5-氨基乙酰丙酸 | 106-60-5

• 物质功能分类: 医药中间体
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 中文名称: 5-氨基乙酰丙酸
• 中文别名: 胺果糖衍酸；5-氨基酮戊酸；氨基乙酰丙酸；氨基酮戊酸；5-ALA
• 英文名称: ALA
• 英文别名: 5-Aminolevulinic acid；5-ALA；aminolevulinic acid；5-aminolaevulinic acid；δ-aminolevulinic acid；5-Azaniumyl-4-oxopentanoate
• CAS: 106-60-5
• 化学式: C₅H₉NO₃
• mdl: MFCD00044485
• 分子量: 131.131
• InChiKey: ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  118-119 °C
• 沸点：
  242.42°C (rough estimate)
• 密度：
  1.3121 (rough estimate)
• 溶解度：
  溶于二甲基亚砜
• 物理描述：
  Solid
• 碰撞截面：
  130.7 Ų [M+H]+ [CCS Type: DT, Method: single field calibrated with ESI Low Concentration Tuning Mix (Agilent)]

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -3.8
• 重原子数：
  9
• 可旋转键数：
  4
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.6
• 拓扑面积：
  80.4
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  4

ADMET

代谢

在局部给药后，原卟啉IX的合成会在皮肤原位进行。

Following topical administration, synthesis into protoporphyrin IX takes place in situ in the skin.

来源:DrugBank

代谢

在局部给药后，原卟啉IX的合成会在皮肤原位进行。 半衰期：口服给药后的平均半衰期为0.70 ± 0.18小时，静脉给药后的平均半衰期为0.83 ± 0.05小时。

Following topical administration, synthesis into protoporphyrin IX takes place in situ in the skin. Half Life: Mean half-life is 0.70 ± 0.18 h after the oral dose and 0.83 ± 0.05 h after the intravenous dose.

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 毒性总结

根据预期的作用机制，涂抹氨基乙酰丙酸（ALA）外用溶液后的光敏化作用是通过ALA转化为原卟啉IX（PpIX）的代谢过程实现的，原卟啉IX在涂抹了氨基乙酰丙酸的皮肤中积累。当暴露于适当波长和能量的光线下时，积累的PpIX会产生光动力反应，这是一种依赖于光和氧气同时存在的细胞毒性过程。光的吸收导致卟啉分子处于激发态，随后PpIX向分子氧的电子自旋转移产生单线态氧，单线态氧可以进一步反应生成超氧阴离子和羟基自由基。使用氨基乙酰丙酸对日光性角化病（晒斑）病变进行光敏化处理，并使用BLU-UTM蓝光光动力治疗照明器（BLU-U）进行照射，是氨基乙酰丙酸光动力治疗（PDT）的基础。

According to the presumed mechanism of action, photosensitization following application of aminolevulinic acid (ALA) topical solution occurs through the metabolic conversion of ALA to protoporphyrin IX (PpIX), which accumulates in the skin to which aminolevulinic acid has been applied. When exposed to light of appropriate wavelength and energy, the accumulated PpIX produces a photodynamic reaction, a cytotoxic process dependent upon the simultaneous presence of light and oxygen. The absorption of light results in an excited state of the porphyrin molecule, and subsequent spin transfer from PpIX to molecular oxygen generates singlet oxygen, which can further react to form superoxide and hydroxyl radicals. Photosensitization of actinic (solar) keratosis lesions using aminolevulinic acid, plus illumination with the BLU-UTM Blue Light Photodynamic Therapy Illuminator (BLU-U), is the basis for aminolevulinic acid photodynamic therapy (PDT).

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 致癌物分类

对人类无致癌性（未列入国际癌症研究机构IARC清单）。

No indication of carcinogenicity to humans (not listed by IARC).

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 在妊娠和哺乳期间的影响

母乳喂养期间使用总结：目前没有关于口服氨基乙戊酸在哺乳期间使用的资料。为了尽量减少婴儿的接触，可以在口服剂量后的24小时内暂停哺乳。由于系统吸收微不足道，预计哺乳不会导致儿童接触到外用氨基乙戊酸。氨基乙戊酸光动力疗法已成功用于治疗乳头各种皮肤病变。这种治疗似乎可以保留乳头解剖结构以便哺乳。 ◉ 对哺乳婴儿的影响：截至修订日期，未找到相关已发布的资料。 ◉ 对泌乳和母乳的影响：截至修订日期，未找到相关已发布的资料。

◉ Summary of Use during Lactation:No information is available on the use of oral aminolevulinic acid during breastfeeding. To minimize exposure of the infant, breastfeeding can be withheld for 24 hours after an oral dose. Breastfeeding is not expected to result in exposure of the child to topical aminolevulinic acid due to negligible systemic absorption. Aminolevulinic acid-induced photodynamic therapy has been used successfully to treat various skin lesions of the nipple. This treatment appeared to preserve nipple anatomy for breastfeeding. ◉ Effects in Breastfed Infants:Relevant published information was not found as of the revision date. ◉ Effects on Lactation and Breastmilk:Relevant published information was not found as of the revision date.

