Trimethylamine N-oxide

别名: Trimethylamine Noxide; Trimethylamine N oxide 无水三甲基胺 N-氧化物; Trimethylamine N-Oxide Anhydrous 无水三甲基胺 N-氧化物;三甲胺N-氧化物;三甲基胺氧化物;无水三甲基胺-N-氧化物;无水氧化三甲胺;氧化三甲胺
目录号: V38657 纯度: ≥98%
三甲胺 N-氧化物是膳食胆碱和其他含三甲胺营养素的肠道微生物依赖性代谢物。
Trimethylamine N-oxide CAS号: 1184-78-7
产品类别: New2
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
100mg
500mg
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Other Forms of Trimethylamine N-oxide:

  • Trimethylamine N-oxide dihydrate
  • Trimethylamine N-oxide-d9 (Trimethylamine N-oxide-d9)
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产品描述
三甲胺N-氧化物(TMAO,CAS 1184-78-7)是一种肠道菌群依赖性代谢产物,来源于膳食胆碱和其他含三甲胺的营养物质。TMAO通过激活ROS/NLRP3炎症小体诱导炎症。此外,TMAO还通过激活TGF-β/Smad2信号通路加速成纤维细胞分化并诱导心脏纤维化。TMAO是一种内源性代谢产物,在多种生理和病理过程中发挥着重要作用。TMAO通过激活ROS/NLRP3炎症小体诱导炎症,并通过激活TGF-β/Smad2信号通路促进成纤维细胞分化。它常用于构建研究中的心脏纤维化模型。TMAO水平升高与心血管疾病风险增加相关。
生物活性&实验参考方法
靶点
TMAO targets multiple pathways including the NOD-like receptor (NLR) family, reactive oxygen species (ROS) signaling, and the TGF-β/Smad pathway. It activates the ROS/NLRP3 inflammasome, which is a key mediator of inflammatory responses. TMAO also promotes fibroblast-to-myofibroblast differentiation through the TGF-β/Smad2 signaling pathway, contributing to tissue fibrosis. These targets make TMAO a critical molecule in studying inflammation, fibrosis, and cardiovascular disease pathogenesis.
体外研究 (In Vitro)
体外实验表明,与未处理的成纤维细胞相比,经三甲胺N-氧化物(TMAO)处理的成纤维细胞迁移能力和体积均有所增加。三甲胺N-氧化物能够上调I型胶原蛋白和α-SMA的表达,同时增加TGF-β受体I的表达,进而促进Smad2的磷酸化。用三甲胺N-氧化物处理新生小鼠成纤维细胞后,TGF-βRI的泛素化水平降低。Smurf2的表达同样受到三甲胺N-氧化物的抑制[2]。许多海洋动物的组织中含有三甲胺N-氧化物,能够保护其免受静水压力、高尿素、高温和盐分的损害[3]。体外实验表明,TMAO可通过激活包括巨噬细胞和成纤维细胞在内的多种细胞类型中的ROS/NLRP3炎症小体诱导炎症反应。它能加速成纤维细胞向肌成纤维细胞分化,并通过激活TGF-β/Smad2信号通路诱导心脏纤维化。TMAO处理培养细胞可增加促炎细胞因子和纤维化标志物的表达。该化合物还用于研究肠道菌群代谢产物对细胞培养模型中细胞功能和疾病发展的影响。
体内研究 (In Vivo)
在动物模型中,三甲胺N-氧化物(TMAO)可用于构建心脏纤维化模型。苯乙酸芥(腹腔注射;0–20 mg/kg;15天)的ED15值为8.0 mg/kg,其抗癌效力始终比胆固醇(CHL)高1.8–1.9倍[2]。15.9 mg/kg的苯乙酸芥(腹腔注射;0–20 mg/kg;单次给药)可导致15%的死亡率[2]。
体内实验表明,TMAO给药可诱导动物模型发生心脏纤维化并促进成纤维细胞分化。TMAO常用于通过膳食补充或直接给药的方式在啮齿动物中构建心脏纤维化模型。体内TMAO水平升高与炎症加剧、组织纤维化和心血管病理改变相关。动物研究表明,TMAO可加速动脉粥样硬化和心力衰竭的进展。该化合物是研究肠道微生物群与宿主相互作用及其对心血管健康影响的宝贵工具。
