Na+/Sodium channel

在瞬态电位香草酸亚型 1 通道 (TRPV1) 上，QX-314 氯化物在体外表现出双相效应 [2]。 QX-314 氯化物的浓度范围为 1 至 60 mM，可立即以电位方式激活 TRPV1[2]。在海马 CA1 锥体神经元中，QX-314 氯化物 (10 mM) 抑制细胞内钙电流，导致低阈值（T 型）Ca2+ 电流平均低于对照幅度的 45% [2]。

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QX-314在10、30和60 mM时激活TRPV1通道（分别为归一化峰值激活的0.4±0.1%、3.5±1.3%和21.5±6.9%；平均值±SEM；n=12），但不激活TRPV4通道（P<0.001）。QX-314的激活被TRPV1拮抗剂辣椒素（100μM）阻断。QX-314（60 mM）在Ca²中也被辣椒素激活和阻断⁺ 表达TRPV1的tsA201细胞的成像研究。在亚活化浓度（小于1 mM）下，QX-314通过IC有效抑制辣椒素诱发的TRPV1电流₅₀ 8.0±0.6μM。 结论：本研究的结果表明，四元利多卡因衍生物QX-314对TRPV1通道具有双相作用，在较低（微摩尔）浓度下抑制辣椒素诱发的TRPV1电流，在较高（毫摩尔）浓度下激活TRPV1渠道。这些发现为QX-314和TRPV1之间的相互作用提供了新的见解，并可能解释鞘内QX-314在小鼠体内的刺激性。[1]

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1.在急性分离的大鼠海马CA1区锥体细胞中检测细胞内QX-314对Ca2+电流的影响。在用10mMQX-314（溴化物盐）透析的神经元中，高阈值Ca2+电流的幅度平均为对照细胞的20%，电流-电压关系（I-Vs）向正电压方向偏移。2.I-Vs的正移是由于细胞内Br-的存在，因为它被10 mM NaBr复制，而在使用QX-314的氯化物盐时不存在。3.在-50和-40 mV的测试电压下，低阈值（T型）Ca2+电流在含有10 mM QX-314（氯化物盐）的细胞中平均小于对照振幅的45%，在含有10 mMQX-314（溴化物盐）的电池中平均小于控制振幅的10%。4.在用1mMQX-314透析的神经元中，高阈值Ca2+电流与对照组仍有显著差异，Na+电流未完全阻断。5.在用10mM QX-314透析的细胞和对照细胞中，ω-芋螺毒素GVIA、ω-agatoxin IVA和尼莫地平阻断的高阈值Ca2+电流的比例相似，表明该药物不会选择性抑制这些拮抗剂所区分的任何Ca2+通道亚型[4]。

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瞬时受体电位香草酸亚型 1 (TRPV1) 通道在体外受到 QX-314 溴化物的双相作用 [1]。 TRPV1 会立即被 QX-314 溴化物 (1–60 mM) 以浓度依赖性方式激活 [1]。 QX-314 溴化物 (≥ 30 mM) 会导致细胞死亡和卵母细胞膜变黑 [1]。在海马 CA1 锥体神经元中，QX-314 溴化物抑制细胞内钙电流，导致低阈值（T 型）Ca2+ 电流平均小于对照幅度的 10% [4]。由于 QX-314 溴化物含有细胞内 Br-，因此它会导致电流-电压关系 (IV) 向正电压转变 [4]。

