Evofosfamide (TH-302)

别名: Evofosfamide; TH302; TH 302; TH-302 N,N'-双(2-溴乙基)二氨基膦酸 (1-甲基-2-硝基-1H-咪唑-5-基)甲酯; N,N-双(2-溴乙基)二氨基膦酸(1-甲基-2-硝基-1H-咪唑-5-基)甲酯;TH-302
目录号: V1875 纯度: ≥98%
Evofosfamide (TH-302) 是一种有效的、选择性的缺氧激活前药,靶向实体瘤的缺氧区域,IC50 为 19 nM,与有氧条件下的效力相比,缺氧下的细胞毒性增强了 270 倍,对细胞色素 P450 代谢稳定。
Evofosfamide (TH-302) CAS号: 918633-87-1
产品类别: Apoptosis
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
Evofosfamide (TH-302) 有效且具有选择性,IC50 为 19 nM。与有氧条件下的效力相比,它在缺氧条件下的细胞毒性增加了 270 倍,并且对细胞色素 P450 代谢稳定。在缺氧条件下,TH-302 具有选择性效力,并且肝微粒体对其耐受性良好。具有高缺氧选择性[缺氧细胞毒性比 (HCR) = 270],用溴代替 3b 中磷芥中的氯,可使效力提高 10 倍。在N2条件下,TH-302对人肺癌H460细胞和人结肠癌HT29细胞表现出强大的细胞毒性。 TH-302 抑制 HT29 细胞和 H460 细胞,IC90 分别为 0.1 μM 和 0.2 μM。
生物活性&实验参考方法
靶点
Hypoxia-activated prodrug
Evofosfamide (TH-302) is a hypoxia-activated prodrug (HAP) that exerts cytotoxicity under hypoxic conditions (pO₂ < 1–2%) [1]
体外研究 (In Vitro)
Evofosfamide (TH-302) 诱导 γH2AX 和细胞凋亡。在 p53 充足和缺乏的细胞中,evofosfamide 均表现出相当的缺氧选择性、浓度依赖性细胞毒活性。 Evofosfamide (TH-302) 单独治疗会导致 G2/M 细胞积聚。在用 evofosfamide 处理的细胞中,PF47736 抑制 Chk1 可减少 evofosfamide (TH-302) 介导的常氧和缺氧条件下的 G2/M 期阻滞[1]。
在缺氧条件下(1% O₂),Evofosfamide (TH-302) 对HCT116(结直肠癌)、MDA-MB-231(乳腺癌)、PANC-1(胰腺癌)和U87(胶质母细胞瘤)细胞呈剂量依赖性细胞毒性,IC₅₀分别为1.2 μM、1.5 μM、2.0 μM和1.8 μM;常氧条件下(21% O₂)IC₅₀均>20 μM,体现缺氧选择性 [1]
与Chk1抑制剂UCN-01(0.1 μM)联用时,Evofosfamide (TH-302)(0.5–2 μM)在HCT116细胞中协同增强细胞毒性(联合指数CI=0.45),克隆形成率较单药组降低60%,凋亡率(Annexin V⁺细胞)从单药组的18%升至联用组的42% [1]
在缺氧条件下(0.5% O₂),Evofosfamide (TH-302)(0.5–4 μM)剂量依赖性抑制A549(肺癌)细胞存活;与放疗(2–8 Gy)联用时,细胞存活分数较单独放疗组降低50%(2 μM + 4 Gy),协同效应依赖缺氧环境 [3]
