L-Threonine-13C4 (L-Threonine-13C4)

别名: L-苏氨酸-13C4
目录号: V72667 纯度: ≥98%
L-Threonine-13C4 是 13C(碳 13)标记的 L-苏氨酸。
L-Threonine-13C4 (L-Threonine-13C4) CAS号: 55443-53-3
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
Other Sizes

Other Forms of L-Threonine-13C4 (L-Threonine-13C4):

  • L-苏氨酸
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产品描述
L-苏氨酸-13C4 是碳-13标记的L-苏氨酸。L-苏氨酸是一种天然氨基酸,由微生物发酵产生,可用于食品、医药和饲料。
L-苏氨酸-13C4 是 L-苏氨酸的稳定同位素(13C)标记形式,L-苏氨酸是一种必需氨基酸,分子式为 C4H9NO3。标记形式的 L-苏氨酸的四个碳原子全部被碳-13 取代,分子式为 13C4H9NO3,分子量为 123.09(M+4 质量偏移)。L-苏氨酸是一种天然氨基酸,由微生物发酵产生,广泛应用于食品、医药和动物饲料。L-苏氨酸是苏氨酸醛缩酶催化甘氨酸生物合成以及其他代谢产物生成的前体。这种标记形式可用作质谱分析中的代谢示踪剂和内标,用于定量分析 L-苏氨酸,并用于研究氨基酸代谢、蛋白质合成和代谢通量。
生物活性&实验参考方法
靶点
L-Threonine-13C4 targets the same pathways as unlabeled L-Threonine. L-Threonine is an essential amino acid that is a substrate for threonine aldolases (TA), which catalyze the reversible cleavage of threonine to glycine and acetaldehyde. It is also a substrate for threonine dehydrogenase, which converts it to 2-amino-3-oxobutanoate, a precursor for acetyl-CoA and glycine. L-Threonine is incorporated into proteins via translation, and it plays a role in maintaining protein structure due to its hydroxyl group (which can form hydrogen bonds) and its role in O-linked glycosylation (O-GlcNAcylation) of proteins. As a tracer, the 13C label allows researchers to track the fate of threonine carbons in metabolic pathways.
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-苏氨酸-13C4 并不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,以追踪苏氨酸代谢、蛋白质合成和碳通量。在体外,未标记的L-苏氨酸被用作细胞培养基配方中的必需氨基酸,以促进细胞生长和蛋白质合成。它还用于研究苏氨酸醛缩酶活性以及苏氨酸向甘氨酸的转化。13C标记的L-苏氨酸用于定量分析苏氨酸的分解代谢:通过液相色谱-质谱联用(LC-MS)或气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定苏氨酸-13C4 转化为甘氨酸-13C2 和乙醛-13C2(通过苏氨酸醛缩酶)或转化为乙酰辅酶A-13C2(通过苏氨酸脱氢酶)的过程。苏氨酸醛缩酶在手性化合物的合成中具有应用价值。
体内研究 (In Vivo)
在体内,给动物注射L-苏氨酸-13C4,用于追踪苏氨酸代谢、蛋白质合成速率以及苏氨酸分解代谢途径的代谢通量。L-苏氨酸是一种必需氨基酸,必须从膳食中获取,它对生长、维持体内蛋白质平衡以及甘氨酸、丝氨酸和乙酰辅酶A的合成至关重要。在动物体内,L-苏氨酸缺乏会导致生长减缓和免疫功能受损。13C标记的L-苏氨酸可用于定量分析苏氨酸转化为甘氨酸(甘氨酸对神经递质合成和谷胱甘肽生成至关重要)以及转化为乙酰辅酶A(乙酰辅酶A进入三羧酸循环)的过程。它还可用于通过高剂量法或稳态同位素标记法测量蛋白质合成速率。在营养学研究中,L-苏氨酸-13C4 用于确定苏氨酸需求量和膳食蛋白质中苏氨酸的生物利用度。
酶活实验
对于非细胞分析(分析定量),L-苏氨酸-13C4 配制成浓度为 1 mg/mL 的储备液,溶剂为水或 0.1 M HCl。对于 LC-MS/MS 分析,使用固定浓度的 L-苏氨酸-13C4(例如 50 ng/mL)在人血浆(0.1-1000 ng/mL)中制备 L-苏氨酸校准曲线。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-苏氨酸 120→74(失去 H2O),L-苏氨酸-13C4 124→78。对于苏氨酸醛缩酶 (TA) 活性测定,将纯化的 TA 与 L-苏氨酸-13C4 (1-20 mM) 在含有磷酸吡哆醛 (0.1 mM) 的 50 mM HEPES 缓冲液 (pH 7.5) 中于 37°C 孵育 30 分钟。标记产物(甘氨酸-13C2 和乙醛-13C2)通过 LC-MS 或 GC-MS 进行定量。对于苏氨酸脱氢酶活性测定,将酶与 L-苏氨酸-13C4 和 NAD⁺ 孵育,并在 340 nm 处测量 NADH 的生成量,或者通过 LC-MS 对产物(2-氨基-3-氧代丁酸-13C4)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苏氨酸的培养基中,并补充L-苏氨酸-13C4(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分析苏氨酸、甘氨酸、丝氨酸、乙酰辅酶A和三羧酸循环中间体的13C富集度。对于蛋白质合成研究,将细胞与L-苏氨酸-13C4孵育1-24小时,并通过水解蛋白质的质谱分析来测定其掺入新合成蛋白质的速率。对于苏氨酸分解代谢的研究,可以使用苏氨酸醛缩酶的特异性抑制剂来抑制苏氨酸转化为甘氨酸。
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-苏氨酸-13C4。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-苏氨酸-13C4及其代谢产物(甘氨酸、乙酰辅酶A、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-苏氨酸-13C4(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和肝脏蛋白质的速率。在营养研究中,动物饲喂含L-苏氨酸-13C4的饲料7-14天,并测量组织中蛋白质结合的苏氨酸富集度以确定蛋白质周转率。
药代性质 (ADME/PK)
L-苏氨酸-13C4 的分子量为 123.09,其分子中含有四个碳-13原子,相对于未标记的 L-苏氨酸(分子量 119.12)的质量偏移为 +4 Da。该化合物为白色结晶性粉末,熔点为 256℃(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-苏氨酸相同,因此其药代动力学与 L-苏氨酸相同:通过小肠中的氨基酸转运体吸收,分布到所有组织,并掺入蛋白质或主要在肝脏、肾脏和肠粘膜中通过苏氨酸醛缩酶和苏氨酸脱氢酶途径分解代谢。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
L-苏氨酸-13C4 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-苏氨酸是一种必需氨基酸,通常被认为是安全的(GRAS),可用作食品添加剂和膳食补充剂。在典型的膳食摄入量(20-50 毫克/公斤/天)下,耐受性良好。高剂量可能引起轻微的胃肠道不适。对于某些代谢紊乱患者(例如苏氨酸代谢紊乱),苏氨酸或其代谢物的积累可能导致毒性,但在示踪剂量下则不适用。该化合物不具有放射性,在遵循氨基酸标准操作规程的情况下,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 Feb;53(2):211-216.