QX-314 bromide (1.6 mg/kg; ic) 与辣椒素联合使用时可消除对疼痛性机械和热刺激的反应，且不会损害运动或触觉功能 [2]。

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在这里，我们研究了Tnxb-/-小鼠的疼痛反应，通过联合注射N-(2,6-二甲基苯基氨基甲酰甲基)三乙基溴化铵(QX-314)(一种膜不渗透利多卡因类似物)和鞭毛蛋白(一种toll样受体5 (TLR5)配体)对a纤维进行药物沉默。在野生型小鼠足底内联合注射QX-314和鞭毛蛋白显著增加了250 Hz (Aδ纤维反应)和2000 Hz (Aβ纤维反应)频率的经皮正弦波刺激的足爪戒断阈值，但不增加5 Hz (C纤维反应)的阈值。在Tnxb-/-小鼠中也观察到QX-314加鞭毛蛋白诱导的Aδ-和a β-纤维沉默。QX-314与鞭毛蛋白联合注射可显著抑制Tnxb-/-小鼠的机械异常性痛和脊髓背角神经元的激活。有趣的是，QX-314单独抑制Tnxb-/-小鼠的机械异常性疼痛，并且在Tnxb-/-小鼠中增加了对250 Hz和2000 Hz频率刺激的爪子戒断阈值，而在野生型小鼠中没有。在Tnxb-/-小鼠中，足底注射TLR5拮抗剂TH1020可阻断QX-314单独诱导的机械异常痛的抑制作用。这些结果表明，TNX缺乏引起的机械异常性痛是由Aδ-和a β-纤维的超敏性引起的，并由TLR5的组成性激活诱导。[3]

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与单独使用利多卡因相比，0.2%的QX-314与利多卡因联合使用延长了伤害性阻滞，这一作用在TRPV1敲除小鼠中减弱。单独使用0.2%QX-314在植入或神经周围注射时没有效果，它只对皮肤干肌反射产生微弱的短期抑制作用。坐骨神经周围注射利多卡因和QX-314产生的差动伤害性阻滞比瞬时运动阻滞长得多，持续2小时（1%利多卡因）至9小时（2%利多卡因）。利多卡因、QX-314和辣椒素的三次应用进一步延长了差异阻滞的持续时间。 结论：利多卡因及其四元衍生物QX-314的联合应用产生了一种持久的、主要是伤害感受器选择性阻断，可能是通过促进QX-314通过TRPV1通道进入。通过使用利多卡因而不是辣椒素将QX-314输送到伤害感受器中，可以产生持续的区域镇痛，而不会产生伤害性行为。[2]

作者在非洲爪蟾卵母细胞中表达了TRPV1和TRPV4通道，并用双电极电压钳法记录了阳离子电流。他们使用共聚焦显微镜在TRPV1瞬时转染的tsA201细胞中进行Ca +成像。重力灌注给药。采用学生t检验、方差分析和事后检验进行统计分析(P < 0.05)。 结果:QX-314在10、30和60 mM处激活TRPV1通道，分别达到标准化峰值激活的0.4±0.1%、3.5±1.3%和21.5±6.9%;平均值±SEM;n = 12)，但TRPV4通道不存在(P < 0.001)。QX-314的激活被TRPV1拮抗剂capsazepine (100 μM)阻断。在表达trpv1的tsA201细胞上的Ca 2 +成像研究也证实了QX-314 (60 mM)被capsazepine激活和阻断。在亚激活浓度(小于1 mM)下，QX-314有效抑制辣椒素诱发的TRPV1电流，IC₅0为8.0±0.6 μM。[1]

1. 在大鼠海马急性分离的CA1锥体细胞中检测了细胞内QX-314对Ca2+电流的影响。在10 mM QX-314(溴化盐)透析的神经元中，高阈值Ca2+电流的振幅平均为对照细胞的20%，电流-电压关系(I-Vs)向正电压方向移动。2. I-Vs的正转移是由于细胞内Br-的存在，因为它是由10mm NaBr复制的，而当使用QX-314的氯化物盐时不存在。3. 在测试电压为-50和-40 mV时，低阈值(t型)Ca2+电流在含有10 mM QX-314(氯盐)的细胞中平均<控制振幅的45%，在含有10 mM QX-314(溴盐)的细胞中平均<控制振幅的10%。4. 在1 mM QX-314透析的神经元中，高阈值Ca2+电流仍与对照组有显著差异，Na+电流未完全阻断。5. 在10 mM QX-314透析的细胞和对照细胞中，omega- concontoxin GVIA、omega-agatoxin IVA和尼莫地平阻断的高阈值Ca2+电流的比例相似，表明该药物不能选择性地抑制由这些拮抗剂区分的任何Ca2+通道亚型。[2]