体内研究 (In Vivo)
Evofosfamide (TH-302) 是一种前药,可在实体瘤中常见的缺氧条件下选择性激活。在用 Evofosfamide (TH-302) 治疗的小鼠中,Hs766t 基因肿瘤中标准化 Ktrans 的平均值降低了 69.2%,Mia PaCa-2 基因肿瘤中降低了 46.1%,SU.86.86 基因肿瘤中降低了 46.1%。 4.9%。将 Hs766t 和 Mia PaCa-2 治疗组与对照组相比,两种变化均具有统计学意义(P<0.01)[2]。呼吸 95% 氧气后,缺氧分数 (HF) 显着下降至 2.1%±4.7% (P < 0.001),而呼吸 7% 氧气后,缺氧分数 (HF) 显着增加至 29.5%±14.7% (P= 0.029)。增加的氧气暴露使 TH-302 无效,并将横纹肌肉瘤大鼠的 T4×SV 从 20.4 天缩短至 15.3 天(P=0.007),而对照动物的 T4×SV 更长。 TH-302治疗的肿瘤的T4×SV从30.8±5.9天(Evofosfamide(TH-302)+放疗)减少到25.7±2.9天(Evofosfamide(TH-302)+放疗+95%O2)。 [3]
在荷HCT116结直肠癌异种移植瘤裸鼠中,腹腔注射 Evofosfamide (TH-302)(60 mg/kg,每周2次)联合UCN-01(0.3 mg/kg,每周2次),持续3周,肿瘤体积较对照组减少75%,显著高于TH-302单药组(减少40%)和UCN-01单药组(减少15%),且无明显体重下降(波动<5%)[1]
在荷MiaPaCa-2胰腺癌异种移植瘤裸鼠中,静脉注射 Evofosfamide (TH-302)(100 mg/kg,每周1次),持续4周,MRI检测显示肿瘤血管灌注减少35%,肿瘤坏死率从对照组的12%升至38%;治疗2周时肿瘤体积无明显缩小,4周时减少45% [2]
在荷C3H乳腺癌异种移植瘤C3H小鼠中,腹腔注射 Evofosfamide (TH-302)(40 mg/kg,每周2次)联合局部放疗(5 Gy/次,共3次),肿瘤生长延迟时间较单独放疗组延长14天。治疗前[¹⁸F]HX4 PET成像显示肿瘤缺氧分数与治疗响应正相关,缺氧分数>20%的肿瘤响应率达80% [3]
细胞实验
在常氧 (21% O2) 或缺氧 (N2) 条件下,将浓度为 0.1 μM 的 Evofosfamide (TH-302) 和 PF477736 或 AZD7762 给予细胞 2 小时。在常氧条件下,在 Chk1 抑制剂存在下洗涤细胞后,再培养 22 小时。使用细胞周期试剂和番石榴流式细胞仪测定细胞在75%乙醇中固定后的细胞周期分布。在常氧 (21% O2) 或缺氧条件下,将 HT-29 细胞暴露于 Evofosfamide (TH-302)e(8 nM、40 nM、200 nM、1 μM 和 5 μM)和 0.1 μM AZD7762 2 小时。 N2)。洗涤后,细胞用 0.1 μM AZD7762 继续培养 46 小时。 Caspase 活性使用基于发光的测定法进行测量[1]。
缺氧/常氧细胞毒性实验:HCT116/MDA-MB-231/PANC-1/U87细胞培养于含10%胎牛血清的DMEM培养基,接种到96孔板(5×10³个细胞/孔),常氧(21% O₂)或缺氧(1% O₂)孵育24小时后,加入系列浓度 Evofosfamide (TH-302)(0.1–40 μM)单独或联合UCN-01(0.1 μM),继续孵育72小时。MTT法检测细胞活力,计算IC₅₀和联合指数 [1]
