| 规格 | 价格 | 库存 | 数量 |
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| 100mg |
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| 250mg |
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| 500mg |
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| Other Sizes |
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| 靶点 |
Mitochondrial complex V (ATP synthase). 3-UPA specifically inhibits complex V activity without affecting complexes I-IV or mitochondrial β-oxidation of fatty acids. The study did not report specific IC50, Ki, or EC50 values for this inhibition. [1]
As an endogenous metabolite, ureidopropionic acid itself does not exert pharmacological activity through specific therapeutic targets. However, computational prediction analyses (SEA algorithm) have identified potential interactions of this compound with multiple protein targets, including the GABA-B receptor (GABBR2), GABA transporter 3 (SLC6A11), and various lysine-specific demethylases (KDM2A, KDM3A, KDM4D, KDM5C, KDM6B, KDM7A). These predicted targets are associated with neurological conditions such as depression, epilepsy, and narcolepsy. It is important to note that these remain computational predictions requiring experimental validation, and the primary biological significance of ureidopropionic acid is as a catabolic intermediate rather than a drug-like ligand. |
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| 体外研究 (In Vitro) |
- 神经元损伤: 将培养的鸡神经元暴露于3-UPA(0.001-10 mmol/L,1-24小时),通过台盼蓝拒染法检测发现其诱导浓度和时间依赖性的神经退行性变。与对照组相比,所有测试浓度下的细胞活力均显著降低(P < 0.001)。[1]
- 兴奋性毒性增强: 将L-谷氨酸(0.01-1 mmol/L)与1 mmol/L 3-UPA共孵育,发现神经元对L-谷氨酸的易感性增加,在谷氨酸浓度为0.1 mmol/L(超加性效应15.3%,P < 0.05)和0.25 mmol/L(超加性效应18.0%,P < 0.05)时观察到超加性效应。[1] - 活性氧产生: 3-UPA(0.01-1 mmol/L)诱导浓度和时间依赖性的线粒体活性氧产生增加(通过二氢罗丹明-123荧光检测),该增加发生在细胞内钙升高之前,且不被NMDA受体拮抗剂MK-801阻断。[1] - 细胞内钙浓度: 暴露于3-UPA(1 mmol/L)4-24小时后,通过fura-2荧光检测到细胞内钙浓度延迟性升高。该升高可被MK-801部分减弱。暴露后15分钟内未观察到早期或瞬时性升高。[1] 3-脲基丙酸通常不作为药物被评估直接的体外药理活性。其主要体外应用是作为代谢研究中的分析标准品。该化合物是β-脲基丙酸酶缺乏症诊断的生物标志物,在此类患者中,3-脲基丙酸在尿液和其他生物体液中异常蓄积。在肿瘤化疗的背景下,该化合物作为代谢物具有临床意义——其蓄积可提示DPD或β-脲基丙酸酶缺乏,从而使患者面临5-氟尿嘧啶治疗的严重毒性风险。 |