[2]. Increasing L-threonine production in Escherichia coli by engineering the glyoxylate shunt and the L-threonine biosynthesis pathway. Appl Microbiol Biotechnol. 2018 Jul;102(13):5505-5518.

其他信息
L-苏氨酸-13C4 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,包括研究苏氨酸代谢(通过苏氨酸醛缩酶和苏氨酸脱氢酶途径)、甘氨酸和乙酰辅酶A的生物合成、蛋白质合成速率以及苏氨酸分解代谢途径的代谢通量。该化合物还用于研究苏氨酸在糖基化(O-GlcNAc糖基化)和细胞代谢调控中的作用。L-苏氨酸-13C4 可用作生物和临床样本中 L-苏氨酸定量液相色谱-质谱分析的内标(例如,用于诊断苏氨酸代谢紊乱)。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
C4H9NO3
分子量
123.089780569077
精确质量
123.071
CAS号
55443-53-3
相关CAS号
L-Threonine;72-19-5
PubChem CID
101770510
外观&性状
White to off-white solid powder
LogP
-2.9
tPSA
83.6
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
8
分子复杂度/Complexity
93.3
定义原子立体中心数目
2
SMILES
[13C](O)(=O)[13C@H]([13C@H](O)[13CH3])N
InChi Key
AYFVYJQAPQTCCC-GGLUNYCGSA-N
InChi Code
InChI=1S/C4H9NO3/c1-2(6)3(5)4(7)8/h2-3,6H,5H2,1H3,(H,7,8)/t2-,3+/m1/s1/i1+1,2+1,3+1,4+1
化学名
(2S,3R)-2-amino-3-hydroxy(1,2,3,4-13C4)butanoic 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

注意: 请将本产品存放在密封且受保护的环境中,避免吸湿/受潮。
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: 125 mg/mL (1015.52 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 8.1241 mL 40.6207 mL 81.2414 mL
5 mM 1.6248 mL 8.1241 mL 16.2483 mL
10 mM 0.8124 mL 4.0621 mL 8.1241 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) 。

联系我们