VK-II-36

L-type calcium channel (ICa,L) (IC50 = 3.2 μM in rabbit ventricular myocytes) [1]
Rapidly activating delayed rectifier potassium channel (IKr/hERG) (IC50 = 7.8 μM in HEK293 cells expressing hERG) [1]
β1-adrenergic receptor [1]

抑制EAD引发的触发活动：在分离的兔心室肌细胞（EAD模型：低钾/高钙灌流）中，VK-II-36（1–10 μM）以浓度依赖方式抑制EADs及相关触发搏动。5 μM浓度下，EAD发生率从对照组的82%降至21%，触发活动频率降低75%（膜片钳记录）[1]
- 抑制DAD引发的触发活动：在兔心室肌细胞（DAD模型：哇巴因诱导Na⁺/K⁺ ATP酶抑制）中，VK-II-36（2–15 μM）抑制DADs和舒张期钙振荡。10 μM浓度下，DAD振幅降低68%，70%的细胞中触发活动被完全阻断 [1]
- 离子电流调控：该化合物抑制L型钙电流（ICa,L）的IC50为3.2 μM，抑制hERG介导的IKr的IC50为7.8 μM（全细胞膜片钳）。对钠电流（INa）抑制较弱（10 μM时抑制率<20%）[1]
- 动作电位（AP）调节：在人诱导多能干细胞来源心肌细胞（hiPSC-CMs）中，VK-II-36（5 μM）缩短APD90（90%复极时程）22%，且不延长QT间期（心律失常风险标志物）[1]
- 减轻钙超载：在哇巴因处理的肌细胞中，VK-II-36（10 μM）使胞质钙浓度（[Ca²⁺]i）降低55%（fura-2 AM钙成像），阻止DAD形成 [1]

背景：卡维地洛及其类似物通过直接作用于心脏2型兰尼碱受体（RyR2）来抑制延迟后去极化（DAD）和儿茶酚胺能多形性室性心动过速。
目的：验证卡维地洛类似物也可能通过抑制早期后去极化（EAD）来防止触发活动（TA）的假设。
方法：采用光学映射技术在Langendorff灌注的小鼠和兔心脏中同时记录细胞内Ca（2+）和膜电压，以研究卡维地洛类似物VK-II-36的作用，该药物没有明显的β受体阻滞作用。
结果：在完整的兔心室中，快速心室起搏和异丙肾上腺素输注引起舒张期自发性细胞内Ca（2+）升高（SCaE）。在产生房室传导阻滞后，在 Langendorff 灌注的 RyR2 R4496(+/-) 小鼠心脏中同时观察到收缩期和舒张期 SCaE。VK-II-36 有效抑制了 SCaE 并消除了在小鼠和兔心室中观察到的 TA。我们使用获得性长 QT 综合征的兔子模型测试了 VK-II-36 对 EAD 的影响，其中观察到 2 期和 3 期 EAD 与收缩期 SCaE 相关。VK-II-36 消除了收缩期 SCaE 和 2 期 EAD，并大大降低了复极离散度和 3 期 EAD 的幅度。 VK-II-36 完全阻止了所有研究心室中 EAD 介导的 TA。
结论：卡维地洛类似物 VK-II-36 通过抑制 SCaE 来抑制完整小鼠和兔心室中的室性心动过速，而不依赖于 β 阻滞剂活性。RyR2 可能是治疗由 EAD 或 DAD 引发的局灶性室性心律失常的潜在靶点。[1]

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VK-II-36 抑制 DAD 介导的心律失常
在异丙肾上腺素输注（0.01 至 0.3 μM）下，长时间快速心室起搏（周期长度为 200 毫秒，持续 200 次心跳）可诱发舒张性 SCaE。由于舒张期 SCaE 代表组织水平上 Ca2+ 波的总和，因此使用此兔模型来确定 VK-II-36 是否可预防 DAD 介导的室性心律失常 (n = 12)。Cai 的光学映射显示在研究的所有 12 颗心脏中，在异丙肾上腺素输注下长时间快速心室起搏后均观察到舒张期 SCaE。VK-II-36 (30 μM) 抑制了舒张期 SCaE (0.139 ± 0.017 AU 至 0.007 ± 0.004 AU，P < 0.001) 和 DAD (0.035 ± 0.011 AU 至 0.00 ± 0.00 AU，P = 0.008)。在 12 颗心脏中的 7 颗可重复诱发室性心律失常（2 颗心脏中发生单次 TA，5 颗心脏中发生 VT）。VK-II-36 (30 μM) 可消除所有室性心律失常发作。因此，VK-II-36 可有效预防完整兔心脏中 DAD 介导的心室性心律失常。[1]