动物/疾病模型：雄性SD（SD（Sprague-Dawley））大鼠（250-290 g）[2]
剂量：1.6 mg/kg
给药途径：皮内注射
实验结果：与辣椒素联合治疗时，对有害机械和热刺激的反应消失，且未出现运动或触觉缺陷。\n

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\nQX-314溶于生理盐水中。将辣椒素（1 mg/mL）溶于含 5% 二甲基亚砜和 5% Tween 20 的生理盐水中。使用连接微量注射器的 27 号不锈钢针，将 20 μL 的 QX-314 (30 mM)、QX-314 (30 mM) 加鞭毛蛋白 (0.5 μg/20 μL)、QX-314 (30 mM) 加辣椒素 (10 μg/20 μL) 和 TH1020 (10 nmol, 4.5 μg) 皮下注射到小鼠后爪足底。为预先给予TH1020或辣椒素，小鼠皮下注射10 μL TH1020（10 nmol/10 μL）、辣椒素（10 μg/10 μL）或溶剂，30分钟后注射10 μL QX-314（60 mM）。所有给药实验均由对药物不知情的实验人员进行。[3]
\n\nQX-314氯化物、QX-314溴化物和N-甲基-D-葡糖胺氯化物直接溶解于细胞外液中（参见电生理部分）。所有溶液的pH值均用N-[2-羟乙基]哌嗪-N′-[2-乙磺酸]（HEPES）和NaOH调节至pH 7.4。所有对照溶液和测试溶液均采用自动快速切换多管灌注系统[1]进行灌注。

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\n\n足底注射[2]
\n将QX-314（利多卡因N-乙基溴化物）（0.2%，10 μl，1.6 mg/kg；Sigma，圣路易斯，密苏里州）和/或利多卡因-HCl（1%，10 μl，8 mg/kg）注射到左后爪（每组n = 6）；分别使用冯·弗雷毛发³和54°C的辐射热⁴在指定时间点对8×8毫米的足底皮肤区域进行机械敏感性和热敏感性测定。\n

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\n\n皮内注射[2]
\n大鼠经1-2%七氟烷吸入麻醉。药物溶液经剃毛后的背侧胸腰部皮下注射。注射0.3毫升后形成圆形皮丘，并用墨水标记。将每组八只大鼠分别注射以下测试溶液：利多卡因 (1%)、QX-314 (0.2%) 和利多卡因与 QX-314 的混合物。\n

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\n\n坐骨神经注射 [2]
\n通过吸入七氟烷对大鼠进行轻度麻醉，并定位左后肢的标志（大转子和坐骨结节）。将8只大鼠分为四组，分别注射0.2 ml的试验溶液：利多卡因（0.5%，4 mg/kg；1%，8 mg/kg；2%，16 mg/kg）、QX-314（0.2%）以及利多卡因与QX-314的混合溶液（0.5%利多卡因+0.2% QX-314、1%利多卡因+0.2% QX-314、2%利多卡因+0.2% QX-314）。按照文献⁵所述，使用连接结核菌素注射器的27号皮下注射针，将药物注射到坐骨神经附近。观察大鼠是否出现坐骨神经阻滞，其表现为后肢完全瘫痪。在某些实验中，先同时注射利多卡因（1%和2%）和0.2% QX-314，随后间隔10分钟注射0.05%辣椒素。右后肢作为对照。在吸入七氟醚前、吸入后 10、20、30、45、60、90、120、150 和 180 分钟，以及吸入后 4、5、6、9、12、18 和 24 小时或直至完全恢复，评估运动功能和伤害性反应。\n

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\nTRPV1 基因敲除小鼠 [2]
\nC57BL/6 背景的 TRPV1 基因敲除小鼠和雄性野生型 (WT) C57BL/6 小鼠饲养于温度为 23 ± 2°C、12 小时光照/12 小时黑暗循环（光照时间为 08:00 至 20:00）的环境中，并自由摄取食物和水。实验前，动物在饲养设施中适应 1 周。使用利多卡因和QX-314。\n

