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| 1mg |
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| 靶点 |
L-Isoleucine-13C6 targets the same pathways as unlabeled L-Isoleucine. As a branched-chain amino acid (BCAA), L-Isoleucine is a substrate for the enzyme branched-chain aminotransferase (BCAT), which converts it to its corresponding alpha-keto acid (alpha-keto-beta-methylvaleric acid). This alpha-keto acid is then decarboxylated by the branched-chain alpha-keto acid dehydrogenase complex (BCKDH). BCAA metabolism plays a key role in energy homeostasis, muscle protein synthesis, and the regulation of insulin signaling. L-Isoleucine also activates the mTOR signaling pathway, promoting protein synthesis. As a tracer, the 13C label allows researchers to track the fate of isoleucine carbons in metabolic pathways.
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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]。
作为一种稳定同位素示踪剂,L-异亮氨酸-13C6 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用于动物实验,以追踪支链氨基酸(BCAA)代谢、蛋白质合成和碳通量。在体外,浓度为 0.1-5 mM 的未标记 L-异亮氨酸可用于研究肝细胞、肌管和脂肪细胞中的 BCAA 代谢。它通过激活 mTOR 促进肌肉蛋白质合成,并被用于细胞培养基配方中。13C 标记的 L-异亮氨酸则用于定量 BCAA 分解代谢:通过液相色谱-质谱联用(LC-MS)测定异亮氨酸-13C6 转化为其 α-酮酸和三羧酸循环中间体(例如琥珀酰辅酶 A)的转化率。L-异亮氨酸是一种人体无法合成的必需氨基酸,必须从膳食中获取。 |
| 体内研究 (In Vivo) |
在体内,L-异亮氨酸-13C6 被用于动物体内,以追踪支链氨基酸(BCAA)代谢、蛋白质合成速率以及BCAA分解代谢途径的代谢通量。该化合物用于研究BCAA在代谢性疾病(如2型糖尿病、肥胖症和胰岛素抵抗)中的作用,这些疾病的标志是血浆BCAA水平升高。在动物体内,未标记的L-异亮氨酸是生长、肌肉维持和免疫功能所必需的。13C标记的L-异亮氨酸用于定量分析异亮氨酸通过BCAA分解代谢途径转化为琥珀酰辅酶A及其进入三羧酸循环(TCA循环)的过程。它还可用于通过高剂量法或稳态同位素标记法测定蛋白质合成速率。在营养学研究中,L-异亮氨酸-13C6用于确定氨基酸需求量以及膳食蛋白质中异亮氨酸的生物利用度。
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| 酶活实验 |
对于非细胞分析(分析定量),L-异亮氨酸-13C6 配制成浓度为 1 mg/mL 的水溶液或 0.1 M HCl 储备液。对于 LC-MS/MS 分析,使用固定浓度的 L-异亮氨酸-13C6(例如 50 ng/mL)在人血浆(0.1-1000 ng/mL)中制备 L-异亮氨酸校准曲线。样品制备:100 uL 血浆 + 20 uL 内标 + 380 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 色谱柱或 HILIC 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-异亮氨酸 132→86(失去 H2O),L-异亮氨酸-13C6 138→92。对于 BCAT 活性测定,将纯化的 BCAT 与 L-异亮氨酸-13C6 (1-10 mM) 在测定缓冲液中孵育,并通过 LC-MS 定量标记的 α-酮酸产物。对于 BCKDH 活性测定,将 BCKDH 复合物与异亮氨酸衍生的 α-酮酸-13C6 孵育,并通过 ¹3CO2 生成或 LC-MS 测定脱羧反应。
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| 细胞实验 |
对于基于细胞的检测,将肝细胞(例如HepG2细胞)、肌管细胞(分化的C2C12细胞)或脂肪细胞(3T3-L1)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。对于代谢标记,将细胞培养于不含未标记异亮氨酸的培养基中,并补充L-异亮氨酸-13C6(10-100 uM),培养6-48小时。用含内标的80%甲醇制备细胞裂解液。通过LC-MS/MS或GC-MS分析异亮氨酸、其α-酮酸、三羧酸循环中间体(琥珀酸、富马酸)和蛋白质中的13C富集度。在蛋白质合成研究中,将细胞与L-异亮氨酸-13C6孵育1-24小时,并通过水解蛋白的质谱分析来测定其掺入新合成蛋白质的速率。在mTOR信号通路研究中,先使细胞缺乏支链氨基酸(BCAA),然后用L-异亮氨酸刺激,并通过蛋白质印迹法检测S6K1和4E-BP1的磷酸化水平。
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| 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20-100 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-异亮氨酸-13C6。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、骨骼肌、脂肪组织、心脏)并进行匀浆处理。采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)分析L-异亮氨酸-13C6及其代谢物(α-酮酸、三羧酸循环中间体)。在蛋白质合成研究中(高剂量法),给予大剂量L-异亮氨酸-13C6(150-300 mg/kg)以使游离氨基酸池均匀标记,并在30-60分钟内测量其掺入肌肉蛋白质的速率。在营养研究中,动物饲喂含L-异亮氨酸-13C6的饲料7-14天,并测量组织中蛋白质结合的异亮氨酸的富集度以确定蛋白质周转率。
