4-Methylumbeliferyl-beta-D-glukuronid(4-MUG) je organická sloučenina s molekulovým vzorcem C16H13NO7 a molární hmotností 333,27 g/mol pro CAS 6160-80-1. Obvykle se objevuje jako bílý až světle žlutý prášek nebo krystal. Má dobrou rozpustnost ve vodě a může se ve vodě rozpustit. Molekulární struktura této sloučeniny obsahuje skupinu kyseliny glukuronové (GlcA) a skupinu 4-methylumbeliferon (4-MeUmb). Skupina kyseliny glukuronové je spojena s 4-methylumbeliferonovou skupinou prostřednictvím glykosidických vazeb. Charakteristické spektrální vlastnosti. Například pod ultrafialovým světlem sloučenina vykazuje silnou fluorescenci a může být použita pro její kvantitativní analýzu. Jeho maximální vlnová délka excitace a maximální vlnová délka emise jsou 365 nm a 448 nm. Je to slabá kyselina s nižší hodnotou pKa ve vodě. Jako substrát s fluorescenčními vlastnostmi má širokou aplikační hodnotu při detekci a screeningu enzymové aktivity. Jeho jednoduchý princip, pohodlné ovládání, vysoká citlivost a kvantifikovatelnost z něj činí důležitý nástroj v mnoha oblastech, jako jsou biomedicínské, chemické a biologické vědy.
|
|
|
|
Chemický vzorec |
C16H16O9 |
|
Přesná hmotnost |
352 |
|
Molekulární váha |
352 |
|
m/z |
352 (100.0%), 353 (17.3%), 354 (1.8%), 354 (1.4%) |
|
Elementární analýza |
C, 54.55; H, 4.58; O, 40.87 |
4-Methylumbeliferyl-beta-D-glukuronid(4-MUG) je fluorescenční substrát široce používaný pro detekci a screening enzymové aktivity.
1. Detekce aktivity enzymů
Princip: Detekce enzymové aktivity 4-MUG je založena na jeho vlastnosti, že je hydrolyzován specifickými enzymy jako substrátem. Když enzym působí na 4-MUG, štěpí své glykosidické vazby a uvolňuje 4-methylumbelliferon (4-MU) s fluorescenčními vlastnostmi. Detekcí intenzity a změn fluorescenčních signálů lze hodnotit aktivitu enzymů.
Oblast použití:
(1) Analýza biologického vzorku: Pomocí 4-MUG jako substrátu lze detekovat aktivitu specifických enzymů v biologických vzorcích (jako je krev, moč, tkáňový homogenát atd.). To má velký význam pro diagnostiku onemocnění, výzkum metabolismu léků a objevování biomarkerů.
(2) Screening inhibitorů enzymů: Při společné inkubaci 4-MUG s inhibitory enzymů lze pozorovat účinek inhibitorů enzymů na aktivitu enzymů. Tuto metodu lze použít ke screeningu a hodnocení účinnosti inhibitorů enzymů a poskytuje vodítko pro návrh a vývoj léčiv.
(3) Výzkum kinetiky enzymu: Použitím různých koncentrací 4-MUG jako substrátů lze studovat kinetické parametry enzymu, jako je Michaelisova konstanta (Km) a maximální reakční rychlost (Vmax). Tato data pomáhají pochopit mechanismus a účinnost enzymaticky katalyzovaných reakcí.
2. Screening aktivity enzymů
(1) Vysoce výkonný screening: 4-MUG je vhodný pro vysoce výkonný screening enzymové aktivity, protože má fluorescenční vlastnosti a může dosáhnout rychlé a citlivé detekce. Společnou inkubací velkého počtu kandidátních sloučenin s 4-MUG lze testovat sloučeniny s regulací enzymové aktivity.
(2) Screening inhibitorů enzymů: Pomocí 4-MUG jako substrátu lze testovat sloučeniny s inhibičními účinky na enzymy. Tato metoda může být použita k objevení nových enzymových inhibitorů a poskytnutí kandidátních molekul pro návrh a vývoj léčiv.
(3) Screening aktivátorů enzymů: Kromě inhibitorů enzymů lze 4-MUG použít také ke screeningu sloučenin s účinky aktivace enzymů. Detekcí zesílení fluorescenčních signálů lze identifikovat sloučeniny, které mohou zvýšit aktivitu enzymu, což poskytuje nové cesty pro regulaci funkce enzymu.