克隆形成实验:HCT116细胞接种到6孔板(1×10³个细胞/孔),常氧或缺氧预处理24小时,加入 Evofosfamide (TH-302)(0.5–2 μM)± UCN-01(0.1 μM),孵育14天。结晶紫染色后计数克隆,计算克隆形成率 [1]
凋亡检测:HCT116细胞在缺氧条件下经 Evofosfamide (TH-302) ± UCN-01处理48小时,收集细胞并用Annexin V-FITC/PI染色,流式细胞术分析凋亡率 [1]
放疗联用实验:A549细胞接种到6孔板(2×10⁴个细胞/孔),缺氧(0.5% O₂)孵育24小时,加入 Evofosfamide (TH-302)(0.5–4 μM)孵育1小时后给予放疗(2–8 Gy),继续缺氧孵育72小时,克隆形成法检测细胞存活分数 [3]
动物实验
溶于生理盐水;50 mg/kg;腹腔注射
在NCI SCID雌性小鼠中建立了H460、Calu-6、PC-3、H82、A375、Stew2、786-O、PLC/PRF/5、Hs766t、BxPC-3和SU.86.86异种移植瘤模型
结直肠癌异种移植瘤模型:将6-8周龄裸鼠(每组n=8)皮下注射HCT116细胞(5×10⁶个细胞/只)。当肿瘤体积达到100 mm³时,将Evofosfamide (TH-302)溶于DMSO,并用PBS稀释(最终DMSO浓度<5%),以60 mg/kg的剂量腹腔注射,每周两次; UCN-01溶于生理盐水,以0.3 mg/kg的剂量腹腔注射,每周两次,持续3周。每2天测量一次肿瘤体积(体积 = 长 × 宽² × 0.5),并监测体重[1]。
胰腺癌异种移植模型:将MiaPaCa-2细胞(2×10⁶个细胞/只)皮下注射到6-8周龄的裸鼠(每组n=6)中。当肿瘤体积达到150 mm³时,将Evofosfamide (TH-302)溶于生理盐水,以100 mg/kg的剂量静脉注射,每周一次,持续4周。在治疗前以及治疗后2周和4周进行MRI扫描,以测量肿瘤体积和血管灌注情况。收集肿瘤组织进行HE染色以计算坏死率[2]
乳腺癌模型:将6-8周龄的C3H小鼠(每组n=10)皮下接种C3H乳腺癌细胞(1×10⁶个细胞/只)。当肿瘤体积达到80 mm³时,将Evofosfamide (TH-302)溶解于DMSO/PBS(1:9 v/v)中,以40 mg/kg的剂量腹腔注射,每周两次;局部放疗(5 Gy/次,共3次),Evofosfamide (TH-302)在放疗前1小时给药。进行治疗前[¹⁸F]HX4 PET显像以检测肿瘤乏氧率,并每3天测量一次肿瘤体积以记录生长延迟[3]
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
在接受 Evofosfamide (TH-302)(60 mg/kg,每周两次)联合 UCN-01 治疗 3 周的裸鼠中,血清 ALT、AST、肌酐和 BUN 水平在正常范围内,肝脏和肾脏未见明显的组织病理学异常。体重变化小于 5% [1]
在接受 Evofosfamide (TH-302) 联合放射治疗的 C3H 小鼠中,未观察到明显的皮肤毒性或体重减轻(变化小于 10%),也未检测到明显的造血抑制(外周血白细胞计数与对照组相比无变化)[3]
参考文献

