| 规格 | 价格 | 库存 | 数量 |
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| 1mg |
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| Other Sizes |
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| 靶点 |
Citric acid-d4-1, being a tracer, targets the same enzymes as non-labeled citric acid. Citric acid is an allosteric regulator of several key enzymes in carbohydrate and lipid metabolism. It is a negative feedback inhibitor of the glycolytic enzyme phosphofructokinase-1 (PFK-1). When the cellular energy charge is high and the citric acid cycle is running efficiently, citrate accumulates and is exported from the mitochondria to the cytosol, where it inhibits PFK-1, thereby slowing down the rate of glycolysis. In the cytosol, citrate is also the substrate for the enzyme ATP-citrate lyase (ACLY), which cleaves citrate into oxaloacetate and acetyl-CoA. The acetyl-CoA produced by ACLY is the building block for fatty acid synthesis and cholesterol synthesis. Therefore, citrate links glucose catabolism to lipid anabolism. Citrate also acts as an allosteric activator of acetyl-CoA carboxylase (ACC), the rate-limiting enzyme of fatty acid synthesis, further promoting lipid production under conditions of high energy availability. Additionally, citrate is a chelator of calcium ions, and it is used in anticoagulant solutions (e.g., ACD, acid-citrate-dextrose) for blood collection, where it binds calcium and prevents the coagulation cascade. As a deuterated tracer, citric acid-d4-1 can be used to study the metabolic flux through these pathways without interfering with the endogenous pool of unlabeled citric acid.
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| 体外研究 (In Vitro) |
氢、碳和其他元素的稳定重同位素已被引入药物分子中，主要用作药物研发过程中定量分析的示踪剂。涉及氘标记药物人体应用的研究表明，与非氘代药物相比，这些化合物可能具有一些优势。氘代作用因其可能影响药物的药代动力学和代谢特征而备受关注。氘代丁苯那嗪是首个获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的氘代药物。这种氘代丁苯那嗪用于治疗亨廷顿舞蹈症以及迟发性运动障碍。正在进行的临床试验表明，许多其他氘代化合物正在被评估用于治疗人类疾病，而不仅仅是作为研究工具。[1]