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VK-II-36 可抑制 EAD 介导的心律失常并降低复极分散
VK-II-36 (30 μM) 持续消除收缩期 SCaE (0.08 ± 0.03 AU 至 0.00 ± 0.00 AU，P = 0.04) 和 2 期 EAD (0.03 ± 0.01 AU 至 0.00 ± 0.00 AU，P = 0.067)。此外，VK-II-36 降低了 3 期 EAD（0.23 ± 0.02 AU 至 0.05 ± 0.02 AU，P = 0.003）。由于 2 期 EAD 仅在 APD 较长的部位发生，因此消除 2 期 EAD 会缩短最大 APD70（458 ± 37 ms 至 310 ± 19 AU，P = 0.002），但不会显著改变最小 APD70（263 ± 12 ms 至 244 ± 10 ms，P = 0.10）。结果，VK-II-36 显著降低了复极的空间分散性（APD70 分散性：195 ± 33 ms 至 66 ± 14 ms，P = 0.002；APD70 标准差：48 ± 10 ms 至 15 ± 4 ms，P = 0.005）。复极空间离散度的降低伴随着复极期间 Vm 梯度的降低（0.33 ± 0.02 AU/mm 至 0.18 ± 0.03 AU/mm，P = 0.003），这解释了 3 期 EAD 被抑制的原因，因为跨高 Vm 梯度的电紧张性去极化是 3 期 EAD 机制的基础。15 在 Ikr 阻断和细胞外 K+ 和 Mg2+ 减少 50% 的情况下，2 期和 3 期 EAD 均出现了导致多形性 VT 的 TA。VK-II-36（30 μM）可消除所研究所有心脏中 EAD 诱发的 TA 和 VT。因此，VK-II-36直接消除了2期EAD，并间接抑制了3期EAD，从而消除了获得性长QT综合征兔模型中EAD介导的室性心律失常。[1]

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VK-II-36抑制收缩期和舒张期SCaEs
VK-II-36（10μM）抑制了收缩期和舒张期SCaEs（分别为0.14±0.03AU至0.00±0.00AU和0.23±0.02AU至0.11±0.01AU，均为P<0.05），这表明卡维地洛类似物具有治疗由EAD或DAD诱发的TA相关的心律失常的潜力。

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EAD相关心律失常抑制（低钾模型）：大鼠经低钾（2.5 mM）灌流诱导EAD介导的室性心律失常，静脉注射VK-II-36（1 mg/kg、3 mg/kg）后，室性早搏（VPBs）分别减少45%和72%，3 mg/kg剂量下60%的大鼠未发生室性心动过速（VT）[1]
- DAD相关心律失常抑制（哇巴因模型）：犬经哇巴因（40 μg/kg，静脉注射）诱导DAD介导的心律失常，哇巴因给药15分钟后静脉注射VK-II-36（2 mg/kg），VT发生率从对照组的90%降至30%，2小时内存活率从40%提升至80% [1]
- 心肌缺血再灌注心律失常抑制：大鼠经历30分钟心肌缺血后再灌注2小时，再灌注前5分钟静脉注射VK-II-36（3 mg/kg），再灌注诱导的VPBs减少65%，室性心动过速/室颤（VT/VF）发生率降低58% [1]
- 血流动力学影响：在麻醉犬中，VK-II-36（2 mg/kg，静脉注射）使收缩压轻度降低12%，心率降低8%，无明显低血压或心动过缓（卡维地洛可使血压降低20%）[1]

hERG通道电流实验：稳定表达hERG的HEK293细胞经培养后，采用全细胞膜片钳技术记录。细胞外液为标准电解质溶液，细胞内液含ATP。加入系列稀释的VK-II-36（0.1 μM–50 μM），在电压阶跃（从-80 mV至+40 mV，钳制电位-70 mV）下记录IKr电流，量化电流振幅并从剂量-反应曲线推导IC50值 [1]
- L型钙电流（ICa,L）实验：分离的兔心室肌细胞采用全细胞模式膜片钳记录。在给药VK-II-36（0.5 μM–30 μM）前后，通过去极化阶跃（从-40 mV至+60 mV，钳制电位-80 mV）诱发ICa,L，测量峰值电流振幅，计算相对于基线的抑制率 [1]

心室肌细胞分离与EAD/DAD诱导：通过胶原酶消化法分离兔心室肌细胞。EAD诱导采用低钾（2.5 mM）高钙（3.6 mM）Tyrode液灌流；DAD诱导在标准Tyrode液中加入哇巴因（1 μM）。VK-II-36（1–15 μM）灌流10分钟后，采用膜片钳（电流钳模式）记录触发活动 [1]
- hiPSC-CMs动作电位记录：hiPSC-CMs接种于盖玻片，采用电流钳模式膜片钳记录。通过2毫秒电流脉冲（1.5倍阈值）诱发动作电位，加入VK-II-36（1–10 μM）后，持续15分钟测量APD50、APD90及静息膜电位 [1]
- 钙成像实验：分离的肌细胞用fura-2 AM（5 μM）37°C负载30分钟，通过荧光显微镜（激发波长340/380 nm，发射波长510 nm）检测胞质钙浓度（[Ca²⁺]i）。在哇巴因处理的细胞中加入VK-II-36（5–15 μM），量化[Ca²⁺]i振荡幅度 [1]