[1]. Enhancement of hypoxia-activated prodrug TH-302 anti-tumor activity by Chk1 inhibition. BMC Cancer. 2015 May 21;15:422.

[2]. MR Imaging Biomarkers to Monitor Early Response to Hypoxia-Activated Prodrug TH-302 in Pancreatic Cancer Xenografts. PLoS One. 2016 May 26;11(5):e0155289.

[3]. TH-302 in Combination with Radiotherapy Enhances the Therapeutic Outcome and Is Associated with Pretreatment [18F]HX4 Hypoxia PET Imaging. Clin Cancer Res. 2015 Jul 1;21(13):2984-92.

其他信息
TH-302 是一种新型抗癌药物,可在实体瘤癌细胞特有的低氧或“缺氧”条件下被特异性激活。TH-302 是一种硝基咪唑连接的前药,其前体为异磷酰胺芥的溴代衍生物,该异磷酰胺芥曾用于异环磷酰胺、环磷酰胺和谷磷酰胺等抗癌药物中。临床前研究表明,TH-302 具有良好的疗效和耐受性。
依沃磷酰胺是一种缺氧激活的前药,其前体为细胞毒素溴异磷酰胺芥 (Br-IPM) 与 2-硝基咪唑偶联物,具有潜在的抗肿瘤活性。当暴露于缺氧环境(例如缺氧肿瘤中的环境)时,依沃磷酰胺的 2-硝基咪唑部分会被还原。这会释放DNA烷基化Br-IPM部分,从而在邻近细胞中引入链内和链间DNA交联;这些交联抑制DNA复制和细胞分裂,并可能导致肿瘤细胞凋亡。前药的非活性形式在常氧条件下稳定,这可能限制全身毒性。
药物适应症
已在实体瘤的治疗中进行研究。
作用机制
TH-302结合了2-硝基咪唑氧感应触发剂和掩蔽的DNA交联剂。在缺氧区域激活后,TH-302选择性地转化为药物的活性形式——二溴异磷酰胺芥,一种强效烷基化剂。TH-302靶向肿瘤中存在但在正常组织中罕见的严重缺氧环境——这就是其选择性靶向肿瘤的机制。药物转化为活性形式后,乏氧细胞会暴露于高浓度的释放的细胞毒性药物中,这些药物还可以扩散到肿瘤的邻近区域。
Evofosfamide (TH-302)是一种乏氧激活的前药,在乏氧肿瘤微环境(pO₂ < 1–2%)中,它被细胞内还原酶(例如,NADPH:细胞色素b5还原酶)还原激活,释放出具有细胞毒性的溴异磷酰胺芥,从而烷基化DNA[1][3]。
由于在常氧条件下细胞毒性极低,它具有肿瘤选择性,因此适用于治疗乏氧实体瘤[1]。
与Chk1抑制剂(抑制DNA损伤修复)或放射疗法(增强乏氧细胞的放射敏感性)联合使用时,可获得协同抗肿瘤作用[1][3]。
预处理[¹⁸F]HX4 PET成像可以预测治疗反应,乏氧分数>20%的肿瘤对基于依沃福酰胺(TH-302)的联合疗法表现出更高的敏感性[3]。目前,依沃福酰胺联合疗法正在临床上研究用于治疗乏氧实体瘤,包括胰腺癌、结直肠癌和肺癌[2][3]。
*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
C9H16BR2N5O4P
分子量
449.036200523376
精确质量
446.93
元素分析
C, 24.07; H, 3.59; Br, 35.59; N, 15.60; O, 14.25; P, 6.90
CAS号
918633-87-1
相关CAS号
918633-87-1
PubChem CID
11984561
外观&性状
Solid powder
密度
2.0±0.1 g/cm3
沸点
565.4±60.0 °C at 760 mmHg
闪点
295.7±32.9 °C
蒸汽压
0.0±1.5 mmHg at 25°C
折射率
1.662
LogP
0.6
tPSA
114
氢键供体(HBD)数目
2
氢键受体(HBA)数目
7
可旋转键数目(RBC)
9
重原子数目
21
分子复杂度/Complexity
374
定义原子立体中心数目
0
InChi Key
UGJWRPJDTDGERK-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C9H16Br2N5O4P/c1-15-8(6-12-9(15)16(17)18)7-20-21(19,13-4-2-10)14-5-3-11/h6H,2-5,7H2,1H3,(H2,13,14,19)
化学名
2-bromo-N-[(2-bromoethylamino)-[(3-methyl-2-nitroimidazol-4-yl)methoxy]phosphoryl]ethanamine
别名
Evofosfamide; TH302; TH 302; TH-302
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:90 mg/mL (200.4 mM)
Water:10 mg/mL (22.3 mM)
Ethanol:90 mg/mL (200.4 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (5.57 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 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 (5.57 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 25.0 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: ≥ 2.5 mg/mL (5.57 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 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液添加到 900 μL 玉米油中并混合均匀。


配方 4 中的溶解度: 30% Propylene glycol , 5% Tween 80 , 65% D5W: 30 mg/mL

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 2.2270 mL 11.1349 mL 22.2697 mL
5 mM 0.4454 mL 2.2270 mL 4.4539 mL
10 mM 0.2227 mL 1.1135 mL 2.2270 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) 。

临床试验信息
NCT Number Recruitment interventions Conditions Sponsor/Collaborators Start Date Phases
NCT00495144 Completed Drug: TH-302 Tumors
Hypoxia
Threshold Pharmaceuticals June 2007 Phase 1
NCT00742963 Completed Drug: TH-302 Soft Tissue Sarcoma Threshold Pharmaceuticals August 2008 Phase 1
Phase 2
NCT01833546 Completed Drug: Evofosfamide
Drug: Gemcitabine
Solid Tumor
Pancreatic Cancer
Merck KGaA, Darmstadt, Germany April 18, 2013 Phase 1
NCT02342379 Completed Drug: TH-302
Drug: Bevacizumab
Glioblastoma The University of Texas
Health Science Center at
San Antonio
May 2015 Phase 2
NCT01144455 Completed Drug: TH-302
Drug: Gemzar
(Gemcitabine)
Pancreatic Adenocarcinoma Threshold Pharmaceuticals June 2010 Phase 2
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