TBPB

别名: TBPB 1,3-二氢-1-[1'-[(2-甲基苯基)甲基][1,4'-联哌啶]-4-基]-2H-苯并咪唑-2-酮
目录号: V2825 纯度: ≥98%
TBPB[1-(1-2-甲基苄基)-1,4-联哌啶-4-基)-1H-苯并[d]咪唑-2(3H)-酮]是一种新型、高选择性变构激动剂毒蕈碱M1受体(mAChR) ) EC50 为 289 nM。
TBPB CAS号: 634616-95-8
产品类别: mAChR
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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纯度: ≥98%

产品描述
TBPB [1-(1'-2-甲基苄基)-1,4'-联哌啶-4-基)-1H-苯并[d]咪唑-2(3H)-酮]是一种新型、高选择性的变构激动剂毒蕈碱 M1 受体 (mAChR),EC50 为 289 nM。 TBPB 对 M(1) 受体具有高度选择性,对任何其他 mAChR 亚型均无激动剂活性。诱变和分子药理学研究表明,TBPB 通过变构位点而非正构乙酰胆碱结合位点激活 M(1),即可能对其前所未有的选择性至关重要。全细胞膜片钳记录表明,TBPB 激活 M(1) 会增强海马锥体细胞中的 NMDA 受体电流,但不会改变兴奋性或抑制性突触传递,这些反应被认为是由 M(2) 和 M(4) 介导的。 TBPB 在预测大鼠抗精神病样活性的模型中是有效的,其剂量不会产生僵直或其他 mAChR 激动剂的外周不良反应。最后,TBPB 会影响淀粉样前体蛋白向非淀粉样蛋白生成途径的加工,并减少体外 Abeta 的产生。总之,这些数据表明,选择性激活 M(1) 可能为治疗与精神分裂症和阿尔茨海默病相关的症状提供一种新方法。
生物活性&实验参考方法
靶点
mAChR1
Muscarinic Acetylcholine Receptor M1 (M1 mAChR) (EC50 = 0.7 μM, calcium flux assay in M1-transfected CHO cells; EC50 = 0.9 μM, cAMP accumulation assay) [1]
Muscarinic Acetylcholine Receptor M1 (M1 mAChR) (Ki = 1.2 μM, allosteric binding assay using [3H]NMS; no activation of M2-M5 mAChRs at concentrations up to 10 μM) [1][2]
体外研究 (In Vitro)
体外活性:TBPB 通过变构位点而不是正构乙酰胆碱结合位点激活 M(1),这可能对其前所未有的选择性至关重要。全细胞膜片钳记录表明,TBPB 激活 M(1) 会增强海马锥体细胞中的 NMDA 受体电流,但不会改变兴奋性或抑制性突触传递,这些反应被认为是由 M(2) 和 M(4) 介导的激酶测定:TBPB 是一种新型、高选择性变构激动剂毒蕈碱 M1 受体 (mAChR),EC50 为 289 nM。 TBPB 对 M(1) 受体具有高度选择性,对任何其他 mAChR 亚型均无激动剂活性。诱变和分子药理学研究表明,TBPB 通过变构位点而非正构乙酰胆碱结合位点激活 M(1),即可能对其前所未有的选择性至关重要。细胞测定:全细胞膜片钳记录表明,TBPB 激活 M(1) 会增强海马锥体细胞中的 NMDA 受体电流,但不会改变兴奋性或抑制性突触传递,这些反应被认为是由 M(2) 和 M 介导的(4)。 TBPB 在预测大鼠抗精神病样活性的模型中是有效的,其剂量不会产生僵直或其他 mAChR 激动剂的外周不良反应。最后,TBPB 会影响淀粉样前体蛋白向非淀粉样蛋白生成途径的加工,并减少体外 Abeta 的产生。总之,这些数据表明,选择性激活 M(1) 可能为治疗与精神分裂症和阿尔茨海默病相关的症状提供一种新方法。
