5,6-Dihydro-5-Fluorouracil

别名: 5-DHFU; 5-Fluorodihydropyrimidine-2,4-dione; 5-fluorodihydrouracil; 5,6-Dihydro-5-fluorouracil; DHFU; 5,6-Dihydrofluorouracil; 5-Fluorodihydrouracil
目录号: V94172 纯度: ≥98%
5,6-二氢-5-氟尿嘧啶 (5-DHFU;5-氟二氢嘧啶-2,4-二酮) 是胸苷酸合酶抑制剂前药 5-氟尿嘧啶的活性代谢物,由二氢嘧啶脱氢酶 (DPD) 形成 5-氟尿嘧啶。
5,6-Dihydro-5-Fluorouracil CAS号: 696-06-0
产品类别: Others 16
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
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产品描述
5,6-二氢-5-氟尿嘧啶 (5-DHFU;5-氟二氢嘧啶-2,4-二酮) 是胸苷酸合酶抑制剂前药 5-氟尿嘧啶的活性代谢物,由二氢嘧啶脱氢酶 (DPD) 形成 5-氟尿嘧啶。5,6-二氢-5-氟尿嘧啶对 HaCaT 角质形成细胞具有细胞毒性 (IC50=13.5 μM)。静脉注射 5,6-二氢-5-氟尿嘧啶 (90 mg/kg/wk),结合 5-氟尿嘧啶和 DPD 抑制剂恩尿嘧啶,可减缓大鼠结肠癌模型中的肿瘤生长。
5,6-二氢-5-氟尿嘧啶(5-FUH2, DHFU,CAS: 696-06-0)是广泛使用的抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU)的主要非活性二氢代谢物,通过嘧啶环5,6-双键的还原形成。作为5-FU降解途径中的主要分解代谢产物,该化合物的分子量为132.09 g/mol,分子式为C₄H₅FN₂O₂,熔点为237-238°C(分解)。
生物活性&实验参考方法
靶点
Unlike its parent drug 5-FU, 5,6-Dihydro-5-fluorouracil itself does not directly inhibit thymidylate synthase (TS) or incorporate into nucleic acids to exert antitumor activity. Instead, it functions as the metabolic product of 5-FU catabolism via the enzyme dihydropyrimidine dehydrogenase (DPYD, EC 1.3.1.2), which catalyzes the reduction of 5-FU to 5-FUH2 using NADPH as a cofactor . The compound is further hydrolyzed by dihydropyrimidinase (DPYS) to α-fluoro-β-ureidopropionic acid, representing an inactivation step that limits the availability and cytotoxic effects of 5-FU .
体外研究 (In Vitro)
体外研究表明,5,6-二氢-5-氟尿嘧啶本身对癌细胞系几乎没有直接的细胞毒性活性。然而,对结构相关的5-氟-5,6-二氢-6-烷氧基尿嘧啶衍生物的研究表明,某些顺式构型的类似物,特别是顺式-5-F-5,6-二氢-6-甲氧基尿嘧啶,在某些实体瘤细胞系中比5-FU本身具有更强的抗增殖作用,通过氚代脱氧尿苷掺入实验测量,其对胸苷酸合酶有显著的抑制作用。二氢嘧啶脱氢酶氧化R-FUH2的催化效率仅为天然底物5,6-二氢尿嘧啶的1/14。
体内研究 (In Vivo)
体内研究表明,5,6-二氢-5-氟尿嘧啶可减弱5-FU的抗肿瘤活性。在携带大体积皮下肿瘤的大鼠模型中,将5-FU与90 mg/kg 5-FUH2联合使用(以模拟单独5-FU的分解代谢物暴露水平),完全肿瘤消退率从94%(使用5-EU预处理防止分解代谢物形成)降至38%,与未预防分解代谢物的5-FU治疗相当。此外,5-FUH2导致了5-FU相关的毒性,包括13%动物出现一过性腹泻和口腔炎。临床研究中,接受5-FU为基础化疗的结直肠癌患者的5-FUH2血浆浓度为131.98至987.93 ng/mL,5-FUH2水平与不良反应之间存在显著相关性。
酶活实验
为评估二氢嘧啶脱氢酶活性和5-FU分解代谢,已建立了一种经验证的带二极管阵列检测的高效液相色谱法。方案包括:使用乙酸钠、硫酸钠和乙醚/丙醇从生物基质(血浆或细胞裂解物)中提取5-FU和5-FUH2。干燥后的样品在流动相(35 mmol/L KH₂PO₄,pH 4.0)中复溶,使用Hypersil C18固定相(25 cm × 4.6 mm, 10 μm)进行等度洗脱,检测波长215 nm(参比波长360 nm)。5-氟胞嘧啶作为内标。回收率为81-85%,检测限和定量限分别为3.2和16 ng/mL,日内和日间变异系数均小于10%。
细胞实验
评估5,6-二氢-5-氟尿嘧啶效应的细胞实验方案:将细胞系(如多种实体瘤细胞系)在适当培养基中培养。加入不同浓度的待测化合物,通过细胞计数或比色法(如MTT法)评估抗增殖活性。对于完整细胞中的胸苷酸合酶抑制研究,在化合物暴露后测量氚代脱氧尿苷掺入DNA的量,并进行胸苷拯救实验以确认TS为作用机制。在这些细胞模型中,顺式构型的类似物比反式构型衍生物表现出更高的活性。
动物实验
来自大鼠肿瘤模型的代表性体内方案:携带大的皮下肿瘤的大鼠每周给药一次,持续3周。治疗方案包括在5-FU(10 mg/kg)给药前1小时给予5-EU(1 mg/kg),同时联合或不联合5-FUH2(90 mg/kg)。定期测量肿瘤体积,监测体重作为毒性指标。通过完全和持续肿瘤消退的频率评估抗肿瘤活性。记录腹泻和口腔炎作为毒性终点。在该模型中,将5-FU单药(100 mg/kg,最大耐受剂量)和5-FU/5-EU联合方案进行比较,以评估5-FUH2对治疗结局的影响。
药代性质 (ADME/PK)
在接受5-FU为基础化疗的癌症患者中,5,6-二氢-5-氟尿嘧啶的血浆浓度为131.98至987.93 ng/mL(平均550.58 ± 260.60 ng/mL)。该化合物通过二氢嘧啶脱氢酶从5-FU快速形成,该酶催化5-FU还原为5-FUH2,还原方向的Km为0.70 μM,kcat为3 sec⁻¹。R-FUH2随后被二氢嘧啶酶高效水解,Km为130 μM,kcat为126 sec⁻¹。由于在大鼠和牛肝脏中DPHase活性比DPDase活性高250-500倍,水解途径(转化为α-氟-β-脲基丙酸)在体内占主导地位。5-FUH2的消除半衰期长于5-FU,导致其蓄积并对疗效和毒性产生临床影响。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
5,6-二氢-5-氟尿嘧啶是5-FU的主要分解代谢产物,既减弱抗肿瘤疗效,也参与不良反应的发生。临床研究表明,接受5-FU为基础化疗的结直肠癌患者中,5-FUH2血浆浓度与不良反应之间存在显著相关性。在动物研究中,将5-FUH2加入5-FU方案,在13%的治疗动物中引起一过性腹泻和口腔炎,这些毒性与未预防分解代谢物时单独使用5-FU产生的毒性相似。作为研究化合物,5-FUH2严格限于实验室研究用途。一般安全注意事项包括标准的实验室操作程序;所提供参考文献中未提供具体的急性毒性数据。
参考文献

