光环境中,以防止巯基氧化。该化合物的代谢与未标记的 L-半胱氨酸相同,因此其药代动力学也与 L-半胱氨酸相同:通过氨基酸转运蛋白(例如 ASCT2、EAAC1)吸收,并分布到所有组织,其中肝脏是主要的代谢部位。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
L-半胱氨酸-3-13C 是一种稳定同位素标记化合物,其毒性与天然内源性氨基酸 L-半胱氨酸相同。在典型的示踪剂量(每份样品毫克数或动物每公斤体重毫克数)下,它不构成毒性风险。L-半胱氨酸通常被认为是安全的(GRAS),可用作膳食补充剂和食品添加剂。高剂量可能引起胃肠道不适(恶心、呕吐、腹泻),在极少数情况下,可能引起神经毒性(由于半胱氨酸衍生的谷氨酸的兴奋性毒性)。然而,在示踪剂量下,未观察到这些影响。该化合物不具有放射性,在遵循氨基酸的标准操作预防措施的前提下,被认为可安全用于研究用途。
参考文献

[1]. Impact of Deuterium Substitution on the Pharmacokinetics of Pharmaceuticals. Ann Pharmacother. 2019;53(2):211-216.

其他信息
L-半胱氨酸-3-13C 是一种用作稳定同位素示踪剂的研究化合物,并非已获批准的药物。它不用于治疗用途,也未进行过药物临床试验。其主要应用领域是代谢研究,包括研究半胱氨酸和谷胱甘肽代谢、转硫途径、硫化氢生成、蛋白质合成速率(SILAC)以及半胱氨酸分解代谢途径。该化合物用于研究含硫氨基酸代谢紊乱(例如胱氨酸尿症、同型半胱氨酸尿症)、氧化应激和氧化还原生物学。L-半胱氨酸-3-13C 也可用作生物和临床样本中 L-半胱氨酸定量液相色谱-质谱分析的内标。仅供研究使用。
*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
C213CH7NO2S
分子量
122.15
精确质量
122.023
CAS号
201612-57-9
相关CAS号
L-Cysteine;52-90-4
PubChem CID
101680328
外观&性状
White to off-white solid powder
LogP
0.028
tPSA
102.12
氢键供体(HBD)数目
3
氢键受体(HBA)数目
4
可旋转键数目(RBC)
2
重原子数目
7
分子复杂度/Complexity
75.3
定义原子立体中心数目
1
SMILES
[13CH2]([C@@H](C(=O)O)N)S
InChi Key
XUJNEKJLAYXESH-IJGDANSWSA-N
InChi Code
InChI=1S/C3H7NO2S/c4-2(1-7)3(5)6/h2,7H,1,4H2,(H,5,6)/t2-/m0/s1/i1+1
化学名
(2R)-2-amino-3-sulfanyl(313C)propanoic acid
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 8.1867 mL 40.9333 mL 81.8666 mL
5 mM 1.6373 mL 8.1867 mL 16.3733 mL
10 mM 0.8187 mL 4.0933 mL 8.1867 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) 。

联系我们