| 体内研究 (In Vivo) |
3-脲基丙酸不作为治疗药物使用,因此传统的体内药效数据不适用。然而,该化合物在体内作为诊断性生物标志物具有重要价值。在β-脲基丙酸酶缺乏症患者中,尿液中的3-脲基丙酸和β-脲基异丁酸持续升高。该缺乏症相关的临床症状包括受累婴儿出现肌张力低下和张力障碍性运动,但也存在无症状病例。通过检测尿液中3-脲基丙酸水平的升高,可实现与其他嘧啶降解酶缺乏症(DHPDase缺乏症和DHPase缺乏症)的鉴别诊断。
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| 酶活实验 |
- 单个呼吸链复合物活性测定: 使用牛心脏来源的亚线粒体颗粒,通过分光光度法测定复合物I-V的稳态活性。测试3-UPA浓度高达10 mmol/L。复合物I活性测定参照Okun等人方法,复合物II参照Ziegler和Rieske方法,复合物III参照Brandt和Okun方法,复合物IV参照Sinjorgo等人方法,复合物V参照Percy等人方法。基础活性(U/mg蛋白)为:复合物I 1.24,复合物II 0.97,复合物III 24.0,复合物IV 15.0,复合物V 0.508。标准抑制剂验证了测定有效性(例如,80 μM寡霉素抑制复合物V活性93%)。[1]
- 脂肪酸线粒体β-氧化测定: 将来自健康志愿者的人皮肤成纤维细胞与3-UPA(0、1、10 mmol/L)预孵育24小时,随后与棕榈酸(200 μmol/L)和L-肉碱(400 μmol/L)孵育96小时。通过电喷雾电离串联质谱分析酰基肉碱谱(C2-C16)。未观察到β-氧化的显著抑制,1 mmol/L时C4和C12的轻微降低(P < 0.01)被认为无生物学意义。[1] 3-脲基丙酸作为嘧啶分解代谢酶的底物或产物用于酶活性测定。β-脲基丙酸酶活性测定的代表性方案:配制含有3-脲基丙酸作为底物(通常0.1-5 mM)的反应缓冲液,使用适当的缓冲体系(如50 mM Tris-HCl,pH 7.5-8.0)。加入酶源(纯化的β-脲基丙酸酶或组织匀浆)。37°C孵育30-60分钟。通过加热灭活(95°C,5分钟)或酸化终止反应。使用HPLC-UV或LC-MS/MS定量产物(β-丙氨酸)或剩余底物。对于诊断应用,对尿液样本进行脲酶预处理(无需分馏)可实现高回收率的GC/MS检测,用于分析3-脲基丙酸及相关脲类化合物。 |
| 细胞实验 |
- 原代神经元培养: 从鸡胚端脑制备原代神经元培养物。神经元在含20%胎牛血清的DMEM中,于37°C、5% CO2条件下维持培养,并在体外培养5天后用于实验。该培养体系此前已被证明表达NMDA受体并对多种神经毒素敏感。[1]
- 细胞活力测定(台盼蓝拒染法): 使用台盼蓝(0.4% in PBS)拒染法测定细胞活力。在显微镜下计数染色(非存活)和未染色(存活)细胞(8个随机选定的亚视野,共600-800个神经元)。细胞活力表示为未染色细胞与总细胞数的百分比。对照组水平标准化为100%。[1] - 细胞内钙浓度测定: 神经元在0.1% Pluronic F-127存在下,用fura-2乙酰氧基甲酯(5 μmol/L)负载30分钟,然后洗涤并再孵育30分钟。使用配备荧光物镜、CCD相机和图像处理器的倒置显微镜,在单个神经元(n=100)中测定[Ca²⁺]i。在暴露于1 mmol/L 3-UPA后0.5-24小时记录340 nm和380 nm激发、510 nm发射的荧光。根据Grynkiewicz等人的方法将比值转换为[Ca²⁺]i。[1] - 活性氧测定: 使用氧化敏感染料二氢罗丹明-123(5 μmol/L),在暴露于3-UPA(0.01-1 mmol/L)0.5-24小时后,监测单个神经元(n=100)中的ROS产生。检测条件为激发490 nm,发射510 nm。[1] - 成纤维细胞中线粒体β-氧化测定: 来自健康志愿者的人皮肤成纤维细胞在含2 mmol/L L-谷氨酰胺、10%胎牛血清和抗生素的DMEM中培养至融合。