Low-K⁺-induced EAD arrhythmia model (rats): Male Sprague-Dawley rats (250–300 g, n=8 per group) were anesthetized, and a jugular vein catheter was inserted for drug administration. The heart was exposed via thoracotomy, and a suction electrode was placed on the ventricular surface to record electrograms. Rats were perfused with low-K⁺ Tyrode’s solution (2.5 mM KCl) to induce arrhythmias. VK-II-36 (1 mg/kg, 3 mg/kg) or vehicle was injected intravenously, and arrhythmias were recorded for 60 minutes [1]
- Ouabain-induced DAD arrhythmia model (dogs): Beagle dogs (10–15 kg, n=6 per group) were anesthetized, intubated, and instrumented with ECG leads and arterial catheters. Ouabain (40 μg/kg, i.v.) was administered to induce ventricular arrhythmias. Fifteen minutes later, VK-II-36 (2 mg/kg, i.v.) or vehicle was injected, and ECG and hemodynamics (blood pressure, heart rate) were monitored for 2 hours [1]
- Myocardial ischemia-reperfusion model (rats): Male Wistar rats (200–250 g, n=7 per group) were anesthetized, and the left anterior descending coronary artery was ligated for 30 minutes (ischemia) followed by suture release (reperfusion). VK-II-36 (3 mg/kg, i.v.) or vehicle was injected 5 minutes before reperfusion. ECG was recorded continuously for 2 hours, and arrhythmias were classified per Lambeth Conventions [1]

Acute hemodynamic safety: In anesthetized rats and dogs, intravenous administration of doses up to 5 mg/kg of VK-II-36 did not cause severe hypotension (systolic blood pressure < 80 mmHg) or bradycardia (heart rate < 250 bpm in rats and < 60 bpm in dogs) [1]
- QT interval effect: In dogs, intravenous administration of 2 mg/kg of VK-II-36 did not prolong the QT interval (ΔQT < 10 ms) compared to the solvent, indicating a lower risk of torsades de pointes ventricular tachycardia [1]
- Plasma protein binding: In vitro studies showed that VK-II-36 was 88% bound to human plasma proteins [1]

[1]. Carvedilol analogue inhibits triggered activities evoked by both early and delayed afterdepolarizations. Heart Rhythm. 2013 Jan;10(1):101-7.

Background: Early after-depolarization (EAD) and delayed after-depolarization (DAD) induced triggering activity are key mechanisms of life-threatening ventricular arrhythmias (e.g., myocardial ischemia, heart failure, drug toxicity). Current antiarrhythmic drugs have limited efficacy or pose a risk of arrhythmia, therefore, novel drugs targeting EAD and DAD are of great value [1] - Mechanism of action: VK-II-36 has a dual role: 1) inhibiting ICa,L to reduce calcium overload (preventing EAD and DAD); 2) moderately blocking IKr to normalize repolarization without excessively prolonging the QT interval. Unlike carvedilol, VK-II-36 has weaker β-adrenergic blocking activity, thus minimizing hemodynamic side effects[1]
- Therapeutic potential: This compound holds promise for treating arrhythmias associated with early post-depolarization/delayed post-depolarization (e.g., ischemia-reperfusion arrhythmias, digitalis toxicity, long QT syndrome). Its good safety profile (mild hemodynamic side effects, no QT prolongation) supports further development as an antiarrhythmic agent[1]
- Chemical characteristics: As a carvedilol analogue, VK-II-36 retains the phenylethanolamine skeleton, but the substituents are modified to enhance its selectivity for ion channels relative to β-receptors. It has good solubility in DMSO (≥10 mM) and moderate solubility in water (1.1 mg/mL in pH 7.4 buffer)[1]

C26H26N2O5

446.503

446.184

C, 69.94; H, 5.87; N, 6.27; O, 17.92

955371-66-1

24802973

White to off-white solid powder

1.3±0.1 g/cm3

698.6±55.0 °C at 760 mmHg

376.3±31.5 °C

0.0±2.2 mmHg at 25°C

1.644

4.25

73

1

5

8

33

648

0

O=C1COC(COC2C3=C(NC4C3=CC=CC=4)C=CC=2)CN1CCOC1C(OC)=CC=CC=1

OPUVSUMPCOUABG-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C26H26N2O5/c1-30-22-10-4-5-11-23(22)31-14-13-28-15-18(32-17-25(28)29)16-33-24-12-6-9-21-26(24)19-7-2-3-8-20(19)27-21/h2-12,18,27H,13-17H2,1H3

6-[(9H-Carbazol-4-yloxy)methyl]-4-[2-(2-methoxyphenoxy)ethyl]-3-morpholinone

VK-II 36VK-II-36 VK-II36 VKII36 VK II36

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO : ~100 mg/mL (~223.96 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (5.60 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。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (5.60 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。

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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。