Theophylline

别名: 茶碱; 二氧二甲基嘌呤; 1,3-二甲基-3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮; 1,3-二甲基黄嘌呤; 水合茶叶碱;茶叶碱
目录号: V16248 纯度: ≥98%
Theophylline (1,3-Dimethylxanthine) 是一种有效的磷酸二酯酶 (PDE) 抑制剂、腺苷受体阻滞剂(拮抗剂)和组蛋白脱乙酰酶 (HDAC) 激活剂。
Theophylline CAS号: 58-55-9
产品类别: New1
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
500mg
5g
Other Sizes

Other Forms of Theophylline:

  • Theophylline-d6 (1,3-Dimethylxanthine-d6; Theo-24-d6)
  • 茶碱甘氨酸钠
  • 一水茶碱
  • Theophylline sodium acetate (1,3-Dimethylxanthine sodium acetate; Theo-24 sodium acetate)
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InvivoChem产品被CNS等顶刊论文引用
产品描述
茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)是一种强效的磷酸二酯酶(PDE)抑制剂、腺苷受体阻滞剂(拮抗剂)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)激活剂。茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)抑制PDE3活性并舒张气道平滑肌。茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)通过增加IL-10和抑制NF-κB进入细胞核发挥抗炎作用。茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)可诱导细胞凋亡。茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)可用于哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)的研究。
茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤,CAS 58-55-9)是一种甲基化的黄嘌呤衍生物,可作为竞争性非选择性磷酸二酯酶抑制剂和非选择性腺苷受体拮抗剂发挥作用。临床上,它用于治疗哮喘、支气管痉挛和COPD。茶碱抑制PDE3活性并舒张气道平滑肌。它通过增加IL-10和抑制NF-κB进入细胞核发挥抗炎作用。该化合物还可作为腺苷受体阻滞剂和组蛋白去乙酰化酶激活剂。茶碱可诱导细胞凋亡。它以多种商品名上市,例如Uniphyl和Theochron。该化合物主要用于治疗哮喘、支气管痉挛和COPD。茶碱似乎能抑制磷酸二酯酶和前列腺素的生成,调节钙离子内流和细胞内钙离子分布,并拮抗腺苷的作用。该化合物既有药品形式,也有研究级化合物形式。
生物活性&实验参考方法
靶点
Theophylline targets phosphodiesterases (PDE3, PDE4), adenosine receptors, and histone deacetylases (HDAC). It acts as a competitive nonselective phosphodiesterase inhibitor, preventing the breakdown of cAMP and cGMP. This leads to increased intracellular levels of these cyclic nucleotides, which have various physiological effects, including bronchodilation and anti-inflammatory activity. Theophylline also acts as a nonselective adenosine receptor antagonist, blocking the effects of adenosine at its receptors. This contributes to its bronchodilator and cardiac stimulant effects. The compound is also a histone deacetylase activator, which may contribute to its anti-inflammatory activity. By inhibiting phosphodiesterase and adenosine receptors, and activating HDAC, Theophylline exerts its therapeutic effects in respiratory diseases.
体外研究 (In Vitro)
当茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)(1-1000 µM)抑制支气管组织匀浆中PDE诱导的cAMP水解时,人支气管动脉和肺动脉舒张[1]。茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)(10 µg/mL;24小时;嗜酸性粒细胞)通过降低抗凋亡蛋白Bcl-2的表达促进细胞凋亡[2]。在A549细胞中,茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)(0-500 µM;2小时)抑制NF-κB的激活、I-κBα的降解以及IL-6的产生[3]。茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)(0-1000 µM;30 分钟;A549 细胞)可诱导组蛋白去乙酰化酶活性,从而降低炎症基因的表达[4]。体外实验表明,茶碱可抑制 PDE3 活性并舒张气道平滑肌。它通过增加 IL-10 和抑制 NF-κB 进入细胞核发挥抗炎作用。该化合物可诱导某些细胞类型凋亡。它抑制磷酸二酯酶和前列腺素的生成,调节钙离子内流和细胞内钙离子分布,并拮抗腺苷。该化合物的体外活性已得到充分表征,并成为其作为药物的基础。茶碱是研究磷酸二酯酶、腺苷受体和 HDAC 信号通路的重要工具。
体内研究 (In Vivo)
在雄性瑞士小鼠中,茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤)(100 mg/kg;腹腔注射;每日一次,持续9天)通过提高IL-6和IL-10水平并抑制NO和TNF-α,发挥抗炎作用[1]。
在体内,茶碱适用于治疗哮喘、肺气肿和慢性支气管炎相关的急性发作和可逆性气流阻塞。它能提高cAMP和cGMP水平,从而导致平滑肌松弛。该化合物的体内作用归因于其对磷酸二酯酶的抑制、对腺苷受体的拮抗作用以及对HDAC的激活。茶碱已在哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)动物模型中进行了评估,结果显示其具有支气管扩张和抗炎活性。
酶活实验
茶碱的无细胞活性测定采用纯化的PDE3或PDE4酶。将该酶与cAMP或cGMP底物以及不同浓度的茶碱一起孵育。通过比色法或发光法测定酶活性,以确定IC50值。腺苷受体结合测定则使用表达腺苷受体的细胞膜进行。这些无细胞活性测定对于表征茶碱对其各种靶点的效力和选择性至关重要。
细胞实验
Western Blot 分析 [3]
细胞类型: A549 细胞
测试浓度: 0、20、100 和 500 µM
孵育时间: 2 小时
实验结果: NF-κB p65 表达和 I-κBα 降解呈浓度依赖性降低。
Western Blot 分析 [2]
细胞类型: 嗜酸性粒细胞
测试浓度: 10 µg/mL
孵育时间: 24 小时
实验结果: Bcl-2 表达降低。
在细胞实验中,用不同浓度的茶碱处理气道平滑肌细胞或免疫细胞。 cAMP水平采用ELISA法测定。IL-10的产生采用ELISA或qPCR法评估。NF-κB的核转位采用免疫荧光法或Western blot法评估。这些细胞学检测对于理解磷酸二酯酶抑制、腺苷受体拮抗和HDAC激活的功能后果至关重要。
动物实验
动物/疾病模型:雄性瑞士小鼠[1]
剂量:100 mg/kg
给药途径:腹腔注射(ip);每日一次,持续9天
实验结果:IL-6和IL-10水平升高,TNF-α和NO水平受到抑制。
茶碱在哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)动物模型中进行了评估。该化合物可通过口服或静脉注射给药。通过测量气道阻力来评估支气管扩张作用。分析支气管肺泡灌洗液中的炎症细胞浸润和细胞因子水平。这些体内研究对于在生理相关环境下确认该化合物的疗效至关重要。
药代性质 (ADME/PK)
茶碱具有口服生物利用度,主要在肝脏经CYP450酶代谢。其药代动力学参数,包括Cmax、Tmax、半衰期和生物利用度,均已得到充分表征。由于其治疗指数较窄,临床上需进行治疗药物监测。该化合物的药代动力学特征对于优化给药剂量和降低毒性至关重要。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
茶碱的治疗指数较窄。不良反应包括胃肠道不适、心动过速、心律失常以及高剂量时的中枢神经系统兴奋。毒性与剂量相关。过量服用可能危及生命。禁用于某些心脏疾病患者。该化合物的安全性已得到充分证实,并已作为药品上市。
参考文献

