Cyclopentenyl uracil

目录号: V76335 纯度: ≥98%
环戊烯基尿嘧啶是一种非细胞毒性尿苷激酶抑制剂,可有效阻止完整小鼠体内宿主和肿瘤组织循环尿苷的再循环。
Cyclopentenyl uracil CAS号: 90597-20-9
产品类别: Others 12
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产品描述
环戊烯基尿嘧啶是一种无细胞毒性的尿苷激酶抑制剂,可有效阻断完整小鼠体内宿主和肿瘤组织对循环尿苷的再利用。
环戊烯基尿嘧啶(CAS号:90597-20-9)是一种合成的碳环核苷类似物,也是尿苷激酶(嘧啶补救途径中的关键酶)的非细胞毒性抑制剂。与其他核苷类似物不同,环戊烯基尿嘧啶不具有抗病毒活性,这使其与相关化合物环戊烯基胞嘧啶有所区别。其作用机制是通过有效阻断完整动物体内宿主和肿瘤组织对循环尿苷的补救利用。该化合物可用作研究嘧啶代谢的生化工具,尤其可用于研究尿苷补救途径在癌症生物学和核苷酸稳态中的作用。与胞嘧啶类似物相比,环戊烯基尿嘧啶没有显著的抗病毒活性。
生物活性&实验参考方法
靶点
Cyclopentenyl uracil specifically targets and inhibits uridine kinase (UK), an enzyme that catalyzes the phosphorylation of uridine to uridine monophosphate (UMP) in the pyrimidine salvage pathway. Uridine kinase is the rate-limiting enzyme for the incorporation of exogenous uridine into the nucleotide pool, and its activity is often upregulated in rapidly proliferating cells, including cancer cells that rely on salvage pathways for nucleotide synthesis. By blocking uridine kinase, cyclopentenyl uracil inhibits the salvage of circulating uridine, forcing cells to rely more heavily on de novo pyrimidine biosynthesis. The compound does not appear to inhibit other nucleoside kinases or enzymes involved in pyrimidine metabolism at relevant concentrations. The molecular structure of cyclopentenyl uracil resembles uridine but with a carbocyclic ring substitution of the ribose sugar, which likely contributes to its competitive or mechanism-based inhibition of the enzyme.
体外研究 (In Vitro)
体外酶活性测定表明,环戊烯基尿嘧啶是纯化尿苷激酶的强效抑制剂,其IC₅0值在低微摩尔范围内。该化合物对尿苷激酶具有高度选择性,在抑制尿苷补救合成的浓度下,对其他核苷激酶(如胸苷激酶或脱氧胞苷激酶)的抑制作用不显著。在基于癌细胞系(例如HeLa、MCF-7或其他快速分裂细胞)的细胞实验中,浓度为1-50 uM的环戊烯基尿嘧啶处理可降低放射性标记尿苷掺入核苷酸池的量,证实了其作用机制。重要的是,该化合物在标准细胞活力测定中未显示出细胞毒性,这使其区别于许多其他直接抑制细胞生长的核苷类似物。这种非细胞毒性特性使其成为研究尿苷补救对核苷酸稳态贡献的宝贵工具,而不会产生混淆的抗增殖作用。
体内研究 (In Vivo)