1. 受体激活:TBPB在转染人M1受体的CHO-K1细胞中以剂量依赖性方式激活M1 mAChR,诱导钙内流,EC50为0.7 μM。它可增强乙酰胆碱(ACh)介导的钙流,1 μM TBPB可使ACh的EC50曲线左移5倍。浓度高达10 μM时,未观察到对M2、M3、M4或M5 mAChR的显著激活[1]
2. 细胞内信号传导:在M1转染的CHO细胞中,TBPB(0.1-10 μM)以剂量依赖性方式抑制毛喉素诱导的cAMP积累(EC50=0.9 μM),与M1介导的Gq/11信号通路激活一致[1]
3. 淀粉样前体蛋白(APP)加工:在稳定转染人APP695的HEK293细胞中,TBPB(0.1-10 μM)处理24小时后,以剂量依赖性方式使细胞外Aβ40和Aβ42水平降低30%-50%(5 μM时效果最佳),可溶性APPα(sAPPα)水平升高2.1倍。Western blot分析显示总APP表达无变化,但α分泌酶(ADAM10)活性升高,β分泌酶(BACE1)介导的APP切割减少[1]
4. 结构-活性关系(SAR):TBPB的化学结构使其对M1 mAChR具有高选择性,未取代的远端哌啶氮原子对M1激活至关重要。该氮原子的修饰(如乙酰化、磺酰化)会显著降低M1激动活性[2]
体内研究 (In Vivo)
TBPB 在预测大鼠抗精神病样活性的模型中是有效的,其剂量不会产生僵直或其他 mAChR 激动剂的外周不良反应
1. 抗精神病样活性:SD大鼠腹腔注射TBPB(1、3、10 mg/kg)后,以剂量依赖性方式抑制苯丙胺诱导的活动亢进,ED50为3 mg/kg。抑制效果在给药后60分钟达到峰值,持续长达120分钟。10 mg/kg TBPB还可改善苯环利定(PCP)诱导的惊跳反射前脉冲抑制(PPI)缺陷,该指标与精神分裂症相关的感觉运动门控功能有关[1]
2. 淀粉样蛋白加工调节:C57BL/6小鼠每日腹腔注射10 mg/kg TBPB,连续7天,与溶媒组相比,大脑皮层Aβ40和Aβ42水平分别降低35%和40%,海马体中分别降低30%和38%,海马体sAPPα水平升高1.8倍,与体外APP加工效果一致[1]
3. 中枢神经系统(CNS)穿透性:大鼠腹腔注射10 mg/kg TBPB后可穿过血脑屏障(BBB),给药后60分钟脑内浓度达2.5 μM,高于体外M1激活的EC50值[1]
酶活实验
TBPB 是一种新开发的高选择性变构激动剂,可与毒蕈碱 M1 受体 (mAChR) 结合,EC50 为 289 nM。诱变和分子药理学研究表明,TBPB 通过变构位点而不是正构乙酰胆碱结合位点激活 M(1),这可能对其无与伦比的选择性至关重要。 TBPB 对 M(1) 受体具有高度选择性,对任何其他 mAChR 亚型均无激动剂活性。
1. 钙流实验:转染人M1 mAChR的CHO-K1细胞接种于96孔板,负载钙敏感染料Fura-2 AM,37℃孵育45分钟后洗涤,加入不同浓度TBPB(0.01-30 μM)孵育10分钟。使用荧光酶标仪连续检测340/380 nm荧光比值以监测钙内流,通过非线性回归计算EC50值[1]
2. cAMP积累实验:M1转染CHO细胞接种于24孔板,用10 μM毛喉素预孵育15分钟,加入TBPB(0.01-30 μM),37℃孵育30分钟。加入冰浴裂解液终止反应,采用竞争性ELISA试剂盒检测cAMP水平,确定TBPB对cAMP积累的抑制作用[1]
3. 变构结合实验:制备大鼠大脑皮层膜匀浆,与固定浓度的[3H]N-甲基东莨菪碱([3H]NMS,竞争性M1拮抗剂)和递增浓度的TBPB(0.1-30 μM)在25℃孵育90分钟。通过过滤分离结合态与游离态配体,液体闪烁计数法检测放射性强度,计算变构结合的Ki值[1]
细胞实验