来源:Drugs and Lactation Database (LactMed)

毒理性

• 暴露途径

口服生物利用度为50-60%。

Oral bioavailability is 50-60%.

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

吸收、分配和排泄

• 吸收

口服生物利用度为50-60%。

Oral bioavailability is 50-60%.

来源:DrugBank

安全信息

• 危险品标志：
  Xi
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  2922509090
• 危险类别：
  3
• 安全说明：
  S16,S26,S36/37/39
• 危险类别码：
  R20/21/22,R10,R36/37/38
• 包装等级：
  III
• 危险品运输编号：
  UN 1993 3/PG 3

制备方法与用途

概述

“5-氨基乙酰丙酸”（5-ALA）是一种含氧和氮的有机化合物，是所有卟啉化合物生物合成的共同前体。作为一种广泛存在于细菌、真菌、动物及植物等生命体内的非蛋白型氨基酸，5-ALA 是植物体内天然存在的、植物生命活动必需的、代谢活跃的生理活性物质。它没有毒副作用且易降解无残留，在农业生产中可以作为壮苗剂、增产剂、增色剂、绿化剂、落叶剂、除草剂和杀虫剂使用，并在临床医学上可作为抗癌药物光化疗剂，效果奇特。

作用机理

5-ALA 是一种多功能的植物生长调节物质，涉及植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用。它不仅直接参与叶绿素、血红素和光敏素的合成，还能显著促进生物信息在植物体内的体内运输，活化植物基因并调动优异性状表现。5-ALA 提高叶绿素含量，增强光系统II反应中心供体侧和受体侧电子传递活性，提高光合能量转化效率；增大叶片气孔开度，提升二氧化碳固定能力；促进蒸腾作用，增加作物根系对土壤矿质元素的吸收利用率。因此，5-ALA 具有促进种子发芽、缩短生产周期、减少施肥量、提高肥料利用效率、培育壮苗、促进果实早熟、增糖增色、提高作物抗性和生长健壮、显著增产和提升品质等多重功能。

应用

作为生长促进因子，5-ALA 在农业中扮演着重要作用。它可调节植物体内一系列生理生化进程，促进植物生长和增加作物产量；在低浓度条件下可以促进各种作物的生长并提高其产量；还可以缓解非生物胁迫对植物生长、产量和农业生产的影响，如干旱胁迫、盐胁迫、低温胁迫、高温胁迫、重金属胁迫（铬和铅）及紫外辐射等非生物胁迫造成的损伤。

生物活性

5-氨基乙酰丙酸 (5-ALA) 在血红素生物合成中起着限速作用，是一种具有重要生理功能的非蛋白质氨基酸。

靶点

Human Endogenous Metabolite（人体内源性代谢物）

体外研究

在体外研究中，5-ALA 能增强对虾 (L. vannamei) 对弧菌 (V. parahaemolyticus) 的免疫反应，上调与免疫和防御相关的基因表达，并促进有氧能量代谢。

用途

5-氨基乙酰丙酸不仅具有植物生长刺激素的作用，在农业领域可以促进作物、果树、蔬菜及园林植物的生长，提高产量和品质。其农作物增产效果可达10-60%。此外，由于其在环境中易降解无残留的特点，5-ALA 还可作为绿色除草剂和杀虫剂；在饲料领域则能改善贫血状况并提升禽畜等动物的免疫能力；在医药方面，它可以用作新一代光动力学药物，用于癌症诊断和治疗；还可用作化妆品及保健食品中的添加成分，并广泛应用于生化研究。

上下游信息

• 上游原料

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  乙酰丙酸	levulinic acid	123-76-2	C5H8O3	116.117
  ——	5-aminolevulinic acid propyl ester	——	C8H15NO3	173.212
  ——	methyl 5-azidolevulinate	159150-70-6	C6H9N3O3	171.156