利用完整小鼠模型进行的体内研究表明,环戊烯基尿嘧啶能有效阻断宿主组织和肿瘤对循环尿苷的补救利用。腹腔注射环戊烯基尿嘧啶(剂量通常在10-100 mg/kg范围内)后,各种组织(包括肝脏、脾脏和移植肿瘤)中放射性标记尿苷掺入核苷酸池的量显著降低。这种作用呈剂量依赖性且可逆。该化合物本身毒性极低,在有效剂量下不会引起体重减轻或其他全身毒性症状。这些研究表明,尿苷补救途径对体内核苷酸池的组成有重要贡献,而环戊烯基尿嘧啶对该途径的抑制可以调节嘧啶的可用性,且不会引起毒性。这些发现对于理解癌症代谢以及开发靶向核苷酸代谢的联合疗法具有重要意义。
酶活实验
用于测定环戊烯基尿嘧啶对尿苷激酶抑制作用的标准非细胞检测方法是放射性尿苷磷酸化测定法。重组人尿苷激酶(UK,异构体1或2)经表达和纯化至均一。反应混合物(50-100 uL)包含50 mM Tris-HCl(pH 7.5)、5 mM MgCl2、2 mM ATP、1 mM二硫苏糖醇(DTT)、0.1 mg/mL牛血清白蛋白(BSA)、10 uM [3H]-尿苷(比活度约为10 Ci/mmol)和纯化的UK酶(1-5 ug/mL)。加入不同浓度(0.01-100 uM)的环戊烯基尿嘧啶,并与酶在37℃下预孵育5-10分钟。加入[3H]-尿苷/ATP混合物引发反应,并在37℃下孵育30分钟。反应通过在95℃加热2分钟终止。将10-20 uL反应混合物点样于DE81离子交换滤纸片上,用1 mM甲酸铵(pH 3.6)洗涤三次,再用水洗涤一次,从而将生成的[3H]-尿苷单磷酸(UMP)与游离的[3H]-尿苷分离。将滤纸片干燥后转移至装有5 mL闪烁液的闪烁瓶中,并计数放射性。抑制率以DMSO溶剂对照组为基准计算。IC₅0值通过将抑制数据拟合到四参数逻辑方程来确定。
细胞实验
环戊烯基尿嘧啶的体外细胞检测采用哺乳动物癌细胞系,例如 HeLa(宫颈癌)、MCF-7(乳腺腺癌)或 A549(肺癌)。将细胞以 2-5 × 10⁵ 个/孔的密度接种于 24 孔板中,并在添加了 10% FBS、2 mM 谷氨酰胺和 1% 青霉素-链霉素的 RPMI-1640 或 DMEM 培养基中,于 37℃、5% CO2 条件下培养 24 小时,直至细胞汇合度达到 70-80%。对于尿苷掺入实验,细胞先用环戊烯基尿嘧啶(0-50 uM)在 37℃ 下预处理 1 小时。然后,向每个孔中加入 1 uCi/mL 的 [3H]-尿苷,并孵育 2 小时。孵育后,用冰冷的PBS洗涤细胞三次以去除细胞外放射性。然后将细胞溶解于0.5 mL 0.5 M NaOH溶液中,并在37℃下孵育30分钟。用0.5 M HCl中和裂解液,取200 uL转移至含有5 mL闪烁液的闪烁瓶中进行计数。对于细胞毒性研究,将细胞以1 × 10⁴-2 × 10⁴个细胞/孔的密度接种于96孔板中,用环戊烯基尿嘧啶(0-200 uM)处理48-72小时,并通过MTT法(0.5 mg/mL,37℃孵育4小时,570 nm处测定吸光度)或CellTiter-Glo发光细胞活力检测法测定细胞活力。
动物实验
环戊烯基尿嘧啶的体内动物研究在携带皮下肿瘤异种移植瘤(例如HeLa或MCF-7肿瘤)的雌性BALB/c裸鼠(6-8周龄)中进行。当肿瘤体积达到约100-200 mm³时,将小鼠随机分为治疗组(每组n=5-10)。环戊烯基尿嘧啶溶于PBS或生理盐水中,以10、25、50或100 mg/kg的剂量,每日一次或两次,连续给药5-14天,分别采用腹腔注射(IP)或皮下注射。对照组接受溶剂(PBS/生理盐水)或不进行任何治疗。在最后一次给药前1小时,小鼠腹腔注射[³H]-尿苷(5-10 μCi/只),以评估尿苷掺入核苷酸池的情况。小鼠在注射[3H]-尿苷2小时后处死,并采集血液、肿瘤、肝脏和脾脏组织。将组织样本在0.5 M NaOH中匀浆,中和后取等分试样进行放射性计数,以确定尿苷掺入量。在疗效研究中,每2-3天用数字游标卡尺测量肿瘤体积,并计算肿瘤生长抑制率。监测体重作为全身毒性的指标。研究结束时,可切除肿瘤并进行组织学处理或通过高效液相色谱法(HPLC)分析核苷酸水平。所有动物实验程序必须经机构动物护理和使用委员会批准。
药代性质 (ADME/PK)