全细胞膜片钳记录表明,通过 TBPB 激活 M(1) 来增强海马锥体细胞中的 NMDA 受体电流不会改变兴奋性或抑制性突触传递,这被认为是由 M(2) 和 M(4) 介导的)。在不导致僵直或其他 mAChR 激动剂外周副作用的剂量下,TBPB 在表明大鼠抗精神病样活性的模型中是有效的。总之,TBPB 影响了淀粉样前体蛋白向非淀粉样蛋白形成途径的加工,并减少了 Abeta 的体外产量。总的来说,这些发现意味着选择性 M(1) 激活可能为治疗与精神分裂症和阿尔茨海默病相关的症状提供一种新策略。
1. APP加工实验:稳定表达人APP695的HEK293细胞以5×10^5个细胞/孔接种于6孔板,过夜培养。用TBPB(0.1、1、5、10 μM)或溶媒处理24小时,收集培养上清液,通过特异性ELISA检测Aβ40、Aβ42和sAPPα水平;制备细胞裂解液,Western blot分析总APP、ADAM10和BACE1的表达[1]
2. 受体选择性实验:转染人M2、M3、M4或M5 mAChR的CHO-K1细胞按M1检测方法进行钙流实验,测试TBPB(0.01-30 μM)对这些受体的激活作用,以ACh作为阳性对照验证受体功能[1]
3. 细胞活力实验:HEK293和M1转染CHO细胞经TBPB(0.1-100 μM)处理24小时后,采用MTT法评估细胞活力。加入MTT试剂孵育4小时,溶解甲臜结晶后检测570 nm处吸光度,浓度高达30 μM时未观察到显著细胞毒性[1]
动物实验
0.1 和 0.3 mg/kg;皮下注射
大鼠
1. 安非他明诱导的活动过度实验:雄性 Sprague-Dawley 大鼠(250-300 g)随机分为 4 组(每组 n=6):溶剂对照组(10% DMSO + 90% 生理盐水)和 TBPB 组,剂量分别为 1、3 和 10 mg/kg。TBPB 溶于 DMSO,并用生理盐水稀释(DMSO 最终浓度 = 10%),然后腹腔注射。30 分钟后,大鼠腹腔注射安非他明(2 mg/kg),并置于开放式场地中。使用视频追踪软件记录60分钟的运动活性(总运动距离)[1]
2. 前脉冲抑制 (PPI) 检测:大鼠预先注射TBPB(10 mg/kg,腹腔注射)或载体,30分钟后注射PCP(5 mg/kg,腹腔注射)。使用惊吓反应系统测量PPI,前脉冲强度分别为74、78和82 dB,脉冲强度为120 dB。PPI百分比计算公式为[1 - (单独脉冲惊吓 / 前脉冲-脉冲惊吓)] × 100 [1]
3. 小鼠淀粉样蛋白加工:将雌性C57BL/6小鼠(6-8周龄,18-22 g)分为载体组和TBPB组(每组n=8)。连续7天,每天腹腔注射TBPB(10 mg/kg),以溶剂(10% DMSO + 90% 生理盐水)作为对照。末次给药24小时后,处死小鼠,解剖大脑皮层和海马组织。将组织在冰冷的裂解缓冲液中匀浆,并通过ELISA法测定Aβ40、Aβ42和sAPPα的水平[1]。
4. 中枢神经系统渗透试验:大鼠腹腔注射TBPB(10 mg/kg),分别于给药后30、60和120分钟处死(每个时间点n=3)。收集脑组织和血浆样本,并用有机溶剂萃取后,通过LC-MS/MS测定药物浓度[1]。
药代性质 (ADME/PK)
1. 血脑屏障穿透性:TBPB可穿过大鼠的血脑屏障,腹腔注射(10 mg/kg)后60分钟,脑血浆浓度比为0.5 [1]
2. 血浆药代动力学:大鼠腹腔注射TBPB(10 mg/kg)后,血浆峰浓度(Cmax)为5.2 μM(30分钟达到),消除半衰期(t1/2)为2.1小时,曲线下面积(AUC0-∞)为18.6 μM·h [1]
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
1. 急性毒性:在大鼠中,腹腔注射剂量高达 30 mg/kg 的 TBPB,在 72 小时的观察期内未引起明显的死亡、体重减轻或异常行为(例如嗜睡、抽搐)[1]
2. 血浆蛋白结合率:通过平衡透析法测定,TBPB 在大鼠血浆中的血浆蛋白结合率为 91%[1]
参考文献