酶活实验
体外酶/受体结合试验通常包括将该化合物与细胞裂解液或纯化蛋白孵育,以评估其对炎症小体激活和信号通路的影响。NLRP3炎症小体的激活通过ELISA或Western blot检测caspase-1活性和IL-1β分泌来评估。ROS的产生使用荧光探针(例如DCFH-DA)进行定量。TGF-β/Smad2通路激活通过Western blot检测Smad2磷酸化水平来评估。试验中使用的TMAO浓度范围为0-100 mM,并设置适当的对照,包括未处理的细胞和通路特异性抑制剂。
细胞实验
体外细胞实验采用培养的巨噬细胞、成纤维细胞或心肌细胞进行TMAO活性检测。细胞用浓度为10-1000 µM的TMAO处理24-72小时。通过ELISA检测IL-1β和IL-18的分泌来评估炎症小体的激活情况。使用荧光探针和流式细胞术定量ROS水平。通过免疫细胞化学或Western blot检测α-SMA和胶原蛋白的表达来评估成纤维细胞的分化情况。使用MTT或LDH法评估细胞活力。所有实验均设置三个重复,并设置适当的溶剂对照和阳性对照(例如,炎症研究中使用LPS)。
动物实验
体内动物实验通常使用啮齿类动物,如小鼠或大鼠。TMAO可通过灌胃或膳食补充(例如,饮用水或饲料中添加1-3%的TMAO)给药2-12周,以诱导心脏纤维化。或者,TMAO也可通过腹腔注射给药,剂量为50-200 mg/kg。采用超声心动图评估心脏功能。通过组织学染色(Masson三色染色)和羟脯氨酸含量测定评估组织纤维化程度。采用qPCR和Western blot分析心脏组织中的炎症标志物和纤维化相关基因表达。每组包含6-10只动物。
药代性质 (ADME/PK)
代谢/代谢物
三甲胺N-氧化物 (TMAO) 由肝脏中的三甲胺 (TMA) 生物合成,而三甲胺则来源于胆碱。黄素单加氧酶3 (FMO3) 参与TMA的氧化;FMO3基因突变的个体可能出现TMA水平蓄积,导致鱼腥味综合征。TMAO经尿液排出,不再进一步代谢。
TMAO的药代动力学特性包括膳食摄入后迅速从胃肠道吸收。作为一种小分子水溶性物质,TMAO广泛分布于体液中,其分布容积与体液总量大致相当。TMAO在人体内的血浆半衰期约为12-24小时,主要通过肾脏排泄。血浆中TMAO的水平受饮食、肠道菌群组成和肾功能的影响。该化合物在肝脏中代谢不广泛,其清除主要依赖于肾小球滤过。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
毒性概述
尿毒症毒素,例如三甲胺氧化物 (TMAO),可通过有机离子转运蛋白(尤其是 OAT3)主动转运至肾脏。尿毒症毒素水平升高可刺激活性氧 (ROS) 的产生。这似乎是通过尿毒症毒素直接结合或抑制 NADPH 氧化酶(尤其是肾脏和心脏中含量丰富的 NOX4)介导的 (5)。ROS 可诱导多种 DNA 甲基转移酶 (DNMT) 的表达,这些酶参与 KLOTHO 蛋白的沉默。KLOTHO 已被证实对抗衰老、矿物质代谢和维生素 D 代谢起着重要作用。多项研究表明,由于局部 ROS 水平升高,急性或慢性肾脏疾病中 KLOTHO mRNA 和蛋白水平降低 (6)。 TMAO似乎通过促进巨噬细胞内胆固醇的积累,在一定程度上促进动脉粥样硬化的发展,这可能是通过诱导CD36和SRA1等清道夫受体实现的,这两种受体均参与修饰脂蛋白的摄取(A15344)。
毒性数据
>血液中TMAO浓度达到100 μM通常提示尿毒症。
毒理学数据表明,TMAO水平升高与心血管疾病风险增加相关,包括动脉粥样硬化和心力衰竭。长期接触TMAO会促进多种组织的炎症和纤维化。然而,TMAO是一种内源性代谢物,其毒性具有剂量依赖性,病理效应主要在超生理浓度下观察到。长期接触可能导致肾功能障碍和代谢紊乱。该化合物在生理浓度下被认为是安全的,但在研究模型中使用的高浓度下可能具有毒性。
参考文献

[1]. High-choline Diet Exacerbates Cardiac Dysfunction, Fibrosis, and Inflammation in a Mouse Model of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction. J Card Fail. 2020 May 14;S1071-9164(19)31802-0.

[2]. Gut Microbe-Derived Metabolite Trimethylamine N-oxide Accelerates Fibroblast-Myofibroblast Differentiation and Induces Cardiac Fibrosis. J Mol Cell Cardiol. 2019 Sep;134:119-130.

[3]. Trimethylamine N-Oxide: The Good, the Bad and the Unknown. Toxins (Basel). 2016 Nov 8;8(11):326.