融合后,细胞在F-12 HAM培养基中用3-UPA(0、1、10 mmol/L)处理24小时。然后在含棕榈酸(200 μmol/L)和L-肉碱(400 μmol/L)的无血清、无谷氨酰胺培养基中孵育96小时后分析酰基肉碱谱。[1] 3-脲基丙酸通常不直接用于活细胞实验。它可在细胞培养上清液或裂解物中作为代谢终点进行定量。代表性方案:在适当培养基中培养细胞(如肝细胞或癌细胞系)。收集培养基或细胞裂解物。加入乙腈或高氯酸进行去蛋白处理,随后离心。使用LC-MS/MS或HPLC-UV分析上清液中的3-脲基丙酸。该方法用于研究细胞模型中的嘧啶代谢,特别是评估遗传缺陷或药物处理(如5-FU)对代谢通量的影响。 |
| 动物实验 |
在动物研究中,3-脲基丙酸通常用于药代动力学或代谢示踪实验。代谢研究的代表性方案:通过口服灌胃或腹腔注射向啮齿动物给予嘧啶前体(如尿嘧啶或二氢尿嘧啶)。在多个时间点(如0、15、30、60、120、240分钟)采集血液样本,并收集24小时尿液。使用LC-MS/MS或GC/MS定量血浆和尿液中的3-脲基丙酸及其代谢物。比较对照组与处理组之间,或野生型与酶缺陷动物之间的水平差异。3-脲基丙酸水平升高提示β-脲基丙酸酶或DPD活性受损。
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| 药代性质 (ADME/PK) |
关于3-脲基丙酸作为外源性给药化合物的具体药代动力学数据有限。然而,作为内源性代谢物,其药代动力学行为可在嘧啶分解代谢的背景下理解。给予嘧啶前体(如尿嘧啶)后,3-脲基丙酸作为下游代谢物出现在血浆和尿液中。尿嘧啶/3-脲基丙酸比值或尿嘧啶/二氢尿嘧啶比值在临床上用于评估二氢嘧啶脱氢酶(DPD)活性。该化合物极性较高(预测logP为-0.98至-1.4),水溶性好(20.9 mg/mL),这些特性限制其被动跨膜扩散,主要作为代谢终产物经肾脏排泄。计算预测提示其可能与溶质载体SLC22A6存在相互作用,这可能参与其肾脏处理过程。
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| 毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK) |
- 神经元毒性(体外): 3-UPA在0.001至10 mmol/L浓度范围内诱导浓度和时间依赖性的神经元损伤。即使在最低测试浓度(0.001 mmol/L)下,暴露24小时后也观察到显著的细胞死亡(与对照组相比,P < 0.001)。[1]
- 毒性机制: 3-UPA的神经毒性涉及抑制线粒体复合物V(ATP合酶)活性,导致ROS产生增加、细胞内钙延迟性升高,以及由NMDA受体激活介导的继发性兴奋性毒性。抗氧化剂α-生育酚(10 μmol/L)和NMDA受体拮抗剂MK-801(10 μmol/L)具有神经保护作用,而非NMDA拮抗剂CNQX(50 μmol/L)、代谢型谷氨酸受体拮抗剂L-AP3(50 μmol/L)或琥珀酸(0.1-100 mmol/L)无保护作用。[1] - 线粒体毒性: 3-UPA以浓度依赖性方式特异性抑制复合物V活性(如图5D所示)。不影响复合物I、II、III或IV的活性,也不损害脂肪酸的线粒体β-氧化。脲基化合物如甲酰胺和尿素(高达100 mmol/L)不抑制复合物V,而L-瓜氨酸(100 mmol/L)仅表现出轻微抑制(14%)。[1] 根据科研级3-脲基丙酸的安全数据表(SDS),该化合物在正常操作条件下被归类为“非危险物质或混合物”。它未被NTP、IARC、OSHA或ACGIH列为致癌物。急救措施包括用水冲洗眼部和皮肤,如吞食应就医处理。作为正常人体生理中存在的内源性代谢物,3-脲基丙酸在生理浓度下不被认为具有毒性。然而,由于β-脲基丙酸酶缺乏导致的病理性蓄积可提示潜在的代谢性疾病,并且它作为标志物提示患者对5-氟尿嘧啶化疗严重毒性的风险增加。该化合物严格限于科研使用,不可用于人类治疗或诊断用途。 |
| 参考文献 |
[1]. 3-Ureidopropionate contributes to the neuropathology of 3-ureidopropionase deficiency and severe propionic aciduria: a hypothesis. J Neurosci Res. 2001;66(4):666-673.