3. Biofluorescenční značení: 4-Methyllumbelliferol-beta-D-glukuronid má fluorescenční vlastnosti a často se používá jako biofluorescenční marker. Může emitovat jasně modrou fluorescenci pod excitací ultrafialového světla a emisní spektrum se výrazně překrývá s excitačním spektrem, což je výhodné pro detekci a analýzu fluorescence. Fluorescenční sondy lze vyrobit vazbou 4-Methyllumbelliferol-beta-D-glukuronidu s protilátkami, proteiny nebo jinými biomolekulami, které lze použít pro citlivou detekci a lokalizaci cílových molekul v biologických vzorcích.
4. Výzkum metabolismu léčiv:4-Methylumbeliferyl-beta-D-glukuronidse často používá jako modelová sloučenina pro výzkum metabolismu léčiv. Při výzkumu metabolismu léčiv může tato sloučenina simulovat strukturu přirozených metabolitů a sloužit jako model pro možné meziprodukty nebo konečné produkty, které mohou vznikat během metabolismu léčiv. Studiem a charakterizací metabolických procesů léčiv v organismech můžeme získat hlubší pochopení jejich metabolických drah, kinetiky a biologické dostupnosti.
Metoda laboratorní syntézy4-Methylumbeliferyl-beta-D-glukuronidzahrnuje následující kroky:
(1) Zavedení ochranných skupin: Vyberte vhodné ochranné skupiny pro ochranu kyseliny glukuronové a vyhněte se zbytečným vedlejším reakcím v následujících reakcích. Běžné ochranné skupiny zahrnují esterové skupiny, etherové skupiny atd. Vyberte methylester jako ochrannou skupinu pro převedení kyseliny glukuronové na methylester kyseliny glukuronové. Tato reakce využívá methanol a anhydrid karboxylových kyselin jako reaktanty s kyselinou sírovou jako katalyzátorem.
Reakční rovnice je následující:
(CH3)2C(OH)-CH2-COOH + H2TAK4→ (CH3)2C(O)-CH2-COOH + CH3ACH
(2) Vazební reakce: Vazební reakce mezi 4-methylumbeliferonem a kyselinou glukuronovou s ochrannými skupinami. Tento krok obvykle vyžaduje použití kopulačních činidel, jako je DCC, EDC atd. pro usnadnění reakce. Reakční podmínky je třeba vhodně řídit, aby se zajistila čistota a výtěžek produktu. Tato reakce využívá DCC jako vazebné činidlo,
(3) Reakční rovnice je následující:
(CH3)2C(O)-CH2-COOH + NH2-CH=CH-COOH + DCC + C6H5N3O → (CH3)2C(O)-CH2-CO-NH-CH=CH-COOH + H2O + NH4ACH
(CH3)2C(O)-CH2-CO-NH-CH=CH-COOH + NH2(CH3) → (CH3)2C(O)-CH2-CO-NH-CH=CH-CO-NH(CH3) + H2O
(CH3)2C(O)-CH2-CO-NH-CH=CH-CO-NH(CH3) + HBr -> (CH3)2C(O)-CH2-CO-NH-CH=CH-CO-Br(CH3) + HBr
(CH3)2C(O)-CH2-CO-NH-CH=CH-CO-Br(CH3) → (CH3)2C(O)-CH2-CO[C16H8-(NH-)-6]-Br(CH3) + NaCl + NaBr
(3) Odstranění ochranných skupin: Použitím směsi methanolu sodného a ethanolu sodného jako katalyzátoru se z 4-methyllumbelliferyl beta D-glukuronidu odstraní methylester kyseliny methylglukuronové. Reakční rovnice je následující:
(CH3)2C(O)-CH2-CO[C16H8-(NH-)-6]-Br(CH3) + CH3ONa + C2H5ONa → (CH3)2C(O)-CH2-CO[C16H8-(NH-)-6] + 2NaBr + 2CH3OH + C2H5ACH
(4) Čištění: Surový produkt se čistí sloupcovou chromatografií a rekrystalizací, čímž se získá vysoce čistý 4-methyllumbelliferol-beta-D-glukuronid. Konkrétní postup je následující:
Surový produkt se rozpustí ve vhodném množství rozpouštědla a oddělí se sloupcovou chromatografií. Vyberte vhodné adsorbenty a eluenty, postupně smyjte nečistoty a nezreagované suroviny, abyste získali čisté produkty. Rekrystalizace je proces rozpuštění čistých produktů ve vhodném množství rozpouštědla a získání čistých produktů ochlazením a krystalizací. Rekrystalizace může odstranit malé množství nezreagovaných surovin a vedlejších produktů, čímž se dále zlepší čistota produktu.
Populární Tagy: 4-methylumbelliferyl-beta-d-glukuronid cas 6160-80-1, dodavatelé, výrobci, továrna, velkoobchod, nákup, cena, hromadné, na prodej