[1]. Lack of contribution of dihydrofluorouracil and α-fluoro-β-alanine to the cytotoxicity of 5'-deoxy-5-fluorouridine on human keratinocytes. Anticancer Drugs 15(10), 969-974 (2004).

其他信息
5,6-二氢-5-氟尿嘧啶是一种嘧啶酮。
它是5-氟尿嘧啶的代谢产物;所给的参考编号指的是母体化合物。
*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
C4H5FN2O2
分子量
132.09
精确质量
132.034
CAS号
696-06-0
PubChem CID
121997
外观&性状
White to off-white solids at room temperature
密度
1.43g/cm3
熔点
228-230ºC
折射率
1.48
LogP
0
tPSA
58.2
氢键供体(HBD)数目
2
氢键受体(HBA)数目
3
可旋转键数目(RBC)
0
重原子数目
9
分子复杂度/Complexity
159
定义原子立体中心数目
0
SMILES
FC1=CNC(=O)NC1=O
InChi Key
RAIRJKWTBBDDAR-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C4H5FN2O2/c5-2-1-6-4(9)7-3(2)8/h2H,1H2,(H2,6,7,8,9)
化学名
5-fluoro-1,3-diazinane-2,4-dione
别名
5-DHFU; 5-Fluorodihydropyrimidine-2,4-dione; 5-fluorodihydrouracil; 5,6-Dihydro-5-fluorouracil; DHFU; 5,6-Dihydrofluorouracil; 5-Fluorodihydrouracil
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)
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 7.5706 mL 37.8530 mL 75.7060 mL
5 mM 1.5141 mL 7.5706 mL 15.1412 mL
10 mM 0.7571 mL 3.7853 mL 7.5706 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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