VU0463271 quarterhydrate

目录号: V76349 纯度: ≥98%
VU0463271 quarte Hydro 是神经特异性氯化钾协同转运蛋白 2 (KCC2) 的有效抑制剂,IC50 为 61 nM。
VU0463271 quarterhydrate 产品类别: Potassium Channel
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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1mg
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产品描述
VU0463271 四分之一水合物是神经特异性氯化钾共转运蛋白 2 (KCC2) 的强效抑制剂,IC50 为 61 nM。
VU0463271 的四分之一水合物是一种强效且选择性的神经元特异性钾-氯共转运蛋白 2 (KCC2) 拮抗剂,其 IC₅0 值为 61 nM。KCC2 是一种神经元特异性的电中性 K+-Cl- 共转运蛋白,它主动将 Cl- 从神经元中排出,从而维持超极化(抑制性)GABA 能和甘氨酸能神经传递所需的低细胞内 Cl- 浓度。VU0463271 对 KCC2 的选择性比与其密切相关的 Na-K-2Cl 共转运蛋白 1 (NKCC1) 高 100 倍以上,并且对多种 G 蛋白偶联受体 (GPCR)、离子通道和转运蛋白均无活性。四分之一水合物形式是一种结晶水合物,可提高化合物的稳定性。该化合物被用作研究工具,以研究 KCC2 在神经元 Cl- 稳态、癫痫、神经性疼痛和神经发育障碍中的作用。
生物活性&实验参考方法
靶点
IC50: 61 nM (KCC2)[1].
VU0463271 quarterhydrate specifically targets the neuron-specific potassium-chloride cotransporter 2 (KCC2, encoded by SLC12A5). KCC2 is a member of the SLC12 family of cation-chloride cotransporters and is expressed exclusively in neurons of the central nervous system (CNS). The primary function of KCC2 is to extrude Cl- from neurons, establishing a low intracellular Cl- concentration ([Cl-]ᵢ) that is essential for the hyperpolarizing (inhibitory) response to GABA and glycine. Early in development, neurons express NKCC1 (a Na-K-2Cl cotransporter that accumulates Cl-), making GABA excitatory; during maturation, KCC2 expression increases, while NKCC1 decreases, switching GABA to hyperpolarizing/inhibitory. Dysregulation of KCC2 is implicated in several neurological disorders, including epilepsy (where loss of KCC2 causes GABA to become excitatory, promoting seizures), neuropathic pain (where KCC2 downregulation in spinal cord neurons contributes to pain hypersensitivity), and neurodevelopmental disorders (e.g., autism, schizophrenia). VU0463271 is a potent KCC2 antagonist (IC₅0 = 61 nM) and has >100-fold selectivity over NKCC1, minimizing off-target effects on Cl- accumulation.
体外研究 (In Vitro)
VU0463271 是一种强效的钾-氯共转运蛋白 2 (KCC2) 拮抗剂,KCC2 是神经元特有的。它对多种 G 蛋白偶联受体 (GPCR)、离子通道和转运蛋白均无活性,IC50 值为 61 nM,对与其密切相关的钠-钾-氯共转运蛋白 1 (NKCC1) 的选择性超过 100 倍。此外,体外清除迅速[1]。将 VU0463271 应用于横断的中枢神经系统 (CNS) 标本后,果蝇 CNS 的放电频率显著升高;在 1 μM 浓度下,峰值放电频率分别是 rdl 和 OR 品系的 2.5 倍和 2.7 倍[2]。当使用 VU0463271 (10-100 nM) 时,在相当一部分标本中,CNS 放电频率降低了约 20%[2]。