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\n\n足底注射和行为测试[2]
\n通过测量右后爪对机械刺激的缩足阈值来评估机械阈值。使用冯·弗雷氏纤维丝（0.02–6 g）通过上下法测定50%缩足阈值。将小鼠置于底部为金属网的塑料笼中，并至少适应30分钟。在通过两组实验确定预测试阈值后，将10 μl的5%利多卡因、5%利多卡因加0.2%QX-314、0.2% QX-314或生理盐水注射到右后爪足底。然后，分别在 10、20、30、60、90、120、180、240 和 300 分钟时测量阈值，或直至完全恢复。所有测试均采用盲法进行。\n\n

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\n\nQX-314 溶解于生理盐水。将辣椒素（1 mg/mL）溶于含 5% 二甲基亚砜和 5% Tween 20 的生理盐水中。使用连接微量注射器的 27 号不锈钢针，将 20 μL 的 QX-314 (30 mM)、QX-314 (30 mM) 加鞭毛蛋白 (0.5 μg/20 μL)、QX-314 (30 mM) 加辣椒素 (10 μg/20 μL) 和 TH1020 (10 nmol, 4.5 μg) 皮下注射到小鼠后爪足底。为预先给予TH1020或辣椒素受体拮抗剂，小鼠皮下注射10 μL TH1020（10 nmol/10 μL）、辣椒素受体拮抗剂（10 μg/10 μL）或溶剂，30分钟后注射10 μL QX-314（60 mM）。所有给药实验均由对药物不知情的实验人员进行。[3]

小鼠腹腔注射LD50为25 mg/kg Acta Pharmaceutica Suecica., 2(213), 1965

[1]. The quaternary lidocaine derivative, QX-314, exerts biphasic effects on transient receptor potential vanilloid subtype 1 channels in vitro. Anesthesiology. 2011 Jun;114(6):1425-34.

[2]. Intracellular QX-314 inhibits calcium currents in hippocampal CA1 pyramidal neurons. J Neurophysiol. 1996 Sep;76(3):2120-4.

[3]. Hypersensitivity of myelinated A-fibers via toll-like receptor 5 promotes mechanical allodynia in tenascin-X-deficient mice associated with Ehlers-Danlos syndrome. Sci Rep . 2023 Oct 28;13(1):18490

[4]. Coapplication of lidocaine and the permanently charged sodium channel blocker QX-314 produces a long-lasting nociceptive blockade in rodents. Anesthesiology. 2009 Jul;111(1):127-37.

背景：瞬时受体电位香草酸亚家族成员1 (TRPV1) 通道是伤害性刺激的重要整合器，在伤害性神经元中表达显著。实验性局部麻醉剂QX-314是一种季铵盐（即永久带电）利多卡因衍生物，最近的研究表明，它能与这些通道相互作用并渗透，从而在动物体内产生伤害性和感觉阻滞作用。然而，人们对QX-314与TRPV1通道之间的具体相互作用知之甚少。因此，作者研究了QX-314作用于TRPV1通道的机制。在表达TRPV1的tsA201细胞上进行的Ca²⁺成像研究中，也证实了QX-314 (60 mM) 的激活作用以及辣椒素对TRPV1通道的阻断作用。在亚激活浓度（低于 1 mM）下，QX-314 能有效抑制辣椒素诱发的 TRPV1 电流，IC₅₀ 为 8.0 ± 0.6 μM。结论：本研究结果表明，季铵利多卡因衍生物 QX-314 对 TRPV1 通道具有双相效应，在较低（微摩尔）浓度下抑制辣椒素诱发的 TRPV1 电流，在较高（毫摩尔）浓度下激活 TRPV1 通道。这些发现为 QX-314 和 TRPV1 之间的相互作用提供了新的见解，并可能解释了鞘内注射 QX-314 在小鼠体内的刺激特性。[1]