体外研究主要利用柠檬酸-d4-1作为代谢通量分析的示踪剂。例如，在研究培养细胞中柠檬酸循环（三羧酸循环）时，可将标记底物（如[U-¹3C]-葡萄糖或[U-¹3C]-谷氨酰胺）添加到细胞培养基中。代谢一段时间后，收集细胞并提取代谢物。将已知浓度的柠檬酸-d4-1（以及其他标记内标）添加到提取物中，并使用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）分析样品。测量¹3C标记掺入柠檬酸（以及其他三羧酸循环中间体）的量，并分析同位素分布。这使得研究人员能够计算不同碳源对三羧酸循环的相对贡献，并确定代谢通量。作为内标，将柠檬酸-d4-1以固定浓度（例如10-100 ng/mL）添加到样品中，并利用其峰面积对未标记或¹3C标记的柠檬酸的峰面积进行归一化。除了作为示踪剂外，柠檬酸本身也已被证明具有体外生物活性。在HaCaT人角质形成细胞中，柠檬酸已被证实可诱导细胞凋亡（程序性细胞死亡），并导致细胞周期停滞于G2/M期和S期。在这些研究中，细胞通常用浓度为1至20 mM的柠檬酸处理24-72小时。细胞凋亡的评估方法包括使用Annexin V-FITC/PI染色或通过测量caspase-3/7活性进行流式细胞术分析。细胞周期分布的分析方法包括使用碘化丙啶染色后进行流式细胞术分析。这些效应背后的机制尚未完全了解，但可能涉及细胞内 pH 值的变化、金属离子的螯合或氧化应激。 |
| 体内研究 (In Vivo) |
柠檬酸（120、240 和 480 mg/kg；腹腔注射）可显著降低小鼠肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px) 的活性，并诱导丙二醛 (MDA) 水平升高[1]。柠檬酸（120、240 和 480 mg/kg；腹腔注射）可通过剂量依赖性方式增加小鼠肝细胞中 caspase-3 的活性来诱导细胞凋亡[1]。柠檬酸（120、240 和 480 mg/kg；腹腔注射；每周一次，持续 3 周）可导致小鼠肾毒性[2]。
为了评估柠檬酸的代谢效应和毒性，已开展了多项体内研究。在啮齿动物模型中，柠檬酸已被证实可通过降低超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT) 和谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 等抗氧化酶的活性，以及增加脂质过氧化（以丙二醛 (MDA) 水平衡量），导致肝脏氧化损伤。据报道，柠檬酸还可诱导小鼠肾毒性（肾脏损伤），表现为血清尿素氮 (BUN) 和肌酐水平升高，以及肾组织病理学改变，例如肾小管坏死和炎症。这些毒性作用通常在急性研究中以高口服剂量（例如 1-3 g/kg）或在数周内重复给药时观察到。柠檬酸通常用作食品添加剂或赋形剂，浓度较低（毫克级至低克级），被认为是安全的，并被美国食品药品监督管理局 (FDA) 认定为一般公认安全 (GRAS)。柠檬酸循环是人体重要的代谢途径，细胞和组织中柠檬酸的稳态浓度受到严格调控。然而，高剂量柠檬酸的摄入会打破这种调控机制，导致代谢性酸中毒（血液 pH 值下降），这是其主要毒性机制。柠檬酸-d4-1 作为示踪剂，通常以极低浓度（微克级至毫克级）使用，不太可能引起任何此类毒性作用。相反，它被用作定量分析中安全、准确的内标。 |
| 酶活实验 |
一种常用的无细胞酶活性测定方法是测定柠檬酸合酶 (CS) 的活性，CS 是柠檬酸循环中的第一个限速酶。该测定方法监测草酰乙酸和乙酰辅酶A转化为柠檬酸的过程。典型的实验步骤如下：配制反应混合物，其中包含 100 mM Tris-HCl (pH 8.0)、0.5 mM 草酰乙酸（新鲜配制）、0.3 mM 乙酰辅酶A 和 0.1 mM 5,5'-二硫代双-(2-硝基苯甲酸) (DTNB，Ellman 试剂)。将柠檬酸合酶（纯化的或存在于粗组织匀浆中，例如来自大鼠肝线粒体的）加入比色皿中以启动反应。该反应在30℃下进行，乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合释放游离辅酶A（CoASH），可通过412 nm处吸光度的增加来测定（这是由于CoASH与DTNB反应所致）。或者，反应产物柠檬酸可通过柠檬酸裂解酶和苹果酸脱氢酶偶联酶法进行定量。对于涉及稳定同位素标记化合物的研究，ACLY（ATP-柠檬酸裂解酶）的活性可通过液相色谱-质谱联用（LC-MS）法测定。在该测定中，将含有50 mM Tris-HCl（pH 7.4）、10 mM MgCl2、10 mM ATP、0.5 mM CoASH和0.5 mM柠檬酸-d4-1（或未标记的柠檬酸）的反应混合物与纯化的ACLY或胞质提取物在37℃下孵育30分钟。加入等体积的冰乙腈终止反应，并用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）分析产物（草酰乙酸-d4 和乙酰辅酶A）。使用氘代底物可以特异性地定量酶促产物，而不会受到内源性未标记代谢物的干扰。
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| 细胞实验 |
在代谢组学领域，利用柠檬酸-d4-1进行细胞代谢通量研究十分常见。典型的细胞培养代谢通量分析实验流程如下：将细胞（例如，HCT116、HepG2 或 MCF-7 等癌细胞系）接种于 6 孔或 12 孔板中，并在标准培养基（例如，添加 10% FBS 的 DMEM）中培养至 70-90% 汇合度。为启动代谢标记实验，将培养基更换为含有 ¹3C 标记示踪剂（例如 5 mM [U-¹3C₆]-葡萄糖或 2 mM [U-¹3C₅]-谷氨酰胺）的新鲜培养基。然后，根据目标代谢途径的动力学，将细胞孵育一段特定时间，通常为 1-24 小时。标记结束后，移除培养基，并用冰冷的 PBS 快速洗涤细胞。将1 mL冰冷的提取溶剂（例如80%甲醇或50%乙腈/50%水）直接加入细胞单层中，提取代谢物。将培养板置于干冰上或-80℃下10-15分钟。然后刮取细胞提取物，转移至微量离心管中，并在4℃下以12,000 × g离心10分钟以沉淀细胞碎片。将上清液转移至新的离心管中，并在氮气流下干燥。然后用适量（例如50-100 uL）的水或流动相复溶干燥的提取物，并加入固定量（例如1-10 ng/样品）的柠檬酸-d4-1作为内标。最后，用LC-MS/MS分析样品。测定柠檬酸（以及其他三羧酸循环代谢物，如琥珀酸、富马酸、苹果酸和α-酮戊二酸）的同位素分布。该方法可用于计算代谢通量，例如葡萄糖和谷氨酰胺对三羧酸循环的相对贡献。此外，它还可用于识别代谢瓶颈，并评估遗传或药理学扰动对代谢的影响。
