5-Fluoroorotic acid monohydrate

别名: 5-Fluorouracil-6-carboxylic acid Mono(hydrate); 5-FOA; 5-Fluoroorotic acid monohydrate; RefChem:535986; 678-852-3; 5-Fluoroorotic acid hydrate; 5-fluoro OA
目录号: V94170
5-氟乳清酸(一水合物)(5-氟尿嘧啶-6-羧酸一水合物;5-FOA)用于检测酵母分子遗传构建体中的 URA3 基因表达。
5-Fluoroorotic acid monohydrate CAS号: 220141-70-8
产品类别: Others 16
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产品描述
5-氟乳清酸(一水合物)(5-氟尿嘧啶-6-羧酸一水合物;5-FOA)用于检测酵母分子遗传构建体中URA3基因的表达。具有活性URA3基因(编码乳清酸-5'-单磷酸脱羧酶)的酵母会将5-FOA转化为氟脱氧尿苷,后者对细胞有毒性。携带URA3基因突变的抗性酵母菌株,如果在培养基中添加尿嘧啶,则在5-FOA存在的情况下仍能生长。 5-氟乳清酸(5-FOA,5-氟乳清酸盐,无水物CAS号:703-95-7;一水合物CAS号:220141-70-8)是一种氟化嘧啶类似物,可用作酵母分子遗传学中的选择剂,尤其适用于反向选择表达URA3基因的细胞。它是一种白色至类白色结晶性粉末,分子式为C₅H₃FN₂O₄(或一水合物为C₅H₅FN₂O₅),分子量为174.09 g/mol。该化合物可溶于DMSO,微溶于水,在高温(包括高压灭菌条件)下具有很高的稳定性。
5-氟乳清酸一水合物 (5-FOA) 的分子式为 C5H5FN2O5,分子量为 192.10 g/mol。该化合物是酵母分子遗传学中用于检测 URA3 基因表达的参考标准品,可用作选择性试剂。具有活性 URA3 基因(编码乳清酸-5'-磷酸脱羧酶)的酵母可将 5-FOA 转化为有毒代谢物 5-氟尿嘧啶。5-FOA 还具有抗疟疾和中等程度的抗念珠菌活性。它为纯度 ≥98% 的固体粉末。
生物活性&实验参考方法
靶点
The primary molecular target of 5-Fluoroorotic acid is orotidine-5'-monophosphate decarboxylase (OMP decarboxylase), the enzyme encoded by the URA3 gene in yeast and the pyrF gene in bacteria. 5-FOA itself is nontoxic to cells; however, when taken up by cells expressing functional OMP decarboxylase, it is converted to 5-fluorouracil (5-FU). The resulting 5-FU is then further metabolized to 5-fluorouridine monophosphate (5-FUMP) which incorporates into RNA, and to 5-fluoro-2'-deoxyuridine monophosphate (5-FdUMP) which acts as a potent inhibitor of thymidylate synthase, ultimately causing cessation of DNA synthesis and cell death.
5-FOA inhibits thymidylate synthase (TS), an enzyme essential for DNA synthesis. In parasitic systems such as Plasmodium falciparum, its primary mechanism of action is through the inhibition of thymidylate synthase-dihydrofolate reductase (TS-DHFR). In yeast genetics, it targets the URA3 gene product. This dual activity makes it a versatile tool in both molecular biology and anti-infective research.
