4-Metilumbeliferil-beta-D-glukuronid(4-MUG) je organsko jedinjenje sa molekulskom formulom C16H13NO7 i molarnom masom od 333,27 g/mol za CAS 6160-80-1. Obično se pojavljuje kao bijeli do svijetložuti prah ili kristal. Ima dobru rastvorljivost u vodi i može se rastvoriti u vodi. Molekularna struktura ovog jedinjenja sadrži grupu glukuronske kiseline (GlcA) i grupu 4-metilumbeliferona (4-MeUmb). Grupa glukuronske kiseline je povezana sa 4-metilumbeliferonskom grupom preko glikozidnih veza. Karakteristična spektralna svojstva. Na primjer, pod ultraljubičastim svjetlom, spoj pokazuje jaku fluorescenciju i može se koristiti za njegovu kvantitativnu analizu. Njegova maksimalna talasna dužina ekscitacije i maksimalna talasna dužina emisije su 365 nm i 448 nm, respektivno. To je slaba kiselina sa nižom pKa vrijednošću u vodi. Kao supstrat sa fluorescentnim svojstvima, ima široku primenu u detekciji i skriningu enzimske aktivnosti. Njegov jednostavan princip, praktičan rad, visoka osjetljivost i mogućnost kvantifikacije čine ga važnim alatom u više polja kao što su biomedicinske, hemijske i biološke nauke.
|
|
|
|
Hemijska formula |
C16H16O9 |
|
Tačna masa |
352 |
|
Molekularna težina |
352 |
|
m/z |
352 (100.0%), 353 (17.3%), 354 (1.8%), 354 (1.4%) |
|
Elementalna analiza |
C, 54.55; H, 4.58; O, 40.87 |
4-Metilumbeliferil-beta-D-glukuronid(4-MUG) je fluorescentni supstrat koji se široko koristi za detekciju i skrining enzimske aktivnosti.
1. Detekcija aktivnosti enzima
Princip: Detekcija enzimske aktivnosti 4-MUG-a je zasnovana na njegovoj karakteristici da se hidrolizira pomoću specifičnih enzima kao supstrata. Kada enzim djeluje na 4-MUG, on cijepa svoje glikozidne veze, oslobađajući 4-metilumbeliferon (4-MU) sa fluorescentnim svojstvima. Detekcijom intenziteta i promjena fluorescentnih signala može se procijeniti aktivnost enzima.
Područje primjene:
(1) Analiza bioloških uzoraka: Koristeći 4-MUG kao supstrat, može se otkriti aktivnost specifičnih enzima u biološkim uzorcima (kao što su krv, urin, homogenat tkiva, itd.). Ovo je od velikog značaja za dijagnozu bolesti, istraživanje metabolizma lijekova i otkrivanje biomarkera.
(2) Skrining inhibitora enzima: koinkubacijom 4-MUG sa inhibitorima enzima, može se uočiti efekat inhibitora enzima na aktivnost enzima. Ova metoda se može koristiti za skrining i procjenu efikasnosti inhibitora enzima, pružajući smjernice za dizajn i razvoj lijeka.
(3) Istraživanje kinetike enzima: Korištenjem različitih koncentracija 4-MUG kao supstrata, mogu se proučavati kinetički parametri enzima, kao što su Michaelisova konstanta (Km) i maksimalna brzina reakcije (Vmax). Ovi podaci pomažu u razumijevanju mehanizma i efikasnosti reakcija kataliziranih enzima.
2. Provjera aktivnosti enzima
(1) Visoka propusnost skrininga: 4-MUG je pogodna za visoko propusno skrining aktivnosti enzima jer ima svojstva fluorescencije i može postići brzu i osjetljivu detekciju. Zajedničkom inkubacijom velikog broja kandidata jedinjenja sa 4-MUG, jedinjenja sa regulacijom enzimske aktivnosti mogu se pregledati.
(2) Skrining inhibitora enzima: Koristeći 4-MUG kao supstrat, jedinjenja sa efektima inhibitora enzima mogu se pregledati. Ova metoda se može koristiti za otkrivanje novih inhibitora enzima i obezbjeđivanje molekula kandidata za dizajn i razvoj lijekova.
(3) Skrining aktivatora enzima: Pored inhibitora enzima, 4-MUG se također može koristiti za skrining jedinjenja sa efektima aktivacije enzima. Otkrivanjem pojačanja fluorescentnih signala, spojevi koji mogu povećati aktivnost enzima mogu se identificirati, osiguravajući nove puteve za regulaciju funkcije enzima.