环戊烯基尿嘧啶的药代动力学(PK)特性已在小鼠中进行研究。腹腔注射(IP)剂量为10-100 mg/kg后,该化合物被迅速吸收,在0.5-1小时内达到血浆峰浓度(Cmax) (Tmax)。小鼠体内的消除半衰期(t1/2)约为1-2小时。该化合物分布于多种组织,包括肝脏、肾脏和肿瘤异种移植模型。组织/血浆浓度比通常>1,表明其能被组织主动吸收。环戊烯基尿嘧啶代谢极少,大部分以原形经尿液排出。该药代动力学特征支持每日两次给药方案用于体内疗效研究。该化合物的血浆蛋白结合率低(<20%),这有助于其获得较大的分布容积和组织穿透性。目前尚无详细的人体药代动力学数据。该化合物仅供研究使用,不得用于人体给药。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
环戊烯基尿嘧啶的毒理学数据主要来源于体内小鼠研究。在这些研究中,该化合物通常耐受性良好,在高达 100 mg/kg(腹腔注射)的剂量下未观察到急性毒性迹象。与载体对照组相比,体重维持稳定或仅有轻微下降。该化合物在体外被归类为无细胞毒性,这使其区别于许多其他直接抑制细胞生长的核苷类似物。在小鼠研究中,在治疗剂量下未观察到明显的器官毒性(肝脏、肾脏、脾脏)。未报告血液学异常。LD₅₀(半数致死量)尚未正式测定,但现有数据表明,相对于其有效剂量范围,该化合物具有较大的安全范围。该化合物尚未在标准化的遗传毒性试验(Ames 试验、微核试验)中进行评估。鉴于其不具有抗病毒活性和细胞毒性,环戊烯基尿嘧啶被认为是一种相对安全的科研化合物。处理此化合物时应采取标准实验室防护措施(戴手套、穿实验服、佩戴护目镜)。仅供研究使用;不可用于人体食用或治疗。
参考文献

[1]. Cyclopentenyl uracil: an effective inhibitor of uridine salvage in vivo. Biochem Pharmacol. 1995;49(2):203-207.

其他信息
环戊烯基尿嘧啶是(1R-(1α,4β,5β)-异构体);对于没有异构体名称的化合物,RN 不可用(6/91)。
环戊烯基尿嘧啶尚未获准用于人类治疗,也未进行临床开发。它仅用作研究嘧啶代谢的科研工具,特别是用于研究尿苷补救途径在癌症生物学中的作用。其作用机制涉及特异性抑制尿苷激酶,从而阻断循环尿苷补救进入核苷酸池。该化合物对于理解快速分裂的细胞(包括癌细胞)如何利用补救途径进行核苷酸合成尤为重要。这对于开发靶向核苷酸代谢的联合疗法具有重要意义,例如,将环戊烯基尿嘧啶与从头嘧啶生物合成抑制剂联合使用。与相关的环戊烯基胞嘧啶不同,环戊烯基尿嘧啶不具有抗病毒活性。尚未注册任何临床试验。仅供研究使用;不得用于人类的诊断或治疗。
*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
C10H12N2O5
分子量
240.21
精确质量
240.075
CAS号
90597-20-9
PubChem CID
128937
外观&性状
Typically exists as solid at room temperature
LogP
-2.1
tPSA
115.55
氢键供体(HBD)数目
4
氢键受体(HBA)数目
5
可旋转键数目(RBC)
2
重原子数目
17
分子复杂度/Complexity
417
定义原子立体中心数目
3
SMILES
C1=CN(C(=O)NC1=O)C2C=C(C(C2O)O)CO
InChi Key
FCWVOJUKQSHZIV-VDAHYXPESA-N
InChi Code
InChI=1S/C10H12N2O5/c13-4-5-3-6(9(16)8(5)15)12-2-1-7(14)11-10(12)17/h1-3,6,8-9,13,15-16H,4H2,(H,11,14,17)/t6-,8-,9+/m1/s1
化学名
1-[(1R,4R,5S)-4,5-dihydroxy-3-(hydroxymethyl)cyclopent-2-en-1-yl]pyrimidine-2,4-dione
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 (416.30 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 4.1630 mL 20.8151 mL 41.6302 mL
5 mM 0.8326 mL 4.1630 mL 8.3260 mL
10 mM 0.4163 mL 2.0815 mL 4.1630 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