• 下游产品

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  5-氨基-4-氧代戊酸甲酯	methyl 5-aminolevulinate	33320-16-0	C6H11NO3	145.158
  ——	5-aminolevulinic acid ethyl ester	163271-25-8	C7H13NO3	159.185
  ——	5-aminolevulinic acid butyl ester	186410-01-5	C9H17NO3	187.239
  ——	5-aminolaevulinic acid n-hexyl ester	140898-97-1	C11H21NO3	215.293
  4-氧代-5-乙酰氨基戊酸	4-oxo-5-acetylaminopentanoic acid	20238-92-0	C7H11NO4	173.169
  ——	5-amino-4-hydroxy-valeric acid	25635-44-3	C5H11NO3	133.147

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  5-氨基乙酰丙酸 在 盐酸 作用下， 以 水 为溶剂， 生成 5-氨基乙酰丙酸盐酸盐
  参考文献：
  名称：

  WO2007/34673

  摘要：

  公开号：
• 作为产物：
  描述：

  5-氨基乙酰丙酸盐酸盐 在 4-二甲氨基吡啶 、 水 、 碳酸氢钠 、 盐酸-N-乙基-Nˊ-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺 、 三氟乙酸 作用下， 以 甲醇 、 二氯甲烷 为溶剂， 反应 24.0h， 生成 5-氨基乙酰丙酸
  参考文献：
  名称：

  5-氨基乙酰丙酸酪氨酸酯在水溶液中的稳定性研究

  摘要：

  基于光活化卟啉 (PAP) 的光动力疗法可以治疗各种皮肤病。副作用以及 PAP 在目标组织中的非选择性或积累不足限制了性能。我们研究了溶液在不同温度（21 摄氏度；4 摄氏度）、不同 pH 值（7.5；2.0）下的稳定性，以及作为时间函数的 5-氨基乙酰丙酸酪氨酸酯，一种具有选择性的有趣特性的分子局部应用后在血管中产生 PAP。这种前体的溶液可以在冷藏温度和酸性 pH 值下保存长达 24 小时。在室温或生理 pH 值下，它们必须在使用前几分钟准备好。

  DOI：

  10.3998/ark.5550190.p008.469
• 作为试剂：
  描述：

  花薑酮 在 5-氨基乙酰丙酸 、 异丙基-beta-D-硫代半乳糖吡喃糖苷 作用下， 以 aq. phosphate buffer 为溶剂， 反应 24.0h， 生成 5-hydroxy-2E,6E,9E-humulatrien-8-one
  参考文献：
  名称：

  棉铃虫中CYP260A1和CYP264B1的新倍半萜烯氧化

  摘要：

  用于精确氧化的P450：这项工作比较了细菌CYP260A1和CYP264B1对四种倍半萜烯底物氧化的特异性和区域选择性。使用基于大肠杆菌的全细胞转化系统。填补了细菌P450催化的倍半萜烯氧化的空白，我们获得了以前的萜类P450转化研究中未观察到的产物。

  DOI：

  10.1002/cbic.201500417

文献信息

• 一种5-氨基酮戊酸-喜树碱小分子前药的制备和应用
  申请人：西南大学

  公开号：CN111840574A

  公开（公告）日：2020-10-30

  本发明公开了一种5‑氨基酮戊酸‑喜树碱小分子前药的制备和应用，制备方法包括以下步骤：（1）含双硫键的喜树碱单体BHD‑CPT的制备（2）CPT‑SS‑NPC的制备（3）光敏剂ALA与CPT‑SS‑NPC反应制备CPT‑SS‑ALA。得益于其两亲性结构，该药物共轭体在水中可自组装形成纳米颗粒，具有高胶束稳定性、胶束形状可控、高药物上载量、低毒副作用、良好的药物控释等优势。在还原性的肿瘤微环境中，该药物纳米颗粒中的二硫键发生断裂，释放出化疗药物CPT，同时光敏剂ALA在激光照射下继续生成单线态氧来杀死癌细胞，实现肿瘤的多模态协同治疗。
• Design and synthesis of a novel DNA-encoded chemical library using Diels-Alder cycloadditions
  作者：Fabian Buller、Luca Mannocci、Yixin Zhang、Christoph E. Dumelin、Jörg Scheuermann、Dario Neri

  DOI：10.1016/j.bmcl.2008.07.038

  日期：2008.11

  DNA-encoded chemical libraries are increasingly being employed for the identification of binding molecules to protein targets of pharmaceutical relevance. Here, we describe the synthesis and characterization of a DNA-encoded chemical library, consisting of 4000 compounds generated by Diels-Alder cycloaddition reactions. The compounds were encoded with unique DNA fragments which were generated through