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总之，我们在这项工作中，通过在非洲爪蟾卵母细胞和 tsA201 细胞上进行的实验表明，季铵利多卡因衍生物QX-314作为表达的人类 TRPV1 通道的双相调节剂。在低微摩尔浓度下，QX-314 在辣椒素存在的情况下抑制 TRPV1 激活；而在与临床区域麻醉和神经阻滞更相关的毫摩尔浓度范围内，QX-314 则是一种类似于利多卡因的 TRPV1 通道激动剂。²⁸我们的研究结果表明，QX-314 对特定分子靶点具有双重作用，这不仅描述了我们认为的季铵类局部麻醉药的新特性，而且可能为局部麻醉药在区域麻醉中引起的不良反应提供新的分子机制解释。^[1]当永久带电的利多卡因衍生物 QX-314 与瞬时受体电位香草酸受体 1 (TRPV1) 通道激动剂辣椒素共同给药时，QX-314 进入伤害感受器，从而产生伤害性选择性局部麻醉。然而，在QX-314介导的阻滞建立之前，辣椒素诱发的疼痛会限制其临床应用。由于利多卡因也能激活TRPV1通道，作者测试了利多卡因是否可以替代辣椒素，通过TRPV1通道将QX-314导入伤害感受器，从而产生选择性镇痛作用。方法：将利多卡因（0.5% [17.5 mM]、1% [35 mM] 和 2% [70 mM]）、QX-314（0.2% [5.8 mM]）以及二者联合用药皮下注射至大鼠和小鼠的坐骨神经附近。测量机械和热反应以及运动阻滞情况。 [2]

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总之，我们发现，在啮齿动物中，利多卡因与QX-314联合应用可产生持久的区域性镇痛作用；当QX-314与利多卡因和辣椒素三倍联合使用时，镇痛作用持续时间更长。尽管利多卡因本身作用短暂且不具选择性，使得这种方法的伤害性选择性不如使用辣椒素作为TRPV1激动剂，但它在临床上可能更优，因为它避免了TRPV1通道激活介导的短暂但强烈的初始疼痛反应，同时仍能产生持久的区域性镇痛作用，且这种镇痛作用的持续时间远超运动功能阻滞。此外，利多卡因和QX-314的组合可能在临床上是理想的，它能诱导相对较短的运动阻滞，随后产生更持久的区域镇痛，从而在手术区域实现初始固定，并在运动功能恢复后维持镇痛。[2]

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总之，我们通过药理学方法抑制感觉纤维，并联合使用QX-314和鞭毛蛋白，证实了TNX缺陷引起的机械性痛觉过敏是由A纤维高敏性介导的。此外，在Tnxb−/−小鼠中，单独使用QX-314可通过组成型激活TLR5来抑制A纤维反应和机械性痛觉过敏。我们的发现将有助于治疗EDS患者的神经系统并发症。[3]

C16H27BRN2O

343.30238366127

342.131

C, 55.98; H, 7.93; Br, 23.27; N, 8.16; O, 4.66

24003-58-5

QX-314 chloride;5369-03-9

9884487

White to off-white solid powder

0.195

29.1

1

2

6

20

268

0

[Br-].O=C(C[N+](CC)(CC)CC)NC1C(C)=CC=CC=1C

DLHMKHREUTXMCH-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C16H26N2O.BrH/c1-6-18(7-2,8-3)12-15(19)17-16-13(4)10-9-11-14(16)5/h9-11H,6-8,12H2,1-5H31H

N-(2,6-Dimethylphenylcarbamoylmethyl)triethylammonium bromide

QX-314 Br; QX-314Br; QX314 Br; 24003-58-5; N-(2,6-Dimethylphenylcarbamoylmethyl)triethylammonium bromide; QX-314 BROMIDE; 3OYF1S84EN; UNII-3OYF1S84EN; DTXSID001018052; Ethanaminium, 2-((2,6-dimethylphenyl)amino)-N,N,N-triethyl-2-oxo-, bromide (1:1); Ethanaminium, 2-[(2,6-dimethylphenyl)amino]-N,N,N-triethyl-2-oxo-, bromide (1:1); QX 314; QX314.

2934.99.9001

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。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

H2O : ~100 mg/mL (~291.29 mM)
DMSO : ~50 mg/mL (~145.65 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (6.06 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入400 μL PEG300中，混匀；然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (6.06 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (6.06 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 20.8 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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配方 4 中的溶解度: 50 mg/mL (145.65 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.

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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。