Itaconic acid (Itaconic acid; Methylenesuccinic acid)

别名: 衣康酸,亚甲基丁二酸,亚甲基琥珀酸,甲叉丁二酸,2-亚甲基丁二酸,衣康酸,CP,衣康酸 AR,2,2-联喹啉,2-亚丙基-1,2-二羧酸,次甲基丁烯二酸,分解乌头酸,甲叉琥珀酸,伊康酸,
目录号: V82241 纯度: ≥98%
衣康酸是可由真菌合成的合成聚合物、化学品和燃料的前体。
Itaconic acid (Itaconic acid; Methylenesuccinic acid) CAS号: 97-65-4
产品类别: Keap1-Nrf2
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
100mg
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  • Itaconic acid-13C5 (Itaconic acid 13C5)
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产品描述
衣康酸是真菌合成的合成聚合物、化学品和燃料的前体。衣康酸也是巨噬细胞特异性代谢产物。衣康酸介导巨噬细胞代谢与腹膜肿瘤之间的相互作用。
衣康酸(CAS号:97-65-4)是一种内源性不饱和二羧酸(C5H6O4),由活化的巨噬细胞在顺式乌头酸脱羧酶(CAD,又称IRG1)的作用下产生。它是一种白色结晶固体,可溶于水和乙醇,具有免疫调节和抗菌特性,并因其作为连接免疫激活和代谢重编程的关键代谢物而备受关注。
生物活性&实验参考方法
靶点
Human Endogenous Metabolite
ITACONIC ACID targets multiple pathways: (1) It inhibits the enzyme isocitrate lyase (ICL), a key enzyme of the glyoxylate cycle essential for bacterial growth. (2) It modulates the pentose phosphate pathway (PPP) by inhibiting 6-phosphogluconate dehydrogenase (6PGD) and succinate dehydrogenase (SDH). (3) It activates the transcription factor Nrf2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2) by alkylating Keap1, leading to antioxidant gene expression. (4) It also inhibits TNF-alpha, IL-6, and IL-1beta production in macrophages.
体外研究 (In Vitro)
衣康酸具有抗炎和抗菌活性:(1) 在 RAW 264.7 巨噬细胞中,衣康酸 (0.5-5 mM) 可显著降低 LPS 诱导的 TNF-α、IL-6 和 IL-1β 的产生 30-70%。(2) 它促进磷酸戊糖途径 (PPP),增加 NADPH 氧化酶活性和 ROS 的产生。(3) 它通过烷基化 Keap1 半胱氨酸残基与 Nrf2 结合,稳定 Nrf2 并促进 Nrf2 核转位,从而增加 Nrf2 靶基因(HO-1、NQO1)的表达。(4) 作为一种抗菌剂,衣康酸可抑制结核分枝杆菌和其他依赖乙醛酸循环的细菌的生长,对结核分枝杆菌的 MIC 值为 1-5 mM。 (5)衣康酸还能抑制琥珀酸脱氢酶(SDH)(IC50 ~ 10-30 uM),从而促进琥珀酸的积累并调节 TCA 循环。
体内研究 (In Vivo)
体内研究表明,衣康酸及其衍生物4-辛基衣康酸酯(4-OI)具有抗炎活性:(1) 在LPS诱导的脓毒性休克小鼠模型(C57BL/6小鼠,腹腔注射5-10 mg/kg LPS)中,给予4-OI(50-200 mg/kg,腹腔注射,LPS注射前1小时)可显著降低血清TNF-α和IL-6水平40-60%,并提高存活率。(2) 在DSS诱导的结肠炎模型中,衣康酸治疗可降低疾病活动指数和结肠炎症。(3) 在缺血再灌注损伤模型中,衣康酸可通过上调Nrf2依赖性抗氧化反应来减轻组织损伤。(4) 内源性衣康酸由巨噬细胞在细菌感染后产生,并发挥重要的保护作用。
酶活实验
(1)衣康酸是一种内源性代谢物,并非体外结合实验的酶/底物。SDH酶活性抑制实验步骤如下:(2)将纯化的猪SDH(0.1 U)与衣康酸(1-1000 uM)在反应缓冲液(50 mM磷酸钾、0.2 mM EDTA、0.2 mM KCN、20 mM琥珀酸钠、0.05 mM DCIP,pH 7.4)中于25℃孵育10分钟。(3)在600 nm处测定DCIP的还原量。(4)根据剂量-反应曲线计算IC50值。 (5)异柠檬酸裂解酶活性测定:将纯化的结核分枝杆菌异柠檬酸裂解酶(0.1 ug)与衣康酸(0.1-10 mM)在含有 2 mM MgCl2、10 mM 二硫苏糖醇和 4 mM 异柠檬酸的 100 mM MOPS 缓冲液(pH 7.0)中孵育。通过 324 nm 处的比色法测定乙醛酸的生成量。
细胞实验
(1) 将 RAW 264.7 巨噬细胞(5,000-10,000 个细胞/孔)接种于 96 孔板中,过夜培养。(2) 用衣康酸 (0.1-10 mM) 或 4-辛基衣康酸酯 (0.1-100 uM) 预处理细胞 1-2 小时。(3) 用 LPS (1 ug/mL) 刺激 6-24 小时。(4) 收集上清液,用 ELISA 法检测细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-1β)。(5) 为激活 Nrf2:用 4-辛基衣康酸酯 (0.1-100 uM) 处理细胞 6 小时,然后裂解细胞,对核提取物进行 NQO1、HO-1 和 Nrf2 的 Western blot 分析。 (6)琥珀酸测定:处理后,提取代谢物,并用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)定量琥珀酸。(7)细胞活力测定:加入MTT或CCK-8试剂,测定光密度值(OD)。
动物实验
(1)使用6-8周龄雄性C57BL/6小鼠(20-25 g)。(2)对于LPS诱导的脓毒性休克模型:在注射LPS(5-10 mg/kg,腹腔注射)前1小时,腹腔注射4-辛基衣康酸酯(4-OI)50-200 mg/kg或衣康酸100-500 mg/kg(配制于10% DMSO、40% PEG300、5% Tween-80、45%生理盐水中)。(3)LPS注射后6小时,通过心脏穿刺采集血液,离心分离血清,采用ELISA法检测TNF-α和IL-6水平。(4)监测小鼠存活48小时。(5)对于DSS结肠炎模型:在饮用水中添加2.5-3%的DSS,持续7天以诱导结肠炎,每日腹腔注射4-OI(100 mg/kg)进行治疗。 (6)测量结肠长度、组织学评分和结肠匀浆中的细胞因子水平。(7)对于肿瘤模型:使用异种移植小鼠,评估衣康酸衍生物对肿瘤生长的抑制作用。
药代性质 (ADME/PK)
体外标准配方:将衣康酸溶于水或PBS缓冲液(pH 7.4)中,配制成100-500 mM的储备液,或溶于DMSO中(≥ 250 mg/mL)。对于4-辛基衣康酸酯(4-OI),将其溶于DMSO中,配制成100-200 mM的储备液。体内配方:将4-OI(50-200 mg/kg)溶于10% DMSO、40% PEG300、5% Tween-80和45%生理盐水中,用于腹腔注射。巨噬细胞内源性衣康酸浓度:LPS刺激后,细胞内衣康酸浓度可达1-10 mM。4-OI在小鼠体内的血浆半衰期:t1/2 ~ 2-4 h(腹腔注射,100 mg/kg)。由于衣康酸带电荷,其口服生物利用度较差(~10-20%)。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
体外毒性:在RAW 264.7或HEK293细胞中,MTT法检测显示,衣康酸(0.5-10 mM)在72小时内未表现出明显的细胞毒性;IC50 > 20 mM。体内毒性:小鼠单次腹腔注射4-辛基衣康酸酯(4-OI),剂量高达500 mg/kg,未观察到死亡或严重毒性;最大耐受剂量(MTD)> 500 mg/kg。重复给药(每日腹腔注射100 mg/kg,连续7天)耐受性良好,未观察到体重减轻或肝肾组织学损伤。该化合物仅供研究使用,不得用于人类治疗。
参考文献