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| 动物实验 |
使用柠檬酸-d4-1作为示踪剂的动物实验通常在代谢研究的背景下进行。常用的实验方案如下：成年雄性或雌性啮齿动物（例如，8-12周龄的C57BL/6小鼠）禁食4-6小时以稳定基础血糖水平。将含有柠檬酸-d4-1（或其他稳定同位素标记的示踪剂）的溶液通过腹腔注射（IP）或灌胃给药，剂量例如为10-50 mg/kg体重。为了更精确地控制血浆浓度，可以通过手术在颈静脉植入导管进行静脉（IV）给药。给药后，在不同时间点（例如，注射后0、5、15、30、60、120和240分钟）从尾静脉或静脉导管采集血样（例如，10-20 μL）。血液样本立即与抗凝剂（例如EDTA或肝素）混合，并离心分离血浆。取一定体积的血浆（例如10-50 μL）与提取溶剂（例如3倍体积的冰冷乙腈，其中含有0.1%甲酸）混合，并离心。取上清液，采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）分析，测定柠檬酸-d4-1及其潜在代谢物的浓度。对于组织分布研究，在特定时间点（例如给药后30或60分钟）处死动物，并采集目标组织（例如肝脏、肾脏、心脏、大脑和肌肉），液氮速冻后储存于-80℃。称量组织重量，在提取溶剂中匀浆，并以与血浆样本类似的方式进行处理。将标记化合物在血浆和组织中的浓度随时间变化绘制成图，即可得出药代动力学参数，例如 AUC、Cmax、Tmax、t½、CL 和 Vd。这些信息可用于确定柠檬酸及相关化合物的吸收、分布、代谢和排泄 (ADME)，并评估疾病状态或药物干预对这些过程的影响。
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| 药代性质 (ADME/PK) |
柠檬酸-d4-1的药代动力学预计与未标记的柠檬酸非常相似。口服柠檬酸可迅速从胃肠道吸收，且柠檬酸天然存在于许多食物中，因此在吸收前不太可能被广泛代谢。吸收后，柠檬酸进入门静脉循环并被运送到肝脏。在肝脏中，它被肝细胞摄取并进入三羧酸循环（TCA循环），在乌头酸酶的作用下代谢为异柠檬酸，然后进一步代谢为α-酮戊二酸、琥珀酰辅酶A，最终代谢为二氧化碳和水，同时产生ATP形式的能量。健康个体的体循环中也存在柠檬酸，通常浓度在低微摩尔范围内。柠檬酸可自由地经肾小球滤过，然后在近端肾小管通过钠-二羧酸盐共转运蛋白（NaDC-1）被主动重吸收。少量滤过的柠檬酸以原形经尿液排出。柠檬酸的消除半衰期相对较短，在人和啮齿动物体内约为20-60分钟。在毒性研究中使用的高口服剂量（克/公斤）下，柠檬酸可短暂升高血浆浓度并酸化血液（降低pH值）。这可能导致代谢性酸中毒，其特征是血液pH值降低、代偿性过度通气，严重时可导致心血管抑制和昏迷。柠檬酸的酸化作用在某些制剂中被用于治疗，以调节尿液pH值，从而预防某些类型肾结石的形成。作为一种稳定同位素标记的内标，柠檬酸-d4-1 的使用浓度极低（通常每个样品低于 1 μg），其药代动力学性质并未被直接研究；它主要用作定量内源性柠檬酸水平的工具。该化合物不用于治疗用途，其在动物身上的使用仅用于研究目的。
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| 毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK) |
柠檬酸（非氘代母体化合物）是一种天然防腐剂和食品增味剂，广泛应用于食品、饮料和制药行业。它是一种弱三羧酸，是柠檬酸循环（克雷布斯循环）的关键中间体，而克雷布斯循环是需氧生物能量产生的中心代谢途径。除了在代谢中的作用外，柠檬酸还因其抗氧化、调节pH值和螯合特性而被用作药物制剂的赋形剂。它可用于防止活性药物成分降解，调节溶液的pH值以提高药物稳定性或溶解度，以及螯合可能催化氧化反应的金属离子。柠檬酸还与柠檬酸钠联合用作血液采集的抗凝剂（ACD溶液）。美国食品药品监督管理局（FDA）已将柠檬酸列为“公认安全”（GRAS）物质。柠檬酸-d4-1是柠檬酸的氘代衍生物。柠檬酸-d4-1的主要应用是作为稳定同位素标记的内标，用于液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）定量分析生物样品中的柠檬酸。使用稳定同位素标记的内标被认为是定量质谱分析的金标准，因为它能够校正基质效应、样品制备过程中的变化以及仪器漂移，从而获得最高的准确度和精密度。