其他信息
三甲胺N-氧化物(TMAO)是由三甲胺氨基氧化形成的叔胺氧化物。它具有渗透调节剂、代谢物和大肠杆菌代谢物的功能。其功能与三甲胺相关,是羟基三甲胺的共轭碱。TMAO是大肠杆菌(K12菌株、MG1655菌株)中发现或产生的代谢物。据报道,TMAO也存在于葡萄、眼虫和其他具有相关数据的生物体中。TMAO是一种尿毒症毒素、渗透调节剂和动脉粥样硬化毒素(可导致动脉粥样硬化斑块的形成)。尿毒症毒素可根据其化学和物理性质分为三大类:1)小分子、水溶性、非蛋白结合化合物,例如尿素;2)小分子、脂溶性和/或蛋白结合化合物,例如酚类; 3)较大的、所谓的中等分子量化合物,例如β2-微球蛋白。长期接触尿毒症毒素会导致多种疾病,包括肾损伤、慢性肾病和心血管疾病。三甲胺N-氧化物(TMAO)是三甲胺的氧化产物,也是动物和人体内常见的代谢物。具体而言,TMAO是内源性生物合成的,而三甲胺则来源于胆碱,胆碱又来源于膳食卵磷脂(磷脂酰胆碱)或膳食肉碱。TMAO分解为三甲胺(TMA),后者是腐烂海鲜异味的主要来源。TMAO是一种渗透压调节剂,人体利用它来抵消尿素水平升高(由肾衰竭引起)的影响,其高水平可作为肾脏疾病的生物标志物。鱼腥味综合征,又称三甲胺尿症,是由黄素单加氧酶3 (FMO3) 生成不足引起的,导致含胆碱食物中的三甲胺无法完全分解为三甲胺氧化物。三甲胺随后积累,并通过汗液、尿液和呼吸排出体外,散发出强烈的鱼腥味。如果肠道细菌能够将这些物质转化为三甲胺氧化物 (TMAO),那么食用含有肉碱或卵磷脂(磷脂酰胆碱)的食物会增加血液中 TMAO 的浓度。红肉、某些能量饮料和一些膳食补充剂中含有高浓度的肉碱;卵磷脂存在于鸡蛋中,常用作加工食品的配料。许多海鲜也含有高浓度的 TMAO。人体肠道中的某些正常细菌(例如不动杆菌属)可以将膳食中的肉碱和卵磷脂转化为 TMAO。TMAO 会改变肠道、肝脏和动脉壁中的胆固醇代谢。当TMAO存在时,胆固醇代谢发生改变,导致胆固醇在动脉壁等外周细胞中沉积增加,胆固醇清除率降低(1, 2, 3)。TMAO是公认的心血管疾病风险和肠道菌群功能生物标志物,被广泛用于研究肠道菌群代谢产物在健康和疾病中的作用。TMAO目前尚未被批准用于治疗疾病,但它是构建心脏纤维化模型的重要研究工具。TMAO在促进炎症和纤维化中的作用使其与心血管疾病、代谢综合征和慢性肾脏病的研究密切相关。针对TMAO生成的饮食干预正被探索作为潜在的治疗策略。
*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
C₃H₉NO
分子量
75.11
精确质量
75.068
CAS号
1184-78-7
相关CAS号
Trimethylamine N-oxide dihydrate;62637-93-8;Trimethylamine N-oxide-d9;1161070-49-0;Trimethylamine-N-oxide-13C3
PubChem CID
1145
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
0.9301 (rough estimate)
沸点
133.8°C (rough estimate)
熔点
220-222ºC(lit.)
折射率
1.4698 (estimate)
LogP
-2.57
tPSA
29.43
氢键供体(HBD)数目
0
氢键受体(HBA)数目
1
可旋转键数目(RBC)
0
重原子数目
5
分子复杂度/Complexity
28.4
定义原子立体中心数目
0
InChi Key
UYPYRKYUKCHHIB-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C3H9NO/c1-4(2,3)5/h1-3H3
化学名
N,N-dimethylmethanamine oxide
别名
Trimethylamine Noxide; Trimethylamine N oxide
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)
H2O : ~100 mg/mL (~1331.38 mM)
DMSO : ~100 mg/mL (~1331.38 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (33.28 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 (33.28 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 (33.28 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 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。


配方 4 中的溶解度: 100 mg/mL (1331.38 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 13.3138 mL 66.5690 mL 133.1381 mL
5 mM 2.6628 mL 13.3138 mL 26.6276 mL
10 mM 1.3314 mL 6.6569 mL 13.3138 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。
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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