体外研究 (In Vitro)
体外实验表明,5-氟乳清酸对某些真菌具有抗菌活性。它具有与5-氟胞嘧啶相近的显著抗念珠菌作用,以及中等的抗皮肤癣菌作用。在培养的酵母细胞中,浓度为1 mg/mL的5-氟乳清酸可在30℃培养4-7天内有效筛选出Ura⁺细胞(表达功能性URA3的细胞),而Ura⁻细胞(携带URA3突变)则具有抗性并正常生长。较低浓度(500 μg/mL)也可使用,但会导致Ura⁺细胞的背景生长增加。
5-氟尿嘧啶(5-FOA)是一种胸苷酸合成酶抑制剂。在酵母中,表达URA3基因的细胞会将5-FOA转化为5-氟尿嘧啶,后者随后代谢为5-氟脱氧尿苷单磷酸(FDMP),后者是胸苷酸合成酶的强效抑制剂,最终导致细胞死亡。5-FOA具有显著的抗念珠菌活性和中等的抗皮肤癣菌活性。此外,它还具有抗疟活性,其在疟原虫中的主要靶点是胸苷酸合成酶。
体内研究 (In Vivo)
大鼠体内研究表明,5-氟乳清酸(5-FOA)会影响肝细胞中核糖体RNA(rRNA)的成熟。单独给予5-FOA或与γ射线联合给予5-FOA后,由于rRNA成熟受阻,放射性乳清酸掺入45S rRNA前体的量增加,同时28S和18S亚基的出现也延迟。在肾上腺切除的大鼠中,单独给予5-FOA可在0.5小时内阻断rRNA成熟。这些结果表明,5-FOA选择性地抑制肝细胞中rRNA的成熟,并且这种抑制作用受肾上腺的影响。
5-FOA 具有口服活性,但未提供具体的药代动力学数据。在小鼠模型中,它已显示出抗疟活性。它作为酵母遗传学中的选择剂的应用已得到广泛认可。当添加到培养基中时,它不会影响缺乏功能性 URA3 基因的细胞。该化合物性质稳定,以粉末形式储存于 -20℃。
酶活实验
文献中尚未报道针对 5-FOA 的特异性非细胞酶结合测定方法,因为该化合物是一种前药,需要酶促转化才能发挥作用。然而,主要酶靶点 OMP 脱羧酶的活性可以通过无细胞提取物进行评估。一种标准的抗性测定方案是将酵母细胞在液体 YPD 培养基中培养,然后在 5-FOA 平板上进行筛选。酶活性测定时,将无细胞提取物与乳清酸-5'-单磷酸 (OMP) 作为底物进行孵育,并通过高效液相色谱 (HPLC) 或分光光度法定量尿苷-5'-单磷酸 (UMP) 的生成量。在这些测定中,可以监测 5-FOA 作为竞争底物或替代底物的存在。
5-FOA 对胸苷酸合成酶的抑制活性可通过无细胞酶活性测定法进行评估。实验步骤:将重组胸苷酸合成酶(10 ng)与不同浓度的 5-FOA(0.1-1000 nM)在测定缓冲液(50 mM Tris-HCl,pH 7.4,10 mM MgCl2,1 mM EDTA)中孵育。加入底物 dUMP(50 uM)和辅因子 CH2THF(50 uM)启动反应。在 37℃ 下孵育 30 分钟后终止反应,并在 340 nm 波长处用分光光度计测定产物的生成量。IC₅0 值由剂量-反应曲线计算得出。
细胞实验
5-FOA 的标准细胞检测方案以酵母细胞为模型系统。在 5-FOA 培养基上进行筛选之前,先将细胞在液体 YPD 培养基或 YPD 平板上预培养。筛选时,将多达 10⁷ 个细胞接种到含有 5-FOA 培养基(通常为 1 mg/mL 5-FOA 的合成最小培养基,并添加适当的补充剂)的单个 50 mm 培养皿中。抗性菌落(Ura⁻ 细胞)在 30°C 下培养 4-7 天即可生长。5-FOA 培养基的制备方法是将 5-FOA 粉末添加到标准酵母合成培养基(例如,SC-尿嘧啶培养基)中,使其最终浓度达到 1 mg/mL。由于 5-FOA 粉末在水中的溶解度很低,因此必须加热或搅拌混合物以使其溶解。或者,也可以通过将 100 mg 5-FOA 溶解在 1 mL 无水 DMSO 中来制备 100 倍浓缩的储备液。
5-氟西汀(5-FOA)的细胞毒活性可在酵母细胞培养中进行评估。实验步骤:将具有功能性URA3基因的酵母细胞(例如酿酒酵母)接种于96孔板(1×10⁵个细胞/孔),培养基为不含尿嘧啶的合成培养基。加入不同浓度的5-FOA(0.1-1000 ug/mL),并在30℃下培养24-48小时。通过测定OD600值来评估细胞生长情况,并确定最小抑菌浓度(MIC)。对于抗疟活性测定,使用恶性疟原虫培养物,并在处理48-72小时后通过[3H]-次黄嘌呤掺入法来评估寄生虫生长情况。
动物实验
本文描述了一种利用大鼠模型研究5-氟乳清酸(5-FOA)体内效应的实验方案。成年大鼠(包括完整大鼠和肾上腺切除大鼠)通过注射或口服途径给予5-氟乳清酸。在一项代表性研究中,大鼠接受γ射线(1800 rad)照射和/或5-FOA治疗。治疗后,在不同时间点(例如,给药后0.5、6、12小时)收集肝组织。制备核组分和胞质组分,并提取核糖体RNA(rRNA)。通过凝胶电泳分析rRNA的成熟状态,检测45S前体积累以及28S和18S成熟亚基的出现。放射性标记的[¹⁴C]-乳清酸(与治疗同时给药)掺入rRNA的量可作为另一终点指标进行测量。
5-氟西汀(5-FOA)的体内疗效可在疟疾小鼠模型中进行评估。实验方法:将6-8周龄的雌性BALB/c小鼠腹腔注射1×10⁷个伯氏疟原虫感染的红细胞。小鼠随机分组(n=10)。将5-FOA溶解于合适的溶剂(例如0.5%甲基纤维素)中,并以10、30和100 mg/kg的剂量,每日一次口服给药,连续4天。每日通过吉姆萨染色血涂片检查监测寄生虫血症。记录30天的存活率。阳性对照组接受氯喹(10 mg/kg)治疗。寄生虫血症的降低和存活率的提高表明5-FOA有效。