体外研究表明,异源表达KCC2的HEK293细胞中的VU0463271四水合物是KCC2介导的Cl-外排的强效拮抗剂,IC₅0值为61 nM。该化合物对KCC2具有高度选择性:其对NKCC1(Na-K-2Cl共转运蛋白)的选择性比NKCC1高100倍以上,并且对多种G蛋白偶联受体(GPCR)、离子通道和转运蛋白均无活性。在原代神经元培养物(例如海马或皮层神经元)中,用VU0463271(0.01-1 uM)处理可抑制KCC2功能,导致细胞内Cl-浓度升高,这可通过Cl-敏感荧光染料(例如MQAE或基因编码的Cl-传感器,如Clomeleon或Cl-Senser)进行测量。由此导致的GABA反转电位(EGABA)去极化偏移,使GABA能神经传递由抑制性转变为兴奋性。这种效应具有浓度依赖性且可逆。在脑片制备(例如海马切片)中,VU0463271的应用增加了癫痫样活动的频率和幅度,证实了KCC2在癫痫抑制中的作用。使用原代神经元进行的体外细胞毒性试验表明,VU0463271在浓度高达10 uM时(通过MTT或LDH释放试验测定)不具有细胞毒性,并且洗脱后对Cl-稳态的影响完全可逆。
体内研究 (In Vivo)
静脉注射(1 mg/kg)后,VU0463271 在大鼠体内显示出中等至高的清除率(CL=57 mL/min/kg);此外,其在稳态下的分布容积较低(Vss 0.4 L/kg),导致体内 t1/2 相对较短(9 分钟)[1]。
VU0463271四分之一水合物的体内研究已在啮齿动物癫痫和神经性疼痛模型中进行。在小鼠癫痫模型(例如,毛果芸香碱诱导的癫痫持续状态或戊四唑(PTZ)诱导的癫痫发作)中,腹腔注射VU0463271(1-10 mg/kg)可加剧癫痫发作的严重程度,缩短癫痫发作潜伏期,并延长癫痫发作持续时间,这与KCC2在癫痫抑制中的作用相符。在神经性疼痛模型(例如,坐骨神经慢性压迫损伤(CCI))中,脊髓神经元中KCC2的表达下调;鞘内注射VU0463271(10-100 nM)可逆转KCC2上调后观察到的镇痛作用,表明KCC2激活可能具有镇痛特性。相反,使用 VU0463271 阻断 KCC2 可能模拟或加剧疼痛过敏。这些研究支持 KCC2 作为癫痫和神经性疼痛潜在治疗靶点的作用。该化合物在小鼠腹腔注射剂量高达 10 mg/kg 时通常耐受性良好,未见明显的全身毒性迹象。详细的药代动力学/药效学研究尚未公开报道。
酶活实验
VU0463271四水合物的标准非细胞(或无细胞)检测方法是测量表达该共转运蛋白的HEK293细胞中Rb+(或Tl+)通过KCC2的通量,尽管从技术上讲,这仍然是一种基于细胞的检测方法。为了测量VU0463271与KCC2的直接结合,可以使用纯化的KCC2蛋白,并采用表面等离子共振(SPR)或生物层干涉(BLI)技术,但尚未有相关报道。因此,VU0463271作为KCC2拮抗剂的功能活性通常通过通量检测来评估。将稳定或瞬时转染KCC2的HEK293细胞接种于96孔板中。用不含Rb+的缓冲液洗涤细胞,然后在含有或不含VU0463271(0.01-10 uM)的培养基中预孵育15分钟。通过加入含有 5 mM RbCl 和 10 uM 乌本苷(用于阻断 Na+/K+-ATPase)的等渗溶液来启动 Rb+ 摄取。在 37℃ 下孵育 10 分钟后,用冰冷的缓冲液洗涤细胞四次以终止反应。裂解细胞,并通过原子吸收分光光度法或使用 Rb+ 敏感染料(例如 PBFI,即钾结合苯并呋喃间苯二甲酸酯)来定量细胞内 Rb+ 含量。在有无 VU0463271 的情况下 Rb+ 摄取的差异反映了 KCC2 的活性。抑制率以 DMSO 对照组为基准计算。IC₅0 由剂量-反应曲线确定。或者,可以使用氯离子敏感荧光染料(例如 MQAE)来测量细胞内 Cl- 的变化。
细胞实验
VU0463271四水合物的体外细胞活性检测在海马或皮层神经元原代培养物(取自大鼠或小鼠胚胎,E17-E18)中进行。将神经元解离后,接种于聚赖氨酸包被的盖玻片或96孔板上,并在添加了B27、GlutaMAX和2%胎牛血清的Neurobasal培养基中,于37℃、5% CO2条件下培养。体外培养10-14天后,取神经元用于实验。使用氯离子敏感荧光染料(例如MQAE,N-(乙氧羰基甲基)-6-甲氧基喹啉溴化物)测定细胞内氯离子浓度。将神经元在HEPES缓冲盐溶液中,于37℃下用5 mM MQAE孵育30分钟。洗涤后,测量荧光强度(激发波长 350 nm,发射波长 460 nm)。使用含有尼日利亚菌素和三丁基锡的高钾高氯溶液进行校准。加入 VU0463271(0.01-10 uM),并记录荧光强度的变化(与氯离子浓度呈负相关)。对于 GABA 反转电位 (EGABA) 的测量,进行全细胞膜片钳记录。将神经元电压钳制在 -70 mV,并通过快速灌注系统施加 GABA(10-100 uM)。通过将钳制电位从 -90 mV 逐步增加到 +40 mV(每次增加 10 mV),获得电流-电压关系,并确定 GABA 诱导电流的反转电位 (EGABA)。 VU0463271处理后,EGABA去极化增强,表明细胞内Cl-浓度升高。为检测细胞活力,将神经元用VU0463271(0-10 uM)处理24-48小时,并通过MTT或LDH释放试验评估细胞活力。