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| 药代性质 (ADME/PK) |
L-异亮氨酸-13C6 的分子量为 137.13,相对于未标记的 L-异亮氨酸(分子量 131.17),含有六个碳-13 原子(质量偏移 +6)。该化合物为白色结晶性粉末,熔点为 284℃(分解)。它可溶于水(溶解度约为 20 mg/mL)以及稀酸和稀碱。13C 标记稳定且无放射性。粉末应在 -20℃ 下保存长达 3 年,溶液应在 -80℃ 下保存长达 6 个月,或在 -20℃ 下保存长达 1 个月。该化合物的代谢与未标记的 L-异亮氨酸相同,因此其药代动力学与 L-异亮氨酸相同:通过小肠中的氨基酸转运体(例如 LAT1、LAT2、B⁰AT1)吸收,分布到所有组织,并掺入蛋白质或主要在骨骼肌和肝脏中通过 BCAA 分解代谢途径分解代谢。
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| 毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK) |
L-异亮氨酸-13C6 是一种稳定同位素标记化合物,在分析浓度和示踪浓度(动物每公斤体重毫克数)下毒性极低。其非氘代母体化合物 L-异亮氨酸是一种必需氨基酸,通常被认为是安全的(GRAS),可用作膳食补充剂和食品添加剂。在典型的膳食摄入量(50-100 毫克/公斤/天)下,耐受性良好。高剂量(≥500 毫克/公斤)可能引起轻微的胃肠道不适,对于患有枫糖尿症(MSUD,一种支链氨基酸代谢的遗传性疾病)的患者,异亮氨酸的积累可能导致神经毒性。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规程的情况下,可安全用于研究用途。
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| 参考文献 | |
| 其他信息 |
L-异亮氨酸-13C6 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,包括研究支链氨基酸 (BCAA) 代谢、蛋白质合成速率、BCAA 分解代谢途径的代谢通量以及 BCAA 在代谢性疾病(例如 2 型糖尿病、肥胖症、胰岛素抵抗、心力衰竭)中的作用。该化合物还用于营养学研究,以确定氨基酸需求量、膳食蛋白质的生物利用度和蛋白质周转率(与高剂量法结合使用)。L-异亮氨酸-13C6 也可用作生物和临床样本中 L-异亮氨酸定量液相色谱-质谱 (LC-MS) 分析的内标。仅供研究使用。
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| 分子式 |
C6H13NO2
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|---|---|
| 分子量 |
137.128850698471
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| 精确质量 |
137.114
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| CAS号 |
201740-82-1
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| 相关CAS号 |
L-Isoleucine;73-32-5
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| PubChem CID |
101365134
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| 外观&性状 |
White to off-white solid powder
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| LogP |
-1.7
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| tPSA |
63.3
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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) |
3
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| 重原子数目 |
9
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| 分子复杂度/Complexity |
103
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| 定义原子立体中心数目 |
2
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| SMILES |
[13CH3][13CH2][13C@H]([13CH3])[13C@@H]([13C](=O)O)N
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| InChi Key |
AGPKZVBTJJNPAG-CPLGCGHPSA-N
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| InChi Code |
InChI=1S/C6H13NO2/c1-3-4(2)5(7)6(8)9/h4-5H,3,7H2,1-2H3,(H,8,9)/t4-,5-/m0/s1/i1+1,2+1,3+1,4+1,5+1,6+1
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| 化学名 |
(2S,3S)-2-amino-3-(113C)methyl(1,2,3,4,5-13C5)pentanoic acid
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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 | 7.2924 mL | 36.4618 mL | 72.9235 mL | |
| 5 mM | 1.4585 mL | 7.2924 mL | 14.5847 mL | |
| 10 mM | 0.7292 mL | 3.6462 mL | 7.2924 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) 。