3. Biofluorescentno označavanje: 4-Metillumbeliferol-beta-D-glukuronid ima fluorescentna svojstva i često se koristi kao biofluorescentni marker. Može emitovati jarko plavu fluorescenciju pod ekscitacijom ultraljubičastog svjetla, a emisioni spektar se značajno preklapa sa spektrom ekscitacije, što je korisno za detekciju i analizu fluorescencije. Fluorescentne sonde se mogu napraviti vezivanjem 4-Metillumbeliferol-beta-D-glukuronida sa antitijelima, proteinima ili drugim biomolekulama, koji se mogu koristiti za osjetljivu detekciju i lokalizaciju ciljnih molekula u biološkim uzorcima.
4. Istraživanje metabolizma lijekova:4-Metilumbeliferil-beta-D-glukuronidse često koristi kao model jedinjenja za istraživanje metabolizma lijekova. U istraživanju metabolizma lijekova, ovaj spoj može simulirati strukturu prirodnih metabolita i poslužiti kao model za moguće međuprodukte ili finalne proizvode koji se mogu proizvesti tijekom metabolizma lijeka. Proučavajući i karakterizirajući metaboličke procese lijekova u organizmima, možemo steći dublje razumijevanje njihovih metaboličkih puteva, kinetike i bioraspoloživosti.
Metoda laboratorijske sinteze4-Metilumbeliferil-beta-D-glukuroniduključuje sljedeće korake:
(1) Uvođenje zaštitnih grupa: Odaberite odgovarajuće zaštitne grupe za zaštitu glukuronske kiseline i izbjegavanje nepotrebnih nuspojava u narednim reakcijama. Uobičajene zaštitne grupe uključuju esterske grupe, etarske grupe itd. Odaberite metil ester kao zaštitnu grupu za pretvaranje glukuronske kiseline u metil ester glukuronske kiseline. Ova reakcija koristi metanol i karboksilni anhidrid kao reaktante, sa sumpornom kiselinom kao katalizatorom.
Jednačina reakcije je sljedeća:
(CH3)2C(OH)-CH2-COOH + H2SO4→ (CH3)2C(O)-CH2-COOH + CH3OH
(2) Reakcija spajanja: Reakcija spajanja između 4-metilumbeliferona i glukuronske kiseline sa zaštitnim grupama. Ovaj korak obično zahtijeva upotrebu sredstava za spajanje kao što su DCC, EDC, itd. kako bi se olakšala reakcija. Reakcione uslove je potrebno kontrolisati na odgovarajući način kako bi se osigurala čistoća i prinos proizvoda. Ova reakcija koristi DCC kao sredstvo za spajanje,
(3) Jednačina reakcije je sljedeća:
(CH3)2C(O)-CH2-COOH + NH2-CH=CH-COOH + DCC + C6H5N3O → (CH3)2C(O)-CH2-CO-NH-CH=CH-COOH + H2O + NH4OH
(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) Uklanjanje zaštitnih grupa: Korišćenjem mešavine natrijum metanola i natrijum etanola kao katalizatora, metil ester metil glukuronske kiseline se uklanja iz 4-Methyllumbelliferyl beta D-glukuronida. Jednačina reakcije je sljedeća:
(CH3)2C(O)-CH2-CO[C16H8-(NH-)-6]-Br(CH3) + CH3ONa + C2H5ONa → (CH3)2C(O)-CH2-CO[C16H8-(NH-)-6] + 2NaBr + 2CH3OH + C2H5OH
(4) Prečišćavanje: Sirovi proizvod se prečišćava kolonskom hromatografijom i rekristalizacijom da bi se dobio 4-metillumbeliferol-beta-D-glukuronid visoke čistoće. Konkretan proces je sljedeći:
Sirovi proizvod otopiti u odgovarajućoj količini rastvarača i odvojiti ga kolonskom hromatografijom. Odaberite odgovarajuće adsorbente i eluente, isperite nečistoće i neizreagovane sirovine u redoslijedu kako biste dobili čiste proizvode. Rekristalizacija je proces rastvaranja čistih proizvoda u odgovarajućoj količini rastvarača i dobijanja čistih proizvoda hlađenjem i kristalizacijom. Rekristalizacija može ukloniti malu količinu neizreagiranih sirovina i nusproizvoda, dodatno poboljšavajući čistoću proizvoda.
Popularni tagovi: 4-metilumbelliferil-beta-d-glukuronid kas 6160-80-1, dobavljači, proizvođači, fabrika, veleprodaja, kupovina, cijena, rasuti, na prodaju