N-tert-Butyl-α-phenylnitrone

别名: N-叔丁基-α-苯基硝酮;N-叔丁基-а-苯基硝酮;N-tert-Butyl-alpha-phenylnitrone N-叔丁基-α-苯基硝酮;N-叔丁基-#-苯基硝酮;N-叔丁基苯硝酮
目录号: V72889 纯度: ≥98%
N-叔丁基-α-苯基硝酮是一种基于硝酮的自由基清除剂,可形成一氧化氮自旋加合物。
N-tert-Butyl-α-phenylnitrone CAS号: 3376-24-7
产品类别: Reactive Oxygen Species
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
N-叔丁基-α-苯基硝酮是一种硝酮类自由基清除剂,可形成一氧化氮自旋加合物。N-叔丁基-α-苯基硝酮抑制COX2的催化活性。N-叔丁基-α-苯基硝酮具有强大的活性氧清除、抗炎、神经保护、抗衰老和抗糖尿病作用,并且能够穿过血脑屏障。
N-叔丁基-alpha-苯基硝酮 (PBN) 是一种可透过细胞膜的硝酮类自由基自旋捕获剂和抗氧化剂。它是电子自旋共振 (ESR) 光谱中最常用的自旋捕获剂之一。PBN 与自由基(例如羟基自由基、超氧自由基、碳中心自由基)反应,形成相对稳定的自旋加合物,可通过 ESR 检测。除了自旋捕获作用外,PBN 还具有多种生物活性,包括神经保护、抗衰老、抗炎(COX-2 抑制)和抗糖尿病作用。它能保护细胞免受各种炎症反应和高氧引起的氧化损伤。
生物活性&实验参考方法
靶点
COX-2 Reactive oxygen species (ROS)
Reactive Oxygen Species (ROS); Cyclooxygenase-2 (COX-2); Free radicals (•OH, O2•-, •NO). PBN acts as a radical scavenger (spin trap) by adding free radicals to its nitrone double bond, forming a stable nitroxide radical (spin adduct). It also inhibits the catalytic activity of COX-2, an enzyme involved in prostaglandin synthesis and inflammation. It can form nitric oxide (NO) spin adducts, allowing the detection of NO by ESR. It protects against oxidative damage and has cell-permeable properties.
体外研究 (In Vitro)
当使用浓度为 25 至 100 µM 的 N-叔丁基-α-苯基硝酮 (PBN) 处理时,由 2,2'-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐 (AAPH) 引起的细胞内活性氧 (ROS) 生成显著减少。此外,N-叔丁基-α-苯基硝酮还能减弱 AAPH 诱导的细胞毒性、基质崩解和细胞凋亡。N-叔丁基-α-苯基硝酮抑制 AAPH 引起的 ERK/MAPK 信号通路激活。N-叔丁基-α-苯基硝酮在椎间盘退变 (IDD) 的研究中具有潜在应用价值[1]。
在体外,PBN(毫摩尔浓度)可在无细胞体系中捕获羟基自由基(•OH)、超氧阴离子(O2•-)和烷基过氧自由基(ROO•)。这些加合物表现出特征性的电子自旋共振(ESR)超精细分裂模式。PBN 还具有直接抗氧化作用,可清除 DPPH 和 ABTS 自由基。作为 COX-2 抑制剂,PBN 可降低炎症细胞中前列腺素 E2(PGE2)的生成。在体外培养中,PBN 可保护神经元免受谷氨酸诱导的兴奋性毒性损伤。PBN 对某些癌细胞系具有抗增殖作用。在某些情况下,PBN 还被证实可抑制 NOS 活性。
体内研究 (In Vivo)
用 N-叔丁基-α-苯基硝酮 (PBN; 100 mg/kg; 腹腔注射; 每天两次; C57Bl/6 小鼠) 治疗可消除 LPS 引起的脂质过氧化、硝基酪氨酸残基水平和 GSH 耗竭,并减少外部畸形的发生[2]。
在体内,PBN(10-100 mg/kg,腹腔注射或口服)可穿过血脑屏障,并在啮齿动物中风(大脑中动脉闭塞)模型中有效,减少梗死体积。它能改善老年大鼠的记忆力并降低其氧化应激水平。在帕金森病模型中,它能保护神经元免受MPTP诱导的神经毒性损伤。它能降低肺组织中高氧诱导的氧化应激水平。它通过降低胰岛β细胞的氧化应激水平发挥抗糖尿病作用。此外,它还能抑制脓毒症和关节炎模型中的炎症反应。它是一种强效的神经保护剂。
酶活实验
自旋捕获(ESR)实验方案:在磷酸盐缓冲液(pH 7.4)中配制 PBN(10-100 mM)。使用化学体系生成自由基(例如,Fenton 反应生成 •OH:Fe2+ + H2O2;或次黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶生成 O2•-)。将 PBN 与自由基生成体系混合,并装入石英毛细管中。记录 ESR 谱图(例如,在 X 波段)。加合物将显示特征性的 1:1:1 三重峰(来自氮),并伴有额外的超精细分裂。自由基种类的鉴定基于超精细耦合常数(aN 和 aH)。对于 •OH,典型的 aN = aH = 14.9 G。
细胞实验
对于基于细胞的自由基检测,将细胞(例如中性粒细胞、肝细胞)与 PBN(10-50 mM)预孵育 15-30 分钟。用 PMA(佛波醇肉豆蔻酸酯)或 LPS 激活细胞以产生 ROS。收集细胞,裂解细胞,并测量细胞裂解液或上清液中自旋加合物的 ESR 谱。或者,测量脂质过氧化(MDA/TBARS)或蛋白质羰基作为氧化应激标志物。PBN 应降低这些标志物。与 ESR 联用以鉴定细胞产生的特定自由基。
动物实验
动物/疾病模型:脂多糖(LPS)诱导的C57Bl/6小鼠[2]
剂量:100 mg/kg
给药途径:腹腔注射(ip);每天两次(妊娠第8天)
实验结果:消除了LPS诱导的脂质过氧化、硝基酪氨酸残基和GSH耗竭。
啮齿动物卒中模型(MCAO):麻醉大鼠,通过管腔内丝线诱导短暂性(60分钟)大脑中动脉闭塞。在再灌注开始时腹腔注射PBN(10-100 mg/kg)。24-72小时后,评估神经功能缺损(Bederson评分)。取出脑组织,用TTC(氯化三苯基四氮唑)染色以测量梗死体积。PBN显著缩小梗死面积。衰老研究:对老年大鼠(22-24月龄)腹腔注射PBN(30 mg/kg),持续2周。在Morris水迷宫中测试空间记忆。脑匀浆中的氧化应激标志物(MDA、8-OHdG)将降低。
药代性质 (ADME/PK)
PBN:分子式 C11H1₅NO。分子量:177.24 g/mol。外观:白色至类白色结晶固体。熔点:71-74℃。溶解性:溶于 DMSO(≥100 mg/mL)、乙醇和脂质;微溶于水(5-10 mM)。储存:粉末储存于 -20℃(稳定 3 年)或 4℃。避光防潮。溶液储存于 -80℃(稳定 6 个月)。避免反复冻融。在常温常压下稳定。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
PBN急性毒性较低。大鼠口服LD₅₀约为1000-2000 mg/kg。高剂量(啮齿动物≥200 mg/kg)可能引起镇静或轻度低血压。慢性研究表明,治疗剂量(30-60 mg/kg)耐受性良好。然而,务必遵循标准安全预防措施。使用适当的个人防护装备(手套、实验服、护目镜)。避免吸入粉末。有关详细的安全信息,请参阅安全数据表(SDS)。尽管已在I/II期临床试验中测试过其治疗中风的疗效,但尚未获准用于人类治疗。
参考文献