药代性质 (ADME/PK)
文献中尚未报道5-氟乳清酸的具体药代动力学参数,因为该化合物主要用作微生物遗传学研究工具而非治疗药物。然而,基于其与5-氟尿嘧啶的结构相似性,预计该化合物在表达OMP脱羧酶的细胞中转化为5-氟尿嘧啶时,其代谢过程与5-氟尿嘧啶类似。5-氟乳清酸在溶液中高度稳定,粉末形式可在-20°C下保存长达3年,DMSO溶液形式可在-20°C下保存长达6个月,或在4°C下短期保存。该化合物在121°C高压灭菌下稳定,因此可在灭菌前制备含5-氟乳清酸的培养基。
5-FOA 的具体药代动力学数据有限。作为一种小分子化合物,它具有口服活性,在动物研究中通常采用灌胃给药。在-80℃下储存6个月或在-20℃下储存1个月时,其溶液状态稳定。该化合物是纯度为99.39%的参考标准品,应以粉末形式储存在-20℃。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
5-氟乳清酸被归类为刺激性物质,其安全数据表建议在通风橱内操作,以避免吸入粉尘颗粒。二甲基亚砜(DMSO)溶液会带来额外的风险,因为DMSO能够增强皮肤对其他分子的吸收。该化合物本身对缺乏URA3或pyrF表达的细胞毒性不大;其毒性取决于OMP脱羧酶将其酶促转化为5-氟尿嘧啶。在酵母筛选方案中,5-FOA的使用浓度高达1 mg/mL,对耐药的Ura⁻细胞无不良影响。标准文献中没有关于急性毒性(LD50)、慢性毒性、遗传毒性或生殖毒性的具体数据。该化合物仅供研究使用,不得用于人体诊断或治疗。
5-氟辛酸(5-FOA)对表达URA3基因的酵母细胞有毒性,但对URA3缺陷型酵母菌株无毒性。在哺乳动物系统中,它表现出中等毒性。它对动物有致畸性,可导致发育异常。应采取安全预防措施,避免摄入或吸入。该化合物仅供研究使用,并非获批药物。
参考文献

[1]. Mutations affecting Ty-mediated expression of the HIS4 gene of Saccharomyces cerevisiae. Genetics 107(2), 179-197 (1984).

其他信息
5-氟乳清酸一水合物 (5-FOA) 是一种广泛用于酵母分子遗传学中 ura3 突变体阳性筛选的参考化合物。它是胸苷酸合成酶的抑制剂,可用作选择剂。此外,它还具有抗疟疾和抗念珠菌活性。该化合物以粉末形式储存于 -20℃,纯度≥98%。仅供研究使用,并非已获批准的药物。
*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
C5H5FN2O5
分子量
192.10
精确质量
192.018
CAS号
220141-70-8
PubChem CID
16212749
外观&性状
White to light yellow solid powder
密度
1.81g/cm3
熔点
278ºC (dec.)(lit.)
LogP
0
tPSA
112.25
氢键供体(HBD)数目
4
氢键受体(HBA)数目
6
可旋转键数目(RBC)
1
重原子数目
13
分子复杂度/Complexity
309
定义原子立体中心数目
0
SMILES
FC1C(N([H])C(N([H])C=1C(=O)O[H])=O)=O.O([H])[H]
InChi Key
LODRRYMGPWQCTR-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C5H3FN2O4.H2O/c6-1-2(4(10)11)7-5(12)8-3(1)9;/h(H,10,11)(H2,7,8,9,12);1H2
化学名
5-fluoro-2,4-dioxo-1H-pyrimidine-6-carboxylic acid;hydrate
别名
5-Fluorouracil-6-carboxylic acid Mono(hydrate); 5-FOA; 5-Fluoroorotic acid monohydrate; RefChem:535986; 678-852-3; 5-Fluoroorotic acid hydrate; 5-fluoro OA
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: (1). 请将本产品存放在密封且受保护的环境中(例如氮气下),避免暴露在潮湿环境中。
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)
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
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 5.2056 mL 26.0281 mL 52.0562 mL
5 mM 1.0411 mL 5.2056 mL 10.4112 mL
10 mM 0.5206 mL 2.6028 mL 5.2056 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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