[1]. Itaconic acid mediates crosstalk between macrophage metabolism and peritoneal tumors. J Clin Invest. 2018 Aug 31;128(9):3794-3805.

[2]. Itaconic acid production in microorganisms. Biotechnol Lett. 2018 Mar;40(3):455-464.

[3]. Itaconic acid induces ferroptosis by activating ferritinophagy. Biochem Biophys Res Commun. 2021 Oct 25;583:56-62.

[4]. Itaconic acid exerts anti-inflammatory and antibacterial effects via promoting pentose phosphate pathway to produce ROS. Sci Rep. 2021 Sep 13;11(1):18173.

[5]. Effects of itaconic acid on neuronal viability and brain mitochondrial functions. J Bioenerg Biomembr. 2021 Oct;53(5):499-511.

其他信息
衣康酸是一种二羧酸,是甲基丙烯酸的衍生物,其中一个甲基氢被羧酸基团取代。它是真菌和人类的代谢产物。它是一种二羧酸、烯烃化合物和二羧酸脂肪酸。其功能与琥珀酸相关。它是衣康酸(2-)的共轭酸。衣康酸是大肠杆菌(K12菌株、MG1655菌株)中发现或产生的代谢产物。据报道,马铃薯、玉米黑粉菌和其他一些具有相关数据的生物体中也存在衣康酸。
衣康酸是一种内源性代谢物,由活化的巨噬细胞在 IRG1(免疫应答基因 1,也称 ACOD1)酶的作用下,以三羧酸循环中间体顺式乌头酸为底物转化而来。它是免疫代谢中的关键分子,将免疫激活与代谢重编程联系起来。除了具有抗炎和抗菌活性外,衣康酸还可用作工业单体,用于生产聚合物、树脂和合成纤维。4-辛基衣康酸酯 (4-OI) 是一种细胞渗透性衍生物,常用于研究衣康酸在细胞和动物中的作用。该化合物未经 FDA 批准,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
C5H6O4
分子量
130.10
精确质量
130.026
CAS号
97-65-4
相关CAS号
Itaconic acid-13C5;2095777-38-9
PubChem CID
811
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.4±0.1 g/cm3
沸点
381.4±25.0 °C at 760 mmHg
熔点
162-164 °C WITH DECOMP, ALSO REPORTED AS 172 °C ; 175 °C
闪点
198.7±19.7 °C
蒸汽压
0.0±1.9 mmHg at 25°C
折射率
1.498
LogP
0.38
tPSA
74.6
氢键供体(HBD)数目
2
氢键受体(HBA)数目
4
可旋转键数目(RBC)
3
重原子数目
9
分子复杂度/Complexity
158
定义原子立体中心数目
0
SMILES
C=C(CC(=O)O)C(=O)O
InChi Key
LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C5H6O4/c1-3(5(8)9)2-4(6)7/h1-2H2,(H,6,7)(H,8,9)
化学名
2-methylidenebutanedioic 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 :~27.78 mg/mL (~213.53 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: 25 mg/mL (192.16 mM) in PBS (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液; 超声助溶。

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 7.6864 mL 38.4320 mL 76.8640 mL
5 mM 1.5373 mL 7.6864 mL 15.3728 mL
10 mM 0.7686 mL 3.8432 mL 7.6864 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) 。

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