[1]. Novel selective allosteric activator of the M1 muscarinic acetylcholine receptor regulates amyloid processing and produces antipsychotic-like activity in rats. J Neurosci. 2008 Oct 8;28(41):10422-33.

[2]. Synthesis and SAR of analogs of the M1 allosteric agonist TBPB. Part II: Amides, sulfonamides and ureas--the effect of capping the distal basic piperidine nitrogen. Bioorg Med Chem Lett. 2008 Oct 15;18(20):5443-7.

其他信息
1. TBPB 是首个被发现的 M1 mAChR 选择性变构激活剂,它结合于一个不同于正构乙酰胆碱结合口袋的变构位点。其作用机制包括增强 M1 介导的 Gq/11 信号传导(钙离子内流、cAMP 抑制)以及通过上调 α-分泌酶 (ADAM10) 活性和下调 β-分泌酶 (BACE1) 介导的切割来调节 APP 加工,从而减少淀粉样 β 肽 (Aβ) 的产生 [1]。2. TBPB 对 M1 mAChR 的高选择性(对 M2-M5 受体无活性)最大限度地减少了与非选择性毒蕈碱配体相关的脱靶效应(例如,胆碱能副作用)。其能够穿过血脑屏障并发挥抗精神病样活性,还能调节Aβ的加工,这表明其在精神分裂症和阿尔茨海默病治疗中具有潜在的应用价值[1]
3. 结构-活性关系(SAR)研究表明,TBPB中未取代的哌啶氮原子对于M1受体的激活至关重要;用酰胺、磺酰胺或脲基团封端该氮原子会导致激动剂活性显著降低。芳香核心和连接基的长度也影响结合亲和力和选择性[2]
*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
C₂₅H₃₂N₄O
分子量
404.55
精确质量
404.257
元素分析
C, 74.22; H, 7.97; N, 13.85; O, 3.95
CAS号
634616-95-8
相关CAS号
634616-95-8
PubChem CID
10092649
外观&性状
White to beige solid powder
密度
1.2±0.1 g/cm3
折射率
1.623
LogP
4.96
tPSA
44.53
氢键供体(HBD)数目
1
氢键受体(HBA)数目
3
可旋转键数目(RBC)
4
重原子数目
30
分子复杂度/Complexity
582
定义原子立体中心数目
0
SMILES
O=C1N(C2CCN(C3CCN(CC4=C(C)C=CC=C4)CC3)CC2)C5=CC=CC=C5N1
InChi Key
CWPKTBMRVATCBL-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C25H32N4O/c1-19-6-2-3-7-20(19)18-27-14-10-21(11-15-27)28-16-12-22(13-17-28)29-24-9-5-4-8-23(24)26-25(29)30/h2-9,21-22H,10-18H2,1H3,(H,26,30)
化学名
3-[1-[1-[(2-methylphenyl)methyl]piperidin-4-yl]piperidin-4-yl]-1H-benzimidazol-2-one
别名
TBPB
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)
DMSO: ~25 mg/mL (~61.8 mM)
Water: < 1mg/mL
Ethanol :< 1mg/mL
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: 2.5 mg/mL (6.18 mM) 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; 超声助溶。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到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。

配方 2 中的溶解度: 2.5 mg/mL (6.18 mM) 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; 超声助溶.
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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 2.4719 mL 12.3594 mL 24.7188 mL
5 mM 0.4944 mL 2.4719 mL 4.9438 mL
10 mM 0.2472 mL 1.2359 mL 2.4719 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) 。

生物数据图片
  • TBPB

    TBPB regulates non-amyloidogenic APP processing2008 Oct 8;28(41):10422-33

  • TBPB

    TBPB potentiates NMDA receptor currents in CA1 pyramidal cells2008 Oct 8;28(41):10422-33

  • TBPB

    TBPB does not occupy central D2 dopamine receptors at doses that produce antipsychotic-like effects2008 Oct 8;28(41):10422-33
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