[1]. Theophylline and selective PDE inhibitors as bronchodilators and smooth muscle relaxants. Eur Respir J. 1995 Apr;8(4):637-42.

[2]. Amrinone and theophylline differentially regulate cytokine and nitric oxide production in endotoxemic mice. Shock. 1997 May;7(5):371-5.

[3]. Theophylline inhibits NF-kappa B activation and I kappa B alpha degradation in human pulmonary epithelial cells. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2001 Dec;364(6):558-61.

[4]. Ito K, et, al, Adcock IM, Barnes PJ. A molecular mechanism of action of theophylline: Induction of histone deacetylase activity to decrease inflammatory gene expression. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002 Jun 25;99(13):8921-6.

[5]. Barnes PJ. Theophylline. Am J Respir Crit Care Med. 2013 Oct 15;188(8):901-6.

其他信息
茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤,CAS 58-55-9)是一种甲基化的黄嘌呤衍生物,它是一种竞争性非选择性磷酸二酯酶抑制剂和非选择性腺苷受体拮抗剂。临床上,它用于治疗哮喘、支气管痉挛和慢性阻塞性肺疾病(COPD)。该化合物以多种商品名销售,例如Uniphyl和Theochron。它既有药品,也有研究级化合物。研究人员在处理茶碱时,应遵循化学试剂操作的标准安全规程,包括使用适当的个人防护装备并在通风良好的区域工作。
*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
C7H8N4O2
分子量
180.1640
精确质量
180.064
CAS号
58-55-9
相关CAS号
Theophylline-d6;117490-39-8;Theophylline sodium glycinate;8000-10-0;Theophylline monohydrate;5967-84-0;Theophylline sodium acetate;8002-89-9
PubChem CID
2153
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.5±0.1 g/cm3
沸点
454.1±37.0 °C at 760 mmHg
熔点
271-273 °C
闪点
228.4±26.5 °C
蒸汽压
0.0±1.1 mmHg at 25°C
折射率
1.620
LogP
-0.17
tPSA
72.68
氢键供体(HBD)数目
1
氢键受体(HBA)数目
3
重原子数目
13
分子复杂度/Complexity
267
定义原子立体中心数目
0
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)
0.1 M NaOH : ~20 mg/mL (~111.01 mM)
DMSO : ~11.11 mg/mL (~61.67 mM)
H2O : ~5 mg/mL (~27.75 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 1.11 mg/mL (6.16 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 11.1 mg/mL澄清的DMSO储备液加入到400 μL PEG300中,混匀;再向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;然后加入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: ≥ 1.11 mg/mL (6.16 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 11.1 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: ≥ 1.11 mg/mL (6.16 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 11.1 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入900 μL 玉米油中,混合均匀。


配方 4 中的溶解度: 11 mg/mL (61.06 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.

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 5.5506 mL 27.7531 mL 55.5062 mL
5 mM 1.1101 mL 5.5506 mL 11.1012 mL
10 mM 0.5551 mL 2.7753 mL 5.5506 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) 。

联系我们