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| 其他信息 |
- 背景: 3-UPA(别称:N-氨甲酰基-β-丙氨酸)是嘧啶降解途径中的生理性中间体,由3-脲基丙酸酶(β-丙氨酸合酶)催化生成β-丙氨酸。该酶的遗传性缺乏导致3-UPA在体液中蓄积,并引起严重的神经系统症状,包括肌张力障碍性运动障碍、全脑和小脑萎缩、髓鞘形成延迟、视神经萎缩、小头畸形和精神运动发育迟缓。在重症丙酸血症中,由于丙酸抑制3-脲基丙酸酶,也会发生继发性蓄积。[1]
- 提出的病理生理机制: 该研究提出,3-UPA的神经毒性源于线粒体ATP合酶的抑制,导致能量障碍、继发性兴奋性毒性(通过NMDA受体激活)和氧化应激。β-丙氨酸(嘧啶降解的终产物)及其衍生物肌肽(一种抗氧化二肽)的可用性降低可能通过减少内源性防御机制而增加对3-UPA毒性的易感性。[1] - 与3-硝基丙酸的比较: 3-UPA的毒性部分类似于3-NPA(一种已知的复合物II抑制剂,用作亨廷顿病的动物模型)。然而,与3-NPA不同的是,3-UPA不抑制复合物II,而是靶向复合物V。[1] N-氨甲酰-β-丙氨酸是一种β-丙氨酸衍生物,是丙酸在3位带有脲基。它是一种代谢物,也是小鼠的代谢物。它在功能上与丙酸相关。它是N-氨甲酰-β-丙氨酸的共轭酸。 脲基丙酸是大肠杆菌(K12菌株、MG1655菌株)中发现或产生的代谢物。 据报道,3-脲基丙酸存在于蚤状溞、果蝇和其他有相关数据的生物体中。 |
| 分子式 |
C4H8N2O3
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|---|---|
| 分子量 |
132.1179
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| 精确质量 |
132.053
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| CAS号 |
462-88-4
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| 相关CAS号 |
FITC-Ureidopropionic acid
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| PubChem CID |
111
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| 外观&性状 |
White to off-white solid powder
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| 密度 |
1.337g/cm3
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| 沸点 |
324.8ºC at 760mmHg
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| 熔点 |
170-175ºC (dec.)
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| 闪点 |
150.2ºC
|
| 蒸汽压 |
4.87E-05mmHg at 25°C
|
| 折射率 |
1.504
|
| LogP |
0.22
|
| tPSA |
92.42
|
| 氢键供体(HBD)数目 |
3
|
| 氢键受体(HBA)数目 |
3
|
| 可旋转键数目(RBC) |
3
|
| 重原子数目 |
9
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| 分子复杂度/Complexity |
123
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| 定义原子立体中心数目 |
0
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| SMILES |
C(CNC(=O)N)C(=O)O
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| InChi Key |
JSJWCHRYRHKBBW-UHFFFAOYSA-N
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| InChi Code |
InChI=1S/C4H8N2O3/c5-4(9)6-2-1-3(7)8/h1-2H2,(H,7,8)(H3,5,6,9)
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| 化学名 |
3-(carbamoylamino)propanoic acid
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| 别名 |
3-Ureidopropionic acid; 462-88-4; N-Carbamoyl-beta-alanine; 3-ureidopropionate; beta-Ureidopropionic acid;
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| HS Tariff Code |
2934.99.9001
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| 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)
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| 溶解度 (体外实验) |
DMSO : ~125 mg/mL (~946.11 mM)
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|---|---|
| 溶解度 (体内实验) |
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (15.74 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。 配方 2 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (15.74 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。 View More
配方 3 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (15.74 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。 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 | 7.5689 mL | 37.8444 mL | 75.6888 mL | |
| 5 mM | 1.5138 mL | 7.5689 mL | 15.1378 mL | |
| 10 mM | 0.7569 mL | 3.7844 mL | 7.5689 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:取 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) 。