[1]. PBN Protects NP Cells From AAPH-induced Degenerative Changes by Inhibiting the ERK1/2 Pathway. Connect Tissue Res. 2020 Mar 30;1-10.

[2]. Reactive Oxygen Species Contribute to Lipopolysaccharide-Induced Teratogenesis in Mice. Toxicol Sci. 2008 May;103(1):149-57.

[3]. Inhibition of NF-kappaB, iNOS mRNA, COX2 mRNA, and COX Catalytic Activity by phenyl-N-tert-butylnitrone (PBN). Biochim Biophys Acta. 1998 Nov 19;1448(1):77-84.

[4]. R A Floyd. Antioxidants, Oxidative Stress, and Degenerative Neurological Disorders. Proc Soc Exp Biol Med. 1999 Dec;222(3):236-45.

其他信息
旋转陷阱
PBN是电子自旋共振(ESR)光谱学中的一种黄金标准自旋捕获剂,可用于研究化学和生物学中的自由基机制。它是一种典型的硝酮类抗氧化剂。临床前模型已对其神经保护和抗衰老作用进行了广泛研究。PBN仅供研究使用,并非药物,但已进入急性中风和肌萎缩侧索硬化症(ALS)的临床试验阶段。其体内应用的主要局限性在于半衰期相对较短。PBN可用作探针检测生物系统中的羟基自由基和超氧化物,也可用于研究一氧化氮(NO)自旋加合物。
*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
C11H15NO
分子量
177.24
精确质量
177.115
CAS号
3376-24-7
PubChem CID
638877
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.0±0.1 g/cm3
沸点
283.3±23.0 °C at 760 mmHg
熔点
71-75ºC
闪点
118.5±15.4 °C
蒸汽压
0.0±0.6 mmHg at 25°C
折射率
1.552
LogP
1.25
tPSA
28.75
氢键供体(HBD)数目
0
氢键受体(HBA)数目
1
可旋转键数目(RBC)
2
重原子数目
13
分子复杂度/Complexity
185
定义原子立体中心数目
0
SMILES
CC(C)(C)/[N+](=C/C1=CC=CC=C1)/[O-]
InChi Key
IYSYLWYGCWTJSG-XFXZXTDPSA-N
InChi Code
InChI=1S/C11H15NO/c1-11(2,3)12(13)9-10-7-5-4-6-8-10/h4-9H,1-3H3/b12-9-
化学名
N-tert-butyl-1-phenylmethanimine oxide
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)
DMSO: 100 mg/mL (564.21 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (14.11 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到400 μL PEG300中,混匀;然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备:将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中,得到澄清溶液。

配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (14.11 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中,混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备(4°C,1 周):将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中,得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (14.11 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。


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 5.6421 mL 28.2103 mL 56.4207 mL
5 mM 1.1284 mL 5.6421 mL 11.2841 mL
10 mM 0.5642 mL 2.8210 mL 5.6421 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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