  DNA编码的化学文库正越来越多地用于鉴定与药物相关的蛋白质靶标的结合分子。在这里，我们描述了由Diels-Alder环加成反应生成的4000种化合物组成的DNA编码化学文库的合成和表征。这些化合物编码有独特的DNA片段，这些片段是通过逐步组装过程生成的，并用作可扩增的条形码，用于鉴定和相对定量文库成员。
• Chemoselective and Highly Sensitive Quantification of Gut Microbiome and Human Metabolites
  作者：Weifeng Lin、Louis P. Conway、Miroslav Vujasinovic、J.‐Matthias Löhr、Daniel Globisch

  DOI：10.1002/anie.202107101

  日期：2021.10.18

  The microbiome has a fundamental impact on the human host's physiology through the production of highly reactive compounds that can lead to disease development. One class of such compounds are carbonyl-containing metabolites, which are involved in diverse biochemical processes. Mass spectrometry is the method of choice for analysis of metabolites but carbonyls are analytically challenging. Herein,

  微生物组通过产生可导致疾病发展的高活性化合物，对人类宿主的生理机能产生根本性影响。一类此类化合物是含羰基的代谢物，它们参与多种生化过程。质谱法是分析代谢物的首选方法，但羰基化合物在分析上具有挑战性。在这里，我们开发了一种新的化学生物学工具，利用化学选择性修饰来克服分析限制。两种同位素探针可实现飞摩尔水平的同步半定量分析以及阿托摩尔数量的定性分析，从而检测人类粪便、尿液和血浆样本中的 200 多种代谢物。这种全面的质谱分析扩大了代谢组学驱动的生物标志物发现的范围。我们预计我们的化学生物学工具将广泛用于代谢组学分析，以便更好地了解微生物与人类宿主的相互作用和疾病的发展。
• Competing Knorr and Fischer–Fink pathways to pyrroles in neutral aqueous solution
  作者：Vanampally Chandrashaker、Masahiko Taniguchi、Marcin Ptaszek、Jonathan S. Lindsey

  DOI：10.1016/j.tet.2012.05.080

  日期：2012.8

  solution at pH 7 for 24 h afforded the Knorr pyrrole and Fischer–Fink pyrrole in yields of 48% and 7%, respectively. The reaction in hot aqueous acid (pH 4.6, reflux, 30 min) afforded the Knorr pyrrole in diminished yield (22%) relative to that of the Fischer–Fink pyrrole (11%). The Knorr pyrrole (4-ethyl-2,3-dimethylpyrrole) is evanescent whereas the Fischer–Fink pyrrole (2,3,4-trimethyl-5-propanoylpyrrole)

  拟议的四吡咯大环前生化学模型基于3-烷基取代的2,4-二酮和α-氨基酮的缩合形成吡咯，可用于随后的自缩合，从而形成卟啉原。非环状反应物的缩合可通过竞争性克诺尔（所希望的）和费希尔-芬克（不想要的）途径来进行。这里，克诺尔和Fischer-芬克途径是使用那些在所提出的益生元的路由，其中所得的吡咯从随后的缩合受阻，和（2）通过对粗反应混合物的定量组的内部标准（1）的类似物定量1萃取到CS 2中后的1 H NMR光谱。1-氨基-2-丁酮和3-甲基-2,4-戊二酮在60°C的水溶液中在pH 7的条件下反应24小时，得到的克诺尔吡咯和费歇尔-芬克吡咯的收率分别为48％和7％ ， 分别。在热酸水溶液中（pH 4.6，回流，30分钟）进行反应，相对于费-芬克吡咯（11％），克诺尔吡咯的收率降低了（22％）。克诺尔吡咯（4-乙基-2,3-二甲基吡咯）是渐逝性的，而菲舍尔-芬克吡咯（2,3,4-三甲基-5-
• 一种F-18标记的5-氨基乙酰丙酸衍生物、合成 方法及应用
  申请人：庄晓青

  公开号：CN109369433B

  公开（公告）日：2020-01-17

  本申请公开了一种F‑18标记的5‑氨基乙酰丙酸衍生物、合成方法及应用。本申请实施提供的放射性探针放射性半衰期长，稳定性和脂溶性都明显要高于5‑氨基乙酰丙酸。与5‑氨基乙酰丙酸相比，F‑18标记的5‑氨基乙酰丙酸衍生物可以在病变组织内形成更高的浓度，而在正常组织内浓度更低，毒性也更小。并且因为它的脂溶性更好，穿透血脑屏障的能力更强，可以对全身肿瘤组织进行精确的定位，成为广谱型肿瘤显像剂。