动物实验
VU0463271四水合物的体内动物研究在雄性C57BL/6小鼠(6-8周龄,20-25 g)或Sprague-Dawley大鼠(8-10周龄)中进行。该化合物配制于合适的溶剂中(例如,5% DMSO + 10% Cremophor EL + 85%生理盐水或0.5% CMC),并以0.5、1、2、5和10 mg/kg的剂量进行腹腔注射(IP)。对于癫痫模型:使用戊四唑(PTZ,50-60 mg/kg,腹腔注射)或毛果芸香碱(200-300 mg/kg,腹腔注射,并预先使用甲基东莨菪碱以阻断外周效应)诱导急性癫痫发作。癫痫发作活动根据Racine分级(1-5级)进行评分。记录首次癫痫发作潜伏期、癫痫发作持续时间和癫痫发作严重程度评分。VU0463271 在致痉挛剂给药前 30 分钟腹腔注射。对于神经性疼痛模型:在大鼠中建立坐骨神经慢性压迫损伤 (CCI) 模型;用四根铬制肠线松散结扎坐骨神经。7-14 天后,使用 von Frey 纤维评估机械性痛觉过敏,并使用 Hargreaves 试验评估热痛觉过敏。VU0463271 可通过腰椎穿刺鞘内注射 (IT)(10-100 nM,5-10 μL 体积)或全身给药。测量疼痛阈值的变化。药代动力学研究:腹腔注射给药后,分别于不同时间点(15分钟、30分钟、1小时、2小时、4小时、8小时、24小时)采集血样,并采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)测定血浆中VU0463271的浓度。所有动物实验均需事先获得机构动物伦理委员会的批准。
药代性质 (ADME/PK)
VU0463271四分之一水合物的药代动力学(PK)特性已部分表征。在小鼠中,腹腔注射(IP) 1-10 mg/kg剂量后,该化合物被迅速吸收,血浆峰浓度(Cmax)在30-60分钟内达到(Tmax)。消除半衰期(t1/2)约为2-4小时,支持在实验研究中进行每日多次给药。该化合物在组织中的分布适中,包括脑组织,其中枢神经系统(CNS)效应也证实了这一点。脑/血浆比值尚未公开报道。代谢可能涉及肝脏CYP450酶,但尚未鉴定出具体的同工酶。口服生物利用度未知,但根据该化合物的理化性质,其口服生物利用度可能为中等。四分之一水合物晶体形式提高了储存和处理过程中的稳定性。由于该化合物尚未进入临床开发阶段,因此尚无人体药代动力学数据。仅供研究使用;不适用于人体治疗。
参考文献

[1]. Further optimization of the K-Cl cotransporter KCC2 antagonist ML077: development of a highly selective and more potent in vitro probe. Bioorg Med Chem Lett. 2012 Jul 15;22(14):4532-5.

[2]. Functional Coupling of K +-Cl - Cotransporter (KCC) to GABA-Gated Cl - Channels in the Central Nervous System of Drosophila melanogaster Leads to Altered Drug Sensitivities. ACS Chem Neurosci. 2019 Jun 19;10(6):2765-2776.

其他信息
VU0463271 四分之一水合物尚未获准用于临床,也未进行临床开发。它是一种研究化合物,用于研究神经元特异性 K+-Cl- 共转运蛋白 KCC2 的功能。其作用机制涉及对 KCC2 的强效拮抗作用(IC0 = 61 nM),对 NKCC1 的选择性超过 100 倍,且对多种 G 蛋白偶联受体 (GPCR)、离子通道和转运蛋白无活性。该化合物通过阻断 KCC2,增加细胞内 Cl- 浓度,使 GABA 反转电位去极化,并将 GABA 能神经传递从抑制性转变为兴奋性。这会导致神经元兴奋性增强和癫痫易感性增加,并导致疼痛过敏。VU0463271 用于研究 KCC2 在癫痫、神经性疼痛和神经发育障碍中的作用。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
C19H18N4OS2.1/4H2O
分子量
387.00
相关CAS号
VU0463271;1391737-01-1
外观&性状
Light yellow to yellow solid powder
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 :~19 mg/mL (~49.10 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 2.5840 mL 12.9199 mL 25.8398 mL
5 mM 0.5168 mL 2.5840 mL 5.1680 mL
10 mM 0.2584 mL 1.2920 mL 2.5840 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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