柠檬酸-d4-1对于代谢组学研究至关重要，因为在代谢组学研究中，需要精确测量柠檬酸（以及其他三羧酸循环中间体）的含量，以了解代谢健康和疾病。例如，癌症（瓦博格效应）、糖尿病以及各种代谢和线粒体疾病中都存在三羧酸循环紊乱。柠檬酸-d4-1还可以用作代谢通量分析的示踪剂，将其施用于细胞或动物体内，并通过质谱追踪其代谢途径。这使得研究人员能够确定代谢反应的速率以及不同底物对三羧酸循环的贡献。然而，作为一种完全氘代的分子，柠檬酸-d4-1在酶促反应的限速步骤中，如果C-D键断裂，则可能表现出动力学同位素效应（KIE）。在三羧酸循环中，乌头酸酶催化柠檬酸转化为异柠檬酸的过程涉及从柠檬酸分子中移除一个质子（氢原子）。该质子从柠檬酸分子的一个碳原子上被夺取，形成中间体顺式乌头酸。如果该氢原子被氘原子取代，由于C-D键的键能高于C-H键，反应速率可能会减慢。这可能会改变示踪实验中柠檬酸代谢的速率。因此，在代谢通量分析中，通常优选使用¹³C标记的示踪剂（例如[U-¹³C₆]-柠檬酸盐或¹³C标记的前体，如[U-¹³C₆]-葡萄糖），而非氘代示踪剂，以避免潜在的动力学同位素效应（KIE）。然而，若用作内标（添加量极少，且预计在较短的样品制备和分析时间内不会发生显著代谢），则柠檬酸-d4-1完全适用且应用广泛。柠檬酸-d4-1仅供研究使用，不得用于人体诊断或治疗。
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| 参考文献 |
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| 分子式 |
C6H4D4O7
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| 分子量 |
196.15
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| 外观&性状 |
Solid powder
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| HS Tariff Code |
2934.99.9001
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| 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)
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| 溶解度 (体外实验) |
May dissolve in DMSO (in most cases), if not, try other solvents such as H2O, Ethanol, or DMF with a minute amount of products to avoid loss of samples
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| 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
注射用配方1: DMSO : Tween 80： Saline = 10 : 5 : 85 (如： 100 μL DMSO → 50 μL Tween 80 → 850 μL Saline)(IP/IV/IM/SC等) *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 : PEG300 ：Tween 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: 以注射用配方 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。 View More
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)] 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: 以口服配方 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。 View More
口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400) 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 | 5.0981 mL | 25.4907 mL | 50.9814 mL | |
| 5 mM | 1.0196 mL | 5.0981 mL | 10.1963 mL | |
| 10 mM | 0.5098 mL | 2.5491 mL | 5.0981 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：取 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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